WO2014041717A1 - 入力装置および液晶表示装置 - Google Patents

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一樹 高木
井上　学
小杉　直貴
貴仁 中山
渡海　章
笠原　滋雄
加道　博行
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present technology relates to a capacitive coupling type input device for inputting coordinates to a screen and a liquid crystal display device including the input device and a liquid crystal panel as a display element.
  • Display devices equipped with input devices with screen input functions that input information by touching the display screen with a user's finger, etc. are mobile electronic devices such as PDAs and mobile terminals, various home appliances, and unmanned It is used for stationary customer information terminals such as reception machines.
  • a resistance film method that detects a change in the resistance value of a touched portion, or a capacitive coupling method that detects a change in capacitance, or a light amount change in a portion shielded by touching is detected.
  • Various systems such as an optical sensor system are known.
  • the capacitive coupling method has the following advantages when compared with the resistive film method and the optical sensor method.
  • the capacitive coupling type touch device has a high transmittance of about 90% and does not deteriorate the image quality of the display image.
  • the touch position is detected by mechanical contact of the resistive film, which may cause deterioration or damage of the resistive film, whereas in the capacitive coupling method, the detection electrode is in contact with other electrodes. This is advantageous from the viewpoint of durability.
  • Patent Document 1 As an input device of the capacitive coupling method, for example, there is a method as disclosed in Patent Document 1.
  • This technology aims to improve detection accuracy at the time of a touch operation in such a capacitively coupled input device.
  • Another object of the present technology is to obtain a liquid crystal display device including an input device with improved detection accuracy during a touch operation.
  • the input device of the present technology is arranged in a display device that updates a display by sequentially applying scanning signals to a plurality of scanning signal lines during one frame period, and a plurality of devices intersecting each other.
  • a drive signal is applied to each line block of the scanning signal line, touch detection is performed by a detection signal output from each of the detection electrodes, and the touch detection period is provided in a display update period in a horizontal scanning period of the display device.
  • the drive signal applied to the drive electrode is opposite to the previous horizontal scan period in the next horizontal scan period following the specific horizontal scan period in which touch detection is performed. Changing the potential, characterized in that to start the touch detection.
  • the liquid crystal display device includes a plurality of pixel electrodes and a common electrode provided to face the pixel electrodes, and sequentially applies scanning signals to switching elements that control voltage application to the pixel electrodes.
  • a liquid crystal panel for updating the display a plurality of drive electrodes formed by dividing the common electrode of the liquid crystal panel, and a plurality of detection electrodes arranged to intersect the drive electrodes
  • a liquid crystal display device including an input device in which a capacitive element is formed at each intersection of the drive electrode and the detection electrode, wherein the input device has a line of the scanning signal line on the drive electrode.
  • a drive signal is applied to each block, touch detection is performed by detection signals output from the detection electrodes, and a touch detection period of the input device is a horizontal scanning period of the display device.
  • a line block to which the scanning signal is not applied is selected in the liquid crystal panel, a driving signal is applied to the driving electrode arranged in the selected line block, and each of the detection electrodes
  • the touch position is detected by the detection signal output from the drive signal, and the drive signal applied to the drive electrode is different from the previous horizontal scan period in the next horizontal scan period following the specific horizontal scan period in which the touch detection is performed.
  • the touch detection is started by changing the potential in the reverse direction.
  • the generation of noise due to the scanning signal for updating the display can be reduced, and the detection accuracy can be improved.
  • a sufficient writing time for display update can be ensured, and deterioration in display image quality of the display device can be prevented while ensuring detection accuracy.
  • the rise and fall of the drive signal can be reduced, and the power consumption of the drive signal applied to the drive electrode can be reduced.
  • the input device and the liquid crystal panel of the present technology it is possible to obtain a liquid crystal display device with improved input accuracy and less deterioration in image display quality.
  • the block diagram for demonstrating the whole structure of the liquid crystal display device provided with the touch sensor function by one embodiment of this technique The perspective view which shows an example of the arrangement
  • Schematic showing the arrangement structure of the scanning signal lines of the liquid crystal panel and the arrangement structure of the drive electrodes and detection electrodes of the touch sensor An example of the relationship between the input timing of the scanning signal to the line block of the scanning signal line for updating the display of the liquid crystal panel and the timing of applying the driving signal to the line block of the driving electrode to detect the touch position of the touch sensor Illustration showing Other relationship between the input timing of the scanning signal to the line block of the scanning signal line for updating the display of the liquid crystal panel and the timing of applying the driving signal to the line block of the driving electrode to
  • Timing chart showing the application state of the scanning signal and the driving signal in one horizontal scanning period Timing chart for explaining an example of relationship between display update period and touch detection period in one horizontal scanning period Timing chart for explaining another example of relationship between display update period and touch detection period in one horizontal scanning period Timing chart for explaining another example of relationship between display update period and touch detection period in one horizontal scanning period
  • Timing chart showing another example of the relationship between the application of the scanning signal to the line block of the scanning signal line and the timing of the application of the driving signal to the line block of the drive electrode of the touch sensor
  • An input device is disposed in a display device that updates a display by sequentially applying scanning signals to a plurality of scanning signal lines during one frame period, and includes a plurality of drive electrodes and a plurality of detections that intersect each other.
  • An input device comprising an electrode and a capacitive element formed at each intersection of the drive electrode and the detection electrode, wherein a touch detection period is provided for each line block of the scanning signal line on the drive electrode.
  • a drive signal is applied, touch detection is performed by detection signals output from the respective detection electrodes, and the touch detection period is provided in a display update period in a horizontal scanning period of the display device, and is further applied to the drive electrodes.
  • the drive signal is changed by changing the potential in the opposite direction to the previous horizontal scanning period. To start the detection.
  • the input device of the present technology it is possible to improve the detection accuracy by reducing the generation of noise due to the scanning signal for updating the display when the touch position is detected.
  • a sufficient writing time for display update can be secured, and the display image quality of the display device is degraded while ensuring the detection accuracy. Can be prevented.
  • the drive signal having a potential opposite to the voltage of the drive signal applied to the drive electrode in one horizontal scanning period in which the touch position is detected in the subsequent horizontal scanning period, The rise and fall of the drive signal can be reduced, and the power consumption of the drive signal applied to the drive electrode can be reduced.
  • the liquid crystal display device of the present technology has a plurality of pixel electrodes and a common electrode provided so as to face the pixel electrodes, and sequentially displays a display by applying a scanning signal to a switching element that controls voltage application to the pixel electrodes.
  • a plurality of drive electrodes formed by dividing the common electrode of the liquid crystal panel, and a plurality of detection electrodes arranged to intersect the drive electrodes
  • a liquid crystal display device including an input device in which a capacitive element is formed at each intersection of the drive electrode and the detection electrode, wherein the input device is connected to the drive electrode for each line block of the scanning signal line.
  • a drive signal is applied to each of the detection electrodes, and touch detection is performed using detection signals output from the detection electrodes.
  • the touch detection period of the input device is a horizontal scanning period of the display device.
  • a line block to which the scanning signal is not applied in the liquid crystal panel is selected, a driving signal is applied to the driving electrode arranged in the selected line block, and each of the detection electrodes is The touch position is detected by the output detection signal, and the drive signal applied to the drive electrode is opposite to the previous horizontal scan period in the next horizontal scan period following the specific horizontal scan period in which touch detection is performed. Touch detection is started by changing the potential in the direction.
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining an overall configuration of a liquid crystal display device having a touch sensor function according to an embodiment of the present technology.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 1, a backlight unit 2, a scanning line driving circuit 3, a video line driving circuit 4, a backlight driving circuit 5, a sensor driving circuit 6, a signal detection circuit 7, and a control.
  • a device 8 is provided.
  • the liquid crystal panel 1 has a rectangular flat plate shape, and includes a TFT substrate made of a transparent substrate such as a glass substrate, and a counter substrate disposed with a predetermined gap so as to face the TFT substrate.
  • the liquid crystal material is sealed between the opposite substrate.
  • the TFT substrate is located on the back side of the liquid crystal panel 1 and is provided on a substrate made of glass or the like as a base material, arranged in a matrix and corresponding to each pixel electrode.
  • a thin film transistor (TFT) as a switching element that controls on / off of voltage application to the electrode, a common electrode, and the like are formed.
  • the counter substrate is located on the front side of the liquid crystal panel 1, and on the transparent substrate made of glass or the like as a base material, red (each of which constitutes a subpixel at a position corresponding to the pixel electrode of the TFT substrate).
  • a color filter (CF) composed of three primary colors of R, green (G), and blue (B) is disposed.
  • CF color filter
  • a black matrix made of a light shielding material for improving contrast which is disposed between the RGB sub-pixels and / or between the pixels composed of the sub-pixels, is formed on the counter substrate. Note that in this embodiment mode, a structure in which a TFT formed in each pixel of a TFT substrate includes a drain electrode and a source electrode is described using an n-channel TFT as an example.
  • a plurality of video signal lines 9 and a plurality of scanning signal lines 10 are formed substantially orthogonal to each other.
  • the scanning signal line 10 is provided for each horizontal column of TFTs, and is connected in common to the gates of the plurality of TFTs in the horizontal column.
