WO2014174886A1 - タッチパネルおよびタッチパネル付き表示装置 - Google Patents

タッチパネルおよびタッチパネル付き表示装置 Download PDF

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intersection
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drive
length
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後藤　利充
北川　大二
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Sharp Corp
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    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111—Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate

Definitions

  • the present invention relates to a touch panel and a display device with a touch panel, and more particularly to a capacitive touch panel and a display device with a touch panel.
  • one pulse period is selected from a plurality of pulse periods prepared in advance, and a synchronization signal (horizontal synchronization signal Hsync) including a series of pulses appearing in the selected pulse period is disclosed.
  • a synchronization signal horizontal synchronization signal Hsync
  • a display unit that performs display based on a synchronization signal
  • a touch detection unit that performs a touch detection operation based on the synchronization signal.
  • the electrode of the touch panel is formed of a transparent conductive film such as ITO (Indium Tin Oxide). Since ITO has a higher electrical resistance than metal, it is necessary to lengthen the measurement time of the capacitance in order to accurately measure the capacitance. Therefore, the time required for measuring the capacitance of the entire touch panel also becomes long, and the responsiveness decreases. On the other hand, it is not preferable to use a metal electrode because the electrode is visually recognized by an observer.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • An object of the present invention is to obtain a configuration of a touch panel that can shorten the time required for measuring the capacitance of the entire touch panel.
  • the touch panel disclosed herein charges the intersection capacitance of the intersection of the drive electrode and the sensor electrode in a drive period according to a control unit and a sensor unit including a plurality of drive electrodes and a plurality of sensor electrodes intersecting each other.
  • a measurement unit that measures the capacitance of the intersection capacitance, a region determination unit that divides the sensor unit into a plurality of regions, and determines which region of the plurality of regions each of the intersection capacitances belongs to;
  • a signal generation unit configured to generate the control signal so that the length of the drive period differs according to the determination result of the region determination unit.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a display device with a touch panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing a functional configuration of the touch panel according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a part of the configuration of the touch panel according to the first embodiment of the present invention as an equivalent circuit.
  • FIG. 4 is a signal waveform diagram when the touch panel according to the first embodiment of the present invention measures the capacitance of the intersection capacitance C i, j .
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an example of how the sensor unit is divided by the region determination unit.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating another example of how the sensor unit is divided by the region determination unit.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an example of how the sensor unit is divided by the region determination unit.
  • FIG. 7 is a functional block diagram showing a functional configuration of the touch panel according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is a waveform diagram showing the relationship between the horizontal synchronization signal Hsync and the control signal in the area AR1.
  • FIG. 8B is a waveform diagram showing the relationship between the horizontal synchronization signal Hsync and the control signal in the area AR2.
  • FIG. 9 is a functional block diagram showing a functional configuration of the touch panel according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating an example of how the sensor unit is divided by the region determination unit.
  • FIG. 11 is a functional block diagram showing a functional configuration of a touch panel according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram schematically illustrating an example of how the sensor unit is divided by the region determination unit.
  • FIG. 13 is a plan view showing an example of a specific configuration of the touch panel.
  • 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view showing another example of the specific configuration of the touch panel.
  • 16 is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI in FIG.
  • FIG. 17 is a diagram schematically illustrating an example of how the sensor unit is divided by the region determination unit.
  • FIG. 18A is a waveform diagram showing the relationship between the horizontal synchronization signal Hsync and the control signal in the area AR1.
  • FIG. 18B is a waveform diagram showing the relationship between the horizontal synchronization signal Hsync and the control signal in the area AR2.
  • a touch panel includes a sensor unit including a plurality of drive electrodes and a plurality of sensor electrodes intersecting each other, and an intersection capacitance of intersections of the drive electrodes and the sensor electrodes in a drive period according to a control signal.
  • a measurement unit that measures the capacitance of the intersection capacitance by charging and a region that divides the sensor unit into a plurality of regions and determines to which region of the plurality of regions each of the intersection capacitances belongs
  • a determination unit and a signal generation unit that generates the control signal so that the length of the drive period differs according to the determination result of the region determination unit (first configuration).
  • the measurement unit measures the capacitance of the intersection capacitance by charging the intersection capacitance.
  • the time required to fully charge the intersection capacity varies depending on the location of the intersection capacity.
  • charge time can be changed by the area
  • the signal generation unit includes another region including an intersection capacitance having a time constant larger than the intersection capacitance belonging to the region, in the length of the drive period in any one of the plurality of regions.
  • the drive period may be shorter than the drive period (second configuration).
  • the timing adjustment unit that receives a synchronization signal from the outside and adjusts the control signal based on the synchronization signal (third configuration).
  • the measurement unit discharges the intersection capacitance in a reset period according to the control signal
  • the signal generation unit is configured to respond to a determination result of the region determination unit.
  • the control signal is preferably generated so that the length of the reset period is different (fourth configuration).
  • the measurement time for each intersection capacity can be set more appropriately. Therefore, the overall measurement time can be further shortened.
  • the signal generation unit generates the control signal so that the sum of the length of the reset period and the length of the drive period is one horizontal period or less in one of the plurality of regions. In another one of the plurality of regions, the control signal may be generated such that the sum of the length of the reset period and the length of the drive period is longer than one horizontal period (fifth configuration).
  • the measurement unit may measure the intersection capacity in a dot-sequential manner (sixth configuration).
  • the number of circuits for measuring the intersection capacitance can be reduced, so that power consumption can be reduced.
  • the measurement unit may measure the intersection capacitance line-sequentially (seventh configuration).
  • the intersection capacity can be measured in parallel, the measurement time can be further shortened.
  • a display device with a touch panel includes a liquid crystal display panel and the touch panel having any one of the first to seventh configurations.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a display device 1 with a touch panel according to an embodiment of the present invention.
  • the display device with a touch panel 1 includes a touch panel 10, a liquid crystal display panel 20, and a backlight unit 25.
  • the touch panel 10 is disposed so as to overlap the surface of the liquid crystal display panel 20 opposite to the backlight 25 side.
  • the touch panel 10 is bonded to the liquid crystal display device 20 by OCA (Optical Clear Adhesive).
  • the touch panel 10 includes a tempered glass substrate and a group of electrodes formed on one surface of the substrate, which will be described in detail later.
  • the touch panel 10 is disposed such that the surface on which the electrode group is formed is on the liquid crystal display panel 20 side.
  • the substrate of the touch panel 10 also serves as a cover glass of the display device 1 with a touch panel. That is, the touch panel 10 is a cover glass integrated touch panel.
  • the liquid crystal display panel 20 includes a TFT (Thin Film Transistor) substrate 21, a CF (Color Filter) substrate 22, a liquid crystal 23, and a sealing material 24.
  • the TFT substrate 21 and the CF substrate 22 are disposed so as to face each other.
  • a sealing material 24 is formed on the peripheral edge of the surface where the TFT substrate 21 and the CF substrate 22 face each other, and a liquid crystal 23 is sealed between the TFT substrate 21 and the CF substrate 22.
  • the TFT substrate 21 includes a plurality of pixel electrodes.
  • the liquid crystal display panel 20 controls the orientation of the liquid crystal 23 by controlling the potentials of these pixel electrodes. As a result, the liquid crystal display panel 20 controls the behavior of light emitted from the backlight unit 25 to express gradation.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing a functional configuration of the touch panel 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the touch panel 10 includes a sensor unit 30, a measurement unit (a transmission unit 40 and a reception unit 50), and a control unit 60.
  • the sensor unit 30 includes m drive electrodes D 1 to D m and n sensor electrodes S 1 to S n (m and n are positive integers). And drive electrodes D 1 ⁇ D m, the sensor electrodes S 1 ⁇ S n, are arranged to cross each other. Thus, the intersection of the drive electrodes D 1 ⁇ D m and the sensor electrodes S 1 ⁇ S n, intersection capacitance is formed.
  • intersection capacitance formed at the intersection of the i-th drive electrode D i (i is an integer from 1 to m) and the j-th sensor electrode S j (j is an integer from 1 to n) is referred to as an intersection capacitance C. Refer to i and j .
  • the capacitance of the intersection capacitance C i, j changes when a finger or a stylus pen contacts or approaches the sensor unit 30. Therefore, by measuring the capacitance of the intersection capacitance C i, j , the coordinates of the object that has touched or approached the sensor unit 30 can be obtained.
  • the control unit 60 controls the measurement unit (the transmission unit 40 and the reception unit 50) to measure the capacitance of the intersection capacitance C i, j of the sensor unit 30.
  • the transmission unit 40 includes a multiplexer 41 and a drive signal generation unit 42.
  • the multiplexer 41 selects one electrode from the drive electrodes D 1 to D m and connects it to the drive signal generator 42.
  • the drive signal generation unit 42 generates a drive signal and supplies it to the electrode selected by the multiplexer 41.
  • the receiver 50 includes a multiplexer 51, a current-voltage converter (IVC (I / V Converter)) 52, and an analog / digital converter (ADC (A / D Converter)) 53.
  • Multiplexer 51 selects one electrode from the sensor electrodes S 1 ⁇ S n, connected to IVC52.
  • the IVC 52 receives a signal from the electrode selected by the multiplexer 51, converts the received signal from a current to a voltage, and supplies it to the ADC 53.
  • the ADC 53 converts the received signal from an analog signal to a digital signal and supplies the signal to the control unit 60.
  • control unit 60 can measure the intersection capacitance of the intersection of the electrode selected by the multiplexer 41 and the electrode selected by the multiplexer 51.
  • the controller 60 scans all the drive electrodes D 1 to D m and all the sensor electrodes sensor electrodes S 1 to S n to measure n ⁇ m intersection capacitances.
