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JP6473671B2 - Display device with touch detection function and display system - Google Patents

Display device with touch detection function and display system Download PDF

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JP6473671B2 JP2015142319A JP2015142319A JP6473671B2 JP 6473671 B2 JP6473671 B2 JP 6473671B2 JP 2015142319 A JP2015142319 A JP 2015142319A JP 2015142319 A JP2015142319 A JP 2015142319A JP 6473671 B2 JP6473671 B2 JP 6473671B2
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Description

本発明は、タッチ検出機能付き表示装置及び表示システムに関する。   The present invention relates to a display device with a touch detection function and a display system.

近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる接触検出装置を液晶表示装置等の表示装置上に装着し、あるいはタッチパネルと表示装置とを一体化し、その表示装置に各種のボタン画像等を表示させることにより、通常の機械式ボタンの代わりとして情報入力を可能とした表示パネルが注目されている。このようなタッチパネルを有する表示パネルは、キーボードやマウス、キーパッドのような入力装置を必要としないため、コンピュータのほか、携帯電話のような携帯情報端末などでも、使用が拡大する傾向にある。   In recent years, a touch detection device called a touch panel is mounted on a display device such as a liquid crystal display device, or the touch panel and the display device are integrated to display various button images on the display device. A display panel that can input information as a substitute for a formula button has attracted attention. A display panel having such a touch panel does not require an input device such as a keyboard, a mouse, or a keypad. Therefore, the display panel tends to be used not only for computers but also for portable information terminals such as mobile phones.

タッチパネルの方式としては、光学式、抵抗式、静電容量式などいくつかの方式が存在する。例えば、静電容量式のタッチパネルにおいて、表示装置にもともと備えられている表示用の共通電極を、タッチ検出用の駆動電極としても用いる構成として、表示パネルとタッチパネルとを一体化したタッチ検出機能付き表示パネルを採用した表示装置がある。   There are several types of touch panel methods such as an optical type, a resistance type, and a capacitance type. For example, in a capacitive touch panel, a display common electrode provided in the display device is also used as a drive electrode for touch detection, with a touch detection function that integrates a display panel and a touch panel There are display devices that employ display panels.

携帯電話装置やタブレットのような電子機器で用いられるタッチ検出機能付き表示装置は、画像表示を行うとともにタッチ検出を行う通常動作モードを有するほか、消費電力を低減するため、一定時間操作がない場合に画像表示を停止するとともに各部の動作を停止するスリープモードを有することが好ましい。   A display device with a touch detection function used in an electronic device such as a mobile phone device or a tablet has a normal operation mode in which an image is displayed and a touch is detected, and there is no operation for a certain period of time in order to reduce power consumption. It is preferable to have a sleep mode in which the image display is stopped and the operation of each unit is stopped.

例えば、下記特許文献1には、スリープモード時に自己静電容量方式によりタッチ操作の有無を検出し、タッチ操作を検出したら、相互静電容量方式によりタッチ座標位置やジェスチャ(指などの外部近接物体の動き方)を検出し、所定のジェスチャを検出したら、通常動作モードに移行するタッチ検出機能付き表示装置が記載されている。   For example, in Patent Document 1 below, the presence or absence of a touch operation is detected by the self-capacitance method in the sleep mode, and when the touch operation is detected, the touch coordinate position or gesture (external proximity object such as a finger) is detected by the mutual capacitance method. A display device with a touch detection function that shifts to a normal operation mode when a predetermined gesture is detected is detected.

特開2014−241049号公報JP 2014-241049 A

特許文献1に記載されているタッチ検出機能付き表示装置は、スリープモード時に相互静電容量方式を用いてタッチ座標位置やジェスチャを検出する。表示パネルとタッチパネルとを一体化したタッチ検出機能付き表示装置では、共通電極だけでなく、共通電極をタッチ検出用の駆動電極として駆動するための構成部についても、表示用とタッチ検出用とで共用するのが一般的であり、共通電極をタッチ検出用の駆動電極として駆動するための構成部は、表示用のデバイス側が持つ場合が多い。このため、表示パネルとタッチパネルとを一体化したタッチ検出機能付き表示装置において、スリープモード時に相互静電容量方式を用いてジェスチャ検出機能を実現する構成では、表示制御用のデバイスの表示装置の表示面上にタッチパネルを形成したタッチ検出機能付き表示パネルを用いた表示装置において、スリープモード時におけるジェスチャ検出機能を実現する場合よりも消費電力が大きくなる可能性がある。   The display device with a touch detection function described in Patent Literature 1 detects a touch coordinate position and a gesture using a mutual capacitance method in a sleep mode. In a display device with a touch detection function in which a display panel and a touch panel are integrated, not only a common electrode but also a component for driving the common electrode as a drive electrode for touch detection is used for display and touch detection. In general, the display device side often has a component for driving the common electrode as a drive electrode for touch detection. For this reason, in a display device with a touch detection function in which a display panel and a touch panel are integrated, in a configuration in which a gesture detection function is realized using a mutual capacitance method in the sleep mode, the display device display device display control display In a display device using a display panel with a touch detection function in which a touch panel is formed on the surface, there is a possibility that power consumption may be larger than when a gesture detection function is realized in the sleep mode.

本発明は、表示パネルとタッチパネルとを一体化したタッチ検出機能付き表示パネルを用いた構成において、スリープモード時にジェスチャ検出機能を実現する際の低消費電力化を実現可能なタッチ検出装置及びタッチ検出機能付き表示装置及び表示システムを提供することを目的とする。   The present invention provides a touch detection device and a touch detection capable of realizing low power consumption when realizing a gesture detection function in a sleep mode in a configuration using a display panel with a touch detection function in which a display panel and a touch panel are integrated. It is an object to provide a display device with a function and a display system.

本発明の一態様のタッチ検出機能付き表示装置は、画像表示を行う表示パネルと、タッチ入力を検出するタッチパネルとを一体化したタッチ検出機能付き表示装置であって、タッチパネルに形成され、一方向に延在して配設された複数の第1電極と、表示パネルに形成され、第1電極に平面視で交差して配設され、画像が表示される表示領域を形成する複数の画素に共通の電位を与える共通電極としても機能する第2電極と、表示パネルに第2電極と共に形成され、互いに平面視で交差して配設された複数の画素信号線及び複数の走査信号線と、を備え、所定間隔で、第1電極に第1の駆動信号を印加すると共に第2電極に第2の駆動信号を印加し、第1電極の電圧変動及び第2電極の電圧変動に基づきタッチ検出を行うタッチ検出期間内において、画素信号線と走査信号線とをフローティング状態とする。   A display device with a touch detection function of one embodiment of the present invention is a display device with a touch detection function in which a display panel that performs image display and a touch panel that detects touch input are integrated, and is formed on the touch panel and is unidirectional A plurality of first electrodes disposed on the display panel and a plurality of pixels formed on the display panel, intersecting the first electrodes in plan view, and forming a display region in which an image is displayed A second electrode that also functions as a common electrode for applying a common potential; a plurality of pixel signal lines and a plurality of scanning signal lines that are formed together with the second electrode on the display panel and arranged to intersect each other in plan view; And applying a first drive signal to the first electrode and a second drive signal to the second electrode at predetermined intervals, and detecting touch based on the voltage fluctuation of the first electrode and the voltage fluctuation of the second electrode. Within the touch detection period There are, in a floating state and a scanning signal line and the pixel signal line.

本発明の一態様の表示システムは、上述したタッチ検出機能付き表示装置と、タッチ検出機能付き表示装置を制御する処理部と、を備え、タッチ検出期間は、表示パネルへの画像表示機能を停止したスリープモードにてタッチ検出を行う期間であり、処理部は、スリープモードから、表示パネルへの画像表示機能を動作させる通常動作モードに移行するためのタッチパネル上における軌跡パターンが定義されたジェスチャが登録され、タッチ検出期間内において検出された座標の軌跡と、当該ジェスチャで定義された軌跡パターンとが一致した場合に、スリープモードから通常動作モードに移行する。   A display system of one embodiment of the present invention includes the above-described display device with a touch detection function and a processing unit that controls the display device with a touch detection function, and stops the image display function on the display panel during the touch detection period. The touch detection period in the sleep mode is performed, and the processing unit performs a gesture in which a locus pattern is defined on the touch panel for shifting from the sleep mode to the normal operation mode for operating the image display function on the display panel. When the locus of coordinates registered and detected within the touch detection period matches the locus pattern defined by the gesture, the mode shifts from the sleep mode to the normal operation mode.