  • the video signal line 9 is provided for each vertical column of TFTs, and is commonly connected to the drain electrodes of the plurality of TFTs in the vertical column.
  • a pixel electrode disposed in a pixel region corresponding to the TFT is connected to the source electrode of each TFT.
  • each TFT formed on the TFT substrate is controlled in units of horizontal columns in accordance with the scanning signal applied to the scanning signal line 10.
  • Each TFT in the horizontal row that is turned on sets the pixel electrode to a potential (pixel voltage) corresponding to the video signal applied to the video signal line 9.
  • the liquid crystal panel 1 has a plurality of pixel electrodes and a common electrode provided to face the pixel electrodes, and controls the alignment of the liquid crystal for each pixel region by an electric field generated between the pixel electrodes and the common electrode. Then, an image is formed on the display surface by changing the transmittance for the light incident from the backlight unit 2.
  • the backlight unit 2 is disposed on the back side of the liquid crystal panel 1 and irradiates light from the back side of the liquid crystal panel 1.
  • a structure in which a plurality of light emitting diodes are arranged to form a surface light source, a light guide plate and a diffusion A structure having a structure in which light from a light emitting diode is used as a surface light source is used in combination with a reflector.
  • the scanning line driving circuit 3 is connected to a plurality of scanning signal lines 10 formed on the TFT substrate.
  • the scanning line driving circuit 3 sequentially selects the scanning signal lines 10 in accordance with the timing signal input from the control device 8, and applies a voltage for turning on the TFT to the selected scanning signal line 10.
  • the scanning line driving circuit 3 includes a shift register. The shift register starts operation upon receiving a trigger signal from the control device 8 and sequentially selects the scanning signal lines 10 in the order along the vertical scanning direction. Then, a scanning pulse is output to the selected scanning signal line 10.
  • the video line driving circuit 4 is connected to a plurality of video signal lines 9 formed on the TFT substrate.
  • the video line driving circuit 4 responds to the video signal representing the gradation value of each pixel to each TFT connected to the selected scanning signal line 10. Apply the correct voltage.
  • the video signal is written to the pixel corresponding to the selected scanning signal line 10.
  • the video signal writing operation to this pixel corresponds to the horizontal scanning of the raster image.
  • the operation of selecting the scanning signal line 10 by the scanning line driving circuit 3 corresponds to vertical scanning.
  • the backlight drive circuit 5 causes the backlight unit 2 to emit light at a timing and brightness according to the light emission control signal input from the control device 8.
  • a plurality of drive electrodes 11 and a plurality of detection electrodes 12 are arranged so as to intersect each other as electrodes constituting a touch sensor.
  • one drive electrode 11 is formed in a state of being electrically insulated from each other around the pixel electrode of the TFT substrate, and extends in the row direction (horizontal direction) of the pixel array. Is formed.
  • the other detection electrode 12 is formed at a position corresponding to the black matrix of the counter substrate, and is formed to extend in the column direction (vertical direction) of the pixel array.
  • the plurality of drive electrodes 11 are shared as drive electrodes by dividing the common electrode formed on the TFT substrate, and the plurality of detection electrodes 12 can be formed in a state of being electrically insulated around the pixel electrode of the TFT substrate.
  • the touch sensor constituted by the drive electrode 11 and the detection electrode 12 inputs an electric signal and detects a response between the drive electrode 11 and the detection electrode 12 to detect contact of an object with the display surface.
  • a sensor drive circuit 6 and a signal detection circuit 7 are provided as an electric circuit for detecting this contact.
  • the sensor drive circuit 6 is an AC signal source and is connected to the drive electrode 11.
  • the sensor drive circuit 6 receives a timing signal from the control device 8, selects the drive electrodes 11 in order in synchronization with the image display of the liquid crystal panel 1, and drives the selected drive electrode 11 with a rectangular pulse voltage. Apply Txv.
  • the sensor driving circuit 6 is configured to include a shift register as in the scanning line driving circuit 3, and receives the trigger signal from the control device 8 to operate the shift register in the vertical scanning direction.
  • the drive electrodes 11 are sequentially selected in the order along, and a drive signal Txv based on a pulse voltage is applied to the selected drive electrodes 11.
  • the drive electrodes 11 and the scanning signal lines 10 are formed on the TFT substrate so as to extend in the column direction, which is the horizontal direction, and a plurality of drive electrodes 11 and scanning signal lines 10 are arranged in the row direction, which is the vertical direction.
  • the sensor driving circuit 6 and the scanning line driving circuit 3 electrically connected to the driving electrode 11 and the scanning signal line 10 are desirably arranged along the vertical side of the display area in which the pixels are arranged.
  • the scanning line driving circuit 3 is arranged on one of the left and right sides, and the sensor driving circuit 6 is arranged on the other side.
  • the signal detection circuit 7 is a detection circuit that detects a change in capacitance, and is connected to the detection electrode 12.
  • the signal detection circuit 7 is provided with a detection circuit for each detection electrode 12 and detects the voltage of the detection electrode 12 as the detection signal Rxv.
  • one detection circuit is provided for the plurality of detection electrode 12 groups, and voltage monitoring of the plurality of detection electrodes 12 is performed in a time-sharing manner within the duration of the pulse voltage applied to the drive electrode 11. And the detection signal Rxv may be detected.
  • the signal detection circuit 7 may be a current integration circuit for detecting a change in capacitance.
  • the contact position of the object on the display surface is obtained based on which detection electrode 12 detects the voltage at the time of contact when the drive signal Txv is applied to which drive electrode 11. 11 and the detection electrode 12 are obtained by calculation as a contact position.
  • a calculation method for obtaining the contact position there are a method in which a calculation circuit is provided in the liquid crystal display device and a method in which the calculation is performed by a calculation circuit outside the liquid crystal display device.
  • the control device 8 includes an arithmetic processing circuit such as a CPU and a memory such as a ROM and a RAM.
  • the control device 8 performs various image signal processing such as color adjustment based on the input video data, generates an image signal indicating the gradation value of each pixel, and applies it to the video line driving circuit 4. Further, the control device 8 synchronizes the operations of the scanning line driving circuit 3, the video line driving circuit 4, the backlight driving circuit 5, the sensor driving circuit 6 and the signal detection circuit 7 based on the input video data. Timing signals are generated and applied to those circuits.
  • the control device 8 applies a luminance signal for controlling the luminance of the light emitting diode based on the input video data as a light emission control signal to the backlight drive circuit 5.
  • the scanning line driving circuit 3, the video line driving circuit 4, the sensor driving circuit 6 and the signal detection circuit 7 connected to each signal line and electrode of the liquid crystal panel 1 are flexible wiring boards.
  • a semiconductor chip for each circuit is mounted on a printed wiring board.
  • the scanning line driving circuit 3, the video line driving circuit 4, and the sensor driving circuit 6 may be mounted by simultaneously forming a semiconductor chip and a predetermined electronic circuit together with the TFT on the TFT substrate.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the arrangement of drive electrodes and detection electrodes constituting the touch sensor.
  • the touch sensor as an input device includes a drive electrode 11 that is a plurality of striped electrode patterns extending in the left-right direction in FIG. 2, and an extending direction of the electrode pattern of the drive electrode 11.
  • the detection electrode 12 is a plurality of striped electrode patterns extending in the intersecting direction.
  • Capacitance elements having electrostatic capacitances are formed at intersections where the drive electrodes 11 and the detection electrodes 12 intersect each other.
  • the capacitance at the intersection of the drive electrode 11 and the detection electrode 12 is formed by interposing a dielectric element made of an insulator layer or the like constituting the liquid crystal panel 1 between the drive electrode 11 and the detection electrode 12. I can do it.
  • the drive electrode 11 is arranged so as to extend in a direction parallel to the direction in which the scanning signal line 10 extends. As will be described in detail later, the drive electrode 11 corresponds to each of a plurality of N (N is a natural number) line blocks when M (M is a natural number) scanning signal lines are used as one line block. The drive signal is applied to each line block.
  • a drive signal Txv is applied from the sensor drive circuit 6 to the drive electrode 11 so as to scan line-sequentially in a time-division manner for each line block, thereby providing one detection target.
  • Line blocks are selected sequentially. Further, the touch position detection of one line block is performed by outputting the detection signal Rxv from the detection electrode 12.
  • FIG. 3 (a) and 3 (b) show a state in which the touch operation is not performed (FIG. 3 (a)) and a state in which the touch operation is performed (FIG. 3 (b)). It is explanatory drawing for demonstrating.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating changes in detection signals when the touch operation is not performed and when the touch operation is performed as illustrated in FIG. 3.
  • the capacitive touch sensor has a crossing portion between a pair of drive electrodes 11 and detection electrodes 12 arranged in a matrix so as to cross each other as shown in FIG. Further, the capacitor element is configured by arranging the dielectric D so as to face each other.
  • the equivalent circuit is expressed as shown on the right side of FIG. 3A, and the drive electrode 11, the detection electrode 12, and the dielectric D constitute the capacitive element C1.
  • One end of the capacitive element C1 is connected to a sensor drive circuit 6 as an AC signal source, and the other end P is grounded via a resistor R and is connected to a signal detection circuit 7 as a voltage detector.