  • the controller 60 may be configured to measure the intersection capacitance for each drive electrode, or may be configured to measure the intersection capacitance for each sensor electrode. That is, the control unit 60 is configured to measure the intersection capacity in the order of C 1,1 to C 1, n , C 2,1 to C 2, n ,..., C m, 1 to C m, n. There may be a configuration in which C 1,1 to C m, 1 , C 1,2 to C m, 2 ,..., C 1, n to C m, n are measured in this order. . Or the structure which measures in arbitrary orders different from these may be sufficient.
  • the control unit 60 includes a control signal generation unit 61 and a coordinate calculation unit 62.
  • the control signal generator 61 generates a control signal for controlling the transmitter 40 and the receiver 50.
  • the control signal generator 61 generates different control signals according to the location of the intersection capacitance C i, j to be measured. Detailed operation of the control signal generator 61 will be described later.
  • the coordinate calculation unit 62 receives a value related to the capacitance of the intersection capacitance C i, j from the reception unit 50.
  • the coordinate calculation unit 62 includes a storage device (not shown) and stores values sequentially supplied from the reception unit 50.
  • the coordinate calculation unit 62 performs a predetermined calculation based on the distribution of values stored in the storage device, and calculates the coordinates of an object that has touched or approached the sensor unit 30.
  • the coordinate calculation unit 62 supplies the calculated coordinates to the outside of the touch panel 10.
  • FIG. 3 is a diagram showing a part of the configuration of the touch panel 10 as an equivalent circuit. More specifically, FIG. 3 is a diagram illustrating an i-th drive electrode D i , a j-th sensor electrode S j, and a circuit connected to these extracted as an equivalent circuit.
  • the drive electrodes D i can be expressed as a multi-stage connected RC circuit.
  • R1 is the resistance of the wiring between the drive electrode Di and the drive signal generation circuit 42
  • C1 is the capacitance of the same wiring.
  • R2 is a resistance per unit length of the drive electrode D i
  • C2 is a parasitic capacitance per unit length of the drive electrode D i .
  • the sensor electrode S j can be expressed as an RC circuit connected in multiple stages.
  • R3 is a resistance per unit length of the sensor electrode Sj
  • C3 is a parasitic capacitance per unit length of the sensor electrode Sj
  • R4 is the resistance of the wiring between the sensor electrode Sj and the IVC 52
  • C4 is the capacitance of the same wiring.
  • the drive signal generation unit 42 includes a power supply VDD and a changeover switch 421.
  • the changeover switch 421 switches the connection destination of the multiplexer 41 between the power supply VDD and the ground (GND) based on the logic signal drive supplied from the control unit 60. More specifically, the changeover switch 421 connects the multiplexer 41 to the power supply VDD when the logic signal drive is at high level, and connects the multiplexer 41 to GND when the logic signal drive is at low level.
  • IVC52 is an integration circuit with a reset switch. That is, the IVC 52 includes an operational amplifier 521, an integration capacitor Cs, and a reset switch 522.
  • the inverting input terminal of the operational amplifier 521 is connected in parallel to the sensor electrode Sj and one electrode of the integration capacitor Cs.
  • the non-inverting input terminal of the operational amplifier 521 is connected to the ground.
  • the output terminal of the operational amplifier 521 is connected in parallel with the other electrode of the integration capacitor Cs and the ADC 53.
  • the reset switch 522 is connected to two electrodes of the integration capacitor Cs.
  • the reset switch 522 opens and closes based on the logic signal reset supplied from the control unit 60. More specifically, the reset switch 522 is turned on when the logic signal reset is at a high level and turned off when the logic signal reset is at a low level.
  • the control signal generation unit 61 includes an area determination unit 611 and a signal generation unit 612.
  • the region determining unit 611 divides the sensor unit 30 into two or more regions, and determines to which region the intersection capacitance C i, j to be measured belongs.
  • the area determination unit 611 supplies the determination result to the signal generation unit 612.
  • the signal generation unit 612 generates a control signal including the logic signal drive and the logic signal reset based on the determination result of the region determination unit 611.
  • FIG. 4 is a signal waveform diagram when the touch panel 10 measures the capacitance of the intersection capacitance C i, j .
  • Vin is a voltage supplied to the drive electrode D i from the driving signal generation circuit 42.
  • Vc is a voltage applied to the intersection capacitance C i, j .
  • Vout is a voltage output from the IVC 52 to the ADC 53.
  • the control signal generation unit 61 sets the logic signal drive to a low level (low) and the logic signal reset to a high level (high).
  • Vin becomes GND
  • the intersection capacitance C i, j is discharged, and Vc decreases.
  • the reset switch 522 is turned on, the integration capacitor Cs is discharged, and Vout becomes GND.
  • the control signal generation unit 61 sets the logic signal drive to high level (high) and the logic signal reset to low level (low).
  • Vin becomes VDD
  • the intersection capacitance C i, j is charged, and Vc increases.
  • a transient current flows through the IVC 52.
  • the IVC 52 integrates the transient current and outputs it as Vout.
  • the controller 60 samples the value of Vout immediately before the drive period t2 ends.
  • Vout is expressed by the following equation.
  • Vout ⁇ C i, j ⁇ VDD / Cs
  • Cs is the capacitance of the integration capacitor Cs
  • C i, j is the capacitance of the intersection capacitance C i, j . Since the values of VDD and Cs are known, C i, j can be obtained by measuring Vout.
  • the lengths of the reset period t1 it is preferable to set the time intersection capacitance C i, j is sufficiently discharged.
  • the time during which the intersection capacitance C i, j is sufficiently charged and discharged and the time during which sufficient transient current is supplied to the IVC 53 vary depending on the location of the intersection capacitance C i, j . Accordingly, the preferred lengths of the reset period t1 and the drive period t2 vary depending on the location of the intersection capacitance C i, j .
  • the length of the path from the drive signal generator 42 to the intersection capacitance C i, j, and the intersection capacitance C i from the drive signal generating unit 42, the length of the path to reach the IVC52 via j is an intersection It depends on the location of the capacity C i, j .
  • the path for measuring the intersection capacitance C 1,1 is the longest
  • the path for measuring the intersection capacitance C m, n is the shortest.
  • the longer the path from the drive signal generator 42 to the intersection capacitance C i, j the longer it takes to charge / discharge the intersection capacitance C i, j .
  • the length of the reset period t1 and the drive period t2 can be changed according to the location of the intersection capacitance C i, j . That is, the signal generation unit 612 of the control signal generation unit 61 sets the reset period t1 and the drive period t2 to different lengths according to the determination result supplied from the region determination unit 611.
  • the signal generation unit 612 sets the length of the drive period t2 in any one of the plurality of areas to the drive period in another area including the intersection capacitance having a time constant larger than the intersection capacitance belonging to the area.
  • the length is shorter than the length of t2.
  • the signal generation unit 612 is configured so that the signal generation unit 612 includes an intersection capacitance having a length of the reset period t1 in any one of the plurality of regions including an intersection capacitance having a time constant larger than the intersection capacitance belonging to the region. It is shorter than the length of the reset period t1 in the region.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an example of how the sensor unit 30 is divided by the region determination unit 611.
  • the region determination unit 611 divides the sensor unit 30 into a region AR1 where i ⁇ p or j ⁇ q and a region AR2 where p + 1 ⁇ i and q + 1 ⁇ j.
  • p is an integer larger than 1 and smaller than m
  • q is an integer larger than 1 and smaller than n.
  • the area AR1 includes an intersection capacity having a larger time constant (takes more time for charging / discharging) than any intersection capacity belonging to the area AR2. That is, among the intersection capacitances belonging to the area AR2, the intersection capacitance having the largest time constant is C p + 1, q + 1 .
  • the area AR1 includes an intersection capacitance (for example, C 1,1 ) having a larger time constant.
  • the region determination unit 611 determines whether the intersection capacitance C i, j to be measured belongs to the region AR1 or the region AR2, and supplies the determination result to the signal generation unit 612.
  • the signal generation unit 612 makes the length of the drive period t2 of the control signal in the area AR1 longer than the length of the drive period t2 of the control signal in the area AR2. Further, the signal generation unit 612 makes the length of the control signal reset period t1 in the area AR1 longer than the length of the control signal reset period t1 in the area AR2.
  • the length of the reset period t1 is shorter than the length of the drive period t2. For this reason, the length of the reset period t1 may be constant in all regions, and only the length of the drive period t2 may be changed according to the region.
  • the signal generation unit 612 sets the lengths of the reset period t1 and the drive period t2 of the control signal in the area AR1 to the intersection capacitance C farthest from the transmission unit 40 and the reception unit 50 among the intersection capacitances belonging to the area AR1. 1 and 1 are made long enough to charge and discharge.
  • the signal generation unit 612 sets the lengths of the reset period t1 and the drive period t2 of the control signal in the area AR2 to the intersection capacitance C p + 1, q + 1 farthest from the transmission unit 40 and the reception unit 50 among the intersection capacitances belonging to the area AR2.
  • the length should be sufficient for charging / discharging.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating another example of the manner in which the sensor unit 30 is divided by the region determination unit 611.
  • the area determination unit 611 divides the sensor unit 30 into an area AR3, an area AR4, and an area AR5.
  • the signal generation unit 612 generates a control signal such that the length of the drive period t2 in the area AR3> the length of the drive period t2 in the area AR4> the length of the drive period t2 in the area AR5.
  • the signal generation unit 612 generates a control signal such that the length of the reset period t1 in the area AR3> the length of the reset period t1 in the area AR4> the length of the reset period t1 in the area AR5.
  • the touch panel 10 has been described above.
  • the example in which the sensor unit 30 is divided into two or three regions has been described.
  • the sensor unit 30 may be divided into four or more regions, and the lengths of the reset period t1 and the drive period t2 may be different in each region.
  • the sensor unit 30 may be divided into m ⁇ n regions. That is, the lengths of the reset period t1 and the drive period t2 may be different for each intersection capacitance C i, j .
