JP2009294903A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タッチパネルを備えた表示装置に関する。 The present invention relates to a display device provided with a touch panel.
従来より、表示素子の表示領域上にタッチパネルを配置した表示装置が知られている。そして、表示素子としては、互いに対向する2枚の基板間に液晶が挟持され、各表示画素にスイッチング素子としてのTFTを備えたアクティブマトリクス型の液晶表示パネルが知られている。このようなアクティブマトリクス型の液晶表示パネルは、液晶表示パネルに形成された走査信号線を順に選択することで、各TFTを順に所定の期間だけオン状態にする走査信号線駆動回路や、走査信号線駆動回路により選択された走査信号線に対応させて表示信号電圧をデータ信号線に供給することで、各表示画素に表示信号電圧を書き込むデータ信号線駆動回路によって駆動される。 Conventionally, a display device in which a touch panel is arranged on a display area of a display element is known. As a display element, an active matrix liquid crystal display panel in which liquid crystal is sandwiched between two substrates facing each other and each display pixel includes a TFT as a switching element is known. In such an active matrix liquid crystal display panel, a scanning signal line driving circuit that sequentially turns on each TFT for a predetermined period by sequentially selecting scanning signal lines formed on the liquid crystal display panel, and a scanning signal By supplying the display signal voltage to the data signal line in correspondence with the scanning signal line selected by the line driving circuit, the data signal line driving circuit for writing the display signal voltage to each display pixel is driven.
また、タッチパネルは、一方の面に透明な抵抗膜を形成した一対のシートが、それぞれの抵抗膜形成面が対向するように所定の間隙をおいて配置され、その外面がタッチされたときに、当該タッチされた側のシートにおけるタッチ位置が撓み変形し局部的に他方のシートの抵抗膜に接触するように構成されている。そして、このようなタッチパネルは、一方のシートの抵抗膜における所定方向の両端間と、他方のシートの抵抗膜における前記所定方向に対して直交する方向の両端間とに、一定値の電圧が交互に印加されるとともに、一方の抵抗膜に電圧が印加されたときの他方の抵抗膜における一端で電圧値と、他方の抵抗膜に電圧が印加されたときの一方の抵抗膜における一端での電圧値とが検出されることにより、タッチ点の座標が検出される(特許文献1)。 Also, the touch panel is a pair of sheets formed with a transparent resistance film on one side, arranged with a predetermined gap so that the respective resistance film formation surfaces face each other, and when the outer surface is touched, The touch position on the sheet on the touched side is bent and deformed so as to locally contact the resistance film of the other sheet. In such a touch panel, a constant voltage is alternately applied between both ends in a predetermined direction of the resistance film of one sheet and between both ends of the resistance film of the other sheet in a direction orthogonal to the predetermined direction. The voltage value at one end of the other resistance film when a voltage is applied to one resistance film, and the voltage at one end of the one resistance film when a voltage is applied to the other resistance film By detecting the value, the coordinates of the touch point are detected (Patent Document 1).