  • a current I0 corresponding to the capacitance value of the capacitive element C1 flows along with charging / discharging of the capacitive element C1.
  • the potential waveform at the other end P of the capacitive element C1 at this time is as shown by the waveform V0 in FIG. 4, and this is detected by the signal detection circuit 7 which is a voltage detector.
  • the equivalent circuit in a state where the finger is in contact (or close proximity), as shown in FIG. 3B, the equivalent circuit has a shape in which the capacitive element C2 formed by the finger is added in series to the capacitive element C1.
  • currents I1 and I2 flow in accordance with charging and discharging of the capacitive elements C1 and C2, respectively.
  • the potential waveform at the other end P of the capacitive element C1 at this time is as shown by the waveform V1 in FIG. 4, and this is detected by the signal detection circuit 7 which is a voltage detector.
  • the potential at the point P is a divided potential determined by the values of the currents I1 and I2 flowing through the capacitive elements C1 and C2. For this reason, the waveform V1 is smaller than the waveform V0 in the non-contact state.
  • the signal detection circuit 7 compares the potential of the detection signal output from each of the detection electrodes 12 with a predetermined threshold voltage Vth. If it is less than that, it is judged as a contact state. In this way, the touch position can be detected.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the arrangement structure of the scanning signal lines of the liquid crystal panel and the arrangement structure of the drive electrodes and detection electrodes of the touch sensor.
  • the scanning signal line 10 extending in the horizontal direction includes M (M is a natural number) scanning signal lines G1-1, G1-2,. Are divided into N (N is a natural number) line blocks 10-1, 10-2... 10-N.
  • the drive electrodes 11 of the touch sensor correspond to the line blocks 10-1, 10-2,... 10-N, respectively, and the N drive electrodes 11-1, 11-2,. It is arranged so as to extend. Further, a plurality of detection electrodes 12 are arranged so as to intersect with the N drive electrodes 11-1, 11-2,... 11-N.
  • FIG. 6 shows a liquid crystal panel arranged in each line block in order to detect the touch position by the touch sensor and the input timing of the scan signal to each line block of the scan signal line for updating the display image. It is explanatory drawing which shows an example of the relationship with the application timing of the drive signal to the drive electrode.
  • FIGS. 6A to 6F shows a state in one line block scanning period.
  • scanning signals are sequentially input to the scanning signal lines of the line blocks 10-3, 10-4, 10-5... 10-N, respectively.
  • the drive electrodes 11-2, 11-3, 11-4 corresponding to the line blocks 10-2, 10-3, 10-4, 10-5 one line before 11-5 are configured to apply drive signals.
  • the drive signal is applied to the plurality of drive electrodes 11 in the drive corresponding to the line block in which the scan signal is not applied to the plurality of scan signal lines in the one-line block scan period in which display update is performed.
  • An electrode is selected and applied.
  • FIG. 7 shows a liquid crystal panel arranged in each line block in order to detect the input timing of the scanning signal to each line block of the scanning signal line for updating the display image and to perform the touch position detection by the touch sensor.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing another example different from FIG. 6 of the relationship with the application timing of the drive signal to the drive electrode.
  • a driving signal is applied to the driving electrode corresponding to the previous line block for the line block of the scanning signal line to which the scanning signal is input.
  • the example shown in FIG. 7 is not limited to one line before, but corresponds to any line block in which scanning signals are not applied to a plurality of scanning signal lines in one horizontal scanning period in which display updating is performed.
  • the drive electrode to be selected is selected and a drive signal is applied.
  • the drive signal is applied to the line block two lines before the line block to which the scan signal is applied. The configuration is not limited to this.
  • any line block to which the scanning signal is not applied is selected and the drive signal is applied, and all the line blocks are applied.
  • the drive signal may be applied to the drive electrodes of all the line blocks at the timing when the application of the scanning signal is completed.
  • FIG. 8 is a timing chart showing the application state of the scanning signal and the driving signal in one horizontal scanning period in the example shown in FIG.
  • the scanning signal line 10 includes line block units (10-1, 10-2... 10).
  • the scanning signal is input at -N), and the display is updated.
  • the drive signals for detecting the touch position are applied to the drive electrodes 11-1, 11-2,... 11-N corresponding to the line blocks of the scan signal lines within the period during which the scan signal is input. ing.
  • FIG. 9 is a timing for explaining an example of the relationship between the display update period in one horizontal scanning period (1H) for image display on the liquid crystal display panel and the touch detection period for touch position detection in the touch sensor. It is a chart.
  • the scanning signal is sequentially input to the scanning signal line 10 and the input video is input to the video signal line 9 connected to the switching element of the pixel electrode of each pixel.
  • a pixel signal corresponding to the signal is input.
  • the display update period starts from the start of the transition period in which the potential rises when the scanning signal is input, and before the transition period in which the input of the scanning signal ends and the potential falls. This corresponds to the period up to, ie, the period excluding the transition period in which the scanning potential falls from the horizontal scanning period.
  • a touch detection period is provided at the same timing as the display update period, and a period obtained by excluding the transition period from the display update period is set as the touch detection period. Specifically, as shown in FIG. 9, a period excluding a transition period in which the potential of the scanning signal rises and a transition period in which the potential of the scanning signal falls exist in the first half and the second half of the horizontal scanning period. It is a touch detection period.
  • a pulse voltage as a drive signal is applied to the drive electrode 11 simultaneously with the start of the touch detection period in which the transition period in which the scanning signal rises to a predetermined potential is almost completed. Then, the drive voltage pulse falls at approximately the midpoint of the touch detection period.
  • the touch position detection timing S exists at two points, the time immediately before the falling point of the pulse voltage that is the drive signal and the touch detection period end point.
  • FIG. 10 is a timing chart for explaining another example different from that shown in FIG. 9 regarding the relationship between the display update period and the touch detection period in one horizontal scanning period in the touch panel according to the present technology.
  • the driving electrode 11 is used as a driving signal.
  • a pulse voltage is applied, and the touch position detection timing S is set at the end point of the touch detection period.
  • a drive signal whose potential is changed in the opposite direction to the previous horizontal scanning period is applied at the start of the touch detection period.
  • the touch detection period is started, and the touch position detection timing S is set at the end point of the touch detection period.
  • the touch position is detected using a drive signal whose potential is changed in the opposite direction to the previous horizontal scanning period.
  • the power consumption of the drive signal applied to the drive electrode 11 can be reduced by reducing the number of times the drive signal rises and falls.
  • the voltage is applied in the previous horizontal scanning period even in the next horizontal scanning period following the horizontal scanning period following the specific one horizontal scanning period.
  • a drive signal having a potential changed in the opposite direction to the potential of the drive signal that is, a drive signal having the same polarity as the drive signal applied in one horizontal scanning period is applied.
  • the effect of reducing the power consumption of the driving signal is sufficiently obtained by applying the driving signal having the potential changed in the opposite direction to the potential applied in the previous horizontal scanning period. Can get to.
  • a driving signal having a potential opposite to the potential applied in the previous horizontal scanning period in all horizontal scanning periods, and all line blocks of the liquid crystal display device are sequentially selected.
  • a driving signal having a potential opposite to the potential applied in the previous horizontal scanning period may be applied.
  • the previous horizontal scanning period in the next horizontal scanning period following the specific horizontal scanning period (one horizontal scanning period) in which the touch position detection is performed. Is configured to apply a drive signal whose potential is changed in the opposite direction, and a plurality of drive signals (two in the figure) are applied as the touch detection period in each horizontal scanning period.
  • a pulse is applied.
  • the touch position detection timing S indicates that the touch position detection is performed twice in each pulse in response to a plurality of drive signals that are pulse voltages, so that four times within the touch position detection period. The touch position can be detected. By doing so, it is possible to detect the touch position with high accuracy while reducing the power consumption of the drive signal.
  • FIG. 12 shows the relationship between the input timing of the scanning signal to the line block of the scanning signal line and the timing of applying the driving signal to the line block of the drive electrode of the touch sensor in the example of the driving method shown in FIG. It is a timing chart which shows.
  • FIG. 12 is the bottom in the horizontal scanning period in which scanning signals are sequentially input to the scanning signal lines of the first line block of the top line in the present technology.
  • a drive signal is applied to the drive electrode corresponding to the last line block of the line.
  • a driving signal is applied to the driving electrode corresponding to the first line block one line before. ing. This indicates that the drive signal is applied to the drive electrode corresponding to the previous line block corresponding to the progress of the horizontal scanning period in which the scan signals are sequentially input.
  • FIG. 13 is a timing chart showing another example of the relationship between the application timings of the scanning signal to the line block of the scanning signal line and the driving signal to the line block of the driving electrode of the touch sensor.
  • FIG. 13 shows only a period corresponding to a part of the timing chart shown in FIG.
  • the example shown in FIG. 13 is the same as the example shown in FIG. 12 in that the drive signal applied to the drive electrode is selected and applied to the line block to which the scanning signal is not applied. The difference is that the rise or fall of the pulse voltage of the drive signal applied to the drive electrode corresponding to the line block is halved. In the example shown in FIG. 13, the number of rising or falling edges of the pulse voltage in the drive signal applied to the next drive electrode is also halved, and the drive signal is scanned when the touch position is detected with respect to the scan signal. The speed can be doubled.