  • the display device with a touch panel 1 may include any of touch panels 11 to 13 described below instead of the touch panel 10.
  • FIG. 7 is a functional block diagram showing a functional configuration of the touch panel 11 according to the second embodiment of the present invention.
  • the touch panel 11 includes a control unit 65 instead of the control unit 60.
  • the control unit 65 further includes a timing adjustment unit 63 in addition to the configuration of the control unit 60.
  • the timing adjustment unit 63 receives a synchronization signal from the outside of the touch panel 11. More specifically, the timing adjustment unit 63 receives the horizontal synchronization signal Hsync from the liquid crystal display panel 20. The timing adjustment unit 63 adjusts the timing at which the control signal generation unit 61 generates the control signal with reference to the horizontal synchronization signal Hsync.
  • control signal generation unit 61 divides the sensor unit 30 into two or more regions, and sets the reset period t1 and the drive period t2 according to the region to which the intersection capacitance C i, j to be measured belongs. Use different lengths.
  • FIG. 8A is a waveform diagram showing the relationship between the horizontal synchronization signal Hsync and the control signal in the area AR1.
  • FIG. 8B is a waveform diagram showing the relationship between the horizontal synchronization signal Hsync and the control signal in the area AR2.
  • Noise in FIG. 8A and FIG. 8B represents the height of the noise level generated due to the operation of the liquid crystal display panel 20. This noise occurs, for example, at the source write timing of the liquid crystal display panel 20. Therefore, this noise is generated at a predetermined timing with respect to the horizontal synchronization signal. During one horizontal period 1H, there are a noise period ta with a relatively high noise level and a low noise period tb with a relatively low noise level.
  • the timing adjustment unit 63 adjusts the operation of the control signal generation unit 61 so that the reset period t1 does not overlap the noise period ta. More specifically, the timing at which the reset period t1 starts is delayed by a predetermined time ⁇ t with reference to the rising edge of the horizontal synchronization signal Hsync.
  • the influence of noise from the liquid crystal display panel 20 can be reduced, and more accurate measurement can be performed.
  • control signal generation unit 61 In the area AR1, the control signal generation unit 61 generates a control signal so that the sum of the length of the reset period t1 and the length of the drive period t2 becomes three horizontal periods. In other words, in the area AR1, the control unit 60 measures one intersection capacitance C i, j in three horizontal periods.
  • control signal generator 61 In the area AR2, the control signal generator 61 generates a control signal so that the sum of the length of the reset period t1 and the length of the drive period t2 is one horizontal period. In other words, in the area AR2, the control unit 60 measures one intersection capacitance C i, j in one horizontal period.
  • the entire measurement time can be shortened as compared with a configuration in which one intersection capacitance C i, j is measured in three horizontal periods in all regions.
  • the measurement accuracy in the area AR1 can be increased as compared with a configuration in which one intersection capacitance C i, j is measured in one horizontal period in all areas.
  • the sensor unit 30 may be controlled by being divided into more regions. Further, in a region where the sum of the length of the reset period t1 and the length of the drive period t2 can be shorter than one horizontal period, a plurality of intersection capacitances C i, j may be measured in one horizontal period.
  • FIG. 9 is a functional block diagram showing a functional configuration of the touch panel 12 according to the third embodiment of the present invention.
  • the touch panel 12 includes a receiving unit 55 instead of the receiving unit 50.
  • the receiving unit 55 includes n IVCs 52 and n ADCs 53.
  • the receiving unit 55 can read n intersection capacitances C i, 1 to C i, n in parallel.
  • the controller 60 scans all the drive electrodes D 1 to D m and measures n ⁇ m intersection capacitances.
  • the touch panel 12 measures n ⁇ m intersection capacities in a line sequential manner.
  • the measurement time can be reduced to 1 / n compared to the touch panel 10 that measures n ⁇ m intersection capacitances in a dot-sequential manner.
  • control signal generation unit 61 divides the sensor unit 30 into two or more regions, and sets the reset period t1 and the drive period t2 according to the region to which the intersection capacitance C i, j to be measured belongs. Use different lengths.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating an example of how the sensor unit 30 is divided by the region determination unit 611.
  • the region determination unit 611 divides the sensor unit 30 into a region AR1 where i ⁇ p and a region AR2 where p + 1 ⁇ i.
  • p is an integer larger than 1 and smaller than m.
  • the region determination unit 611 determines whether the intersection capacitance C i, j to be measured belongs to the region AR1 or the region AR2, and supplies the determination result to the signal generation unit 612.
  • the signal generation unit 612 makes the length of the drive period t2 of the control signal in the area AR1 longer than the length of the drive period t2 of the control signal in the area AR2. Further, the signal generation unit 612 makes the length of the control signal reset period t1 in the area AR1 longer than the length of the control signal reset period t1 in the area AR2.
  • the driving signal supplied from the i-th drive electrode D i intersection capacitance C i, 1 ⁇ C i, when reading n, so that it can fully charge and discharge farthest intersection capacitance C i, 1 from the transmission section 40
  • the distance from the receiving unit 55 becomes shorter as i becomes larger (as it goes to the right side in FIG. 9). Therefore, the reset time t1 and the drive time t2 can be set shorter as the location i is larger.
  • the control unit 60 a drive electrode D i, it is preferable to drive the several lines intervals.
  • the case of driving the drive electrodes D i to 3 every other line, D 1, D 4, ⁇ , D m-2, D 2, D 5, ⁇ , D m-1, D 3, D 6 , ..., D m are driven in this order. Thereby, the responsiveness of the touch panel 12 can be improved.
  • intersection capacities it is preferable to read all intersection capacities multiple times during one frame period. Thereby, the responsiveness of the touch panel 12 can be improved. For example, it is preferable to read all intersection capacities four times in one frame period.
  • the sensor unit 30 may be controlled by being divided into more regions.
  • the sensor unit 30 may be controlled by being divided into m regions. That is, the length of the reset period t1 and drive period t2, may be all for each drive electrode D i different.
  • FIG. 11 is a functional block diagram showing a functional configuration of the touch panel 13 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the touch panel 13 is different from the touch panel 12 in the configuration of the sensor unit 30. Specifically, in the touch panel 12, one end of the sensor electrode S j is connected to the IVC 52, whereas in the touch panel 13, both ends of the sensor electrode S j are connected to the IVC 52.
  • the entire measurement time can be shortened as compared with the third embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram schematically illustrating an example of how the sensor unit 30 is divided by the region determination unit 611.
  • the region determination unit 611 divides the sensor unit 30 into a region AR1 where p + 1 ⁇ i ⁇ q, a region AR2 where i ⁇ p, and a region AR3 where q + 1 ⁇ i.
  • p and q are integers satisfying the relationship 1 ⁇ p ⁇ q ⁇ m.
  • the region determination unit 611 determines to which region of the regions AR1 to AR3 the intersection capacitance C i, j to be measured belongs, and supplies the determination result to the signal generation unit 612.
  • the signal generation unit 612 makes the length of the drive period t2 of the control signal in the area AR1 longer than the length of the drive period t2 of the control signal in the areas AR2 and AR3.
  • the signal generation unit 612 makes the length of the control signal reset period t1 in the area AR1 longer than the length of the control signal reset period t1 in the areas AR2 and AR3.
  • the sensor unit 30 may be controlled by being divided into more regions.
  • FIG. 13 is a plan view showing an example of a specific configuration of the touch panel 10.
  • 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG.
  • the touch panel 10 includes a substrate 300, a plurality of transparent electrodes 31 and 32, an insulating film 33, and a protective film 34.
  • the transparent electrode 31 corresponds to the drive electrodes D 1 to D m and the transparent electrode 32 corresponds to the drive electrodes D 1 to D m .
  • the substrate 300 is tempered glass, for example. As described above, the substrate 300 also serves as the cover glass of the display device 1 with a touch panel.
  • the transparent electrodes 31 and 32 are, for example, ITO films.
  • the insulating film 33 is a silicon nitride film, for example.
  • the protective film 34 is, for example, an acrylic resin. The protective film 34 is formed to cover the transparent electrodes 31 and 32 and the insulating film 33.
  • Each of the transparent electrodes 31 includes a substantially rectangular island portion 311 and a connection portion 312 that connects the adjacent island portions 311 to each other.
  • each of the transparent electrodes 32 includes a substantially rectangular island portion 321 and a connection portion 322 that connects adjacent island portions 321 to each other.
  • the island-shaped part 311 and the connection part 312 of the transparent electrode 31 and the island-shaped part 321 of the transparent electrode 32 are formed on the substrate 11 and covered with the insulating film 33.
  • the connection part 322 of the transparent electrode 32 is formed on the insulating part 33.
  • the island-shaped part 321 and the connection part 322 of the transparent electrode 32 are connected via a contact hole 33 a formed in the insulating film 33.
  • the transparent electrode 31 and the transparent electrode 32 intersect with the insulating film 33 interposed therebetween.
  • an intersection capacitance C i, j is formed at the intersection of the transparent electrode 31 and the transparent electrode 32.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view showing another example of the specific configuration of the touch panel 10.
  • 16 is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI in FIG.
  • the touch panel 10 includes a substrate 301, a plurality of transparent electrodes 34 and 35, protective films 36 and 37, and a cover glass 302.
  • the transparent electrode 34 corresponds to the drive electrodes D 1 ⁇ D m
  • the transparent electrode 35 corresponds to the sensor electrodes S 1 ⁇ S n.
  • the substrate 301 is, for example, a glass substrate.
  • the transparent electrodes 34 and 35 are, for example, ITO.
  • the protective films 36 and 37 are made of acrylic resin, for example.
  • the protective film 36 is formed so as to cover the transparent electrode 34.
  • the protective film 37 is formed so as to cover the transparent electrode 35.
  • the cover glass 302 is tempered glass, for example.