図1は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置及び表示システムの一構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a display device with a touch detection function and a display system according to the first embodiment. 図2は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接していない状態を表す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a state in which a finger is not in contact with or in proximity to the basic principle of mutual capacitance type touch detection. 図3は、図2に示す指が接触または近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of an equivalent circuit in a state where the finger illustrated in FIG. 2 is not in contact with or in proximity. 図4は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接した状態を表す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which a finger is in contact with or in proximity to the basic principle of mutual capacitance type touch detection. 図5は、図4に示す指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of an equivalent circuit in a state where the finger shown in FIG. 図6は、駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of waveforms of the drive signal and the touch detection signal. 図7は、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of an equivalent circuit in a state where the finger is not in contact with or in proximity to the basic principle of the self-capacitance type touch detection. 図8は、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of an equivalent circuit in a state where a finger is in contact with or in proximity to the basic principle of the self-capacitance type touch detection. 図9は、駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of waveforms of the drive signal and the touch detection signal. 図10は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a module on which the display device with a touch detection function according to the first embodiment is mounted. 図11は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示部の概略断面構造を表す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a schematic cross-sectional structure of the display unit with a touch detection function according to the first embodiment. 図12は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示部の画素配列を表す回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram illustrating a pixel array of the display unit with a touch detection function according to the first embodiment. 図13は、駆動電極とタッチ検出電極との位置関係を斜視的に表す図である。FIG. 13 is a perspective view showing the positional relationship between the drive electrode and the touch detection electrode. 図14は、実施形態1に係る表示システムの動作のタイミング図の一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a timing chart of the operation of the display system according to the first embodiment. 図15は、実施形態1に係る表示システムにおけるジェスチャ判定フローの一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a gesture determination flow in the display system according to the first embodiment. 図16は、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置及び表示システムの一構成例を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration example of a display device with a touch detection function and a display system according to the second embodiment. 図17は、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a module in which the display device with a touch detection function according to the second embodiment is mounted. 図18は、実施形態3に係るタッチ検出機能付き表示装置及び表示システムの一構成例を示すブロック図である。FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration example of a display device with a touch detection function and a display system according to the third embodiment. 図19は、実施形態3に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a module on which the display device with a touch detection function according to the third embodiment is mounted. 図20は、実施形態3に係る表示システムの動作のタイミング図の一例を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a timing chart of the operation of the display system according to the third embodiment.

本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined. It should be noted that the disclosure is merely an example, and those skilled in the art can easily conceive of appropriate modifications while maintaining the gist of the invention are naturally included in the scope of the present invention. In addition, for the sake of clarity, the drawings may be schematically represented with respect to the width, thickness, shape, etc. of each part as compared to the actual embodiment, but are merely examples, and the interpretation of the present invention is not limited. It is not limited. In addition, in the present specification and each drawing, elements similar to those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description may be omitted as appropriate.

(実施形態1)
図1は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置及び表示システムの一構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る表示システム1は、タッチ検出機能付き表示装置100と、処理部200とを備え構成される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a display device with a touch detection function and a display system according to the first embodiment. The display system 1 according to the present embodiment includes a display device 100 with a touch detection function and a processing unit 200.

タッチ検出機能付き表示装置100は、タッチ検出機能付き表示部10と、表示制御部11と、ゲートドライバ12と、ゲート信号スイッチ120と、ソースドライバ13と、ソース信号スイッチ130と、駆動電極ドライバ14と、駆動信号スイッチ140と、タッチ検出部40とを備えている。タッチ検出機能付き表示装置100は、タッチ検出機能付き表示部10がタッチ検出機能を内蔵した表示デバイスである。本実施形態において、タッチ検出機能付き表示部10は、表示素子として液晶表示素子を用いている表示パネル20と、タッチ入力を検出するタッチ検出装置であるタッチパネル30とを一体化した装置である。   The display device 100 with a touch detection function includes a display unit 10 with a touch detection function, a display control unit 11, a gate driver 12, a gate signal switch 120, a source driver 13, a source signal switch 130, and a drive electrode driver 14. And a drive signal switch 140 and a touch detection unit 40. The display device 100 with a touch detection function is a display device in which the display unit 10 with a touch detection function has a built-in touch detection function. In the present embodiment, the display unit 10 with a touch detection function is an apparatus in which a display panel 20 that uses a liquid crystal display element as a display element and a touch panel 30 that is a touch detection device that detects a touch input are integrated.

タッチ検出機能付き表示装置100は、画像表示機能を動作させて表示パネル20への画像表示を行うとともにタッチ検出を行う通常動作モードと、画像表示機能を停止、すなわち表示パネル20への画像表示を行わずにタッチ検出を行うスリープモードと、を有する。タッチ検出機能付き表示装置100は、通常動作モードで一定期間タッチ操作がないと、スリープモードに移行する。タッチ検出機能付き表示装置100は、スリープモードで所定のジェスチャを検出したら、通常動作モードに移行する。ここで、所定のジェスチャとは、例えば、ダブルタップ操作やスワイプ操作等、タッチパネル30上における指などの外部近接物体の動き方の軌跡パターンが定義されたものであり、タッチ検出機能付き表示装置100は、スリープモードにおいて、スリープモードから通常動作モードへの移行するためのジェスチャを検出することにより、画面表示を行う通常動作モードに移行する。   The display device with a touch detection function 100 operates the image display function to display an image on the display panel 20 and also stops the normal operation mode in which touch detection is performed, and stops the image display function, that is, displays the image on the display panel 20. And a sleep mode in which touch detection is performed without performing. The display device with a touch detection function 100 shifts to the sleep mode when there is no touch operation for a certain period in the normal operation mode. When the display device with a touch detection function 100 detects a predetermined gesture in the sleep mode, it shifts to the normal operation mode. Here, the predetermined gesture is defined by a trajectory pattern of how to move an external proximity object such as a finger on the touch panel 30 such as a double tap operation or a swipe operation, and the display device 100 with a touch detection function. Shifts to a normal operation mode in which screen display is performed by detecting a gesture for shifting from the sleep mode to the normal operation mode in the sleep mode.

タッチ検出機能付き表示装置100は、通常動作モードにおいて、表示制御部11と、ゲートドライバ12と、ソースドライバ13と、駆動電極ドライバ14と、タッチ検出部40と、が主に動作する。一方、タッチ検出機能付き表示装置100は、スリープモードにおいて、表示制御部11内のスイッチ制御部110と、タッチ検出部40と、が主に動作する。また、本実施形態に係る表示システム1は、オペレーティングシステムプログラム等を実行して表示制御部11やタッチ検出部40との間で通信を行い、表示システム1全体を制御するアプリケーションプロセッサである処理部200、タッチ検出機能付き表示装置100の裏面から光を照射するバックライト(図示せず)等を備えている。   In the display device with a touch detection function 100, the display control unit 11, the gate driver 12, the source driver 13, the drive electrode driver 14, and the touch detection unit 40 mainly operate in the normal operation mode. On the other hand, in the display device 100 with a touch detection function, the switch control unit 110 in the display control unit 11 and the touch detection unit 40 mainly operate in the sleep mode. Further, the display system 1 according to the present embodiment executes an operating system program and the like, communicates with the display control unit 11 and the touch detection unit 40, and is a processing unit that is an application processor that controls the entire display system 1. 200, a backlight (not shown) that emits light from the back surface of the display device 100 with a touch detection function.

タッチ検出機能付き表示装置100は、通常動作モードにおいて、後述するタッチ検出電極TDL(第1電極)と後述する駆動電極COML(第2電極)との間の相互静電容量方式により、タッチ操作及び当該タッチ操作が行われた座標を検出する。この通常動作モードでは、処理部200は、タッチ検出機能付き表示装置100から出力された座標からジェスチャを検出して、当該ジェスチャに対応した制御を行う。この通常動作モードにおいて、一定期間タッチ操作が行われなかった場合や、ユーザが意図的にスリープモードに移行する操作(例えば、表示OFF)を行った場合には、処理部200は、タッチ検出機能付き表示装置100をスリープモードに移行させる。   In the normal operation mode, the display device with a touch detection function 100 performs a touch operation and a touch operation by a mutual capacitance method between a touch detection electrode TDL (first electrode) described later and a drive electrode COML (second electrode) described later. The coordinates where the touch operation is performed are detected. In the normal operation mode, the processing unit 200 detects a gesture from the coordinates output from the display device with a touch detection function 100, and performs control corresponding to the gesture. In the normal operation mode, when the touch operation is not performed for a certain period of time or when the user intentionally shifts to the sleep mode (for example, display OFF), the processing unit 200 performs the touch detection function. The attached display device 100 is shifted to the sleep mode.