  • the scanning speed of the driving signal at the time of touch detection with respect to the scanning signal is set. It can be 4 times.
  • the touch sensor used in the liquid crystal display device including the liquid crystal panel is described as an example of the display panel for displaying an image.
  • the input device of the present technology is a touch sensor used in a liquid crystal display device
  • the image display method of the liquid crystal panel for displaying an image For example, an electric field is applied vertically to the liquid crystal layer.
  • Touch sensors for liquid crystal display devices using various types of liquid crystal panels, such as vertical alignment type liquid crystal panels and in-plane switching (IPS) type liquid crystal panels that apply a voltage to the liquid crystal layer in the horizontal direction parallel to the panel substrate Can be used as
  • the so-called active backlight type liquid crystal display device which is disposed on the back side of the liquid crystal panel and controls the luminance and lighting timing of the backlight by the light emission control signal input from the control device 8, is provided.
  • the backlight of the liquid crystal display device to which the present technology is used is not limited to the above-described active backlight type, and a conventional type backlight that always emits light with a constant luminance can also be used.
  • liquid crystal panel that does not use a backlight can also be used as the liquid crystal panel of the liquid crystal display device.
  • the input device is not limited to a liquid crystal display device using a liquid crystal panel as an image display device, but is a display device including various flat image display panels such as an organic or inorganic EL (electroluminescence) panel. It can be set as the touch sensor used.
  • a liquid crystal display device using a liquid crystal panel as an image display device
  • a display device including various flat image display panels such as an organic or inorganic EL (electroluminescence) panel. It can be set as the touch sensor used.
  • the input device applies the drive signal to the drive electrode for each line block of the scanning signal line and detects the potential of the detection signal output from each detection electrode in the touch detection period.
  • the touch position is detected.
  • the touch detection period is provided in the display update period in the horizontal scanning period of the display device, and a driving signal having a potential opposite to that of the driving signal applied in the previous horizontal scanning period is applied to the driving electrodes. For this reason, a sufficient writing time for display update can be secured, and deterioration of display quality can be prevented while ensuring detection accuracy.
  • the drive signal applied to the drive electrode for touch position detection uses a signal whose potential is changed in the opposite direction to the previous horizontal scanning period, so that the rise and fall of the drive signal can be reduced. The power consumption of the drive signal can be reduced.
  • the present technology is a useful invention in a capacitively coupled input device. Further, the present invention is a useful invention capable of obtaining a liquid crystal display device with high touch position detection accuracy and high display image quality.

Abstract

　静電容量結合方式の入力装置において、タッチ操作時の検出精度を向上させることを目的とする。互いに交差する複数本の駆動電極および複数本の検知電極と、駆動電極と前記検知電極との交差部分それぞれに形成された容量素子とにより構成された入力装置であって、タッチ検出期間は、前記駆動電極に前記走査信号線のラインブロック毎に駆動信号を印加し、前記検知電極それぞれから出力される検出信号によりタッチ検出を行い、かつ前記タッチ検出期間は、前記表示装置の水平走査期間における表示更新期間に設け、さらに前記駆動電極に印加する駆動信号は、タッチ検出を行った特定の水平走査期間に続く次の水平走査期間において、前の水平走査期間とは逆方向に電位を変化させてタッチ検出を開始する。

Description

入力装置および液晶表示装置
　本技術は、画面へ座標を入力する静電容量結合方式の入力装置、および、当該入力装置と表示素子としての液晶パネルとを備えた液晶表示装置に関するものである。
　表示画面を使用者の指などでタッチ操作することで情報を入力する、画面入力機能をもつ入力装置を備えた表示装置は、ＰＤＡや携帯端末などのモバイル用電子機器、各種の家電製品、無人受付機等の据置型顧客案内端末等に用いられている。このようなタッチ操作による入力装置としては、タッチされた部分の抵抗値変化を検出する抵抗膜方式、あるいは容量変化を検出する静電容量結合方式、タッチにより遮蔽された部分の光量変化を検出する光センサ方式など、各種の方式が知られている。
　これら各種の方式の中で静電容量結合方式は、抵抗膜方式や光センサ方式と比較した場合に次のような利点がある。例えば、抵抗膜方式や光センサ方式ではタッチ装置の透過率が８０％程度と低いのに対し、静電容量結合方式のタッチ装置は約９０％と透過率が高く表示画像の画質を低下させない点があげられる。また、抵抗膜方式では抵抗膜の機械的接触によりタッチ位置を検知するため、抵抗膜が劣化または破損するおそれがあるのに対し、静電容量結合方式では検出用電極が他の電極などと接触するような機械的接触がなく、耐久性の点からも有利である。
　静電容量結合方式の入力装置としては、例えば、特許文献１で開示されているような方式がある。
特開２０１１－９０４５８号公報
　本技術は、このような静電容量結合方式の入力装置において、タッチ操作時の検出精度を向上させることを目的とする。また、本技術は、タッチ操作時の検出精度を向上させた入力装置を備えた液晶表示装置を得ることを目的とする。