上述したような走査信号線駆動回路は、水平同期信号に同期して各走査信号線を選択する。また、データ信号線駆動回路は、水平同期信号に同期してデータ信号線に供給する表示信号電圧を切り換える。このため、水平同期信号に同期したノイズが発生し、このノイズがタッチパネルに供給される電圧に重畳し、タッチ点の誤検出が発生するという問題があった。 The scanning signal line driving circuit as described above selects each scanning signal line in synchronization with the horizontal synchronizing signal. The data signal line driving circuit switches the display signal voltage supplied to the data signal line in synchronization with the horizontal synchronizing signal. For this reason, noise synchronized with the horizontal synchronization signal is generated, and this noise is superimposed on the voltage supplied to the touch panel, thereby causing a problem of erroneous detection of the touch point.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、タッチ点の誤検出を防止することが可能な表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a display device capable of preventing erroneous detection of a touch point.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の表示装置は、互いに平行な複数の走査信号線と前記各走査信号線に交差するデータ信号線とが表示領域に形成された表示素子と、各フレームを表示期間と帰線期間とに時分割し、前記表示期間に前記走査信号線を順に選択するとともに、前記帰線期間に前記走査信号線の選択を停止する走査信号線駆動手段と、前記表示領域上に配置されたタッチパネルと、前記タッチパネルを駆動して、前記帰線期間に前記タッチパネルへのタッチ点を検出するとともに、前記表示期間に前記タッチパネルへのタッチ点の検出を停止する駆動手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the display device according to
また、請求項2に記載の表示装置は、互いに平行な複数の走査信号線と前記各走査信号線に交差するデータ信号線とが表示領域に形成された表示素子と、各フレームを表示期間と帰線期間とに時分割し、前記表示期間に前記走査信号線を順に選択するとともに、前記帰線期間に前記走査信号線の選択を停止する走査信号線駆動手段と、前記表示領域上に配置されたタッチパネルと、前記タッチパネルを駆動して、前記表示期間に検出された前記タッチパネルへのタッチ情報を省いて、前記タッチパネルへのタッチ点を導出する駆動手段と、を備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a display device including a display element in which a plurality of scanning signal lines parallel to each other and a data signal line intersecting each scanning signal line are formed in a display region, and each frame as a display period. A scanning signal line driving unit that time-divides the signal into a blanking period, sequentially selects the scanning signal line in the display period, and stops selection of the scanning signal line in the blanking period; and disposed on the display region And a drive means for driving the touch panel to omit touch information to the touch panel detected during the display period and deriving a touch point on the touch panel. .
また、請求項3に記載の表示装置は、請求項1または2に記載の表示装置において、前記駆動手段は、前記走査信号線駆動手段から出力される制御信号に基づいて帰線期間を検出することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the display device according to the first or second aspect, the driving unit detects a blanking period based on a control signal output from the scanning signal line driving unit. It is characterized by that.