また、タッチ検出機能付き表示装置100は、スリープモードにおいて、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式によりタッチ操作を検出し、タッチ操作を検出した場合、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式、及び、駆動電極COMLの自己静電容量方式の双方を併用することにより、タッチ操作が行われた座標を検出する。このスリープモード時にタッチ操作が検出されると、処理部200は、タッチ検出機能付き表示装置100から出力された座標から、所定のジェスチャ(スリープモードから通常動作モードへの移行するためのジェスチャ)を検出して、タッチ検出機能付き表示装置100を通常動作モードに移行させる。   Further, in the sleep mode, the display device with a touch detection function 100 detects a touch operation by the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL, and when detecting the touch operation, the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL, And the coordinate where the touch operation was performed is detected by using both of the self-capacitance methods of the drive electrode COML. When a touch operation is detected in the sleep mode, the processing unit 200 performs a predetermined gesture (a gesture for shifting from the sleep mode to the normal operation mode) from the coordinates output from the display device 100 with a touch detection function. Then, the display device with a touch detection function 100 is shifted to the normal operation mode.

ゲートドライバ12は、通常動作モードにおいて、表示制御部11からゲート信号スイッチ120を介して供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示部10の表示駆動の対象となる1水平ラインを順次選択する機能を有している。   In the normal operation mode, the gate driver 12 sequentially selects one horizontal line as a display driving target of the display unit 10 with a touch detection function based on a control signal supplied from the display control unit 11 via the gate signal switch 120. It has a function to select.

ソースドライバ13は、通常動作モードにおいて、表示制御部11からソース信号スイッチ130を介して供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示部10の、後述する各副画素SPixに画素信号Vpixを供給する回路である。   In the normal operation mode, the source driver 13 outputs a pixel signal Vpix to each sub-pixel SPix (to be described later) of the display unit 10 with a touch detection function based on a control signal supplied from the display control unit 11 via the source signal switch 130. Is a circuit for supplying

駆動電極ドライバ14は、通常動作モードにおいて、表示制御部11から駆動信号スイッチ140を介して供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示部10の、後述する駆動電極COMLに駆動信号Vcomを供給する回路である。   In the normal operation mode, the drive electrode driver 14 drives a drive signal Vcom to a drive electrode COML (to be described later) of the display unit 10 with a touch detection function based on a control signal supplied from the display control unit 11 via the drive signal switch 140. Is a circuit for supplying

表示パネル20は、通常動作モードにおいて、後述するように、ゲートドライバ12から供給される走査信号Vscanに従って、1水平ラインずつ順次走査して表示を行う表示素子である。表示制御部11は、外部より供給された映像信号Vdispに基づいて、ゲートドライバ12、ソースドライバ13、駆動電極ドライバ14、及びタッチ検出部40に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらが互いに同期して動作するように制御する回路である。   In the normal operation mode, the display panel 20 is a display element that performs display by sequentially scanning one horizontal line at a time in accordance with a scanning signal Vscan supplied from the gate driver 12, as will be described later. The display control unit 11 supplies control signals to the gate driver 12, the source driver 13, the drive electrode driver 14, and the touch detection unit 40 based on the video signal Vdisp supplied from the outside, and these are synchronized with each other. It is a circuit that controls to operate.

タッチパネル30は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作し、通常動作モードにおいて、後述する駆動電極COMLと後述するタッチ検出電極TDLとの間の相互静電容量方式によりタッチ操作や当該タッチ操作が行われた座標の検出を行う第1のタッチ検出モードと、スリープモードにおいて、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式によりタッチ操作の検出を行う第2のタッチ検出モードと、スリープモードにおいて、第2のタッチ検出モードによりタッチ操作を検出した場合に、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式、及び、駆動電極COMLの自己静電容量方式の双方によりタッチ操作が行われた座標を検出する第3のタッチ検出モードと、を有する。   The touch panel 30 operates based on the basic principle of capacitive touch detection. In a normal operation mode, the touch panel 30 performs a touch operation or a related operation by a mutual capacitance method between a drive electrode COML described later and a touch detection electrode TDL described later. A first touch detection mode for detecting coordinates at which a touch operation is performed; a second touch detection mode for detecting a touch operation by a self-capacitance method of the touch detection electrode TDL; and a sleep mode in the sleep mode. When the touch operation is detected in the second touch detection mode, the coordinates at which the touch operation is performed by both the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL and the self-capacitance method of the drive electrode COML are obtained. And a third touch detection mode for detection.

第1のタッチ検出モードにおいて、タッチパネル30は、駆動電極ドライバ14から駆動信号スイッチ140を介して駆動信号Vcomが入力され、第1検出部42−1に第1のタッチ検出信号Vdet1を出力する。   In the first touch detection mode, the touch panel 30 receives the drive signal Vcom from the drive electrode driver 14 via the drive signal switch 140, and outputs the first touch detection signal Vdet1 to the first detection unit 42-1.

第2のタッチ検出モードにおいて、タッチパネル30は、タッチ検出部40の第1駆動ドライバ41−1から駆動信号が入力され、第1検出部42−1に第2のタッチ検出信号Vdet2を出力する。   In the second touch detection mode, the touch panel 30 receives a drive signal from the first drive driver 41-1 of the touch detection unit 40, and outputs a second touch detection signal Vdet2 to the first detection unit 42-1.

第3のタッチ検出モードにおいて、タッチパネル30は、タッチ検出部40の第1駆動ドライバ41−1から第1の駆動信号が入力され、第1検出部42−1に第3のタッチ検出信号Vdet3を出力すると共に、タッチ検出部40の第2駆動ドライバ41−2から駆動信号スイッチ140を介して第2の駆動信号が入力され、第2検出部42−2に第4のタッチ検出信号Vdet4を出力する。   In the third touch detection mode, the touch panel 30 receives the first drive signal from the first drive driver 41-1 of the touch detection unit 40, and outputs the third touch detection signal Vdet3 to the first detection unit 42-1. In addition, the second drive signal is input from the second drive driver 41-2 of the touch detection unit 40 via the drive signal switch 140, and the fourth touch detection signal Vdet4 is output to the second detection unit 42-2. To do.

タッチ検出部40は、表示制御部11から供給される制御信号と、タッチパネル30から供給された第1のタッチ検出信号Vdet1、第2のタッチ検出信号Vdet2、第3のタッチ検出信号Vdet3、及び第4のタッチ検出信号Vdet4に基づいて、タッチパネル30に対するタッチ操作及び当該タッチ操作が行われた座標を検出する回路である。   The touch detection unit 40 includes a control signal supplied from the display control unit 11, a first touch detection signal Vdet1, a second touch detection signal Vdet2, a third touch detection signal Vdet3 supplied from the touch panel 30, and a first touch detection signal Vdet3. 4 is a circuit that detects a touch operation on the touch panel 30 and coordinates at which the touch operation has been performed based on a touch detection signal Vdet4.

タッチ検出部40は、通常動作モードの第1のタッチ検出モードにおいてタッチ操作を検出した場合に、そのタッチ操作が行われた座標を求める。   When the touch detection unit 40 detects a touch operation in the first touch detection mode of the normal operation mode, the touch detection unit 40 obtains coordinates at which the touch operation is performed.

また、タッチ検出部40は、スリープモード時の第2のタッチ検出モードにおいてタッチ操作を検出した場合に、第3のタッチ検出モードに移行して、そのタッチ操作が行われた座標を求める。   Further, when the touch detection unit 40 detects a touch operation in the second touch detection mode in the sleep mode, the touch detection unit 40 shifts to the third touch detection mode and obtains the coordinates at which the touch operation is performed.

このタッチ検出部40は、第1駆動ドライバ41−1と、第1検出部42−1と、第1A/D変換部43−1と、第2駆動ドライバ41−2と、第2検出部42−2と、第2A/D変換部43−2と、信号処理部44と、座標抽出部45と、検出タイミング制御部46と、クロック生成部401と、を備えている。また、タッチ検出部40は、表示制御部11にリセット信号RESX2やTRGT信号を送信する機能を有している。   The touch detection unit 40 includes a first drive driver 41-1, a first detection unit 42-1, a first A / D conversion unit 43-1, a second drive driver 41-2, and a second detection unit 42. -2, a second A / D conversion unit 43-2, a signal processing unit 44, a coordinate extraction unit 45, a detection timing control unit 46, and a clock generation unit 401. The touch detection unit 40 has a function of transmitting a reset signal RESX2 and a TRGT signal to the display control unit 11.

