[go: up one dir, main page]

JP2015084165A - 表示装置 - Google Patents

表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2015084165A
JP2015084165A JP2013222301A JP2013222301A JP2015084165A JP 2015084165 A JP2015084165 A JP 2015084165A JP 2013222301 A JP2013222301 A JP 2013222301A JP 2013222301 A JP2013222301 A JP 2013222301A JP 2015084165 A JP2015084165 A JP 2015084165A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
scan
scanning
detection
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013222301A
Other languages
English (en)
Inventor
将也 斉藤
Masaya Saito
将也 斉藤
貴弘 宮崎
Takahiro Miyazaki
貴弘 宮崎
浩司 永田
Koji Nagata
浩司 永田
慎司 関口
Shinji Sekiguchi
慎司 関口
智彦 大谷
Tomohiko Otani
智彦 大谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Display Inc
Original Assignee
Japan Display Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Display Inc filed Critical Japan Display Inc
Priority to JP2013222301A priority Critical patent/JP2015084165A/ja
Priority to TW103134796A priority patent/TWI564774B/zh
Priority to US14/521,493 priority patent/US9454250B2/en
Publication of JP2015084165A publication Critical patent/JP2015084165A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

【課題】引き出し線数を低減させ、額縁領域の大きさを小さくすることが可能な技術を提供することである。
【解決手段】
一対の透明基板が対向配置され、一方の透明基板の対向面に複数の走査電極が配置されると共に、他方の透明基板の対向面に前記走査電極と交差する検出電極が配置されるインセル型タッチパネルを備える表示装置であって、前記走査電極と電気的に接続され、走査信号を前記走査電極に供給する第1の引き出し線と、前記検出電極と電気的に接続され、前記検出電極からの検出信号が出力される第2の引き出し線とを備え、前記走査電極は少なくとも2つの異なる電極幅で形成され、前記第1の引き出し走査線のそれぞれが、前記異なる電極幅で形成される少なくとも2つの走査電極に接続される表示装置である。
【選択図】 図1

Description

本発明は、表示装置に係わり、特に、表示装置を構成する一対の透明基板に位置検出用の電極が形成されるインセル型タッチパネルに関する。
表示画面に使用者の指などを用いてタッチ操作(以下、単にタッチと称する)して情報を入力する画面入力機能をもつ検出装置(以下、タッチパネルとも称する)を備えた表示装置が、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に用いられている。特に、近年では、マルチタッチと称される多点入力が可能であると共に、透過率が高く表示画質を低下させない点で有利となるので、静電容量式のタッチパネルが携帯情報端末を中心に広く普及している。この静電容量式のタッチパネルには、表示装置の表示面側にタッチパネルを配置した外付け型のタッチパネルの他に、表示装置の前面に配置され、当該表示装置を保護する透明基板(カバーガラス)に静電容量方式の電極を形成した方式、表示装置を構成する表示面側の透明基板の外側面に電極を形成した方式(オンセル型)、及び表示装置を構成する透明基板の内側面(対向面)に電極を形成した方式(インセル型)等がある。
静電容量式のタッチパネルを用いた表示装置には、例えば、特許文献1に記載のタッチパネル、表示パネル、および表示装置がある。この特許文献1に記載の表示装置では、複数の走査電極と交差するように検出電極が形成される構成となっている。このとき、特許文献1の検出電極では、2つの異なる形状の電極を交互に配置する構成となっている。この構成により、2つ形状の異なる検出電極のフリンジ容量の違いに基づいて、検出信号に重畳される外部ノイズを除去し、誤検出を抑制する構成としている。
特開2010−282501号公報