本発明によれば、タッチ点の誤検出を防止することができる。 According to the present invention, erroneous detection of touch points can be prevented.
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明に係る表示装置1の概略全体構成は図1に示すように、所定の映像がその表示領域に表示される表示素子10と、外部からの操作入力手段になるタッチパネル20と、表示素子10及びタッチパネル20を駆動する駆動回路部30等を備えて構成されている。そして、タッチパネル20は、表示素子10の映像観察側における表示領域上に配置されている。
As shown in FIG. 1, a schematic overall configuration of a
表示素子10は、図2に示すように、対向配置され、シール材11により接着された2枚の基板間12、13に液晶が挟持された構成となっている。この2枚の基板12、13は、一対の偏光素子14、15に挟持されるように配置されている。そして、表示素子10は、その表示領域10aに複数の表示画素が形成されている。即ち、一方の基板12に、行方向に延伸配設された複数の走査信号線(例えばn本の走査信号線)と、列方向に延伸配設された複数のデータ信号線(例えばm本のデータ信号線)とが形成され、走査信号線とデータ信号線との各交点近傍に図3に示す表示画素が設けられて構成されている。ここで図3は、表示素子10に設けられる複数の表示画素の内の1つの表示画素に対応する等価回路を示す図である。
As shown in FIG. 2, the
図3に示す走査信号線G(j)には薄膜トランジスタ(TFT)111のゲート電極が接続され、データ信号線S(i)にはTFT111のソース電極が接続されている。更に、TFT111のドレイン電極には画素電極16が接続されている。そして、画素電極16と対向するように、他方の基板13に共通電極17が配され、画素電極16と共通電極17との間に液晶LCが充填されている。さらに、このようにして構成される液晶容量Clcdと並列になるように蓄積容量Ccsが接続されている。このような構成において、画素電極16と共通電極17との間に電圧が印加されると、この電圧に応じて画素電極16と共通電極17との間に充填された液晶LCの配向状態が変化して液晶層中における光の透過率が変化する。これにより、表示素子10の背面に配置された図示しない光源(バックライト)からの光の透過状態が変化して映像表示が行われる。なお、i=1,2,3,・・・,m。j=1,2,3,・・・,n。
The gate electrode of the thin film transistor (TFT) 111 is connected to the scanning signal line G (j) shown in FIG. 3, and the source electrode of the
また、タッチパネル20は、図2、図6に示すように、一方の面に透明な抵抗膜21、22を形成した一対のシート23、24が、それぞれの抵抗膜形成面が対向するように枠状スペーサ25によって所定の間隙をおいて配置され、その外面がタッチされたときに、当該タッチされた側のシートにおけるタッチ位置が撓み変形し局部的に他方のシートの抵抗膜に接触するように構成されている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 6, the
なお、抵抗膜21には、所定の方向(例えばX軸)方向の両端縁にそれぞれ、その縁部の略全長にわたって、低抵抗金属膜からなる帯状電極21a、21bが設けられている。また、抵抗膜22には、前記所定の方向と直交する方向(例えばY軸という)方向の両端縁にそれぞれ、その縁部の略全長にわたって、低抵抗金属膜からなる帯状電極22a、22bが設けられている。そして、これら帯状電極21a、21b、22a、22bが後述のタッチパネル駆動回路に接続される。
The
駆動回路部30は、表示素子10の走査信号線を順に選択する走査信号線駆動回路31と、表示素子10のデータ信号線に例えば映像メモリ36に記憶された映像データに基づいた表示信号電圧を供給するデータ信号線駆動回路32と、表示素子10の共通電極17にコモン信号Vcomを供給する共通電極駆動回路33と、タッチパネル20を駆動するタッチパネル駆動回路34と、後述の各種制御信号を出力することにより走査信号線駆動回路31やデータ信号線駆動回路32、共通電極駆動回路33、タッチパネル駆動回路34等の同期を得る制御部35等を有している。
The
走査信号線駆動回路31は、図3の走査信号線G(j)が接続され、制御部35から出力される垂直同期信号Vsに基づいて各フレームにおける走査信号線G(j)の走査を開始するとともに、制御部35から出力される水平同期信号Hsに基づいて各走査信号線G(j)を個別に選択状態にする。
The scanning signal