表示制御部11は、通常動作モードにおいて、処理部200より供給された映像信号Vdispに基づいて、ゲートドライバ12、ソースドライバ13、駆動電極ドライバ16、およびタッチ検出部40の検出タイミング制御部46に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する回路である。   In the normal operation mode, the display control unit 11 controls the gate driver 12, the source driver 13, the drive electrode driver 16, and the detection timing control unit 46 of the touch detection unit 40 based on the video signal Vdisp supplied from the processing unit 200. In this circuit, control signals are supplied to the control circuits so that they operate in synchronization with each other.

この表示制御部11は、基準クロックを生成するクロック生成部111を有している。表示制御部11は、通常動作モードにおいて、クロック生成部111により生成される基準クロックに基づいて、ゲートドライバ12、ソースドライバ13、駆動電極ドライバ16、およびタッチ検出部40の検出タイミング制御部46に供給する各制御信号を生成するようになっている。   The display control unit 11 includes a clock generation unit 111 that generates a reference clock. In the normal operation mode, the display control unit 11 controls the gate driver 12, the source driver 13, the drive electrode driver 16, and the detection timing control unit 46 of the touch detection unit 40 based on the reference clock generated by the clock generation unit 111. Each control signal to be supplied is generated.

また、表示制御部11は、ゲートドライバ12、ゲート信号スイッチ120、ソース信号スイッチ130、及び駆動信号スイッチ140を制御するスイッチ制御部110を有している。具体的には、スイッチ制御部110は、スリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて、制御信号xDISCによってゲートドライバ12を制御し、ゲートドライバ12を不動作とすると共に、制御信号GOFFによってゲート信号スイッチ120を制御し、後述する走査信号線GCLをフローティングした状態、すなわち、ゲートドライバ12から走査信号線GCLを切り離したフローティング状態とする。また、スイッチ制御部110は、スリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて、制御信号ASWによってソース信号スイッチ130を制御し、後述する画素信号線SGLをフローティングした状態、すなわち、ソースドライバ13から画素信号線SGLを切り離したフローティング状態とする。また、スイッチ制御部110は、スリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて、制御信号SELF_EN信号によって駆動信号スイッチ140を制御し、タッチ検出部40の第2駆動ドライバ41−2から供給される第2の駆動信号をタッチパネル30に供給する。なお、スリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて走査信号線GCL及び画素信号線SGLをフローティングする理由については、後述する。   In addition, the display control unit 11 includes a switch control unit 110 that controls the gate driver 12, the gate signal switch 120, the source signal switch 130, and the drive signal switch 140. Specifically, the switch control unit 110 controls the gate driver 12 by the control signal xDISC in the third touch detection mode at the time of the sleep mode, disables the gate driver 12, and operates the gate signal by the control signal GOFF. The switch 120 is controlled so that a scanning signal line GCL described later is in a floating state, that is, a floating state in which the scanning signal line GCL is disconnected from the gate driver 12. Further, the switch control unit 110 controls the source signal switch 130 by the control signal ASW in the third touch detection mode at the time of the sleep mode, and floats a pixel signal line SGL described later, that is, from the source driver 13 to the pixel. A floating state in which the signal line SGL is disconnected is set. The switch control unit 110 controls the drive signal switch 140 by the control signal SELF_EN signal in the third touch detection mode during the sleep mode, and is supplied from the second drive driver 41-2 of the touch detection unit 40. 2 is supplied to the touch panel 30. The reason why the scanning signal line GCL and the pixel signal line SGL are floated in the third touch detection mode in the sleep mode will be described later.

また、本実施形態では、スリープモード時には、タッチ検出部40の検出タイミング制御部46や、表示制御部11内のスイッチ制御部110の制御に必要な基準クロックは、タッチ検出部40内のクロック生成部401が生成するものとする。これにより、表示制御部11は、スリープモード時において、スイッチ制御部110を含む一部機能ブロックを除く、クロック生成部111を含む機能ブロックの動作を停止させることができ、スリープモード時における消費電力を抑制することができる。   In the present embodiment, in the sleep mode, the reference clock necessary for the control of the detection timing control unit 46 of the touch detection unit 40 and the switch control unit 110 in the display control unit 11 is generated as a clock in the touch detection unit 40. It is assumed that the unit 401 generates. Thereby, the display control unit 11 can stop the operation of the functional blocks including the clock generation unit 111 except for some functional blocks including the switch control unit 110 in the sleep mode, and the power consumption in the sleep mode. Can be suppressed.

上述した構成において、スイッチ制御部110は、上述した走査信号線GCLと画素信号線SGLとのフローティング状態を制御する「フローティング状態制御部」として機能する。   In the configuration described above, the switch control unit 110 functions as a “floating state control unit” that controls the floating state of the scanning signal line GCL and the pixel signal line SGL.

上述のとおり、タッチパネル30は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作する。ここで、図2〜図6を参照して、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置100の第1のタッチ検出モードにおける相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理について説明する。図2は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接していない状態を表す説明図である。図3は、図2に示す指が接触または近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。図4は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接した状態を表す説明図である。図5は、図4に示す指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。図6は、駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。なお、以下の説明では、指が接触または近接する場合を説明するが、指に限られず、スタイラスペン等の物体であってもよい。   As described above, the touch panel 30 operates based on the basic principle of capacitive touch detection. Here, with reference to FIG. 2 to FIG. 6, the basic principle of mutual capacitance type touch detection in the first touch detection mode of the display device with a touch detection function 100 of the present embodiment will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a state in which a finger is not in contact with or in proximity to the basic principle of mutual capacitance type touch detection. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of an equivalent circuit in a state where the finger illustrated in FIG. 2 is not in contact with or in proximity. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which a finger is in contact with or in proximity to the basic principle of mutual capacitance type touch detection. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of an equivalent circuit in a state where the finger shown in FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of waveforms of the drive signal and the touch detection signal. In the following description, a case where a finger touches or approaches is described. However, the present invention is not limited to a finger, and may be an object such as a stylus pen.

例えば、図2に示すように、容量素子C1は、誘電体Dを挟んで互いに対向配置された一対の電極、駆動電極E1及びタッチ検出電極E2を備えている。図3に示すように、容量素子C1は、その一端が交流信号源(駆動信号源)Sに接続され、他端は電圧検出器(タッチ検出部)DETに接続される。電圧検出器DETは、例えば図1に示す第1検出部42−1に含まれる積分回路である。   For example, as illustrated in FIG. 2, the capacitive element C <b> 1 includes a pair of electrodes, a drive electrode E <b> 1, and a touch detection electrode E <b> 2 that are disposed to face each other with the dielectric D interposed therebetween. As shown in FIG. 3, the capacitive element C1 has one end connected to an AC signal source (drive signal source) S and the other end connected to a voltage detector (touch detection unit) DET. The voltage detector DET is, for example, an integration circuit included in the first detection unit 42-1 shown in FIG.

交流信号源Sから駆動電極E1(容量素子C1の一端)に所定の周波数(例えば数kHz〜数百kHz程度)の交流矩形波Sgを印加すると、タッチ検出電極E2(容量素子C1の他端)側に接続された電圧検出器DETを介して、図6に示すような出力波形(第1のタッチ検出信号Vdet1)が現れる。なお、この交流矩形波Sgは、駆動電極ドライバ14から入力される駆動信号Vcomに相当するものである。   When an AC rectangular wave Sg having a predetermined frequency (for example, about several kHz to several hundred kHz) is applied from the AC signal source S to the drive electrode E1 (one end of the capacitive element C1), the touch detection electrode E2 (the other end of the capacitive element C1) An output waveform (first touch detection signal Vdet1) as shown in FIG. 6 appears via the voltage detector DET connected to the side. The AC rectangular wave Sg corresponds to the drive signal Vcom input from the drive electrode driver 14.

指が接触(または近接)していない状態(非接触状態)では、図2及び図3に示すように、容量素子C1に対する充放電に伴って、容量素子C1の容量値に応じた電流Iが流れる。図3に示す電圧検出器DETは、交流矩形波Sgに応じた電流Iの変動を電圧の変動(実線の波形V(図6参照))に変換する。 In a state where the finger is not in contact (or in proximity) (non-contact state), as shown in FIGS. 2 and 3, the current I 0 corresponding to the capacitance value of the capacitive element C1 accompanies charging / discharging of the capacitive element C1. Flows. The voltage detector DET shown in FIG. 3 converts the fluctuation of the current I 0 according to the AC rectangular wave Sg into the fluctuation of voltage (solid line waveform V 0 (see FIG. 6)).