従来のインセル型タッチパネルを備える表示装置では、図14に示すように、図中左側の額縁領域FAと図中右側の額縁領域FAとに引き出し線(引き出し走査線)SDを形成することによって、額縁領域FAに効率的に引き出し走査線SDを形成する構成となっている。すなわち、図中上側の領域に形成される走査電極SEと駆動回路DRとを電気的に接続する第1の引き出し線となる引き出し走査線SDは、図中右側の額縁領域FAに形成している。また、図中下側の領域に形成される走査電極SEと駆動回路DRとを電気的に接続する第2の引き出し線となる引き出し走査線SDは、図中左側の額縁領域FAに形成している。
一方、携帯情報端末に搭載される液晶表示装置では、急速に高精細化と大画面化が進展すると共に、限られた大きさの筐体に大画面の液晶表示装置を搭載するために、表示領域の周囲に形成され、画像表示に寄与しない領域である額縁領域FAを小さくする挟額縁化が切望されている。また、表示領域内に対応した検出領域ADを確保するために、インセル型タッチパネルにおいても表示装置と同様に、検出領域ADの拡大と共に挟額縁化が切望されている。
しかしながら、静電容量式のインセル型タッチパネルにおいては、所定の検出精度を確保しつつ検出領域を拡大するためには、走査電極SEと検出電極DEとが増加することとなる。このために、走査電極と駆動回路とを接続する引き出し線SD,DDの信号線数もさらに増加してしまうこととなり、特に、引き出し走査線SDの信号線数の増加に伴って額縁領域FAの大きさも増大してしまうという問題があり、その解決方法が切望されている。
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、引き出し線数を低減させ、額縁領域の大きさを小さくすることが可能な技術を提供することにある。
前記課題を解決すべく、本願発明の表示装置は、一対の透明基板が対向配置され、一方の透明基板の対向面に複数の走査電極が配置されると共に、他方の透明基板の対向面に前記走査電極と交差する検出電極が配置されるインセル型タッチパネルを備える表示装置であって、前記走査電極と電気的に接続され、走査信号を前記走査電極に供給する第1の引き出し線と、前記検出電極と電気的に接続され、前記検出電極からの検出信号が出力される第2の引き出し線とを備え、前記走査電極は少なくとも2つの異なる電極幅で形成され、前記第1の引き出し走査線のそれぞれが、前記異なる電極幅で形成される少なくとも2つの走査電極に接続される表示装置である。
本発明によれば、引き出し線数を低減させ、額縁領域の大きさを小さくすることができる。
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
本発明の実施形態1の表示装置におけるインセル型タッチパネル部分の全体構成を説明するための平面図である。 本発明の実施形態1のタッチパネルにおけるタッチ位置の検出動作を説明するための平面図である。 本発明の実施形態1のタッチパネルにおけるタッチ位置の検出動作説明するための断面図である。 本発明の実施形態1のタッチパネルにおける走査電極に入力される走査信号を説明するための図である。 本発明の実施形態1のタッチパネルにおける検出信号を示す図である。 従来のタッチパネルの概略構成を説明する平面図である。 従来のタッチパネルにおけるタッチ位置の検出動作説明するための断面図である。 従来のタッチパネルにおける走査電極に入力される走査信号を説明するための図である。 従来のタッチパネルにおける検出信号を示す図である。 従来のタッチパネルにおけるタッチ位置の検出動作を説明するための平面図である。 本発明の実施形態1の表示装置における他のインセル型タッチパネル部分の全体構成を説明するための平面図である。 本発明の実施形態2の表示装置におけるインセル型タッチパネル部分の全体構成を説明するための平面図である。 本発明の実施形態3の表示装置におけるインセル型タッチパネル部分の全体構成を説明するための平面図である。 従来のタッチパネルの概略構成を説明する平面図である。
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。また、図中に示すX,Y,Zは、それぞれX軸,Y軸,Z軸を示す。
〈実施形態1〉
図1は本発明の実施形態1の表示装置におけるインセル型タッチパネル部分の全体構成を説明するための平面図であり、以下、図1に基づいて、実施形態1のインセル型タッチパネルの全体構成を説明する。ただし、図1に示すインセル型タッチパネルでは、説明を簡単にするために、周知の液晶表示パネルを形成する一対の透明基板の対向面にそれぞれ形成される走査電極SE、検出電極DE、引き出し走査線SD、及び引き出し検出線DDのみを示している。また、以下の説明では、IPS方式の液晶表示パネルにインセル型タッチパネルを形成した場合について説明するが、他の方式の液晶表示装置や有機EL表示装置等にも適用可能である。
図1に示す実施形態1の表示装置におけるインセル型タッチパネルでは、液晶表示パネルを構成する一対の透明基板SUB1,SUB2の内で、画像表示を行う図示しないドレイン線及びゲート線並びに薄膜トランジスタ等が形成される側の透明基板(第1基板)SUB1には、タッチパネルの駆動回路DRが搭載されている。この第1基板SUB1には、周知の透明導電膜からなる走査電極SE、及び該走査電極SEと駆動回路DRとを電気的に接続する引き出し走査線(第1の引き出し線)SDが形成されている。駆動回路DRは第1基板SUB1の対向面側に搭載されており、駆動回路DRからの走査信号が引き出し走査線SDを介して走査電極SEに供給される。なお、IPS方式の液晶表示パネルでは、第1基板SUB1の側に共通電極が形成されることとなるので、複数の共通電極を兼用して走査電極SEを形成することができる。