　このような課題を解決するために本技術の入力装置は、１フレーム期間中に複数の走査信号線に順次走査信号を印加して表示の更新を行う表示装置に配置され、互いに交差する複数本の駆動電極および複数本の検知電極と、前記駆動電極と前記検知電極との交差部分それぞれに形成された容量素子とにより構成された入力装置であって、タッチ検出期間は、前記駆動電極に前記走査信号線のラインブロック毎に駆動信号を印加し、前記検知電極それぞれから出力される検出信号によりタッチ検出を行い、かつ前記タッチ検出期間は、前記表示装置の水平走査期間における表示更新期間に設け、さらに前記駆動電極に印加する駆動信号は、タッチ検出を行った特定の水平走査期間に続く次の水平走査期間において、前の水平走査期間とは逆方向に電位を変化させてタッチ検出を開始することを特徴とする。
　また、本技術の液晶表示装置は、複数の画素電極およびこの画素電極に対向するように設けた共通電極を有し、前記画素電極への電圧印加を制御するスイッチング素子に順次走査信号を印加して表示の更新を行う液晶パネルと、前記液晶パネルの前記共通電極を分割することにより形成された複数本の駆動電極、および、前記駆動電極と交差するように配置された複数本の検知電極を有し、前記駆動電極と前記検知電極との交差部分それぞれに容量素子が形成された入力装置とを備えた液晶表示装置であって、前記入力装置は、前記駆動電極に前記走査信号線のラインブロック毎に駆動信号を印加し、前記検知電極それぞれから出力される検出信号によりタッチ検出を行い、前記入力装置のタッチ検出期間は、前記表示装置の水平走査期間における表示更新期間に設け、前記液晶パネルにおいて前記走査信号が印加されていないラインブロックを選択し、選択された前記ラインブロックに配列された前記駆動電極に駆動信号を印加して、前記検知電極それぞれから出力される検出信号によりタッチ位置を検出し、さらに前記駆動電極に印加する駆動信号は、タッチ検出を行った特定の水平走査期間に続く次の水平走査期間において、前の水平走査期間とは逆方向に電位を変化させてタッチ検出を開始することを特徴とする。
　本技術によれば、入力装置において、タッチ位置の検出時に、表示更新を行うための走査信号によるノイズの発生を少なくして検出精度を向上させることができる。また、表示更新のための書込み時間を十分に確保することができ、検出精度を確保した状態で、表示装置の表示画像品位の低下を防ぐことができる。さらに、駆動信号の立ち上がり、立ち下がりを減らすことができ、駆動電極に印加する駆動信号の消費電力を減少させることができる。
　さらに、本技術の入力装置と液晶パネルとを備えることで、入力精度が向上し、画像表示品質の低下が少ない液晶表示装置を得ることができる。
本技術の一実施の形態によるタッチセンサ機能を備えた液晶表示装置の全体構成を説明するためのブロック図 タッチセンサを構成する駆動電極と検知電極の配列の一例を示す斜視図 タッチセンサの概略構成と等価回路について、タッチ操作を行っていない状態とタッチ操作を行った状態とを説明するための説明図 タッチ操作を行っていない場合とタッチ操作を行った場合の検出信号の変化を示す説明図 液晶パネルの走査信号線の配列構造とタッチセンサの駆動電極および検知電極の配列構造を示す概略図 液晶パネルの表示更新を行う走査信号線のラインブロックへの走査信号の入力タイミングと、タッチセンサのタッチ位置検出を行うために駆動電極のラインブロックへの駆動信号の印加タイミングとの関係の一例を示す説明図 液晶パネルの表示更新を行う走査信号線のラインブロックへの走査信号の入力タイミングと、タッチセンサのタッチ位置検出を行うために駆動電極のラインブロックへの駆動信号の印加タイミングとの関係の他の例を示す説明図 図６に示す例において、１水平走査期間における走査信号と駆動信号の印加の状態を示すタイミングチャート １水平走査期間における表示更新期間とタッチ検出期間との関係の一例を説明するためのタイミングチャート １水平走査期間における表示更新期間とタッチ検出期間との関係の他の例を説明するためのタイミングチャート １水平走査期間における表示更新期間とタッチ検出期間との関係の他の例を説明するためのタイミングチャート 図６に示す駆動方法の例において、走査信号線のラインブロックへの走査信号の印加と、タッチセンサの駆動電極のラインブロックへの駆動信号の印加との関係を示すタイミングチャート 走査信号線のラインブロックへの走査信号の印加と、タッチセンサの駆動電極のラインブロックへの駆動信号の印加のタイミングとの関係の他の例を示すタイミングチャート
　本技術にかかる入力装置は、１フレーム期間中に複数の走査信号線に順次走査信号を印加して表示の更新を行う表示装置に配置され、互いに交差する複数本の駆動電極および複数本の検知電極と、前記駆動電極と前記検知電極との交差部分それぞれに形成された容量素子とにより構成された入力装置であって、タッチ検出期間は、前記駆動電極に前記走査信号線のラインブロック毎に駆動信号を印加し、前記検知電極それぞれから出力される検出信号によりタッチ検出を行い、かつ前記タッチ検出期間は、前記表示装置の水平走査期間における表示更新期間に設け、さらに前記駆動電極に印加する駆動信号は、タッチ検出を行った特定の水平走査期間に続く次の水平走査期間において、前の水平走査期間とは逆方向に電位を変化させてタッチ検出を開始する。
　このようにすることで、本技術の入力装置では、タッチ位置の検出時に表示更新を行うための走査信号によるノイズの発生を少なくして検出精度を向上させることができる。また、表示装置における表示更新期間内にタッチ位置の検出を行うため、表示更新のための書込み時間を十分に確保することができ、検出精度を確保した状態で、表示装置の表示画像品位の低下を防ぐことができる。さらに、タッチ位置の検出を行う一の水平走査期間において前記駆動電極に印加された前記駆動信号の電圧と逆方向の電位の前記駆動信号を、これに続く次の水平走査期間において印加するため、駆動信号の立ち上がり、立ち下がりを減らすことが可能となり、駆動電極に印加する駆動信号の消費電力を減少させることができる。
　本技術の液晶表示装置は、複数の画素電極およびこの画素電極に対向するように設けた共通電極を有し、前記画素電極への電圧印加を制御するスイッチング素子に順次走査信号を印加して表示の更新を行う液晶パネルと、前記液晶パネルの前記共通電極を分割することにより形成された複数本の駆動電極、および、前記駆動電極と交差するように配置された複数本の検知電極を有し、前記駆動電極と前記検知電極との交差部分それぞれに容量素子が形成された入力装置とを備えた液晶表示装置であって、前記入力装置は、前記駆動電極に前記走査信号線のラインブロック毎に駆動信号を印加し、前記検知電極それぞれから出力される検出信号によりタッチ検出を行い、前記入力装置のタッチ検出期間は、前記表示装置の水平走査期間における表示更新期間に設け、前記液晶パネルにおいて前記走査信号が印加されていないラインブロックを選択し、選択された前記ラインブロックに配列された前記駆動電極に駆動信号を印加して、前記検知電極それぞれから出力される検出信号によりタッチ位置を検出し、さらに前記駆動電極に印加する駆動信号は、タッチ検出を行った特定の水平走査期間に続く次の水平走査期間において、前の水平走査期間とは逆方向に電位を変化させてタッチ検出を開始する。
　このようにすることで、本技術の入力装置の特徴を活かした、入力精度が向上し、画像表示品質の低下が少ない液晶表示装置を得ることができる。
　（実施の形態）
　以下、本技術の一実施の形態にかかる入力装置の一例として、表示パネルとして液晶パネルを備えた液晶表示装置に用いるタッチセンサを例に図面を用いて説明する。なお、本実施形態は例示に過ぎず、本技術はこの実施形態で示した構成に限定されるものではない。
　図１は、本技術の一実施の形態にかかるタッチセンサ機能を備えた液晶表示装置の全体構成を説明するためのブロック図である。
　図１に示すように、液晶表示装置は、液晶パネル１、バックライトユニット２、走査線駆動回路３、映像線駆動回路４、バックライト駆動回路５、センサ駆動回路６、信号検出回路７および制御装置８を備えている。
　液晶パネル１は矩形の平板形状であり、ガラス基板などの透明基板からなるＴＦＴ基板と、このＴＦＴ基板に対向するように所定の間隙を設けて配置される対向基板とを有し、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶材料を封入することにより構成されている。
　ＴＦＴ基板は、液晶パネル１の背面側に位置し、基材であるガラスなどからなる基板上に、マトリクス状に配置された複数の画素電極と、それぞれの画素電極に対応して設けられ、画素電極への電圧印加をオン／オフ制御するスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、共通電極などが形成されることにより構成されている。
　また、対向基板は、液晶パネル１の前面側に位置し、基材であるガラスなどからなる透明な基板上に、ＴＦＴ基板の画素電極に対応する位置に、それぞれがサブピクセルを構成する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色からなるカラーフィルタ（ＣＦ）が配置されている。また、対向基板には、ＲＧＢのサブピクセルの間、および／または、サブピクセルから構成される画素の間に配置される、コントラストを向上させるための遮光材料からなるブラックマトリクスが形成されている。なお、本実施の形態では、ＴＦＴ基板の各画素に形成されるＴＦＴは、ｎチャネル型のＴＦＴを例として、ドレイン電極およびソース電極を備えた構成について説明する。
　ＴＦＴ基板には、複数の映像信号線９と複数の走査信号線１０とが互いに概ね直交して形成される。走査信号線１０はＴＦＴの水平列ごとに設けられ、水平列の複数のＴＦＴのゲートに共通に接続される。映像信号線９はＴＦＴの垂直列ごとに設けられ、垂直列の複数のＴＦＴのドレイン電極に共通に接続される。また、各ＴＦＴのソース電極には、ＴＦＴに対応する画素領域に配置された画素電極が接続される。
　ＴＦＴ基板に形成された各ＴＦＴは、走査信号線１０に印加される走査信号に応じて水平列単位で、オン／オフ動作が制御される。オン状態とされた水平列の各ＴＦＴは、画素電極を映像信号線９に印加される映像信号に応じた電位（画素電圧）に設定する。そして、液晶パネル１は、複数の画素電極およびこの画素電極に対向するように設けた共通電極を有し、前記画素電極と共通電極との間に生じる電界により画素領域ごとに液晶の配向を制御して、バックライトユニット２から入射した光に対する透過率を変えることにより、表示面に画像を形成する。
　バックライトユニット２は、液晶パネル１の背面側に配置され、液晶パネル１の背面から光を照射するもので、例えば複数の発光ダイオードを配列して面光源を構成する構造や、導光板と拡散反射板とを組み合わせて用い、発光ダイオードの光を面光源とする構造のものが知られている。