一方、指が接触(または近接)した状態(接触状態)では、図4に示すように、指によって形成される静電容量C2が、タッチ検出電極E2と接しているまたは近傍にあることにより、駆動電極E1及びタッチ検出電極E2の間にあるフリンジ分の静電容量が遮られ、容量素子C1の容量値よりも容量値の小さい容量素子C1’として作用する。そして、図5に示す等価回路でみると、容量素子C1’に電流Iが流れる。図6に示すように、電圧検出器DETは、交流矩形波Sgに応じた電流Iの変動を電圧の変動(点線の波形V)に変換する。この場合、波形Vは、上述した波形Vと比べて振幅が小さくなる。これにより、波形Vと波形Vとの電圧差分の絶対値|ΔV|は、指などの外部から近接する物体の影響に応じて変化することになる。なお、電圧検出器DETは、波形Vと波形Vとの電圧差分の絶対値|ΔV|を精度よく検出するため、回路内のスイッチングにより、交流矩形波Sgの周波数に合わせて、コンデンサの充放電をリセットする期間Resetを設けた動作とすることがより好ましい。 On the other hand, in the state (contact state) in which the finger is in contact (or in proximity), as shown in FIG. 4, the capacitance C2 formed by the finger is in contact with or in the vicinity of the touch detection electrode E2, The electrostatic capacitance corresponding to the fringe between the drive electrode E1 and the touch detection electrode E2 is blocked, and acts as a capacitive element C1 ′ having a capacitance value smaller than the capacitance value of the capacitive element C1. When seen in the equivalent circuit shown in FIG. 5, the current I 1 flows through the capacitor C1 '. As shown in FIG. 6, the voltage detector DET converts the fluctuation of the current I 1 according to the AC rectangular wave Sg into the fluctuation of the voltage (dotted line waveform V 1 ). In this case, the waveform V 1 has a smaller amplitude than the waveform V 0 described above. As a result, the absolute value | ΔV | of the voltage difference between the waveform V 0 and the waveform V 1 changes in accordance with the influence of an object close to the outside such as a finger. Note that the voltage detector DET accurately detects the absolute value | ΔV | of the voltage difference between the waveform V 0 and the waveform V 1 , so that the capacitance of the capacitor is adjusted according to the frequency of the AC rectangular wave Sg by switching in the circuit. More preferably, the operation is provided with a reset period during which the charge / discharge is reset.

通常動作モード時の第1のタッチ検出モードにおいて、図1に示すタッチパネル30は、駆動電極ドライバ14から駆動信号スイッチ140を介して供給される駆動信号Vcomに従って、1検出ブロックずつ順次走査する。この通常動作モード時の第1のタッチ検出モードにおいて、タッチ検出部40は、後述する駆動電極COMLと後述するタッチ検出電極TDLとの間の相互静電容量方式によりタッチ検出を行うようになっている。   In the first touch detection mode in the normal operation mode, the touch panel 30 illustrated in FIG. 1 sequentially scans one detection block at a time in accordance with the drive signal Vcom supplied from the drive electrode driver 14 via the drive signal switch 140. In the first touch detection mode in the normal operation mode, the touch detection unit 40 performs touch detection by a mutual capacitance method between a drive electrode COML described later and a touch detection electrode TDL described later. Yes.

通常動作モード時の第1のタッチ検出モードにおいて、タッチパネル30は、複数の後述するタッチ検出電極TDLから、図3または図5に示す電圧検出器DETを介して、検出ブロック毎に第1のタッチ検出信号Vdet1を出力し、タッチ検出部40の第1検出部42−1に供給するようになっている。   In the first touch detection mode in the normal operation mode, the touch panel 30 receives a first touch for each detection block from a plurality of touch detection electrodes TDL, which will be described later, via the voltage detector DET shown in FIG. The detection signal Vdet1 is output and supplied to the first detection unit 42-1 of the touch detection unit 40.

通常動作モード時の第1のタッチ検出モードにおいて、第1検出部42−1は、タッチパネル30から供給される第1のタッチ検出信号Vdet1を増幅する。なお、第1検出部42−1は、第1のタッチ検出信号Vdet1に含まれる高い周波数成分(ノイズ成分)を除去して出力する低域通過アナログフィルタであるアナログLPF(Low Pass Filter)を備えていてもよい。   In the first touch detection mode in the normal operation mode, the first detection unit 42-1 amplifies the first touch detection signal Vdet1 supplied from the touch panel 30. The first detection unit 42-1 includes an analog LPF (Low Pass Filter) that is a low-pass analog filter that removes and outputs a high frequency component (noise component) included in the first touch detection signal Vdet1. It may be.

通常動作モード時の第1のタッチ検出モードにおいて、第1A/D変換部43−1は、駆動信号Vcomに同期したタイミングで、第1検出部42−1から出力されるアナログ信号をそれぞれサンプリングしてデジタル信号に変換する。   In the first touch detection mode in the normal operation mode, the first A / D conversion unit 43-1 samples the analog signal output from the first detection unit 42-1 at a timing synchronized with the drive signal Vcom. Convert it to a digital signal.

次に、図7〜図9を参照して、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置100の第2タッチ検出モード及び第3タッチ検出モードにおける自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理について説明する。図7は、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。図8は、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。図9は、駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。なお、以下の説明では、指が接触または近接する場合を説明するが、指に限られず、スタイラスペン等の物体であってもよい。   Next, with reference to FIGS. 7 to 9, the basic principle of the self-capacitance type touch detection in the second touch detection mode and the third touch detection mode of the display device with a touch detection function 100 of the present embodiment will be described. To do. FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of an equivalent circuit in a state where the finger is not in contact with or in proximity to the basic principle of the self-capacitance type touch detection. FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of an equivalent circuit in a state where a finger is in contact with or in proximity to the basic principle of the self-capacitance type touch detection. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of waveforms of the drive signal and the touch detection signal. In the following description, a case where a finger touches or approaches is described. However, the present invention is not limited to a finger, and may be an object such as a stylus pen.

図7に示すように、指が接触または近接していない状態において、タッチ検出電極E2に所定の周波数(例えば数kHz〜数百kHz程度)の交流矩形波Sgが印加される。タッチ検出電極E2は、静電容量C3を有しており、静電容量C3に応じた電流が流れる。電圧検出器DETは、交流矩形波Sgに応じた電流の変動を電圧の変動(実線の波形V(図9参照))に変換する。 As shown in FIG. 7, an AC rectangular wave Sg having a predetermined frequency (for example, about several kHz to several hundred kHz) is applied to the touch detection electrode E2 in a state where the finger is not in contact with or in close proximity. The touch detection electrode E2 has a capacitance C3, and a current corresponding to the capacitance C3 flows. The voltage detector DET converts a current fluctuation according to the AC rectangular wave Sg into a voltage fluctuation (solid waveform V 2 (see FIG. 9)).

具体的には、図7及び図8に示すように、タッチ検出電極E2はスイッチSW1及びスイッチSW2で切り離すことが可能な構成となっている。図9において、時刻T01のタイミングで交流波形Sgは電圧V0に相当する電圧レベルを上昇させる。このときスイッチSW1はオンしておりスイッチSW2はオフしている。このためタッチ検出電極E2も電圧V0の電圧上昇となる。次に時刻T11のタイミングの前にスイッチSW1をオフとする。このときタッチ検出電極E2はフローティング状態であるが、タッチ検出電極の容量C3(図7参照)、あるいはタッチ検出電極の容量C3に指等の接触または近接よる容量C4を加えた容量(C3+C4、図8参照)によって、タッチ検出電極E2の電位はV0が維持される。更に、時刻T11のタイミングの前にスイッチSW3をオンさせ所定の時間経過後にオフさせ電圧検出器DETをリセットさせる。このリセット動作により出力電圧はVrefと略等しい電圧となる。   Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, the touch detection electrode E2 can be separated by the switch SW1 and the switch SW2. In FIG. 9, the AC waveform Sg increases the voltage level corresponding to the voltage V0 at the timing of time T01. At this time, the switch SW1 is on and the switch SW2 is off. For this reason, the touch detection electrode E2 also has a voltage increase of the voltage V0. Next, the switch SW1 is turned off before the timing of time T11. At this time, the touch detection electrode E2 is in a floating state, but the capacitance C3 (see FIG. 7) of the touch detection electrode, or the capacitance (C3 + C4, FIG. 7) obtained by adding the capacitance C4 due to contact or proximity of a finger or the like to the capacitance C3 of the touch detection electrode. 8), the potential of the touch detection electrode E2 is maintained at V0. Further, the switch SW3 is turned on before the timing of the time T11 and turned off after a predetermined time has elapsed to reset the voltage detector DET. By this reset operation, the output voltage becomes substantially equal to Vref.