一方、図示しない液晶層を介して第1基板SUB1に対向配置される透明基板(第2基板)SUB2には、周知の透明導電膜からなる検出電極DE、及び該走査電極DEと駆動回路DRとを電気的に接続する引き出し検出線(第2の引き出し線)DDが形成されている。このとき、駆動回路DRは第1基板SUB1に搭載されている。従って、第2基板SUB2側の引き出し検出線DDと第1基板SUB1側の引き出し検出線DDとは、第1基板SUB1と第2基板SUB2の対向面に形成される図示しない周知の導電性樹脂を介して電気的に接続される。この構成により、検出電極DEで検出される信号(検出信号)に基づいて、タッチされた走査電極SEの容量が駆動回路DRで演算され、タッチ位置の走査電極SE1,SE2が特定され、検出領域AD内での操作者のタッチ位置が検出される。すなわち、検出領域AD内にマトリクス状に配置される走査電極SE1,SE2と検出電極DEとの交点が検出され、検出領域AD内における操作者のタッチ位置が検出される。
このとき、図1から明らかなように、実施形態1の走査電極SEは、X方向に延在しY方向に並設され、電極幅がW1の走査電極(第1の走査電極)SE1と、電極幅がW2の走査電極(第2の走査電極)SE2とで構成され、電極幅W1と電極幅W2とは、W1<W2を満たす構成である。また、走査電極SE1と走査電極SE2とは、走査電極SEの並設方向であるY軸の方向に交互に配置されている。すなわち、実施形態1の構成では、図中にH1で示す図中上側から1番目に電極幅W1の走査電極SE1が形成され、H2で示す上側から2番目に電極幅W2の走査電極SE2が形成されている。また、H3で示す3番目には、電極幅W1の走査電極SE1が形成されている。以降、電極幅W2の走査電極SE2と電極幅W1の走査電極SE1とがY軸の方向に交互に並設され、Hnで示す電極幅W1の走査電極SE1が図中下側から2番目に形成され、Hn+1で示す電極幅W2の走査電極SE2が図中下側から1番目に形成される。ただし、nは1以上の奇数である。なお、図1中上側から奇数番目に電極幅W2の走査電極SE2が配置され、偶数番目に電極幅W1の走査電極SE1が配置される構成であってもよい。
さらには、実施形態1の構成では、異なる2つの電極幅W1,W2の走査電極SEである走査電極SE1と走査電極SE2とが、それぞれ1本の引き出し走査線SDに電気的に接続されている。この構成により、同一の走査信号が2つの走査電極SE1,SE2に入力される構成となっている。すなわち、実施形態1の走査電極SEの構成では、H1で示す電極幅W1の走査電極SE1と、Hn+1で示す電極幅W2の走査電極SE2とが同一の引き出し走査線SDで電気的に接続されている。また、H2で示す電極幅W2の走査電極SE2と、Hnで示す電極幅W1の走査電極SE1とが同一の引き出し走査線SDで電気的に接続されている。同様に、H3で示す電極幅W1の走査電極SE1に対しても、駆動回路DRが配置される側の辺すなわち図中下側の辺に形成される走査電極SE2が対をなし、同一の引き出し走査線SDに電気的に接続される。他の図示しない走査電極SE1と走査電極SE2においても、順次、駆動回路DRが搭載される辺とこの辺の対辺に近い走査電極SEが同一の引き出し走査線SDに電気的に接続され、走査電極SE1と走査電極SE2とに同一の走査信号が供給される構成となる。すなわち、走査電極は並設方向であるY方向の上側半分の走査電極群(第1の電極群)と、下側半分の走査電極群(第2の電極群)とに2分割され、各第引き出し走査線SDには上側半分の走査電極群の走査電極SEと、下側半分の走査電極群の走査電極SEとがそれぞれ1つずつ接続される構成となる。
このように、本願発明の走査電極SEの構成では、電極幅が異なる走査電極SE1と走査電極SE2とが対をなし、同一の引き出し走査線SDに接続される構成となっている。すなわち、検出電極DEとの間に形成される容量が異なる走査電極SE1と走査電極SE2とが対をなすように、同一の引き出し走査線SDに接続される構成となっている。その結果、後述するように、タッチ位置の走査電極SEの電極幅がW1の走査電極SE1の場合と、電極幅がW2の走査電極SE2の場合とでは、フリンジ部分以外の容量が異なるため、タッチされた位置に形成される検出電極DEで検出される応答(検出信号)も異なることとなる。従って、実施形態1のタッチパネルでは、この異なる検出信号に基づいて、同一の走査信号が供給される一対の走査電極SE1,SE2の内の何れの走査電極SEにタッチされたかを判定し、画面上の位置を特定する。
図2は本発明の実施形態1のタッチパネルにおけるタッチ位置の検出動作を説明するための平面図、図3は本発明の実施形態1のタッチパネルにおけるタッチ位置の検出動作説明するための断面図、図4は本発明の実施形態1のタッチパネルにおける走査電極に入力される走査信号を説明するための図、図5は本発明の実施形態1のタッチパネルにおける検出信号を示す図である。また、図6は従来のタッチパネルの概略構成を説明する平面図、