　走査線駆動回路３は、ＴＦＴ基板に形成された複数の走査信号線１０に接続されている。走査線駆動回路３は、制御装置８から入力されるタイミング信号に応じて走査信号線１０を順番に選択し、選択した走査信号線１０にＴＦＴをオンする電圧を印加する。例えば、走査線駆動回路３は、シフトレジスタを含んで構成され、シフトレジスタは制御装置８からのトリガ信号を受けて動作を開始し、垂直走査方向に沿った順序で走査信号線１０を順次選択し、選択した走査信号線１０に走査パルスを出力する。
　映像線駆動回路４は、ＴＦＴ基板に形成された複数の映像信号線９に接続されている。映像線駆動回路４は、走査線駆動回路３による走査信号線１０の選択に合わせて、選択された走査信号線１０に接続されるＴＦＴそれぞれに、各画素の階調値を表す映像信号に応じた電圧を印加する。これにより、選択された走査信号線１０に対応する画素に映像信号が書き込まれる。この画素への映像信号の書き込み動作は、ラスター画像の水平走査に相当する。また、走査線駆動回路３による走査信号線１０を選択する動作は、垂直走査に相当する。
　バックライト駆動回路５は、制御装置８から入力される発光制御信号に応じたタイミングや輝度でバックライトユニット２を発光させる。
　液晶パネル１には、タッチセンサを構成する電極として、複数の駆動電極１１と複数の検知電極１２とが互いに交差するように配置されている。
　なお、本実施の形態においては、一方の駆動電極１１は、ＴＦＴ基板の画素電極の周囲に互いに電気的に絶縁された状態で形成され、画素配列の行方向（水平方向）に延在するように形成されている。他方の検知電極１２は、対向基板のブラックマトリクスに対応する位置に形成され、画素配列の列方向（垂直方向）に延在するように形成されている。
　なお、複数の駆動電極１１と複数の検知電極１２を構成する他の例として、複数の駆動電極１１は、ＴＦＴ基板に形成する共通電極を分割することにより駆動電極として共用し、複数の検知電極１２を、ＴＦＴ基板の画素電極の周囲に電気的に絶縁された状態で形成する構成とすることができる。
　これらの駆動電極１１および検知電極１２により構成されるタッチセンサは、駆動電極１１と検知電極１２との間で、電気信号の入力および応答検出を行い、表示面への物体の接触を検出する。この接触を検出する電気回路として、センサ駆動回路６および信号検出回路７が設けられている。
　センサ駆動回路６は、交流信号源であり、駆動電極１１に接続される。例えば、センサ駆動回路６は制御装置８からタイミング信号が入力され、液晶パネル１の画像表示に同期して駆動電極１１を順番に選択し、選択した駆動電極１１に矩形状のパルス電圧による駆動信号Ｔｘｖを印加する。より具体的に例示すれば、センサ駆動回路６は、走査線駆動回路３と同様にシフトレジスタを含んで構成され、制御装置８からのトリガ信号を受けてシフトレジスタを動作させて垂直走査方向に沿った順序で駆動電極１１を順次選択し、選択した駆動電極１１にパルス電圧による駆動信号Ｔｘｖを印加する。
　なお、駆動電極１１および走査信号線１０は、ＴＦＴ基板に水平方向である列方向に延在するように形成され、垂直方向である行方向に複数本配列されている。これらの駆動電極１１および走査信号線１０に電気的に接続されるセンサ駆動回路６および走査線駆動回路３は、画素が配列される表示領域の垂直な辺に沿って配置することが望ましく、本実施形態の液晶表示装置では、左右の辺の一方に走査線駆動回路３を配置し、他方にセンサ駆動回路６を配置している。
　信号検出回路７は、静電容量変化を検出する検出回路であり、検知電極１２に接続される。信号検出回路７は、検知電極１２毎に検出回路を設け、検知電極１２の電圧を検出信号Ｒｘｖとして検出する構成としている。なお、他の構成例としては、複数の検知電極１２群に１つの検出回路を設け、駆動電極１１に印加されるパルス電圧の持続時間内において、複数の検知電極１２の電圧監視を時分割で行い、検出信号Ｒｘｖを検出するように構成してもよい。なお、信号検出回路７は、容量変化を検知するための電流積分回路であってもよい。
　表示面上での物体の接触位置、すなわちタッチ位置は、どの駆動電極１１に駆動信号Ｔｘｖを印加したときにどの検知電極１２で接触時の電圧が検出されたかに基づいて求められ、それら駆動電極１１と検知電極１２との交点が接触位置として演算により求められる。なお、接触位置を求める演算方法としては、液晶表示装置内に演算回路を設けて行う方法や、液晶表示装置の外部の演算回路により行う方法がある。
　制御装置８は、ＣＰＵなどの演算処理回路およびＲＯＭやＲＡＭなどのメモリを備えている。制御装置８は、入力される映像データに基づき、色調整などの各種の画像信号処理を行って各画素の階調値を示す画像信号を生成し、映像線駆動回路４に印加する。また、制御装置８は、入力された映像データに基づき、走査線駆動回路３、映像線駆動回路４、バックライト駆動回路５、センサ駆動回路６および信号検出回路７の動作の同期をとるためのタイミング信号を生成し、それらの回路に印加する。また、制御装置８は、バックライト駆動回路５への発光制御信号として、入力された映像データに基づいて発光ダイオードの輝度を制御するための輝度信号を印加する。
　本実施形態で説明する液晶表示装置では、液晶パネル１の各信号線および電極に接続される走査線駆動回路３、映像線駆動回路４、センサ駆動回路６および信号検出回路７は、フレキシブル配線板やプリント配線板に各回路の半導体チップを搭載することにより構成している。しかし、前記走査線駆動回路３、映像線駆動回路４、センサ駆動回路６は、ＴＦＴ基板上に、ＴＦＴなどとともに半導体チップや所定の電子回路を同時に形成することにより搭載してもよい。
　図２は、タッチセンサを構成する駆動電極と検知電極の配列の一例を示す斜視図である。
　図２に示すように、入力装置としてのタッチセンサは、図２の左右方向に延在する複数本のストライプ状の電極パターンである駆動電極１１と、駆動電極１１の電極パターンの延在方向と交差する方向に延びる複数本のストライプ状の電極パターンである検知電極１２とから構成されている。それぞれの駆動電極１１と検知電極１２とが互いに交差した交差部分それぞれに、静電容量を持つ容量素子が形成されている。駆動電極１１と検知電極１２との交差部分の静電容量は、駆動電極１１と検知電極１２との間に液晶パネル１を構成する絶縁体層などからなる誘電体要素を介在させることで形成することかできる。
　また、駆動電極１１は、走査信号線１０が延在する方向に対して平行な方向に延在するように配列されている。そして、駆動電極１１は、後で詳細に説明するが、Ｍ（Ｍは自然数）本の走査信号線を１ラインブロックとしたとき、複数のＮ（Ｎは自然数）本のラインブロックそれぞれに対応するように配置され、ラインブロック毎に駆動信号を印加するように構成している。
　タッチ位置の検出動作を行う際は、センサ駆動回路６から駆動電極１１に対し、ラインブロック毎に時分割的に線順次走査するように駆動信号Ｔｘｖを印加することにより、検出対象となる１つのラインブロックが順次選択される。また、検知電極１２から検出信号Ｒｘｖを出力することにより、１つのラインブロックのタッチ位置検出が行われるように構成されている。
　次に、静電容量方式のタッチセンサにおけるタッチ位置の検出原理について、図３、図４を用いて説明する。
　図３（ａ）、図３（ｂ）は、タッチセンサの概略構成と等価回路について、タッチ操作を行っていない状態（図３（ａ））とタッチ操作を行った状態（図３（ｂ））とを説明するための説明図である。図４は、図３に示したような、タッチ操作を行っていない場合とタッチ操作を行った場合の検出信号の変化を示す説明図である。
　静電容量方式のタッチセンサは、図２に示すように、互いに交差するようにマトリクス状に配置された一対の駆動電極１１と検知電極１２との交差部が、図３（ａ）に示すように、誘電体Ｄを挟んで対向配置していることにより容量素子を構成している。等価回路は、図３（ａ）の図中右側に示すように表わされ、駆動電極１１、検知電極１２および誘電体Ｄによって、容量素子Ｃ１が構成される。容量素子Ｃ１は、その一端が交流信号源としてのセンサ駆動回路６に接続され、他端Ｐは抵抗器Ｒを介して接地されるとともに、電圧検出器としての信号検出回路７に接続される。
　交流信号源としてのセンサ駆動回路６から駆動電極１１（容量素子Ｃ１の一端）に、数ｋＨｚ～十数ｋＨｚ程度の所定の周波数のパルス電圧による駆動信号Ｔｘｖ（図４）を印加すると、検知電極１２（容量素子Ｃ１の他端Ｐ）に、図４に示すような出力波形（検出信号Ｒｘｖ）が現れる。
　指が接触（または近接）していない状態では、図３（ａ）に示すように、容量素子Ｃ１に対する充放電に伴って、容量素子Ｃ１の容量値に応じた電流Ｉ０が流れる。このときの容量素子Ｃ１の他端Ｐの電位波形は、図４の波形Ｖ０のようになり、これが電圧検出器である信号検出回路７によって検出される。
　一方、指が接触（または近接）した状態では、図３（ｂ）に示すように、等価回路は、指によって形成される容量素子Ｃ２が容量素子Ｃ１に直列に追加された形となる。この状態では、容量素子Ｃ１、Ｃ２に対する充放電に伴って、それぞれ電流Ｉ１、Ｉ２が流れる。このときの容量素子Ｃ１の他端Ｐの電位波形は、図４の波形Ｖ１のようになり、これが電圧検出器である信号検出回路７によって検出される。このとき、点Ｐの電位は、容量素子Ｃ１、Ｃ２を流れる電流Ｉ１、Ｉ２の値によって定まる分圧電位となる。このため、波形Ｖ１は、非接触状態での波形Ｖ０よりも小さい値となる。
　信号検出回路７は、検出電極１２それぞれから出力される検出信号の電位を所定のしきい値電圧Ｖｔｈと比較し、このしきい値電圧以上であれば非接触状態と判断し、しきい値電圧未満であれば接触状態と判断する。このようにして、タッチ位置の検出が可能となる。
　次に、本技術によるタッチセンサの駆動方法の一例について、図５～図１３を用いて説明する。
　図５は、液晶パネルの走査信号線の配列構造とタッチセンサの駆動電極および検知電極の配列構造を示す概略図である。
　図５に示すように、水平方向に延在する走査信号線１０は、Ｍ（Ｍは自然数）本の走査信号線Ｇ１－１、Ｇ１－２・・・Ｇ１－Ｍを１ラインブロックとし、複数のＮ（Ｎは自然数）本のラインブロック１０－１、１０－２・・・１０－Ｎに分割して配列されている。
　タッチセンサの駆動電極１１は、ラインブロック１０－１、１０－２・・・１０－Ｎにそれぞれ対応させて、Ｎ本の駆動電極１１－１、１１－２・・・１１－Ｎが水平方向に延在するように配列されている。そして、Ｎ本の駆動電極１１－１、１１－２・・・１１－Ｎと交差するように、複数本の検知電極１２が配列されている。