続いて、時刻T11のタイミングでスイッチSW2をオンさせると、電圧検出器DETの反転入力部がタッチ検出電極E2の電圧V0となり、その後、タッチ検出電極E2の容量C3(またはC3+C4)と電圧検出器DET内の容量C5の時定数に従って電圧検出器DETの反転入力部は基準電圧Vrefまで低下する。このとき、タッチ検出電極E2の容量C3(またはC3+C4)に蓄積されていた電荷が電圧検出器DET内の容量C5に移動するため、電圧検出器DETの出力(第2乃至第4のタッチ検出信号Vdet2,3,4)が上昇する。電圧検出器DETの出力(Vdet2,3,4)は、タッチ検出電極E2に近接していないときは、実線で示す波形V4となり、Vdet2(3,4)=C3・V0/C5となる。指等の影響による容量が付加されたときは、点線で示す波形V5となり、Vdet2(3,4)=(C3+C4)・V0/C5となる。その後、タッチ検出電極の容量C3(またはC3+C4)の電荷が十分C5に十分移動した後の時刻T31のタイミングでスイッチSW2をオフさせスイッチSW1及びスイッチSW3をオンさせることによりタッチ検出電極E2の電位を交流波形Sgと同電位のローレベルにすると共に電圧検出器DETをリセットさせる。なお、このとき、スイッチSWをオンさせるタイミングはスイッチSW2をオフさせた後、時刻T02以前であればいずれのタイミングでもよく、電圧検出器DETをリセットさせるタイミングはスイッチSW2をオフさせた後、時刻T12以前であればいずれのタイミングとしてもよい。以上の動作を所定の周波数(例えば数kHz〜数百kHz程度)で繰り返す。なお、タッチ検出電極E2の電位は、図9に示すように、指等が近接していないときはV2の波形となり、指等の影響によるC4が付加されるときはV3の波形となる。波形V2と波形V3とが、それぞれ所定の電圧VTHまで下がる時間を測定することにより外部近接物体の有無(タッチの有無)を測定することも可能である。   Subsequently, when the switch SW2 is turned on at time T11, the inverting input portion of the voltage detector DET becomes the voltage V0 of the touch detection electrode E2, and then the capacitance C3 (or C3 + C4) of the touch detection electrode E2 and the voltage detector. According to the time constant of the capacitor C5 in the DET, the inverting input portion of the voltage detector DET is lowered to the reference voltage Vref. At this time, since the electric charge accumulated in the capacitance C3 (or C3 + C4) of the touch detection electrode E2 moves to the capacitance C5 in the voltage detector DET, the output (second to fourth touch detection signals) of the voltage detector DET. Vdet2, 3, 4) rises. When the output (Vdet2, 3, 4) of the voltage detector DET is not close to the touch detection electrode E2, a waveform V4 indicated by a solid line is obtained, and Vdet2 (3,4) = C3 · V0 / C5. When a capacitance due to the influence of a finger or the like is added, a waveform V5 indicated by a dotted line is obtained, and Vdet2 (3,4) = (C3 + C4) · V0 / C5. Thereafter, the switch SW2 is turned off and the switches SW1 and SW3 are turned on at the time T31 after the charge of the capacitance C3 (or C3 + C4) of the touch detection electrode has sufficiently moved to C5, whereby the potential of the touch detection electrode E2 is changed. The voltage detector DET is reset while at the same level as the AC waveform Sg. At this time, the timing for turning on the switch SW may be any timing before the time T02 after the switch SW2 is turned off. The timing for resetting the voltage detector DET is the time after the switch SW2 is turned off. Any timing may be used before T12. The above operation is repeated at a predetermined frequency (for example, about several kHz to several hundred kHz). As shown in FIG. 9, the potential of the touch detection electrode E2 has a waveform of V2 when a finger or the like is not in proximity, and has a waveform of V3 when C4 due to the influence of the finger or the like is added. It is also possible to measure the presence / absence of an external proximity object (the presence / absence of touch) by measuring the time during which the waveform V2 and the waveform V3 fall to a predetermined voltage VTH.

スリープモード時の第2のタッチ検出モードにおいて、図1に示すタッチパネル30は、第1駆動ドライバ41−1から供給される駆動信号に従って、複数の後述するタッチ検出電極TDLに電荷が供給される。このスリープモード時の第2のタッチ検出モードにおいて、タッチ検出部40は、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式によりタッチパネル30におけるタッチ検出を行うようになっている。   In the second touch detection mode at the time of the sleep mode, the touch panel 30 shown in FIG. 1 is supplied with electric charges to a plurality of touch detection electrodes TDL, which will be described later, in accordance with the drive signal supplied from the first drive driver 41-1. In the second touch detection mode during the sleep mode, the touch detection unit 40 performs touch detection on the touch panel 30 by the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL.

スリープモード時の第2のタッチ検出モードにおいて、タッチパネル30は、複数の後述するタッチ検出電極TDLから、図7または図8に示す電圧検出器DETを介して、第2のタッチ検出信号Vdet2を出力する。この第2のタッチ検出信号Vdet2は、タッチ検出部40の第1検出部42−1に供給される。   In the second touch detection mode in the sleep mode, the touch panel 30 outputs a second touch detection signal Vdet2 from a plurality of touch detection electrodes TDL, which will be described later, via the voltage detector DET illustrated in FIG. To do. The second touch detection signal Vdet2 is supplied to the first detection unit 42-1 of the touch detection unit 40.

スリープモード時の第2のタッチ検出モードにおいて、第1検出部42−1は、タッチパネル30から供給される第2のタッチ検出信号Vdet2を増幅する。   In the second touch detection mode during the sleep mode, the first detection unit 42-1 amplifies the second touch detection signal Vdet2 supplied from the touch panel 30.

スリープモード時の第2のタッチ検出モードにおいて、第2A/D変換部43−2は、第1検出部42−1から入力された信号をA/D変換して、信号処理部44に出力する。   In the second touch detection mode in the sleep mode, the second A / D conversion unit 43-2 performs A / D conversion on the signal input from the first detection unit 42-1, and outputs the signal to the signal processing unit 44. .

一方、スリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて、図1に示すタッチパネル30は、第1駆動ドライバ41−1から複数の後述するタッチ検出電極TDLに供給される第1の駆動信号に従って、タッチ検出電極TDLに電荷が供給されると共に、駆動信号スイッチ140を介して第2駆動ドライバ41−2から複数の後述する駆動電極COMLに供給される第2の駆動信号に従って、駆動電極COMLに電荷が供給される。このスリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて、タッチ検出部40は、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式、及び、駆動電極COMLの自己静電容量方式の双方を併用することにより、タッチパネル30におけるタッチ検出を行うようになっている。   On the other hand, in the third touch detection mode in the sleep mode, the touch panel 30 shown in FIG. 1 touches in accordance with a first drive signal supplied from the first drive driver 41-1 to a plurality of touch detection electrodes TDL described later. A charge is supplied to the detection electrode TDL, and the charge is supplied to the drive electrode COML according to a second drive signal supplied from the second drive driver 41-2 to a plurality of drive electrodes COML to be described later via the drive signal switch 140. Supplied. In the third touch detection mode at the time of the sleep mode, the touch detection unit 40 uses both the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL and the self-capacitance method of the drive electrode COML. Touch detection at 30 is performed.

スリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて、タッチパネル30は、複数の後述するタッチ検出電極TDLから、図7または図8に示す電圧検出器DETを介して、第3のタッチ検出信号Vdet3を出力すると共に、複数の後述する駆動電極COMLから、図7または図8に示す電圧検出器DETを介して、第4のタッチ検出信号Vdet4を出力する。第3のタッチ検出信号Vdet3は、タッチ検出部40の第1検出部42−1に供給され、第4のタッチ検出信号Vdet4は、タッチ検出部40の第2検出部42−2に供給される。   In the third touch detection mode in the sleep mode, the touch panel 30 outputs a third touch detection signal Vdet3 from a plurality of touch detection electrodes TDL described later via the voltage detector DET illustrated in FIG. 7 or FIG. At the same time, a fourth touch detection signal Vdet4 is output from a plurality of drive electrodes COML, which will be described later, via the voltage detector DET shown in FIG. The third touch detection signal Vdet3 is supplied to the first detection unit 42-1 of the touch detection unit 40, and the fourth touch detection signal Vdet4 is supplied to the second detection unit 42-2 of the touch detection unit 40. .

スリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて、第1検出部42−1は、タッチパネル30から供給される第3のタッチ検出信号Vdet3を増幅し、第2検出部42−2は、タッチパネル30から供給される第4のタッチ検出信号Vdet4を増幅する。なお、第1検出部42−1は、第2のタッチ検出信号Vdet2、及び第3のタッチ検出信号Vdet3に含まれる高い周波数成分(ノイズ成分)を除去して出力する低域通過アナログフィルタであるアナログLPF(Low Pass Filter)を備えていてもよい。また、第2検出部42−2は、第4のタッチ検出信号Vdet4に含まれる高い周波数成分(ノイズ成分)を除去して出力する低域通過アナログフィルタであるアナログLPF(Low Pass Filter)を備えていてもよい。   In the third touch detection mode in the sleep mode, the first detection unit 42-1 amplifies the third touch detection signal Vdet3 supplied from the touch panel 30, and the second detection unit 42-2 is connected to the touch panel 30. The supplied fourth touch detection signal Vdet4 is amplified. The first detection unit 42-1 is a low-pass analog filter that removes and outputs a high frequency component (noise component) included in the second touch detection signal Vdet2 and the third touch detection signal Vdet3. An analog LPF (Low Pass Filter) may be provided. Further, the second detection unit 42-2 includes an analog LPF (Low Pass Filter) that is a low-pass analog filter that removes and outputs a high frequency component (noise component) included in the fourth touch detection signal Vdet4. It may be.

スリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて、第1A/D変換部43−1は、第1検出部42−1から入力された信号をA/D変換して、信号処理部44に出力する。また、第2A/D変換部43−2は、第2検出部42−2から入力された信号をA/D変換して、信号処理部44に出力する。   In the third touch detection mode in the sleep mode, the first A / D conversion unit 43-1 performs A / D conversion on the signal input from the first detection unit 42-1, and outputs the signal to the signal processing unit 44. . Further, the second A / D conversion unit 43-2 performs A / D conversion on the signal input from the second detection unit 42-2 and outputs the signal to the signal processing unit 44.

信号処理部44は、第1A/D変換部43−1及び第2A/D変換部43−2の出力信号に基づいて、タッチパネル30に対するタッチの有無を検出する論理回路である。   The signal processing unit 44 is a logic circuit that detects the presence or absence of a touch on the touch panel 30 based on the output signals of the first A / D conversion unit 43-1 and the second A / D conversion unit 43-2.

通常動作モード時の第1のタッチ検出モードにおいて、信号処理部44は、指による検出信号の差分のみ取り出す処理を行う。この指による差分の信号は、上述した図6における波形Vと波形Vとの差分の絶対値|ΔV|である。信号処理部44は、1検出ブロック当たりの絶対値|ΔV|を平均化する演算を行い、絶対値|ΔV|の平均値を求めてもよい。これにより、信号処理部44は、ノイズによる影響を低減できる。信号処理部44は、検出した指による差分の信号を所定のしきい値電圧と比較し、このしきい値電圧未満であれば、外部近接物体が非接触状態であると判断する。一方、信号処理部44は、検出したデジタル電圧を所定の閾値電圧と比較し、しきい値電圧以上であれば、外部近接物体の接触状態と判断する。このようにして、タッチ検出部40は、通常動作モード時の第1のタッチ検出モードにおける相互静電容量方式によるタッチ検出が可能となる。 In the first touch detection mode in the normal operation mode, the signal processing unit 44 performs a process of extracting only a difference between detection signals by a finger. The difference signal by the finger is the absolute value | ΔV | of the difference between the waveform V 0 and the waveform V 1 in FIG. The signal processing unit 44 may perform an operation of averaging the absolute value | ΔV | per detection block to obtain an average value of the absolute value | ΔV |. Thereby, the signal processing unit 44 can reduce the influence of noise. The signal processing unit 44 compares the detected difference signal by the finger with a predetermined threshold voltage, and determines that the external proximity object is in a non-contact state if it is less than this threshold voltage. On the other hand, the signal processing unit 44 compares the detected digital voltage with a predetermined threshold voltage, and if it is equal to or higher than the threshold voltage, determines that the contact state of the external proximity object. In this manner, the touch detection unit 40 can perform touch detection by the mutual capacitance method in the first touch detection mode in the normal operation mode.

スリープモード時の第2のタッチ検出モード及び第3のタッチ検出モードにおいて、信号処理部44は、指による差分の電圧のみ取り出す処理を行う。信号処理部44は、検出した指による差分の電圧を所定のしきい値電圧と比較し、このしきい値電圧以上であれば、外部から近接する外部近接物体の接触状態と判断し、しきい値電圧未満であれば、外部近接物体の非接触状態と判断する。このようにして、タッチ検出部40は、スリープモード時の第2のタッチ検出モード及び第3のタッチ検出モードにおける自己静電容量方式によるタッチ検出が可能となる。   In the second touch detection mode and the third touch detection mode in the sleep mode, the signal processing unit 44 performs a process of extracting only the difference voltage by the finger. The signal processing unit 44 compares the detected difference voltage by the finger with a predetermined threshold voltage. If the detected voltage is equal to or higher than the threshold voltage, the signal processing unit 44 determines that the contact state of an external proximity object approaching from the outside is detected. If it is less than the value voltage, it is determined that the external proximity object is not in contact. In this way, the touch detection unit 40 can perform touch detection by the self-capacitance method in the second touch detection mode and the third touch detection mode in the sleep mode.

座標抽出部45は、信号処理部44においてタッチが検出されたときに、そのタッチパネル座標を求める論理回路である。この座標抽出部45は、タッチパネル座標を検出信号出力Voutとして出力する。   The coordinate extraction unit 45 is a logic circuit that calculates touch panel coordinates when a touch is detected by the signal processing unit 44. The coordinate extraction unit 45 outputs the touch panel coordinates as a detection signal output Vout.

本実施形態において、通常動作モード時の第1のタッチ検出モードでは、後述する駆動電極COMLと後述するタッチ検出電極TDLとの間の相互静電容量方式によりタッチパネル30におけるタッチ検出を行うことで、タッチパネル座標を求めることが可能である。一方、スリープモード時の第2のタッチ検出モードにおける一般的な自己静電容量方式では、タッチ検出電極TDLの配列方向の座標は検出可能であるが、タッチ検出電極TDLの配列方向に直交した駆動電極COMLの配列方向の座標は検出することができない。このため、本実施形態では、スリープモード時、まず、第2のタッチ検出モードにおいて、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式によりタッチ操作を検出し、この第2のタッチ検出モードにおいてタッチ操作を検出した場合に、第3のタッチ検出モードにおいて、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式、及び、駆動電極COMLの自己静電容量方式の双方を併用することにより、タッチ検出電極TDLの配列方向の座標を求めると共に、駆動電極COMLの配列方向の座標を求めるようにしている。これにより、スリープモードにおいて、表示制御部11によりタイミング制御が必要な駆動電極COMLとタッチ検出電極TDLとの間の相互静電容量方式のタッチ検出を行うことなく、タッチ座標やジェスチャを検出することができる。   In the present embodiment, in the first touch detection mode in the normal operation mode, touch detection on the touch panel 30 is performed by a mutual capacitance method between a drive electrode COML described later and a touch detection electrode TDL described later. It is possible to obtain touch panel coordinates. On the other hand, in the general self-capacitance method in the second touch detection mode in the sleep mode, the coordinates in the arrangement direction of the touch detection electrodes TDL can be detected, but the drive is orthogonal to the arrangement direction of the touch detection electrodes TDL. The coordinates in the arrangement direction of the electrode COML cannot be detected. Therefore, in the present embodiment, in the sleep mode, first, in the second touch detection mode, the touch operation is detected by the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL, and the touch operation is performed in the second touch detection mode. When detected, in the third touch detection mode, by using both the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL and the self-capacitance method of the drive electrode COML, the arrangement direction of the touch detection electrodes TDL The coordinates in the arrangement direction of the drive electrodes COML are obtained. Thereby, in the sleep mode, the touch coordinates and the gesture can be detected without performing the mutual capacitance type touch detection between the drive electrode COML and the touch detection electrode TDL that need timing control by the display control unit 11. Can do.

図10は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す図である。図10に示すように、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置100は、タッチ検出機能付き表示部10と、ゲートドライバ12と、駆動電極ドライバ14と、表示制御用IC(第1のIC)19と、タッチ検出用IC(第2のIC)18とを含む。タッチ検出機能付き表示部10、ゲートドライバ12、及び駆動電極ドライバ14は、ガラス基板であるTFT基板21に形成されている。また、実施形態1に係る表示システム1は、タッチ検出機能付き表示装置100と、ホストIC17とを含み構成される。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a module on which the display device with a touch detection function according to the first embodiment is mounted. As shown in FIG. 10, the display device with a touch detection function 100 according to the first embodiment includes a display unit with a touch detection function 10, a gate driver 12, a drive electrode driver 14, and a display control IC (first IC). ) 19 and a touch detection IC (second IC) 18. The display unit with a touch detection function 10, the gate driver 12, and the drive electrode driver 14 are formed on a TFT substrate 21 which is a glass substrate. The display system 1 according to the first embodiment includes the display device with a touch detection function 100 and a host IC 17.