図7は従来のタッチパネルにおけるタッチ位置の検出動作説明するための断面図、図8は従来のタッチパネルにおける走査電極に入力される走査信号を説明するための図、図9は従来のタッチパネルにおける検出信号を示す図、図10は従来のタッチパネルにおけるタッチ位置の検出動作を説明するための平面図である。ただし、図7(a),(b)に示す断面図は、走査電極と検出電極との交差部分における走査電極の延在方向に沿った断面図である。また、図3(a),(b)に示す断面図は、走査電極と検出電極との交差部分における走査電極の延在方向に沿った断面図であり、走査電極と検出電極とが重畳する領域の面積を検出電極の長さで示した図である。
まず、図6〜図10に基づいて、従来のタッチパネルにおけるタッチ位置の検出動作について説明する。図6に示すように、従来のタッチパネルでは、X方向に延在しY方向に並設される走査電極SEは、その形成位置に係わらずに同じ電極幅Wで形成されている。その結果、H1〜Hn+1で示す第1番目〜第n+1番目の走査電極SEの容量は、検出電極DEから見た場合、略同一の容量となる。さらには、各走査電極SEはそれぞれに対応した1本の引き出し走査線SDを介して駆動回路DRと接続され、走査信号が供給される構成となっている。
この構成からなるタッチパネルでは、走査電極SEに電圧を印可した状態で非タッチ時の場合、走査電極SEと検出電極DEとの間には絶縁体である液晶層LCを介して電界が生じる。このとき、走査電極SEと検出電極DEとが重畳する部分では、図7(a)に示すように、走査電極SEの対向面と検出電極DEの対向面との間に電気力線EF1が生じる。一方、走査電極SEと検出電極DEとが重畳しない部分すなわちフリンジ部分では、走査電極SEの対向面と検出電極DEの端面との間や走査電極SEの対向面と検出電極DEの表面側との間に電気力線EF2が生じる。
これに対して、操作者が指FNをタッチした場合、図7(b)に示すように、走査電極SEの対向面と検出電極DEの対向面との間には、非タッチ時と同様の電気力線EF1が生じる。一方、走査電極SEと検出電極DEとが重畳しない部分すなわちフリンジ部分では、走査電極SEの対向面と指FNとの間に電気力線EF3が生じることとなる。
このとき、従来のタッチパネルでは、図8に示すように、H1〜Hn+1で示す第1番目〜第n+1番目の走査電極SEに、順番に所定電圧の走査信号SIGを印可する構成となっている。従って、図9に示すように、非タッチ時に検出電極DEで検出される電流値のグラフG1に対して、タッチ時にはフリンジ部分の電気力線が指FNに引き寄せられ電気力線EF3が生じ、検出電極DEで検出される電流値がグラフG4に示すように減少することとなる。例えば、図10に示すように、Hmで示す第m番目の走査電極SEとVrで示す第r番目の検出電極DEとが交差する位置(図中に丸印Cで示す)に操作者がタッチした場合、図8にHmで示す第m番目の走査電極SEに走査信号SIGが入力された時に、Vrで示す第r番目の検出電極DEに図9のグラフG4の信号が計測され、他の検出電極DEにはグラフG1の信号が計測される。その結果、走査信号SIGの出力タイミングと、検出電極DEで計測されたグラフG1,G4に対応する信号(検出信号)とに基づいて、駆動回路DRは操作者が指FNでタッチした位置を特定することが可能となる。
この従来のタッチパネルに対して、実施形態1のタッチパネルでは、前述するように、1本の引き出し走査線SDに対して2つの走査電極SE1,SE2が接続されると共に、この2つの走査電極SE1,SE2が異なる電極幅W1,W2で形成されている。従って、実施形態1のタッチパネルでは、操作者がタッチした場合における走査電極SEと指FNとの間におけるフリンジ部分の電気力線が電極幅W1,W2によって異なることとなる。
以下、図2〜図5に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、1本の引き出し走査線SDに接続される2つの走査電極SE1,SE2として、図2に示すように、H1で示す第1番目の走査電極SE1とVrで示す第r番目の検出電極DEとが交差する位置(図中に丸印Aで示す)、及びHn+1で示す第n+1番目の走査電極SE2とVrで示す第r番目の検出電極DEとが交差する位置(図中に丸印Bで示す)での検出動作について詳細に説明する。
図3(a),(b)に示すように、電極幅W1,W2の走査電極SE1,SE2と検出電極DEとがそれぞれ重畳する部分では、電極幅W2の走査電極SE2と検出電極DEとが重畳する部分の面積が、電極幅W1の走査電極SE1と検出電極DEとが重畳する部分の面積よりも大きくなる。このとき、図3(a),(b)に示すように、指FNがタッチされた場合における走査電極SE1,SE2の対向面と検出電極DEの対向面との間に生じる電気力線EF1は、重畳部分の面積が大きい方がより多くの電気力線EF1が生じる。一方、重畳しない部分すなわちフリンジ部分では、走査電極SE1,SE2の対向面とタッチした指FNとの間に電気力線EF3が生じる。このとき、電極幅W1の走査電極SE1と検出電極DEとが交差する位置Aにタッチした場合と、電極幅W2の走査電極SE2と検出電極DEとが交差する位置Bにタッチした場合とで、指FNとの大きさにもよるが、走査電極SE1,SE2と検出電極DEとの間に生じる電気力線EF1、及び走査電極SE1,SE2と指FNとの間に生じる電気力線EF3とがそれぞれ異なることとなる。