　図６は、液晶パネルにおいて、表示画像を更新する表示更新を行う走査信号線の各ラインブロックへの走査信号の入力タイミングと、タッチセンサでタッチ位置検出を行うために、各ラインブロックに配列された駆動電極への駆動信号の印加タイミングとの関係の一例を示す説明図である。図６の（ａ）～図６（ｆ）それぞれが、１ラインブロック走査期間における状態を示している。
　図６（ａ）に示すように、一番上のラインの最初のラインブロック１０－１の走査信号線それぞれに走査信号を順次入力している水平走査期間においては、一番下のラインの最後のラインブロック１０－Ｎに対応する駆動電極１１－Ｎに駆動信号を印加している。この後に続く水平走査期間、すなわち、図６（ｂ）に示すように、上から２番目のラインブロック１０－２の走査信号線それぞれに走査信号を順次入力している水平走査期間においては、１ライン前の最初のラインブロック１０－１に対応する駆動電極１１－１に駆動信号を印加している。
　そして、図６（ｃ）～図６（ｆ）に示すように、ラインブロック１０－３、１０－４、１０－５・・・１０－Ｎの走査信号線それぞれに走査信号を順次入力している水平走査期間が順次進行するのに対応し、１ライン前のラインブロック１０－２、１０－３、１０－４、１０－５に対応する駆動電極１１－２、１１－３、１１－４、１１－５に駆動信号を印加するように構成している。
　すなわち、本技術においては、複数の駆動電極１１への駆動信号の印加は、表示更新を行う１ラインブロック走査期間において、複数の走査信号線に走査信号を印加していないラインブロックに対応する駆動電極を選択して印加するように構成している。
　図７は、液晶パネルにおいて、表示画像を更新する表示更新を行う走査信号線の各ラインブロックへの走査信号の入力タイミングと、タッチセンサでのタッチ位置検出を行うために、各ラインブロックに配列された駆動電極への駆動信号の印加タイミングとの関係の図６とは異なる他の例を示す説明図である。
　図６においては、１水平走査期間において、走査信号を入力している走査信号線のラインブロックに対し、１ライン前のラインブロックに対応する駆動電極に駆動信号を印加するように構成した。一方、この図７に示す例においては、１ライン前に限るのではなく、表示更新を行う１水平走査期間において、複数の走査信号線に走査信号を印加していないいずれかのラインブロックに対応する駆動電極を選択して、駆動信号を印加するように構成したものである。なお、図７（ａ）～図７（ｆ）では、いずれも走査信号が印加されているラインブロックの２ライン前のラインブロックに駆動信号が印加されているが、駆動信号の印加のタイミングはこの構成には限られない。すなわち、走査信号が順次各ラインブロックに印加されるタイミングに対応して、それぞれ、走査信号が印加されていないいずれかのラインブロックが選択されて駆動信号が印加されるとともに、全てのラインブロックに走査信号の印加が終了するタイミングで、全てのラインブロックの駆動電極に駆動信号が印加されればよい。
　図８は、図６に示す例において、１水平走査期間における走査信号と駆動信号の印加の状態を示すタイミングチャートである。図８に示すように、１フレーム期間のそれぞれの水平走査期間（１Ｈ、２Ｈ、３Ｈ・・・ＭＨ）において、走査信号線１０にはラインブロック単位（１０－１、１０－２・・・１０－Ｎ）で走査信号が入力されて表示更新が行われる。この走査信号が入力されている期間内に、走査信号線のラインブロックに対応する駆動電極１１－１、１１－２・・・１１－Ｎには、タッチ位置検出のための駆動信号が印加されている。
　図９は、液晶表示パネルでの画像表示のための１水平走査期間（１Ｈ）における表示更新期間と、タッチセンサにおけるタッチ位置検出のためのタッチ検出期間との関係の一例を説明するためのタイミングチャートである。
　図９に示すように、表示更新期間においては、走査信号線１０に走査信号が順次入力されるとともに、各画素の画素電極のスイッチング素子に接続される映像信号線９には、入力される映像信号に応じた画素信号が入力される。なお、図９において、水平走査期間の前後には、パルス状の走査信号が所定の電位に立ち上がるまでの時間と、所定の電位に立ち下がるまでの時間に相当する遷移期間が存在している。このうち、表示更新期間は、図９に示すように、走査信号が入力されてその電位が立ち上がる遷移期間の開始時点から、走査信号の入力が終了してその電位が立ち下がる遷移期間が始まる前までの期間、すなわち、水平走査期間から走査電位が立ち下がる遷移期間を除いた期間に相当する。
　本技術においては、この表示更新期間と同じタイミングでタッチ検出期間を設けており、表示更新期間から遷移期間を除いた期間をタッチ検出期間としている。具体的には、図９に示すように、水平走査期間から、その前半と後半に存在する、走査信号の電位が立ち上がる遷移期間と、走査信号の電位が立ち下がる遷移期間とを除いた期間がタッチ検出期間である。
　図９に示す例では、走査信号が所定の電位に立ち上がる遷移期間がほぼ終了したタッチ検出期間の開始と同時に、駆動電極１１に駆動信号としてのパルス電圧を印加している。そして、駆動電圧パルスを、タッチ検出期間のほぼ中間時点で立ち下げている。タッチ位置の検出タイミングＳは、図９に示すように、駆動信号であるパルス電圧の立ち下がりポイント直前の時点と、タッチ検出期間終了ポイントの２箇所に存在している。
　なお、タッチ検出期間におけるタッチ位置の検出動作は、図３、図４によりその原理を説明した通りである。
　図１０は、本技術によるタッチパネルにおいて、１水平走査期間における表示更新期間とタッチ検出期間との関係について、図９に示したものとは異なる他の例を説明するためのタイミングチャートである。
　図１０に示すように、本技術においては、まず特定の水平走査期間（一の水平走査期間）において、走査信号が所定の電位に立ち上がる遷移期間が終了した時点で、駆動電極１１に駆動信号としてパルス電圧を印加し、タッチ検出期間終了ポイントにタッチ位置検出タイミングＳを設定している。そして、タッチ位置検出を行った一の水平走査期間に続く次の水平走査期間において、タッチ検出期間の開始時点で前の一の水平走査期間とは逆方向に電位を変化させた駆動信号を印加し、タッチ検出期間を開始し、タッチ検出期間終了ポイントにタッチ位置の検出タイミングＳを設定している。
　すなわち、この例においては、タッチ位置検出を行った特定の水平走査期間に続く次の水平走査期間において、前の水平走査期間とは逆方向に電位を変化させた駆動信号を用いてタッチ位置の検出を行うように構成したもので、駆動信号の立ち上がり、立ち下がりの回数を減らすことにより、駆動電極１１に印加する駆動信号の消費電力を減少させることができる。
　なお、図１０に示すように、本実施形態にかかる入力装置では、特定の一の水平走査期間に続く水平走査期間にさらに続く次の水平走査期間でも、一つ前の水平走査期間において印加された駆動信号の電位とは逆方向に変化させた電位の駆動信号、すなわち、一の水平走査期間において印加された駆動信号と同じ極性の電位の駆動信号が印加される。このように、順次異なる水平走査期間において、それぞれ前の水平走査期間に印加された電位と逆方向に変化させた電位の駆動信号を印加することで、駆動信号の消費電力を減少させる効果を十分に得ることができる。
　ただし、全ての水平走査期間において一つ前の水平走査期間において印加された電位とは逆の電位の駆動信号を印加することは必須ではなく、液晶表示装置の全てのラインブロックが順次選択されて、駆動信号が印加される中で、少なくとも一つの水平走査期間に続く水平走査期間において、一つ前の水平走査期間に印加された電位と逆方向の電位の駆動信号が印加されればよい。
　図１１に示す例は、図１０に示す例と同様に、タッチ位置検出を行った特定の水平走査期間（一の水平走査期間）に続く次の水平走査期間において、前の一の水平走査期間とは逆方向に電位を変化させた駆動信号を印加するように構成し、さらに、それぞれの水平走査期間内のタッチ検出期間に印加する駆動信号として、複数個（図示のものは２個）のパルスを印加するようにしたものである。図１１に、タッチ位置の検出タイミングＳを示すとおり、複数のパルス電圧である駆動信号に対応して、それぞれのパルスにおいて２回のタッチ位置検出を行うことで、タッチ位置検出期間内に４回のタッチ位置検出を行うことができる。このようにすることで、駆動信号の消費電力を低減しつつ、タッチ位置の検出を高精度に行うことができる。
　次に、本技術におけるタッチセンサの駆動方法の他の例について、図１２、図１３を用いて説明する。
　図１２は、図６に示す駆動方法の例において、走査信号線のラインブロックへの走査信号の入力のタイミングと、タッチセンサの駆動電極のラインブロックへの駆動信号の印加のタイミングとの関係を示すタイミングチャートである。
　図１２は、図６において説明したように、本技術においては、一番上のラインの最初のラインブロックの走査信号線それぞれに走査信号を順次入力している水平走査期間においては、一番下のラインの最後のラインブロックに対応する駆動電極に駆動信号を印加している。この後に続く、上から２番目のラインブロックの走査信号線それぞれに走査信号を順次入力している水平走査期間においては、１ライン前の最初のラインブロックに対応する駆動電極に駆動信号を印加している。そして、走査信号を順次入力している水平走査期間が順次進行するのに対応し、１ライン前のラインブロックに対応する駆動電極に駆動信号が印加されることを示している。
　図１３は、走査信号線のラインブロックへの走査信号と、タッチセンサの駆動電極のラインブロックへの駆動信号との、それぞれの印加タイミングの関係の他の例を示すタイミングチャートである。図１３においては、図１２において示したタイミングチャートの一部分に相当する期間のみを示している。
　この図１３に示す例においては、駆動電極に印加する駆動信号を、走査信号を印加していないラインブロックを選択して印加する点においては図１２に示した例と同じであるが、１本のラインブロックに対応する駆動電極に印加する駆動信号のパルス電圧の立ち上がりまたは立ち下がりを１／２とした点が異なっている。また、図１３に示す例では、次の駆動電極に印加する駆動信号におけるパルス電圧の立ち上がりまたは立ち下がりのエッジ数も１／２としたもので、走査信号に対するタッチ位置検出時の駆動信号の走査速度を２倍とすることができる。
　同様に、１本のラインブロックに対応する駆動電極に印加する駆動信号のパルス電圧の立ち上がりまたは立ち下がりのエッジ数を１／４とすれば、走査信号に対するタッチ検出時の駆動信号の走査速度を４倍とすることができる。