  • the cover glass 302 is bonded to the protective film 37 by OCA.
  • the transparent electrode 34 and the transparent electrode 35 are formed so as to cross each other in plan view.
  • the transparent electrode 34 is formed on one surface of the substrate 301, and the transparent electrode 35 is formed on the other surface of the substrate 301.
  • the time constant between the drive signal generation circuit 42 and the intersection capacitance C 1,1 is about 2 0.000 s.
  • the time constant between the drive signal generation circuit 42 and the IVC 52 is about 6.28 ⁇ s.
  • the time constant between the drive signal generating circuit 42 and the intersection capacitance C 55,73 are about 0.013 ⁇ s.
  • the time constant between the drive signal generation circuit 42 and the IVC 52 is about 0.054 ⁇ s.
  • the time constant varies greatly depending on the location of the intersection capacity to be measured.
  • the intersection capacitance C1,1 is measured.
  • the reset time t1 is 5.50 ⁇ s
  • the drive time t2 is 17.26 ⁇ s.
  • the reset time t1 is 0.036 ⁇ s and the drive time t2 is 0.148 ⁇ s.
  • the length of one horizontal period 1H is about 8.6 ⁇ s. Therefore, three horizontal periods are required to measure the intersection capacitance C1,1 under the above conditions.
  • the sensor panel 30 is divided into an area AR1 and an area AR2 as shown in FIG. That is, it is divided into an area AR1 where i ⁇ 24 or j ⁇ 32 and an area AR2 where i ⁇ 25 and j ⁇ 33.
  • the reset time t1 is 1.85 ⁇ s
  • the drive time t2 is 5.87 ⁇ s.
  • Reset time t1 + drive time t2 7.72 ⁇ s, which falls within one horizontal period
  • FIG. 18A is a waveform diagram showing the relationship between the horizontal synchronization signal Hsync and the control signal in the area AR1.
  • FIG. 18B is a waveform diagram showing the relationship between the horizontal synchronization signal Hsync and the control signal in the area AR2.
  • the touch panel 12 or the touch panel 13 may include a control unit 65 including a timing adjustment unit 63 instead of the control unit 60.
  • the touch panel in which the sensor unit 30 is formed on the glass substrate has been described.
  • the touch panel may be a film touch panel in which the sensor unit 30 is formed on a film.
  • the display device with a touch panel 1 may include an organic EL (ElectroLuminescence) panel, a MEMS (Micro Electric Mechanical System) panel, or a plasma display panel instead of the liquid crystal display panel 20.
  • organic EL ElectroLuminescence
  • MEMS Micro Electric Mechanical System
  • plasma display panel instead of the liquid crystal display panel 20.
  • the present invention can be industrially used as a touch panel and a display device with a touch panel.

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Abstract

　測定時間を短縮できるタッチパネルの構成を得る。タッチパネル（１０）は、互いに交差する複数のドライブ電極（Ｄ１）～（Ｄｍ）および複数のセンサ電極（Ｓ１）～（Ｓｎ）を含むセンサ部（３０）と、制御信号にしたがって、ドライブ期間において前記ドライブ電極（Ｄｉ）と前記センサ電極（Ｓｊ）との交点の交点容量（Ｃｉ，ｊ）を充電することによって前記交点容量（Ｃｉ，ｊ）の静電容量を測定する測定部（４０），（５０）と、前記センサ部（３０）を複数の領域に分割し、前記交点容量（Ｃｉ，ｊ）のそれぞれが前記複数の領域のどの領域に属するかを判定する領域判定部と、前記領域判定部の判定結果に応じて前記ドライブ期間の長さが異なるように前記制御信号を生成する信号生成部とを備える。

Description

タッチパネルおよびタッチパネル付き表示装置
　本発明は、タッチパネルおよびタッチパネル付き表示装置に関し、より詳しくは、静電容量方式のタッチパネルおよびタッチパネル付き表示装置に関する。
　従来、タッチパネルと表示パネルとを重ねて配置することで、表示パネルを観察しながら操作ができるように構成されたタッチパネル付き表示装置が知られている。
　特開２０１２－２２１４２３号公報には、あらかじめ用意された複数のパルス周期の中から一つのパルス周期を選択し、この選択されたパルス周期で出現する一連のパルスを含む同期信号（水平同期信号Ｈｓｙｎｃ）を生成する信号生成部と、同期信号に基づき表示を行う表示部と、同期信号に基づきタッチ検出動作を行うタッチ検出部とを備えるタッチ検出機能付き表示パネルが記載されている。
　タッチパネルの電極は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電膜によって形成される。ＩＴＯは金属と比較して電気抵抗が高いため、静電容量を精度よく測定するためには、静電容量の測定時間を長くする必要がある。そのため、タッチパネル全体の静電容量の測定にかかる時間も長くなり、応答性が低下する。一方、電極を金属にすることは、観察者に電極が視認されるため好ましくない。
　本発明の目的は、タッチパネル全体の静電容量の測定にかかる時間を短縮できるタッチパネルの構成を得ることである。
　ここに開示するタッチパネルは、互いに交差する複数のドライブ電極および複数のセンサ電極を含むセンサ部と、制御信号にしたがって、ドライブ期間において前記ドライブ電極と前記センサ電極との交点の交点容量を充電することによって前記交点容量の静電容量を測定する測定部と、前記センサ部を複数の領域に分割し、前記交点容量のそれぞれが前記複数の領域のどの領域に属するかを判定する領域判定部と、前記領域判定部の判定結果に応じて前記ドライブ期間の長さが異なるように前記制御信号を生成する信号生成部とを備える。
　本発明によれば、タッチパネル全体の静電容量の測定にかかる時間を短縮できるタッチパネルの構成が得られる。