その結果、図4に示すように、期間t0〜t1において、走査電極SE1,SE2に同じ走査信号SIGが供給される場合であっても、タッチ時には、図5に示すように、電極幅W1,W2に対応したグラフG2,G3の検出信号が計測される。すなわち、電極幅W1の走査電極SE1の部分にタッチした場合には、グラフG3で示す電流変化となる信号が計測され、電極幅W2の走査電極SE2の部分にタッチした場合には、グラフG2で示す電流変化となる信号が計測される。さらには、非タッチ時には、グラフG1で示す電流変化がとなる信号が検出される。
従って、実施形態1のタッチパネルでは、走査信号SIGの出力タイミングと、検出電極DEで計測されたグラフG1,G2,G3に対応する信号(検出信号)とに基づいて、駆動回路DRは操作者が指FNでタッチした位置を特定することが可能となる。
以上説明したように、実施形態1のインセル型タッチパネルを備える液晶表示装置では、1本の引き出し走査線SDに少なくとも2つの走査電極SE1,SE2を接続すると共に、該2つの走査電極SE1,SE2の電極幅W1,W2が異なる構成、すなわち検出電極DE又はタッチする誘電体である指FNから見た走査電極SE1,SE2の容量が異なる構成としている。さらには、検出電極で検出されるタッチ時の電流変化の違いを検出する構成となっているので、1本の引き出し走査線SDに接続される走査電極SE1,SE2の何れにタッチがされたかを検出することができる。すなわち、タッチパネル前面へのタッチによる容量変化に伴い検出電極DEで検出される電流変化(過渡応答)を、第1の判定レベル及び第2の判定レベルと比較することによって、同じタイミングで走査信号SIGが供給される走査電極SE1へのタッチか、走査電極SE2へのタッチかを判定する構成としている。なお、走査電極SE1,SE2の電極幅W1,W2が異なることによるタッチ位置の判定が可能であるならば、過渡応答での電流変化以外での検出方法(例えば、電極間の容量を検出する方法等)であってもよい。
その結果、走査電極と駆動回路とを接続する引き出し走査線数を走査電極数の半分(1/2)に低減させることが可能となり、引き出し走査線が配置される額縁領域を大幅に小さくすることが可能となる。
また、実施形態1の構成では、走査電極数を減少させることなく、引き出し走査線数のみを減少させることが可能となるので、走査信号SIGのパルス幅等を変更することなく、走査信号SIGの出力パルス数を2倍にすることができる。その結果、タッチパネル前面へのタッチを検出するための走査に要する時間すなわち1フレーム期間に要する時間を半分にすることが可能となる。また、従来の1フレーム期間に2回の検出を行うことも可能となるので、検出速度を2倍に向上させることも可能である。検出回数を増加させた場合には、ドラッグやフリック等のタッチ位置が移動する操作(ドラッグモーションタッチ)を行った場合やマルチタッチの位置検出を高速に行うことが可能となるので、タッチパネルを用いた操作をスムースに行うことが可能となる。
ただし、図1に示す実施形態1のタッチパネルでは、図中右側の額縁領域のみに引き出し走査線SDを配置する構成としたが、これに限定されることはない。例えば、図11に示すように、図中左右の額縁領域すなわち走査電極SE1,SE2の端部側の2つの額縁領域にそれぞれ引き出し走査線SDを形成する構成であってもよい。
また、実施形態1の構成では、電極幅W1の走査電極SE1と、電極幅W2の走査電極SE2とが交互に並設される場合について説明したが、3つ以上の異なる電極幅を有する走査電極SEを用いる構成であってもよい。この場合には、1本の引き出し走査線SDに3つの異なる電極幅の走査電極SEが電気的に接続される。
さらには、実施形態1の構成では、タッチパネルの駆動回路のみを図示し、表示用の画素(画素)に供給する映像信号(階調信号、ドレイン信号)を生成する図示しないドレイン線駆動回路、及び表示制御用の走査信号(ゲート信号)を生成する図示しないゲート線駆動回路も、タッチパネルの駆動回路DRと同じ辺部に搭載される。なお、ドレイン線駆動回路及びゲート線駆動回路並びに駆動回路DRを1つの半導体チップで形成する構成であってもよい。
〈実施形態2〉
図12は本発明の実施形態2の表示装置におけるインセル型タッチパネル部分の全体構成を説明するための平面図であり、1本の引き出し走査線SDに接続される異なる電極幅W1,W2の走査電極SE1,SE2の配置が異なるのみで、他の構成は実施形態1と同様である。従って、以下の説明では、1本の引き出し走査線SDに接続される走査電極SE1,SE2の配置について、詳細に説明する。
図12に示すように、実施形態2のタッチパネルにおいても、実施形態1と同様に、Y方向に並設される走査電極SE1,SE2を図中上側半分と下側半分に分け、上側半分の走査電極SE1,SE2と下側半分の走査電極SE1,SE2とを組み合わせて1本の引き出し走査線SDに接続する構成となっている。このとき、図中上側から奇数番目に配置される走査電極SE1は電極幅がW1であり、偶数番目に配置される走査電極SE2は電極幅がW2となっている。従って、実施形態2の構成では、図中上側半分の最上段の走査電極SE1と、下側半分の最上段の走査電極SE2とを、1本の引き出し走査線SDに接続される構成となっている。次の図中上側半分の2番目の走査電極SE2と、下側半分の2番目の走査電極SE1とが1本の引き出し走査線SDに接続される。以降、順番に図中上側半分の走査電極と、下側半分の走査電極とが1本の引き出し走査線SDに接続される構成となっている。