　なお、上記本技術の入力装置の説明において、画像を表示する表示パネルとして、液晶パネルを備えた液晶表示装置に用いるタッチセンサを例示して説明した。このように、本技術の入力装置が、液晶表示装置に用いられるタッチセンサである場合には、画像を表示する液晶パネルの画像表示方式に制限はなく、例えば、液晶層に垂直に電界を印加する垂直配向方式の液晶パネルや、液晶層にパネル基板と平行な水平方向に電圧を印加するインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）方式の液晶パネルなど、各種方式の液晶パネルを用いた液晶表示装置のタッチセンサとして用いることかできる。
　また、上記実施形態では、液晶パネルの背面側に配置された、バックライトの輝度や点灯タイミングを、制御装置８から入力される発光制御信号で制御する、いわゆるアクティブバックライト方式の液晶表示装置を例示して説明した。しかし、本技術が用いられる液晶表示装置のバックライトは、上記例示したアクティブバックライト方式のものには限られず、常に一定の輝度の光を照射する、従前方式のバックライトを用いることもできる。
　さらに、液晶表示装置の液晶パネルとしても、バックライトを用いない、いわゆる反射型の液晶パネルを用いることもできる。
　さらに、本技術による入力装置は、画像表示装置として液晶パネルを用いた液晶表示装置に限らず、有機または無機のＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルなど、各種の平板型画像表示パネルを備えた表示装置に用いられるタッチセンサとすることができる。
　以上のように本技術による入力装置は、タッチ検出期間において、駆動電極に走査信号線のラインブロック毎に駆動信号を印加するとともに、検知電極それぞれから出力される検出信号の電位を検出することによりタッチ位置検出を行うように構成している。そして、タッチ検出期間は、表示装置の水平走査期間における表示更新期間に設け、さらに前の水平走査期間に印加された駆動信号とは逆方向の電位の駆動信号を駆動電極に印加する。このため、表示更新のための書込み時間を十分に確保することができ、検出精度を確保した状態で、表示品位の低下を防ぐことができる。また、タッチ位置検出のために駆動電極に印加する駆動信号として、前の水平走査期間とは逆方向に電位を変化させたものを用いるため、駆動信号の立ち上がり、立ち下がりを減らすことができて、駆動信号の消費電力を低下させることができる。
　以上のように本技術は、静電容量結合方式の入力装置において有用な発明である。また、タッチ位置の検出精度が高く、かつ、表示画像の画像品位が高い液晶表示装置を得ることができる有用な発明である。

Claims (4)

  1. 　１フレーム期間中に複数の走査信号線に順次走査信号を印加して表示の更新を行う表示装置に配置され、
    　互いに交差する複数本の駆動電極および複数本の検知電極と、前記駆動電極と前記検知電極との交差部分それぞれに形成された容量素子とにより構成された入力装置であって、
    　タッチ検出期間は、前記駆動電極に前記走査信号線のラインブロック毎に駆動信号を印加し、前記検知電極それぞれから出力される検出信号によりタッチ検出を行い、
    　かつ前記タッチ検出期間は、前記表示装置の水平走査期間における表示更新期間に設け、
    　さらに前記駆動電極に印加する駆動信号は、タッチ検出を行った特定の水平走査期間に続く次の水平走査期間において、前の水平走査期間とは逆方向に電位を変化させてタッチ検出を開始することを特徴とする入力装置。
  2. 　特定の水平走査期間において、走査信号が所定の電位に立ち上がる遷移期間が終了した時点で、駆動電極に駆動信号としてパルスを供給し、パルスの立ち上がりによる電位の変位点からタッチ検出期間を開始し、タッチ検出期間終了ポイントにタッチ検出タイミングを設定し、タッチ検出を行った水平走査期間に続く次の水平走査期間において、前の水平走査期間とは逆方向に電位を変化させてタッチ検出期間を開始し、タッチ検出期間終了ポイントにタッチ検出タイミングを設定したことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
  3. 　前記タッチ検出期間に印加する前記駆動信号が複数個のパルス電圧である請求項１に記載の入力装置。
  4. 　複数の画素電極およびこの画素電極に対向するように設けた共通電極を有し、前記画素電極への電圧印加を制御するスイッチング素子に順次走査信号を印加して表示の更新を行う液晶パネルと、
    　前記液晶パネルの前記共通電極を分割することにより形成された複数本の駆動電極、および、前記駆動電極と交差するように配置された複数本の検知電極を有し、前記駆動電極と前記検知電極との交差部分それぞれに容量素子が形成された入力装置とを備えた液晶表示装置であって、
    　前記入力装置は、前記駆動電極に前記走査信号線のラインブロック毎に駆動信号を印加し、前記検知電極それぞれから出力される検出信号によりタッチ検出を行い、
    　前記入力装置のタッチ検出期間は、前記表示装置の水平走査期間における表示更新期間に設け、
    　前記液晶パネルにおいて前記走査信号が印加されていないラインブロックを選択し、選択された前記ラインブロックに配列された前記駆動電極に駆動信号を印加して、前記検知電極それぞれから出力される検出信号によりタッチ位置を検出し、
    　さらに前記駆動電極に印加する駆動信号は、タッチ検出を行った特定の水平走査期間に続く次の水平走査期間において、前の水平走査期間とは逆方向に電位を変化させてタッチ検出を開始することを特徴とする液晶表示装置。
     
     
     
     
     
     
     
     
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017006951A1 (ja) * 2015-07-07 2017-01-12 シャープ株式会社 センサ付き表示装置、制御装置及び制御方法
JP2017162031A (ja) * 2016-03-07 2017-09-14 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102289934B1 (ko) * 2014-11-28 2021-08-13 삼성디스플레이 주식회사 터치 감지 센서를 포함하는 표시 장치
JP2018041413A (ja) * 2016-09-09 2018-03-15 キヤノン株式会社 電子機器及びその制御方法、プログラム並びに記憶媒体
CN109471566B (zh) * 2017-09-08 2022-03-29 乐金显示有限公司 触摸显示装置、触摸电路和触摸感测方法
US11302102B2 (en) * 2020-01-22 2022-04-12 Novatek Microelectronics Corp. Method for controlling display panel and control circuit using the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012042862A (ja) * 2010-08-23 2012-03-01 Sony Corp タッチ検出機能付き表示装置、駆動回路、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法、および電子機器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1124041A (ja) * 1997-06-30 1999-01-29 Toshiba Corp 液晶表示装置
KR101251999B1 (ko) * 2006-06-13 2013-04-08 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
JP5439059B2 (ja) * 2009-06-30 2014-03-12 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置およびその駆動方法
JP2011233019A (ja) * 2010-04-28 2011-11-17 Sony Corp タッチ検出機能付き表示装置、駆動回路、駆動方式、および電子機器
JP5501158B2 (ja) * 2010-08-23 2014-05-21 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置、駆動回路、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法、および電子機器
JP5722573B2 (ja) * 2010-08-24 2015-05-20 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012042862A (ja) * 2010-08-23 2012-03-01 Sony Corp タッチ検出機能付き表示装置、駆動回路、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法、および電子機器

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017006951A1 (ja) * 2015-07-07 2017-01-12 シャープ株式会社 センサ付き表示装置、制御装置及び制御方法
CN107710121A (zh) * 2015-07-07 2018-02-16 夏普株式会社 带传感器的显示装置、控制装置及控制方法
JPWO2017006951A1 (ja) * 2015-07-07 2018-03-22 シャープ株式会社 センサ付き表示装置、制御装置及び制御方法
US10521067B2 (en) 2015-07-07 2019-12-31 Sharp Kabushiki Kaisha Sensor-equipped display device, control device, and control method
CN107710121B (zh) * 2015-07-07 2020-08-25 夏普株式会社 带传感器的显示装置、控制装置及控制方法
JP2017162031A (ja) * 2016-03-07 2017-09-14 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

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