図１は、本発明の一実施形態にかかるタッチパネル付き表示装置の概略構成を示す断面図である。 図２は、本発明の第１の実施形態にかかるタッチパネルの機能的構成を示す機能ブロック図である。 図３は、本発明の第１の実施形態にかかるタッチパネルの構成の一部を抜き出して等価回路として示す図である。 図４は、本発明の第１の実施形態にかかるタッチパネルが交点容量Ｃｉ，jの静電容量を測定するときの信号波形図である。 図５は、領域判定部によるセンサ部の分割の態様の一例を模式的に示す図である。 図６は、領域判定部によるセンサ部の分割の態様の他の例を模式的に示す図である。 図７は、本発明の第２の実施形態にかかるタッチパネルの機能的構成を示す機能ブロック図である。 図８Ａは、水平同期信号Ｈｓｙｎｃと、領域ＡＲ１における制御信号との関係を示す波形図である。 図８Ｂは、水平同期信号Ｈｓｙｎｃと、領域ＡＲ２における制御信号との関係を示す波形図である。 図９は、本発明の第３の実施形態にかかるタッチパネルの機能的構成を示す機能ブロック図である。 図１０は、領域判定部によるセンサ部の分割の態様の一例を模式的に示す図である。 図１１は、本発明の第４の実施形態にかかるタッチパネルの機能的構成を示す機能ブロック図である。 図１２は、領域判定部によるセンサ部の分割の態様の一例を模式的に示す図である。 図１３は、タッチパネルの具体的な構成の一例を示す平面図である。 図１４は、図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿った断面図である。 図１５は、タッチパネルの具体的な構成の他の例を示す分解斜視図である。 図１６は、図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ線に沿った断面図である。 図１７は、領域判定部によるセンサ部の分割の態様の一例を模式的に示す図である。 図１８Ａは、水平同期信号Ｈｓｙｎｃと、領域ＡＲ１における制御信号との関係を示す波形図である。 図１８Ｂは、水平同期信号Ｈｓｙｎｃと、領域ＡＲ２における制御信号との関係を示す波形図である。
　本発明の一実施形態にかかるタッチパネルは、互いに交差する複数のドライブ電極および複数のセンサ電極を含むセンサ部と、制御信号にしたがって、ドライブ期間において前記ドライブ電極と前記センサ電極との交点の交点容量を充電することによって前記交点容量の静電容量を測定する測定部と、前記センサ部を複数の領域に分割し、前記交点容量のそれぞれが前記複数の領域のどの領域に属するかを判定する領域判定部と、前記領域判定部の判定結果に応じて前記ドライブ期間の長さが異なるように前記制御信号を生成する信号生成部とを備える（第１の構成）。
　上記の構成によれば、測定部は、交点容量を充電することによって交点容量の静電容量を測定する。交点容量を十分に充電するための時間は、交点容量の場所によって異なる。上記の構成によれば、領域判定部および信号生成部によって、交点容量の場所に応じて、充電時間を変えることができる。この構成によれば、すべての場所を同じ充電時間で測定する場合に比較して、タッチパネル全体の静電容量の測定にかかる時間を短縮することができる。
　上記第１の構成において、前記信号生成部は、前記複数の領域のいずれか１つの領域におけるドライブ期間の長さを、当該領域に属する交点容量よりも時定数の大きい交点容量を含む他の領域における前記ドライブ期間の長さよりも短くしても良い（第２の構成）。
　上記第１または第２の構成において、外部から同期信号を受け取り、前記同期信号を基準として前記制御信号を調整するタイミング調整部をさらに備えることが好ましい（第３の構成）。
　上記の構成によれば、同期信号を基準として測定タイミングを調整することによって、特定の周期で発生するノイズを避けることができる。
　上記第１～第３のいずれかの構成において、前記測定部は、前記制御信号にしたがって、リセット期間において前記交点容量を放電し、前記信号生成部は、前記領域判定部の判定結果に応じて前記リセット期間の長さが異なるように前記制御信号を生成することが好ましい（第４の構成）。
　上記の構成によれば、交点容量ごとの測定時間をより適切に設定することができる。そのため、全体の測定時間をより短くすることができる。
　上記第４の構成において、前記信号生成部は、前記複数の領域の１つでは前記リセット期間の長さと前記ドライブ期間の長さの和が１水平期間以下となるように前記制御信号を生成し、前記複数の領域の他の１つでは前記リセット期間の長さと前記ドライブ期間の長さの和が１水平期間より長くなるように前記制御信号を生成しても良い（第５の構成）。
　上記第１～第５のいずれかの構成において、前記測定部は、前記交点容量を点順次で測定しても良い（第６の構成）。
　上記の構成によれば、交点容量を測定する回路数を少なくできるので、消費電力を低減することができる。
　上記第１～第５のいずれかの構成において、前記測定部は、前記交点容量を線順次で測定しても良い（第７の構成）。
　上記の構成によれば、交点容量を並列に測定できるので、測定時間をより短くすることができる。
　本発明の一実施形態にタッチパネル付き表示装置は、液晶表示パネルと、上記第１～第７のいずれかの構成のタッチパネルとを備える。
　［実施の形態］
　以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
　［第１の実施形態]
　［全体の構成］
　図１は、本発明の一実施形態にかかるタッチパネル付き表示装置１の概略構成を示す断面図である。タッチパネル付き表示装置１は、タッチパネル１０と、液晶表示パネル２０と、バックライトユニット２５とを備えている。
　タッチパネル１０は、液晶表示パネル２０のバックライト２５側と反対側の面に重ねて配置されている。タッチパネル１０は、液晶表示装置２０と、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃｌｅａｒ　Ａｄｈｅｓｉｖｅ）によって接着されている。
　タッチパネル１０は、詳しい構成は後述するが、強化ガラス製の基板と、この基板の一方の面に形成された電極群とを備えている。タッチパネル１０は、電極群が形成された面が液晶表示パネル２０側になるように配置されている。タッチパネル１０の基板は、タッチパネル付き表示装置１のカバーガラスを兼ねている。すなわち、タッチパネル１０は、カバーガラス一体型のタッチパネルである。
　液晶表示パネル２０は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｔｏｒ）基板２１と、ＣＦ（Ｃｏｌｏｒ　Ｆｉｌｔｅｒ）基板２２と、液晶２３と、シール材２４とを備えている。ＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２とは、互いに対向するように配置されている。ＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２とが向かい合う面の周縁部にはシール材２４が形成されており、ＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２との間に液晶２３が封入されている。
　詳しい構成は図示していないが、ＴＦＴ基板２１は、複数の画素電極を備えている。液晶表示パネル２０は、これらの画素電極の電位を制御することによって、液晶２３の配向を制御する。これによって、液晶表示パネル２０は、バックライトユニット２５から照射される光の挙動を制御して階調を表現する。
　［タッチパネル１０の構成］
　図２は、本発明の第１の実施形態にかかるタッチパネル１０の機能的構成を示す機能ブロック図である。タッチパネル１０は、センサ部３０と、測定部（送信部４０および受信部５０）と、制御部６０とを備えている。
　センサ部３０は、ｍ本のドライブ電極Ｄ１～Ｄｍと、ｎ本のセンサ電極Ｓ１～Ｓｎとを備えている（ｍ、ｎは、正の整数）。ドライブ電極Ｄ１～Ｄｍと、センサ電極Ｓ１～Ｓｎとは、互いに交差するように配置されている。これによって、ドライブ電極Ｄ１～Ｄｍとセンサ電極Ｓ１～Ｓｎとの交点に、交点容量が形成される。以下、ｉ番目のドライブ電極Ｄｉ（ｉは１～ｍの整数）と、ｊ番目のセンサ電極Ｓｊ（ｊは１～ｎの整数）との交点に形成される交点容量を、交点容量Ｃｉ，jと呼んで参照する。
　交点容量Ｃｉ，jの静電容量は、センサ部３０に指またはスタイラスペン等が接触または接近することによって変化する。そのため、交点容量Ｃｉ，jの静電容量を測定することによって、センサ部３０に接触または接近した物体の座標を求めることができる。
　制御部６０は、測定部（送信部４０および受信部５０）を制御して、センサ部３０の交点容量Ｃｉ，ｊの静電容量を測定する。
　送信部４０は、マルチプレクサ４１と、駆動信号生成部４２とを備えている。マルチプレクサ４１は、ドライブ電極Ｄ１～Ｄｍから１本の電極を選択し、駆動信号生成部４２に接続する。駆動信号生成部４２は、駆動信号を生成し、マルチプレクサ４１によって選択された電極に供給する。
　受信部５０は、マルチプレクサ５１と、電流電圧変換部（ＩＶＣ（Ｉ／Ｖ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ））５２と、アナログ・ディジタル変換部（ＡＤＣ（Ａ／Ｄ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ））５３とを備えている。マルチプレクサ５１は、センサ電極Ｓ１～Ｓｎから１本の電極を選択し、ＩＶＣ５２に接続する。ＩＶＣ５２は、マルチプレクサ５１によって選択された電極から信号を受け取り、受け取った信号を電流から電圧に変換して、ＡＤＣ５３に供給する。ＡＤＣ５３は、受け取った信号をアナログ信号からディジタル信号に変換して、制御部６０に供給する。
　この構成によって、制御部６０は、マルチプレクサ４１によって選択された電極と、マルチプレクサ５１によって選択された電極との交点の交点容量を測定することができる。制御部６０は、すべてのドライブ電極Ｄ１～Ｄｍと、すべてのセンサ電極センサ電極Ｓ１～Ｓｎとを走査して、ｎ×ｍ個の交点容量を測定する。
　制御部６０は、交点容量をドライブ電極ごとに測定する構成であっても良いし、交点容量をセンサ電極ごとに測定する構成であっても良い。すなわち、制御部６０は、交点容量をＣ１，１～Ｃ１，ｎ、Ｃ２，１～Ｃ２，ｎ、・・・、Ｃｍ，１～Ｃｍ，ｎという順番で測定する構成であっても良いし、Ｃ１，１～Ｃｍ，１、Ｃ１，２～Ｃｍ，２、・・・、Ｃ１，ｎ～Ｃｍ，ｎという順番で測定する構成であっても良い。あるいは、これらと異なる任意の順番で測定する構成であっても良い。
　制御部６０は、制御信号生成部６１と、座標演算部６２とを備えている。
　制御信号生成部６１は、送信部４０および受信部５０を制御するための制御信号を生成する。制御信号生成部６１は、測定しようとする交点容量Ｃｉ，jの場所に応じて、異なる制御信号を生成する。制御信号生成部６１の詳しい動作については後述する。