実施形態2のタッチパネルの構成では、走査電極SE1と走査電極SE2との合計数は偶数となるように形成されている。従って、h=(n+1)/2とした場合、図中下側半分の最上段の走査電極すなわち第h番目の走査電極はHhで示す第h番目の電極幅W2の走査電極SE2となる。また、H2で示す第2番目の走査電極SE2と、Hh+1で示す第h+1番目の走査電極SE1とが同一の引き出し走査線SDに接続される。以降、順番され、Hh−1で示す第n−1番目の走査電極SE1と、Hn+1で示す第n+1番目の走査電極SE2とが同一の引き出し走査線SDに接続される。
このように、実施形態2の構成においても、電極幅W1の走査電極SE1と電極幅W2の走査電極SE2とが1本の引き出し走査線SDに接続される構成となるので、実施形態1と同様の効果を得ることができる。
また、実施形態2のタッチパネルでは、1本の引き出し走査線SDに接続される走査電極SE1と走査電極SE2との間隔を略同一の間隔に保持することができる。従って、タッチ位置によらず検出電極DEで検出される検出信号の波形を同等の波形とすることが可能となるので、検出精度を向上できるという格別の効果を得ることができる。
〈実施形態3〉
図13は本発明の実施形態3の表示装置におけるインセル型タッチパネル部分の全体構成を説明するための平面図であり、1本の引き出し走査線SDに接続される異なる電極幅W1,W2の走査電極SE1,SE2の配置が異なるのみで、他の構成は実施形態1と同様である。
図13に示すように、実施形態3のタッチパネルの構成においても、電極幅W1の走査電極SE1と電極幅W2の走査電極SE2とが1本の引き出し走査線SDに接続される構成となっている。このとき、実施形態3の構成では、隣接する奇数番目の走査電極SE1と偶数番目の走査電極SE2とを1本の引き出し走査線SDに接続される構成となっている。すなわち、H1で示す第1番目の走査電極SE1とH2で示す第2番目の走査電極SE2とが同一の引き出し走査線SDに接続される。以降、順番にH3で示す第3番目の走査電極SE1とH4で示す第4番目の走査電極SE2とが同一の引き出し走査線SDに接続され、図中下側のHnで示す第n番目の走査電極SE1とHn+1で示す第n+1番目の走査電極SE2とが同一の引き出し走査線SDに接続される。
このように、実施形態3の構成においても、電極幅W1の走査電極SE1と電極幅W2の走査電極SE2とが1本の引き出し走査線SDに接続される構成となるので、実施形態1と同様の効果を得ることができる。
さらには、引き出し走査線SDを交差して形成することなく、電極幅W1の走査電極SE1と電極幅W2の走査電極SE2とを1本の引き出し走査線SDに接続できるという格別の効果を得ることができる。
なお、実施形態3の構成では、同一の引き出し走査線SDに接続される走査電極SE1,SE2が隣接して配置されるので、走査電極SE1の電極幅W1と走査電極SE2の電極幅W2との差が大きい方が好ましい。
また、実施形態1〜3のインセル型のタッチパネルを備える表示装置では、電極幅W1の走査電極SE1と電極幅W2の走査電極SE2とが交互に並設される場合について説明したが、走査電極SE1,SE2の配置はこれに限定されることはない。例えば、第1基板SUB1の上側部分に電極幅W1の走査電極SE1を形成すると共に、下側部分に電極幅W2の走査電極SE2を形成し、1本の引き出し走査線SDに走査電極SE1と走査電極SE2とを接続する構成であってもよく、その逆の配置であってもよい。さらには、例えば、上側から電極幅W1の走査電極SE1が2つ配置され、次に電極幅W2の走査電極SE2が2つ配置され、その後に、順次走査電極SE1と走査電極SE2とが2つずつ配置される構成、すなわち電極幅W1の走査電極SE1と電極幅W2の走査電極SE2とが2つずつ隣接するように配置される構成であってもよい。ただし、この構成であっても、1本の引き出し走査線SDには、走査電極SE1と走査電極SE2とが1つずつ接続される。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
SUB1……第1基板、SUB2……第2基板、SE,SE1,SE2……走査電極
DE……検出電極、SD……引き出し走査線、DD……引き出し検出線
DR……駆動回路、AD……検出領域、FN……指、LC……液晶(液晶層)

Claims (9)

  1. 一対の透明基板が対向配置され、一方の透明基板の対向面に複数の走査電極が配置されると共に、他方の透明基板の対向面に前記走査電極と交差する検出電極が配置されるインセル型タッチパネルを備える表示装置であって、前記走査電極と電気的に接続され、走査信号を前記走査電極に供給する第1の引き出し線と、前記検出電極と電気的に接続され、前記検出電極からの検出信号が出力される第2の引き出し線とを備え、前記走査電極は少なくとも2つの異なる電極幅で形成され、前記第1の引き出し走査線のそれぞれが、前記異なる電極幅で形成される少なくとも2つの走査電極に接続されることを特徴とする表示装置。
  2. 前記駆動回路は長方形に形成される当該表示装置の短辺側の辺部に搭載され、前記走査電極は当該表示装置の短辺方向に延在し、長辺方向に並設されることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記電極幅が異なる走査電極が交互に並設されることを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。