以下、説明を簡略化するために走査信号線の本数nを8本として具体的に説明するが、この本数に限定するものではない。走査信号線駆動回路31は、図4に示すように、制御部35から出力される垂直同期信号Vsが入力されると、当該フレームにおける走査信号線G(j)の走査を開始する。そして、水平同期信号Hsに基づいて前段側の走査信号線G(1)から後段側の走査信号線G(8)に向かって順に走査信号線G(j)を選択する。このとき、走査信号線駆動回路31は、選択した走査信号線G(j)に対応する走査信号を、TFTをオフ状態にさせるゲートオフ電圧VglからTFTをオン状態にさせるゲートオン電圧Vghへ所定の時間だけ切り換える。そして、走査信号線駆動回路31は、最後段の走査信号線G(j)を選択した後、次回の垂直同期信号Vsが入力されると、再び走査信号線G(j)の走査を開始する。即ち、走査信号線駆動回路31は、各フレームを、各走査信号線G(j)を順に選択する表示期間Tdと、走査信号線G(j)の選択を停止する帰線期間Trとに時分割している。
Hereinafter, in order to simplify the description, the number n of scanning signal lines is specifically described as eight, but the number is not limited to this. As shown in FIG. 4, when the vertical synchronization signal Vs output from the
データ信号線駆動回路32は、制御部35から出力される垂直同期信号Vs、水平同期信号Hs、映像データData、基準クロック信号CLK、及び極性反転信号Polに基づいて、表示素子10に設けられた各データ信号線S(i)に対して、各データ信号線S(i)に対応する表示信号電圧を図4に示すように所定のタイミングで切り換えて出力するものである。
The data signal
データ信号線駆動回路32の機能ブロック構成は、図5に示すように、サンプリングメモリ321、データラッチ部322、D/A変換回路(DAC)323、及び表示信号電圧生成回路324からなる。
As shown in FIG. 5, the functional block configuration of the data signal
サンプリングメモリ321は、制御部35から出力される水平同期信号Hs及び基準クロック信号CLKに同期して、走査信号線一本分の表示画素に対応する画素データ(1水平期間分の画素データ)単位で、各表示画素に対応する画素データを前段側の走査信号線に対応するものから順に、映像メモリ36に記憶された映像データから取り込むためのものであり、データ信号線S(i)の数と同数のデータ格納領域を備えている。つまり、サンプリングメモリ321は、走査信号線毎に当該走査信号線に対応した画素データを取り込むとともに、当該取り込んだ画素データのそれぞれを、対応するデータ信号線S(i)のデータ格納領域に格納する。ここで、画素データには、各表示画素に表示すべき階調レベル情報が含まれ、この階調レベル情報は、表示画素毎に例えば8ビットのデジタルデータとして表される。そして、各データ格納領域には、この8ビットのデジタルデータが格納される。
The
サンプリングメモリ321が取り込んだ1水平期間分の画素データは、後段のデータラッチ部322からの要求にしたがって、サンプリングメモリ321からデータラッチ部322に転送される。データラッチ部322に画素データが転送されると、サンプリングメモリ321は、次の1水平期間分の画素データとして次の行の走査信号線に対応した画素データの取り込み状態に移る。これは、水平同期信号Hsに同期して行われる。
Pixel data for one horizontal period captured by the
データラッチ部322は、水平同期信号Hsに基づいて、サンプリングメモリ321から1水平期間分の画素データを一斉に取得するとともに、取得した画素データを後段のD/A変換回路323に出力する。
The data latch
D/A変換回路323は、複数のDAC部325及び出力アンプ回路326で構成され、DAC部325により表示信号電圧生成回路324から供給される表示信号電圧が選択されることで、データラッチ部322から出力されてくるそれぞれの画素データが、対応するアナログ信号としての表示信号電圧に変換され、出力アンプ回路326によりデータ信号線S(i)へ出力される。
The D /
また、D/A変換回路323は、制御部35から出力される極性反転信号Polに対応するように、データラッチ部322から出力されたデジタル形式の画素データをアナログ電圧としての表示信号電圧に変換する。具体的には、D/A変換回路323は、極性反転信号Polがハイレベルであれば、データラッチ部322から出力された画素データが正極性の表示信号電圧になるようにD/A変換し、極性反転信号Polがローレベルであれば、データラッチ部322から出力された画素データが負極性の表示信号電圧になるようにD/A変換する。換言すると、D/A変換回路323は、極性反転信号Polがハイレベルであるときは、液晶に印加される電圧が正極性となるようにD/A変換し、極性反転信号Polがローレベルであるときは、液晶に印加される電圧が負極性となるようにD/A変換する。
The D /
共通電極駆動回路33は、制御部35から出力される極性反転信号Polに基づいて共通電極17に共通信号Vcomを供給するもので、図4に示すように、極性反転信号Polがハイレベルのときに液晶に印加される電圧が正極性になるように第一の共通電圧Vclを出力し、極性反転信号Polがローレベルのときに液晶に印加される電圧が負極性になるように第二の共通電圧Vchを出力する。
The common
タッチパネル駆動回路34は、図6(A)、図6(B)に示すように、抵抗膜21のX軸方向の両端縁の帯状電極21a、21b間と抵抗膜22のY軸方向の両端縁の帯状電極22a、22b間とに一定値の電圧を交互に印加する電圧印加回路341と、所定の帯状電極間に印加される電圧値を検出してタッチ点の座標を導出する座標検出回路342を備えている。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the touch