　座標演算部６２は、受信部５０から交点容量Ｃｉ，jの静電容量に関連した値を受け取る。座標演算部６２は、図示しない記憶装置を備え、受信部５０から順次供給される値を記憶する。座標演算部６２は、記憶装置に記憶された値の分布に基づいて所定の演算を行い、センサ部３０に接触または接近した物体の座標を算出する。座標演算部６２は、算出した座標を、タッチパネル１０の外部に供給する。
　次に、図３および図４を参照して、タッチパネル１０の動作をより詳しく説明する。
　図３は、タッチパネル１０の構成の一部を抜き出して等価回路として示す図である。より具体的には、図３は、ｉ番目のドライブ電極Ｄｉと、ｊ番目のセンサ電極Ｓｊと、これらに接続された回路とを抜き出して等価回路として示す図である。
　図３に示すように、ドライブ電極Ｄｉは、多段接続されたＲＣ回路として表すことができる。ここで、Ｒ１はドライブ電極Ｄｉと駆動信号生成回路４２との間の配線の抵抗であり、Ｃ１は同配線の容量である。Ｒ２はドライブ電極Ｄｉの単位長さ当たりの抵抗であり、Ｃ２はドライブ電極Ｄｉの単位長さ当たりの寄生容量である。
　同様に、センサ電極Ｓｊは、多段接続されたＲＣ回路として表すことができる。ここで、Ｒ３はセンサ電極Ｓｊの単位長さ当たりの抵抗であり、Ｃ３はセンサ電極Ｓｊの単位長さ当たりの寄生容量である。Ｒ４はセンサ電極ＳｊとＩＶＣ５２との間の配線の抵抗であり、Ｃ４は同配線の容量である。
　駆動信号生成部４２は、電源ＶＤＤと、切替スイッチ４２１とを備えている。切替スイッチ４２１は、制御部６０から供給されるロジック信号ｄｒｉｖｅに基づいて、マルチプレクサ４１の接続先を電源ＶＤＤとグランド（ＧＮＤ）との間で切り替える。切替スイッチ４２１は、より具体的には、ロジック信号ｄｒｉｖｅがハイレベルのときマルチプレクサ４１を電源ＶＤＤに接続し、ロジック信号ｄｒｉｖｅがローレベルのときマルチプレクサ４１をＧＮＤに接続する。
　ＩＶＣ５２は、リセットスイッチ付きの積分回路である。すなわち、ＩＶＣ５２は、オペアンプ５２１と、積分容量Ｃｓと、リセットスイッチ５２２とを備えている。
　オペアンプ５２１の反転入力端子は、センサ電極Ｓｊと、積分容量Ｃｓの一方の電極とに並列に接続されている。オペアンプ５２１の非反転入力端子は、グランドに接続されている。オペアンプ５２１の出力端子は、積分容量Ｃｓの他方の電極と、ＡＤＣ５３とに並列に接続されている。
　リセットスイッチ５２２は、積分容量Ｃｓの２つの電極に接続されている。リセットスイッチ５２２は、制御部６０から供給されるロジック信号ｒｅｓｅｔに基づいて開閉する。リセットスイッチ５２２は、より具体的には、ロジック信号ｒｅｓｅｔがハイレベルのときオンになり、ロジック信号ｒｅｓｅｔがローレベルのときオフになる。
　制御信号生成部６１は、領域判定部６１１と、信号生成部６１２とを備えている。領域判定部６１１は、センサ部３０を２以上の領域に分割し、測定しようとしている交点容量Ｃｉ，jがどの領域に属しているかを判定する。領域判定部６１１は、判定結果を信号生成部６１２に供給する。信号生成部６１２は、領域判定部６１１の判定結果に基づいて、ロジック信号ｄｒｉｖｅおよびロジック信号ｒｅｓｅｔを含む制御信号を生成する。
　図４は、タッチパネル１０が交点容量Ｃｉ，jの静電容量を測定するときの信号波形図である。Ｖｉｎは、駆動信号生成回路４２からドライブ電極Ｄｉに供給される電圧である。Ｖｃは、交点容量Ｃｉ，jに印加されている電圧である。Ｖｏｕｔは、ＩＶＣ５２からＡＤＣ５３に出力される電圧である。
　まず、リセット期間ｔ１において、制御信号生成部６１は、ロジック信号ｄｒｉｖｅをローレベル（ｌｏｗ）にし、ロジック信号ｒｅｓｅｔをハイレベル（ｈｉｇｈ）にする。これによって、ＶｉｎはＧＮＤになり、交点容量Ｃｉ，jが放電し、Ｖｃが減少する。また、リセットスイッチ５２２がオンになり、積分容量Ｃｓが放電し、ＶｏｕｔがＧＮＤになる。
　次に、ドライブ期間ｔ２において、制御信号生成部６１は、ロジック信号ｄｒｉｖｅをハイレベル（ｈｉｇｈ）にし、ロジック信号ｒｅｓｅｔをローレベル（ｌｏｗ）にする。これによって、ＶｉｎはＶＤＤになり、交点容量Ｃｉ，jが充電され、Ｖｃが増加する。このとき、ＩＶＣ５２に過渡電流が流れる。ＩＶＣ５２は、過渡電流を積分してＶｏｕｔとして出力する。
　制御部６０は、ドライブ期間ｔ２が終了する直前のＶｏｕｔの値をサンプリングする。交点容量Ｃｉ，jが十分に長い時間充電されている場合、Ｖｏｕｔは、次の式で表される。
　　Ｖｏｕｔ＝－Ｃｉ，j×ＶＤＤ／Ｃｓ
　上式において、Ｃｓは積分容量Ｃｓの静電容量、Ｃｉ，jは交点容量Ｃｉ，jの静電容量である。ＶＤＤおよびＣｓの値は既知であるため、Ｖｏｕｔを測定することによって、Ｃｉ，jを求めることができる。
　交点容量Ｃｉ，jの静電容量を精度よく求めるため、リセット期間ｔ１の長さを、交点容量Ｃｉ，jが十分に放電される時間に設定することが好ましい。また、ドライブ期間ｔ２の長さを、交点容量Ｃｉ，jが十分に充電され、十分な過渡電流がＩＶＣ５３に供給される時間に設定することが好ましい
　一方、交点容量Ｃｉ，jが十分に充放電される時間、および十分な過渡電流がＩＶＣ５３に供給される時間は、交点容量Ｃｉ，jの場所によって異なる。したがって、リセット期間ｔ１およびドライブ期間ｔ２の好ましい長さは、交点容量Ｃｉ，jの場所によって異なる。
　すなわち、駆動信号生成部４２から交点容量Ｃｉ，jまでの経路の長さ、および、駆動信号生成部４２から交点容量Ｃｉ，jを経由してＩＶＣ５２に到達する経路の長さは、交点容量Ｃｉ，jの場所によって異なる。図２に示す例では、交点容量Ｃ１，１を測定する場合の経路が最も長く、交点容量Ｃｍ，ｎを測定する場合の経路が最も短い。駆動信号生成部４２から交点容量Ｃｉ，jまでの経路が長いほど、交点容量Ｃｉ，jの充放電に時間がかかる。また、駆動信号生成部４２からＩＶＣ５２までの経路が長いほど、交点容量Ｃｉ，jの測定に時間がかかる。
　本実施形態にかかるタッチパネル１０の構成によれば、リセット期間ｔ１およびドライブ期間ｔ２の長さを、交点容量Ｃｉ，jの場所に応じて変化させることができる。すなわち、制御信号生成部６１の信号生成部６１２は、領域判定部６１１から供給される判定結果に応じて、リセット期間ｔ１およびドライブ期間ｔ２を異なる長さにする。
　より詳しくは、信号生成部６１２は、複数の領域のいずれか１つの領域におけるドライブ期間ｔ２の長さを、当該領域に属する交点容量よりも時定数の大きい交点容量を含む他の領域におけるドライブ期間ｔ２の長さよりも短くする。また、信号生成部６１２は、信号生成部６１２は、複数の領域のいずれか１つの領域におけるリセット期間ｔ１の長さを、当該領域に属する交点容量よりも時定数の大きい交点容量を含む他の領域におけるリセット期間ｔ１の長さよりも短くする。
　図５は、領域判定部６１１によるセンサ部３０の分割の態様の一例を模式的に示す図である。図５の例では、領域判定部６１１は、センサ部３０を、ｉ≦ｐまたはｊ≦ｑである領域ＡＲ１と、ｐ＋１≦ｉかつｑ＋１≦ｊである領域ＡＲ２とに分割している。ここで、ｐは１よりも大きくｍよりも小さい整数であり、ｑは１よりも大きくｎよりも小さい整数である。
　領域ＡＲ１は、領域ＡＲ２に属するあらゆる交点容量よりも、時定数の大きい（充放電に時間がかかる）交点容量を含んでいる。すなわち、領域ＡＲ２に属する交点容量の中で、最も時定数の大きな交点容量はＣｐ＋１，ｑ＋１である。領域ＡＲ１は、これよりも時定数の大きい交点容量（例えば、Ｃ１，１）を含んでいる。
　領域判定部６１１は、測定しようとしている交点容量Ｃｉ，jが、領域ＡＲ１に属するのか領域ＡＲ２に属するのかを判定し、判定結果を信号生成部６１２に供給する。信号生成部６１２は、領域ＡＲ１における制御信号のドライブ期間ｔ２の長さを、領域ＡＲ２における制御信号のドライブ期間ｔ２の長さよりも長くする。また、信号生成部６１２は、領域ＡＲ１における制御信号のリセット期間ｔ１の長さを、領域ＡＲ２における制御信号のリセット期間ｔ１の長さよりも長くする。
　なお、リセット期間ｔ１の長さは、ドライブ期間ｔ２の長さと比較して短い。そのため、リセット期間ｔ１の長さはすべての領域で一定にしておき、ドライブ期間ｔ２の長さだけを領域に応じて変化させる構成にしても良い。
　より好ましくは、信号生成部６１２は、領域ＡＲ１における制御信号のリセット期間ｔ１およびドライブ期間ｔ２の長さを、領域ＡＲ１に属する交点容量の中で送信部４０および受信部５０から最も遠い交点容量Ｃ１，１を十分に充放電できる長さにする。信号生成部６１２は、領域ＡＲ２における制御信号のリセット期間ｔ１およびドライブ期間ｔ２の長さを、領域ＡＲ２に属する交点容量の中で送信部４０および受信部５０から最も遠い交点容量Ｃｐ＋１，ｑ＋１を十分に充放電できる長さにする。
　これによって、すべての交点容量を同じ長さのリセット期間ｔ１およびドライブ期間ｔ２で測定する場合と比較して、全体の測定時間を短くすることができる。
　図６は、領域判定部６１１によるセンサ部３０の分割の態様の他の例を模式的に示す図である。図６の例では、領域判定部６１１は、センサ部３０を、領域ＡＲ３と、領域ＡＲ４と、領域ＡＲ５とに分割している。
　この場合、信号生成部６１２は、領域ＡＲ３におけるドライブ期間ｔ２の長さ＞領域ＡＲ４におけるドライブ期間ｔ２の長さ＞領域ＡＲ５におけるドライブ期間ｔ２の長さ、となるように制御信号を生成する。また、信号生成部６１２は、領域ＡＲ３におけるリセット期間ｔ１の長さ＞領域ＡＲ４におけるリセット期間ｔ１の長さ＞領域ＡＲ５におけるリセット期間ｔ１の長さ、となるように制御信号を生成する。
　以上、本発明の第１の実施形態にかかるタッチパネル１０について説明した。上記では、センサ部３０を２つまた３つの領域に分割する例を説明した。しかし、センサ部３０を、４つ以上の領域に分割し、それぞれの領域でリセット期間ｔ１およびドライブ期間ｔ２の長さが異なるようにしても良い。例えば、センサ部３０を、ｍ×ｎの領域に分割しても良い。すなわち、リセット期間ｔ１およびドライブ期間ｔ２の長さが、交点容量Ｃｉ，ｊごとにすべて異なるようにしても良い。
　［第２の実施形態］
　タッチパネル付き表示装置１は、タッチパネル１０に代えて、以下に説明するタッチパネル１１～１３のいずれかを備えていても良い。
　図７は、本発明の第２の実施形態にかかるタッチパネル１１の機能的構成を示す機能ブロック図である。タッチパネル１１は、制御部６０に代えて、制御部６５を備えている。制御部６５は、制御部６０の構成に加えて、タイミング調整部６３をさらに備えている。