  4. 前記走査電極は並設方向に第1の電極群と第2の電極群とに2分割され、前記第1の引き出し線には前記第1の電極群の走査電極と、前記第2の電極群の走査電極とがそれぞれ1つずつ接続されることを特徴とする請求項1乃至3の内の何れかに記載の表示装置。
  5. 前記第1の引き出し線に接続される2つの走査電極は、前記走査電極の並設方向の中心に対して対称の位置に形成される前記第1の電極群の走査電極と前記第2の電極群の走査電極であることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
  6. 前記第1の引き出し線に接続される2つの走査電極は、前記第1の電極群と前記第2の電極群とにおいて、同じ並設位置に形成される走査電極であることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
  7. 前記第2の引き出し線が形成される辺部に配置され、前記走査信号を供給すると共に前記検出電極で検出される検出信号が入力される駆動回路を備え、前記駆動回路は、前記検出信号からタッチの有無を検出する第1の判定レベルと、前記第1の引き出し線に接続される2つの走査電極の内の何れの走査電極にタッチされたかを判定する第2の判定レベルとを有し、前記検出信号からタッチ位置を検出する際に、前記第1の判定レベル及び前記第2の判定レベルと前記検出信号との比較結果と共に、前記検出信号が検出された前記検出電極の位置と前記走査信号が供給される前記第1の引き出し線とに基づいて、前記タッチの位置を検出することを特徴とする請求項1乃至6の内の何れかに記載の表示装置。
  8. 前記一対の透明基板は液晶層を介して対向配置されると共に、前記一方の透明基板に基準となるコモン信号が供給される共通電極と映像信号が供給される画素電極とが形成されるIPS方式の液晶表示パネルからなることを特徴とする請求項1乃至7の内の何れかに記載の表示装置。
  9. 前記走査電極は、複数の前記共通電極からなることを特徴とする請求項8に記載の表示装置。
JP2013222301A 2013-10-25 2013-10-25 表示装置 Pending JP2015084165A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013222301A JP2015084165A (ja) 2013-10-25 2013-10-25 表示装置
TW103134796A TWI564774B (zh) 2013-10-25 2014-10-06 Display device
US14/521,493 US9454250B2 (en) 2013-10-25 2014-10-23 Touch panel having scan electrodes with different widths

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013222301A JP2015084165A (ja) 2013-10-25 2013-10-25 表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015084165A true JP2015084165A (ja) 2015-04-30

Family

ID=52994824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013222301A Pending JP2015084165A (ja) 2013-10-25 2013-10-25 表示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9454250B2 (ja)
JP (1) JP2015084165A (ja)
TW (1) TWI564774B (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017091490A (ja) * 2015-11-10 2017-05-25 ハイマックス テクノロジーズ リミテッド インセル型タッチ表示パネル
CN106775037A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 奇景光电股份有限公司 内嵌式触控显示面板
JP2017102454A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 表示装置
JP2017201449A (ja) * 2016-05-02 2017-11-09 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及び表示装置の駆動方法
CN108762546A (zh) * 2018-04-26 2018-11-06 厦门天马微电子有限公司 显示面板和显示装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2949007B1 (fr) 2009-08-07 2012-06-08 Nanotec Solution Dispositif et procede d'interface de commande sensible a un mouvement d'un corps ou d'un objet et equipement de commande integrant ce dispositif.