電圧印加回路341は、定電圧電源Vdcと、2つの接続切換スイッチSw1、Sw2とを有している。そして、定電圧電源Vdcにおける+極が接続切換スイッチSw1を介して帯状電極21aまたは帯状電極22aに接続されている。接続切換スイッチSw1は定電圧電源Vdcにおける+極の接続先を帯状電極21aと帯状電極22aとの間で切り換える。また、定電圧電源Vdcにおける−極が接続切換スイッチSw2を介して帯状電極21bまたは帯状電極22bに接続されている。接続切換スイッチSw2は定電圧電源Vdcにおける−極の接続先を帯状電極21bと帯状電極22bとの間で切り換える。即ち、電圧印加回路341は、接続切換スイッチSw1、Sw2を切り換えることによって、定電圧電源Vdcから出力される電圧を抵抗膜21と抵抗膜22とに交互に印加する。なお、図6(A)、図6(B)に示した定電圧電源Vdcは直流電源であるが、この定電圧電源Vdcは交流電源でもよい。
The
また、座標検出回路342は、電圧測定器Deと、接続切換スイッチSw3と、電圧測定器Deにより検出した電圧に基づいてタッチ点の座標を導出する座標演算部343とを有している。電圧測定器Deは、その一端側が定電圧電源Vdcにおける−極と接続切換スイッチSw2との間の所定のポイントPに接続されるとともに、その他端側が接続切換スイッチSw3を介して帯状電極21bまたは帯状電極22bに接続されている。接続切換スイッチSw3は、接続切換スイッチSw1及び接続切換スイッチSw2の接続切り換えタイミングに同期して、図6(A)、図6(B)に示すように、電圧測定器Deにおける他端側の接続先を帯状電極21bと帯状電極22bとの間で切り換える。
In addition, the coordinate
なお、接続切換スイッチSw1、Sw2、Sw3の切り換え周波数は、フレーム周波数よりも十分に高い周波数で、例えば後述の座標演算部343により一括同時制御される。
Note that the switching frequency of the connection change-over switches Sw1, Sw2, and Sw3 is a frequency sufficiently higher than the frame frequency, and is collectively controlled by, for example, a coordinate
座標演算部343は、制御部35から出力される垂直同期信号Vsを基準として同じく制御部35から出力される水平同期信号Hsをカウントすることにより上述した帰線期間Trを検出するとともに、当該帰線期間Trに電圧測定器Deにより検出された電圧値に基づいてタッチパネル20上のタッチ点を演算導出する。即ち、タッチパネル駆動回路34は、図4に示すように帰線期間Trにタッチパネル20へのタッチ点を検出するとともに、表示期間Tdにタッチパネル20へのタッチ点の検出を停止する。さらに換言すると、タッチパネル駆動回路34は、表示期間Tdに検出されたタッチパネル20へのタッチ情報を省いて、タッチパネル20へのタッチ点を導出する。
The coordinate
以下、タッチ点の演算導出について説明する。定電圧電源Vdcの電圧値をV0、抵抗膜21のX軸方向の一端(帯状電極21bの内側縁)におけるX座標値を0、抵抗膜21のX軸方向の他端(帯状電極21aの内側縁)におけるX座標値を1、タッチ点のX座標をx、抵抗膜21のX軸方向の両端間(帯状電極21aと帯状電極221bとの間)の抵抗値をrx、電圧測定器Deの内部抵抗値をRとすると、抵抗膜21のX軸方向の両端間に電圧V0を印加したときの電圧測定器Deによる測定電圧値V(x)は、rx≪Rであるため、
V(x)=V0(1−x)
で表すことができる。
Hereinafter, calculation of touch point calculation will be described. The voltage value of the constant voltage power supply Vdc is V 0 , the X coordinate value at one end in the X-axis direction of the resistive film 21 (inner edge of the strip-shaped
V (x) = V 0 (1-x)
Can be expressed as
また、抵抗膜22のY軸方向の一端(帯状電極22bの内側縁)におけるY座標値を0、抵抗膜22のY軸方向の他端(帯状電極22aの内側縁)のY座標値を1、タッチ点のY座標をy、抵抗膜22のY軸方向の両端間(帯状電極22aと帯状電極22bとの間)の抵抗値をryとすると、抵抗膜22のY軸方向の両端間に電圧V0を印加したときの電圧測定器Deの測定電圧値V(y)は、ry≪Rであるため、
V(y)=V0(1−y)
で表すことができる。
Further, the Y coordinate value at one end of the
V (y) = V 0 (1-y)
Can be expressed as
したがって、タッチ点のX座標xとY座標yは、
x=1−V(x)/V0
y=1−V(y)/V0
により求めることができる。
Therefore, the X coordinate x and Y coordinate y of the touch point are
x = 1−V (x) / V 0
y = 1−V (y) / V 0
It can ask for.