　タイミング調整部６３は、タッチパネル１１の外部から同期信号を受け取る。より具体的には、タイミング調整部６３は、液晶表示パネル２０から、水平同期信号Ｈｓｙｎｃを受け取る。タイミング調整部６３は、水平同期信号Ｈｓｙｎｃを基準として、制御信号生成部６１が制御信号を生成するタイミングを調整する。
　本実施形態においても、制御信号生成部６１は、センサ部３０を２以上の領域に分割し、測定しようとしている交点容量Ｃｉ，jが属する領域に応じて、リセット期間ｔ１およびドライブ期間ｔ２を異なる長さにする。
　以下では一例として、センサ部３０を図５に示す領域ＡＲ１と領域ＡＲ２とに分割する場合を考える。
　図８Ａは、水平同期信号Ｈｓｙｎｃと、領域ＡＲ１における制御信号との関係を示す波形図である。図８Ｂは、水平同期信号Ｈｓｙｎｃと、領域ＡＲ２における制御信号との関係を示す波形図である。
　図８Ａおよび図８Ｂにおける「ノイズ」は、液晶表示パネル２０の動作に起因して発生するノイズレベルの高さを表している。このノイズは、例えば、液晶表示パネル２０のソース書込みのタイミングで発生する。そのため、このノイズは、水平同期信号に対して所定のタイミングで発生する。１水平期間１Ｈの間には、比較的ノイズレベルが高いノイズ期間ｔａと、比較的ノイズレベルが低い低ノイズ期間ｔｂとが存在する。
　タイミング調整部６３は、リセット期間ｔ１がノイズ期間ｔａと重ならないように、制御信号生成部６１の動作を調整する。より具体的には、リセット期間ｔ１が開始するタイミングを、水平同期信号Ｈｓｙｎｃの立ち上がりを基準として、所定時間Δｔだけ遅延させる。
　この構成によれば、液晶表示パネル２０からのノイズの影響を低減し、より精度の高い測定を行うことができる。
　制御信号生成部６１は、領域ＡＲ１では、リセット期間ｔ１の長さとドライブ期間ｔ２との長さの和が３水平期間になるように制御信号を生成している。換言すれば、領域ＡＲ１では、制御部６０は、３水平期間で１つの交点容量Ｃｉ，jを測定している。
　制御信号生成部６１は、領域ＡＲ２では、リセット期間ｔ１の長さとドライブ期間ｔ２との長さの和が１水平期間になるように制御信号を生成している。換言すれば、領域ＡＲ２では、制御部６０は、１水平期間で１つの交点容量Ｃｉ，jを測定している。
　この構成によれば、例えばすべての領域において３水平期間で１つの交点容量Ｃｉ，jを測定する構成と比較して、全体の測定時間を短くすることができる。あるいは、すべての領域において１水平期間で１つの交点容量Ｃｉ，jを測定する構成と比較して、領域ＡＲ１における測定精度を高くすることができる。
　本実施形態においても、センサ部３０をより多くの領域に分割して制御しても良い。また、リセット期間ｔ１の長さとドライブ期間ｔ２の長さとの和を１水平期間よりも短くできる領域では、１水平期間に複数の交点容量Ｃｉ，jを測定する構成としても良い。
　［第３の実施形態］
　図９は、本発明の第３の実施形態にかかるタッチパネル１２の機能的構成を示す機能ブロック図である。タッチパネル１２は、受信部５０に代えて、受信部５５を備えている。受信部５５は、ｎ個のＩＶＣ５２と、ｎ個のＡＤＣ５３とを備えている。
　受信部５５は、この構成によって、ｎ個の交点容量Ｃｉ，１～Ｃｉ，ｎを、並列に読み込むことができる。制御部６０は、すべてのドライブ電極Ｄ１～Ｄｍを走査して、ｎ×ｍ個の交点容量を測定する。
　すなわち、タッチパネル１２は、ｎ×ｍ個の交点容量を線順次で測定する。本実施形態によれば、ｎ×ｍ個の交点容量を点順次で測定するタッチパネル１０と比較して、測定時間を１／ｎにすることができる。
　本実施形態においても、制御信号生成部６１は、センサ部３０を２以上の領域に分割し、測定しようとしている交点容量Ｃｉ，jが属する領域に応じて、リセット期間ｔ１およびドライブ期間ｔ２を異なる長さにする。
　図１０は、領域判定部６１１によるセンサ部３０の分割の態様の一例を模式的に示す図である。図１０の例では、領域判定部６１１は、センサ部３０を、ｉ≦ｐである領域ＡＲ１と、ｐ＋１≦ｉである領域ＡＲ２とに分割している。ここで、ｐは１よりも大きくｍよりも小さい整数である。
　領域判定部６１１は、測定しようとしている交点容量Ｃｉ，jが、領域ＡＲ１に属するのか領域ＡＲ２に属するのかを判定し、判定結果を信号生成部６１２に供給する。信号生成部６１２は、領域ＡＲ１における制御信号のドライブ期間ｔ２の長さを、領域ＡＲ２における制御信号のドライブ期間ｔ２の長さよりも長くする。また、信号生成部６１２は、領域ＡＲ１における制御信号のリセット期間ｔ１の長さを、領域ＡＲ２における制御信号のリセット期間ｔ１の長さよりも長くする。
　なお、ｉ番目のドライブ電極Ｄｉから駆動信号を供給して交点容量Ｃｉ，１～Ｃｉ，ｎを読み込む場合、送信部４０から最も遠い交点容量Ｃｉ，１を十分に充放電できるように、リセット時間ｔ１およびドライブ時間ｔ２を設定することが好ましい。の場合、ドライブ電極Ｄｉの整列方向において、ｉが大きい場所ほど（図９で右側に行くほど）受信部５５との距離が短くなる。そのため、ｉが大きい場所ほど、リセット時間ｔ１およびドライブ時間ｔ２を短く設定することができる。
　なお、制御部６０は、ドライブ電極Ｄｉを、数ラインおきに駆動することが好ましい。例えば、ドライブ電極Ｄｉを３ラインおきに駆動する場合、Ｄ１、Ｄ４、・・・、Ｄｍ－２、Ｄ２、Ｄ５、・・・、Ｄｍ－１、Ｄ３、Ｄ６、・・・、Ｄｍという順番で駆動する。これによって、タッチパネル１２の応答性を良くすることができる。
　なお、可能であれば１フレーム期間に複数回、すべての交点容量を読み込むことが好ましい。これによって、タッチパネル１２の応答性を良くすることができる。例えば、１フレーム期間に４回、すべての交点容量を読み込むことが好ましい。
　本実施形態においても、センサ部３０をより多くの領域に分割して制御しても良い。例えば、センサ部３０をｍの領域に分割して制御しても良い。すなわち、リセット期間ｔ１およびドライブ期間ｔ２の長さが、ドライブ電極Ｄｉごとにすべて異なるようにしても良い。
　［第４の実施形態］
　図１１は、本発明の第４の実施形態にかかるタッチパネル１３の機能的構成を示す機能ブロック図である。タッチパネル１３は、タッチパネル１２と比較して、センサ部３０の構成が異なっている。具体的には、タッチパネル１２では、センサ電極Ｓｊの一方の端部がＩＶＣ５２に接続されているのに対し、タッチパネル１３では、センサ電極Ｓｊの両方の端部がＩＶＣ５２に接続されている。
　この構成によれば、ドライブ電極Ｄｉの整列方向において、中央に近づくほど受信部５２との距離が長くなり、両端に近づくほど受信部５２との距離が短くなる。したがって、ドライブ電極Ｄｉの整列方向において、両端に近づくほど、リセット時間ｔ１およびドライブ時間ｔ２を短く設定することができる。
　本実施形態によれば、第３の実施形態に比較して、全体の測定時間をより短くすることができる。
　図１２は、領域判定部６１１によるセンサ部３０の分割の態様の一例を模式的に示す図である。図１２の例では、領域判定部６１１は、センサ部３０を、ｐ＋１≦ｉ≦ｑである領域ＡＲ１と、ｉ≦ｐである領域ＡＲ２と、ｑ＋１≦ｉである領域ＡＲ３に分割している。ここで、ｐおよびｑは１＜ｐ＜ｑ＜ｍの関係を満たす整数である。
　領域判定部６１１は、測定しようとしている交点容量Ｃｉ，jが、領域ＡＲ１～領域ＡＲ３のどの領域に属するのかを判定し、判定結果を信号生成部６１２に供給する。信号生成部６１２は、領域ＡＲ１における制御信号のドライブ期間ｔ２の長さを、領域ＡＲ２および領域ＡＲ３における制御信号のドライブ期間ｔ２の長さよりも長くする。信号生成部６１２は、領域ＡＲ１における制御信号のリセット期間ｔ１の長さを、領域ＡＲ２および領域ＡＲ３における制御信号のリセット期間ｔ１の長さよりも長くする。
　本実施形態においても、センサ部３０をより多くの領域に分割して制御しても良い。
　［タッチパネル付き表示装置の構成例］
　以下、タッチパネル付き表示装置１の具体的な構成例を説明する。この構成例は、本発明を限定するものではない。
　図１３は、タッチパネル１０の具体的な構成の一例を示す平面図である。図１４は、図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿った断面図である。
　タッチパネル１０は、基板３００と、複数の透明電極３１および３２と、絶縁膜３３と、保護膜３４とを備えている。この例では、透明電極３１がドライブ電極Ｄ１～Ｄｍに相当し、透明電極３２がドライブ電極Ｄ１～Ｄｍに相当する。
　基板３００は、例えば強化ガラスである。基板３００は、既述のように、タッチパネル付き表示装置１のカバーガラスを兼ねている。
　透明電極３１および３２は、例えばＩＴＯの膜である。絶縁膜３３は、例えば窒化ケイ素の膜である。保護膜３４は、例えばアクリル樹脂である。保護膜３４は、透明電極３１および３２、ならびに絶縁膜３３を覆って形成されている。
　透明電極３１のそれぞれは、概略矩形の島状部３１１と、隣接する島状部３１１同士を接続する接続部３１２とを含んでいる。同様に、透明電極３２のそれぞれは、概略矩形の島状部３２１と、隣接する島状部３２１同士を接続する接続部３２２とを含んでいる。
　透明電極３１の島状部３１１および接続部３１２、ならびに透明電極３２の島状部３２１は、基板１１上に形成され、絶縁膜３３に覆われている。透明電極３２の接続部３２２は、絶縁部３３上に形成されている。透明電極３２の島状部３２１と接続部３２２とは、絶縁膜３３に形成されたコンタクトホール３３ａを介して接続している。
　すなわち、透明電極３１と透明電極３２とは、絶縁膜３３を間に挟んで交差している。この構成によって、透明電極３１と透明電極３２との交点に、交点容量Ｃｉ，jが形成される。
　図１５は、タッチパネル１０の具体的な構成の他の例を示す分解斜視図である。図１６は、図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ線に沿った断面図である。
　タッチパネル１０は、基板３０１と、複数の透明電極３４および３５と、保護膜３６および３７と、カバーガラス３０２とを備えている。この例では、透明電極３４がドライブ電極Ｄ１～Ｄｍに相当し、透明電極３５がセンサ電極Ｓ１～Ｓｎに相当する。