FR2976688B1 (fr) 2011-06-16 2021-04-23 Nanotec Solution Dispositif et procede pour generer une alimentation electrique dans un systeme electronique avec un potentiel de reference variable.
FR2985049B1 (fr) 2011-12-22 2014-01-31 Nanotec Solution Dispositif de mesure capacitive a electrodes commutees pour interfaces tactiles et sans contact
US20160357327A1 (en) * 2012-05-18 2016-12-08 Egalax_Empia Technology Inc. Touch sensitive system and apparatus and method for measuring signals of touch sensitive screen
US9535544B2 (en) 2013-05-31 2017-01-03 Apple Inc. Reducing touch pixel coupling
US9971432B2 (en) * 2015-05-06 2018-05-15 Lg Electronics Inc. Touch panel having electrodes with different resistance and display device including the same
US10386962B1 (en) 2015-08-03 2019-08-20 Apple Inc. Reducing touch node electrode coupling
JP6710531B2 (ja) * 2016-02-03 2020-06-17 株式会社ジャパンディスプレイ センサ付き表示装置及びセンサ装置
CN106354351B (zh) * 2016-08-30 2019-04-05 京东方科技集团股份有限公司 触控基板及制作方法、显示装置、指纹识别装置和方法
KR102728778B1 (ko) 2019-01-02 2024-11-12 삼성디스플레이 주식회사 터치 감지 유닛 및 그것을 포함하는 표시 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5164930B2 (ja) 2009-06-05 2013-03-21 株式会社ジャパンディスプレイウェスト タッチパネル、表示パネル、および表示装置
US8237453B2 (en) * 2009-07-24 2012-08-07 Synaptics Incorporated Capacitive sensing pattern
JP5616184B2 (ja) * 2010-09-28 2014-10-29 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および電子機器
CN102830879B (zh) * 2012-08-17 2015-09-09 北京京东方光电科技有限公司 一种内嵌式触摸屏

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017091490A (ja) * 2015-11-10 2017-05-25 ハイマックス テクノロジーズ リミテッド インセル型タッチ表示パネル
CN106775037A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 奇景光电股份有限公司 内嵌式触控显示面板
JP2017102454A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 表示装置
US10061432B2 (en) 2015-11-30 2018-08-28 Lg Display Co., Ltd. Display device having touch screen therein
JP2017201449A (ja) * 2016-05-02 2017-11-09 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及び表示装置の駆動方法
CN108762546A (zh) * 2018-04-26 2018-11-06 厦门天马微电子有限公司 显示面板和显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9454250B2 (en) 2016-09-27
TWI564774B (zh) 2017-01-01
US20150116243A1 (en) 2015-04-30
TW201516821A (zh) 2015-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015084165A (ja) 表示装置
CN102830879B (zh) 一种内嵌式触摸屏
CN103941926B (zh) 具有触控功能的显示装置
US9417749B2 (en) Slew rate and shunting control separation
CN103257769B (zh) 一种电容内嵌式触摸屏和显示装置
EP3060968B1 (en) Integrated touch and display architectures for self-capacitive touch sensors
JP5252454B2 (ja) 接触検出装置、および、タッチセンサ機能を有する表示装置
CN103164076B (zh) 具有集成式触摸屏的显示装置
KR101520458B1 (ko) 통합형 터치 스크린
US10691235B2 (en) On-cell touch architecture
US10108063B2 (en) In-cell touch liquid crystal panel and array substrate thereof
CN104461190B (zh) 触摸集成电路和包括该触摸集成电路的触摸屏显示设备
CN105786251B (zh) 显示面板及其驱动方法和显示装置
CN105182582B (zh) 一种内嵌式触摸屏及显示装置
KR20140061529A (ko) 터치스크린용 멀티-모드 전압
JP2017138413A (ja) 表示装置
US20110267283A1 (en) Kickback Voltage Equalization
CN108563054A (zh) 一种集成触控显示面板和一种触控显示设备
CN105353920A (zh) 一种集成触控显示面板和触控显示设备
WO2016004720A1 (zh) 触控基板及显示装置
JP5475498B2 (ja) タッチパネル付き表示装置
CN205193762U (zh) 一种集成触控显示面板和触控显示设备
JP5893784B2 (ja) タッチ検出機能付き表示装置