即ち、本実施の形態では、座標演算部343は、表示期間Tdに電圧測定器Deにより検出された電圧値、即ち、走査信号線駆動回路31やデータ信号線駆動回路32が水平同期信号に同期して動作する際に発生させるノイズが重畳した電圧値を用いることなく、帰線期間Trに電圧測定器Deにより検出された電圧値に基づいてタッチパネル20上のタッチ点を演算導出するため、タッチ点の誤検出を防止することができる。
That is, in this embodiment, the coordinate
なお、上述の実施の形態では、制御部35が座標演算部343に垂直同期信号及び水平同期信号を出力し、座標演算部343が当該垂直同期信号及び水平同期信号に基づいて帰線期間を検出する場合について説明したが、走査信号線駆動回路31が制御部35から入力される垂直同期信号及び水平同期信号に基づいて帰線期間を検出するとともに当該帰線期間を示す制御信号を座標演算部343に出力し、この制御信号に基づいて座標演算部343が帰線期間を検出する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施の形態では、定電圧電源Vdcが常時、電圧を出力する構成について説明したが、定電圧電源Vdcは帰線期間に電圧を出力し、表示期間には電圧出力を停止する構成としてもよい。消費電力を低減することができ好ましい。 In the above-described embodiment, the configuration in which the constant voltage power supply Vdc always outputs a voltage has been described. However, the constant voltage power supply Vdc outputs a voltage in the blanking period and stops voltage output in the display period. It is good. It is preferable because power consumption can be reduced.
上述した実施の形態は、本発明の一例に過ぎず、各機能ブロックの具体的な構成は本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更設計できることはいうまでもない。 The above-described embodiment is merely an example of the present invention, and it goes without saying that the specific configuration of each functional block can be changed and designed as appropriate within the scope of the effects of the present invention.
1:表示装置
10:表示素子
20:タッチパネル
30:駆動回路
31:走査信号線駆動回路
32:データ信号線駆動回路
33:共通電極駆動回路
34:タッチパネル駆動回路
35:制御部
36:映像メモリ
Td:表示期間
Tr:帰線期間
1: Display device 10: Display element 20: Touch panel 30: Drive circuit 31: Scanning signal line drive circuit 32: Data signal line drive circuit 33: Common electrode drive circuit 34: Touch panel drive circuit 35: Control unit 36: Video memory Td: Display period Tr: Return period
Claims (3)
各フレームを表示期間と帰線期間とに時分割し、前記表示期間に前記走査信号線を順に選択するとともに、前記帰線期間に前記走査信号線の選択を停止する走査信号線駆動手段と、
前記表示領域上に配置されたタッチパネルと、
前記タッチパネルを駆動して、前記帰線期間に前記タッチパネルへのタッチ点を検出するとともに、前記表示期間に前記タッチパネルへのタッチ点の検出を停止する駆動手段と、
を備えたことを特徴とする表示装置。 A display element in which a plurality of scanning signal lines parallel to each other and a data signal line intersecting each scanning signal line are formed in a display region;
Scanning signal line driving means for time-dividing each frame into a display period and a blanking period, selecting the scanning signal lines in order in the display period, and stopping selection of the scanning signal line in the blanking period;
A touch panel disposed on the display area;
Driving means for driving the touch panel to detect a touch point to the touch panel during the blanking period, and to stop detecting the touch point to the touch panel during the display period;
A display device comprising:
各フレームを表示期間と帰線期間とに時分割し、前記表示期間に前記走査信号線を順に選択するとともに、前記帰線期間に前記走査信号線の選択を停止する走査信号線駆動手段と、
前記表示領域上に配置されたタッチパネルと、
前記タッチパネルを駆動して、前記表示期間に検出された前記タッチパネルへのタッチ情報を省いて、前記タッチパネルへのタッチ点を導出する駆動手段と、
を備えたことを特徴とする表示装置。 A display element in which a plurality of scanning signal lines parallel to each other and a data signal line intersecting each scanning signal line are formed in a display region;
Scanning signal line driving means for time-dividing each frame into a display period and a blanking period, selecting the scanning signal lines in order in the display period, and stopping selection of the scanning signal line in the blanking period;
A touch panel disposed on the display area;
Driving means for driving the touch panel, omitting touch information to the touch panel detected during the display period, and deriving a touch point to the touch panel;
A display device comprising:
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