　基板３０１は、例えばガラス基板である。透明電極３４および３５は、例えばＩＴＯである。保護膜３６および３７は、例えばアクリル樹脂である。保護膜３６は、透明電極３４を覆って形成されている。保護膜３７は、透明電極３５を覆って形成されている。
　カバーガラス３０２は、例えば強化ガラスである。カバーガラス３０２は、保護膜３７とＯＣＡによって接着されている。
　透明電極３４と透明電極３５とは、平面視で互いに交差するように形成されている。透明電極３４は基板３０１の一方の面に形成され、透明電極３５は基板３０１の他方の面に形成されている。
　すなわち、透明電極３４と透明電極３５とは、基板３０１を間に挟んで交差している。この構成によって、透明電極３４と透明電極３５との交点に、交点容量Ｃｉ，jが形成される。
　次に、図３を参照して、第２の実施形態にかかるタッチパネル１１の交点容量Ｃｉ，ｊを測定するときの各回路の時定数を具体的に計算する。タッチパネル１１は、１４．２型のタッチパネルであり、ｍ＝５５本のドライブ電極と、ｎ＝７３本のセンサ電極とを備えているものとする。
　ここで、配線の抵抗Ｒ１＝Ｒ４＝５００Ω、配線の容量Ｃ１＝Ｃ４＝１９ｐＦとする。電極の単位長さ当たりの抵抗（ドライブ電極Ｄｉとセンサ電極Ｓｊと交点から、次の交点までの間の抵抗）Ｒ２＝Ｒ３＝１２０Ω、電極の単位長さ当たりの規制容量（ドライブ電極Ｄｉとセンサ電極Ｓｊと交点から、次の交点までの間の規制容量）Ｃ２＝Ｃ３＝１２．７ｐＦとする。交点容量Ｃｉ，ｊ＝１．２２ｐＦとする。
　駆動信号生成回路４２およびＩＶＣ５２から最も遠い交点容量を測定する場合、すなわち交点容量Ｃ１，１を測定する場合、駆動信号生成回路４２と交点容量Ｃ１，１の間の時定数は、約２．００μｓである。また、駆動信号生成回路４２とＩＶＣ５２との間の時定数は、約６．２８μｓである。
　一方、駆動信号生成回路４２およびＩＶＣ５２から最も近い交点容量を測定する場合、すなわち交点容量Ｃ５５，７３を測定する場合、駆動信号生成回路４２と交点容量Ｃ５５，７３の間の時定数は、約０．０１３μｓである。また、駆動信号生成回路４２とＩＶＣ５２との間の時定数は、約０．０５４μｓである。
　このように、時定数は測定しようとする交点容量の場所によって大きく異なる。
　リセット時間ｔ１およびドライブ時間ｔ２の長さを、時定数の２．７５倍（交点容量Ｃ１，１が約９３．６％充電される時間）に設定する場合、交点容量Ｃ１，１を測定するときは、リセット時間ｔ１は５．５０μｓ、ドライブ時間ｔ２は１７．２６μｓになる。なお、交点容量Ｃｍ，ｎを測定するときは、リセット時間ｔ１は０．０３６μｓ、ドライブ時間ｔ２は０．１４８μｓになる。
　液晶表示パネル２０の表示解像度を２５６０×１９２０、フレームレートを６０ｆｐｓとすると、１水平期間１Ｈの長さは約８．６μｓである。したがって、交点容量Ｃ１，１を上記の条件で測定するためには３水平期間が必要である。
　ここで、センサパネル３０を、図１７の様に領域ＡＲ１と領域ＡＲ２とに分割する。すなわち、ｉ≦２４またはｊ≦３２である領域ＡＲ１と、ｉ≧２５かつｊ≧３３である領域ＡＲ２とに分割する。領域ＡＲ２に属する交点容量の中で送信部４０および受信部５０から最も遠い交点容量Ｃ２５，３３を上記の条件で測定する場合、リセット時間ｔ１は１．８５μｓ、ドライブ時間ｔ２は５．８７μｓとなる。リセット時間ｔ１＋ドライブ時間ｔ２＝７．７２μｓとなり、１水平期間内に収まる
　図１８Ａは、水平同期信号Ｈｓｙｎｃと、領域ＡＲ１における制御信号との関係を示す波形図である。図１８Ｂは、水平同期信号Ｈｓｙｎｃと、領域ＡＲ２における制御信号との関係を示す波形図である。
　この構成例によれば、センサ部３０全体を、｛（５５×７３）－（３０×４０）｝×３＋（３０×４０）×１＝９６４５水平期間で測定する。これに対し、すべての領域において３水平期間で１つの交点容量Ｃｉ，jを測定する場合、センサ部３０全体を（５５×７３）×３＝１２０４５水平期間で測定する。このように、本実施形態によれば、全体の測定時間を短くすることができる。
　［その他の実施形態］
　以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は上述の各実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。また、各実施形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。
　例えば、タッチパネル１２またはタッチパネル１３は、制御部６０に代えて、タイミング調整部６３を含んだ制御部６５を備えていても良い。
　上述の実施形態では、ガラス基板にセンサ部３０が形成されたタッチパネルの構成を説明したが、タッチパネルは、フィルムの上にセンサ部３０が形成された、フィルムタッチパネルであっても良い。
　タッチパネル付き表示装置１は、液晶表示パネル２０に代えて、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルや、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ）パネル、プラズマ表示パネルを備えていても良い。
　本発明は、タッチパネルおよびタッチパネル付き表示装置として産業上の利用が可能である。

Claims (8)

  1. 　互いに交差する複数のドライブ電極および複数のセンサ電極を含むセンサ部と、
    　制御信号にしたがって、ドライブ期間において前記ドライブ電極と前記センサ電極との交点の交点容量を充電することによって前記交点容量の静電容量を測定する測定部と、
    　前記センサ部を複数の領域に分割し、前記交点容量のそれぞれが前記複数の領域のどの領域に属するかを判定する領域判定部と、
    　前記領域判定部の判定結果に応じて前記ドライブ期間の長さが異なるように前記制御信号を生成する信号生成部とを備える、タッチパネル。
  2. 　前記信号生成部は、前記複数の領域のいずれか１つの領域におけるドライブ期間の長さを、当該領域に属する交点容量よりも時定数の大きい交点容量を含む他の領域におけるドライブ期間の長さよりも短くする、請求項１に記載のタッチパネル。
  3. 　外部から同期信号を受け取り、前記同期信号を基準として前記制御信号を調整するタイミング調整部をさらに備える、請求項１または２に記載のタッチパネル。
  4. 　前記測定部は、前記制御信号にしたがって、リセット期間において前記交点容量を放電し、
    　前記信号生成部は、前記領域判定部の判定結果に応じて前記リセット期間の長さが異なるように前記制御信号を生成する、請求項１～３のいずれか一項に記載のタッチパネル。
  5. 　前記信号生成部は、前記複数の領域の１つでは前記リセット期間の長さと前記ドライブ期間の長さの和が１水平期間以下となるように前記制御信号を生成し、前記複数の領域の他の１つでは前記リセット期間の長さと前記ドライブ期間の長さの和が１水平期間より長くなるように前記制御信号を生成する、請求項４に記載のタッチパネル。
  6. 　前記測定部は、前記交点容量を点順次で測定する、請求項１～５のいずれか一項に記載のタッチパネル。
  7. 　前記測定部は、前記交点容量を線順次で測定する、請求項１～５のいずれか一項に記載のタッチパネル。
  8. 　液晶表示パネルと、
    　請求項１～７のいずれか一項に記載のタッチパネルとを備えるタッチパネル付き表示装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010073150A (ja) * 2008-09-22 2010-04-02 Sony Corp 静電容量型センサーデバイスの容量変化検出回路、静電容量型センサーモジュール、静電容量型センサーデバイスの容量変化検出方法及び電子機器
JP2011238146A (ja) * 2010-05-13 2011-11-24 Mitsubishi Electric Corp タッチパネルおよびそれを備える表示装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8564547B2 (en) * 2008-04-15 2013-10-22 Mattel, Inc. Touch screen remote control device for use with a toy
US8659557B2 (en) * 2008-10-21 2014-02-25 Atmel Corporation Touch finding method and apparatus
WO2011145677A1 (ja) * 2010-05-20 2011-11-24 シャープ株式会社 タッチセンサ付き表示装置
US20130265242A1 (en) * 2012-04-09 2013-10-10 Peter W. Richards Touch sensor common mode noise recovery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010073150A (ja) * 2008-09-22 2010-04-02 Sony Corp 静電容量型センサーデバイスの容量変化検出回路、静電容量型センサーモジュール、静電容量型センサーデバイスの容量変化検出方法及び電子機器
JP2011238146A (ja) * 2010-05-13 2011-11-24 Mitsubishi Electric Corp タッチパネルおよびそれを備える表示装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SEUNGHOON KO ET AL.: "Low noise capacitive sensor for multi-touch mobile handset's applications", SOLID STATE CIRCUITS CONFERENCE (A-SSCC), 2010 IEEE ASIAN, BEIJING, pages 1 - 4 *

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