表示制御用IC19は、TFT基板21にCOG(Chip On Glass)実装されたチップであり、上述した表示制御部11を内蔵したものである。   The display control IC 19 is a chip mounted on the TFT substrate 21 by COG (Chip On Glass), and includes the display control unit 11 described above.

タッチ検出用IC18は、TFT基板21の短辺側に設けられたフレキシブル基板Tに実装されており、上述したタッチ検出部40を内蔵したものである。   The touch detection IC 18 is mounted on a flexible substrate T provided on the short side of the TFT substrate 21 and includes the touch detection unit 40 described above.

ホストIC17は、タッチ検出機能付き表示装置100の外部に設けられ、フレキシブル基板Tを介してタッチ検出機能付き表示装置100に接続されており、上述した処理部200を内蔵したものである。   The host IC 17 is provided outside the display device 100 with a touch detection function, is connected to the display device 100 with a touch detection function via a flexible substrate T, and incorporates the processing unit 200 described above.

なお、図10に示す例において、図1に示したゲート信号スイッチ120、ソースドライバ13、ソース信号スイッチ130、駆動信号スイッチ140等は、図示を省略しているが、タッチ検出機能付き表示部10、ゲートドライバ12、及び駆動電極ドライバ14と共にTFT基板21に形成されているものとする。   In the example illustrated in FIG. 10, the gate signal switch 120, the source driver 13, the source signal switch 130, the drive signal switch 140, and the like illustrated in FIG. 1 are omitted, but the display unit 10 with a touch detection function is illustrated. The TFT driver 21 is formed together with the gate driver 12 and the drive electrode driver 14.

図10に示す例では、TFT基板21の表面に対する垂直方向において、このタッチ検出機能付き表示部10における、駆動電極COMLと、駆動電極COMLと立体交差するように形成されたゲートドライバ12に接続される走査信号線GCLとを模式的に示している。また、図10に示す例では、TFT基板21の表面に対する垂直方向において、タッチ検出機能付き表示部10における、駆動電極COMLと、駆動電極COMLと交差せず平行な方向に延びるように形成された画素信号線SGLとを模式的に示している。   In the example shown in FIG. 10, in the direction perpendicular to the surface of the TFT substrate 21, the display unit 10 with a touch detection function is connected to the drive electrode COML and the gate driver 12 formed to three-dimensionally intersect the drive electrode COML. A scanning signal line GCL is schematically shown. Further, in the example shown in FIG. 10, in the direction perpendicular to the surface of the TFT substrate 21, the drive electrode COML and the drive electrode COML are formed so as to extend in a parallel direction without intersecting the drive electrode COML. A pixel signal line SGL is schematically shown.

タッチ検出機能付き表示部10は、いわゆるランドスケープ型(横長)のものである。駆動電極COMLは、タッチ検出機能付き表示部10の長辺方向に形成されており、後述するタッチ検出電極TDLは、タッチ検出機能付き表示部10の短辺方向に形成されている。   The display unit 10 with a touch detection function is of a so-called landscape type (landscape). The drive electrode COML is formed in the long side direction of the display unit 10 with a touch detection function, and the touch detection electrode TDL described later is formed in the short side direction of the display unit 10 with a touch detection function.

次に、タッチ検出機能付き表示部10の構成例を詳細に説明する。図11は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示部の概略断面構造を表す断面図である。図12は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示部の画素配列を表す回路図である。   Next, a configuration example of the display unit 10 with a touch detection function will be described in detail. FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a schematic cross-sectional structure of the display unit with a touch detection function according to the first embodiment. FIG. 12 is a circuit diagram illustrating a pixel array of the display unit with a touch detection function according to the first embodiment.

図11に示すように、タッチ検出機能付き表示部10は、画素基板2と、この画素基板2の表面に垂直な方向に対向して配置された対向基板3と、画素基板2と対向基板3との間に挿設された液晶層6とを備えている。   As shown in FIG. 11, the display unit with a touch detection function 10 includes a pixel substrate 2, a counter substrate 3 arranged to face the surface of the pixel substrate 2 in a direction perpendicular to the surface, and the pixel substrate 2 and the counter substrate 3. And a liquid crystal layer 6 interposed therebetween.

液晶層6は、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものであり、例えば、FFS(フリンジフィールドスイッチング)モードを含むIPS(インプレーンスイッチング)モード等の横電界モードの液晶を用いた液晶表示部が用いられる。なお、図9に示す液晶層6と画素基板2との間、及び液晶層6と対向基板3との間には、それぞれ配向膜が配設されてもよい。   The liquid crystal layer 6 modulates the light passing therethrough according to the state of the electric field. For example, the liquid crystal layer 6 uses a liquid crystal in a horizontal electric field mode such as an IPS (in-plane switching) mode including an FFS (fringe field switching) mode. A conventional liquid crystal display unit is used. Note that alignment films may be provided between the liquid crystal layer 6 and the pixel substrate 2 and between the liquid crystal layer 6 and the counter substrate 3 shown in FIG.

また、対向基板3は、ガラス基板31と、このガラス基板31の一方の面に形成されたカラーフィルタ32とを含む。ガラス基板31の他方の面には、タッチパネル30の検出電極であるタッチ検出電極TDLが形成され、さらに、このタッチ検出電極TDLの上には、偏光板35Aが配設されている。   The counter substrate 3 includes a glass substrate 31 and a color filter 32 formed on one surface of the glass substrate 31. A touch detection electrode TDL, which is a detection electrode of the touch panel 30, is formed on the other surface of the glass substrate 31, and a polarizing plate 35A is disposed on the touch detection electrode TDL.

画素基板2は、回路基板としてのTFT基板21と、このTFT基板21上にマトリックス状に配設された複数の画素電極22と、TFT基板21及び画素電極22の間に形成された複数の駆動電極COMLと、画素電極22と駆動電極COMLとを絶縁する絶縁層24と、TFT基板21の下面側には入射側偏光板35Bとを含む。   The pixel substrate 2 includes a TFT substrate 21 as a circuit substrate, a plurality of pixel electrodes 22 arranged in a matrix on the TFT substrate 21, and a plurality of drives formed between the TFT substrate 21 and the pixel electrodes 22. The electrode COML, the insulating layer 24 that insulates the pixel electrode 22 and the drive electrode COML, and the incident-side polarizing plate 35B on the lower surface side of the TFT substrate 21 are included.

TFT基板21には、図12に示す画素Pixを構成する各副画素SPixの薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)素子Tr、各画素電極22に画素信号Vpixを供給する画素信号線SGL、各TFT素子Trを駆動する走査信号線GCL等の配線が形成されている。このように、画素信号線SGLは、TFT基板21の表面と平行な平面に延在し、画素に画像を表示するための画素信号Vpixを供給する。図12に示す表示パネル20は、マトリックス状に配列した複数の副画素SPixを有している。副画素SPixは、TFT素子Tr及び液晶素子LCを備えている。TFT素子Trは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、nチャネルのMOS(Metal Oxide Semiconductor)型のTFTで構成されている。TFT素子Trのソースは画素信号線SGLに接続され、ゲートは走査信号線GCLに接続され、ドレインは液晶素子LCの一端に接続されている。液晶素子LCは、一端がTFT素子Trのドレインに接続され、他端が駆動電極COMLに接続されている。   The TFT substrate 21 includes a thin film transistor (TFT) element Tr of each subpixel SPix constituting the pixel Pix shown in FIG. 12, a pixel signal line SGL that supplies a pixel signal Vpix to each pixel electrode 22, and each TFT element. Wirings such as scanning signal lines GCL for driving Tr are formed. Thus, the pixel signal line SGL extends in a plane parallel to the surface of the TFT substrate 21 and supplies a pixel signal Vpix for displaying an image on the pixel. The display panel 20 shown in FIG. 12 has a plurality of subpixels SPix arranged in a matrix. The subpixel SPix includes a TFT element Tr and a liquid crystal element LC. The TFT element Tr is composed of a thin film transistor. In this example, the TFT element Tr is composed of an n-channel MOS (Metal Oxide Semiconductor) TFT. The source of the TFT element Tr is connected to the pixel signal line SGL, the gate is connected to the scanning signal line GCL, and the drain is connected to one end of the liquid crystal element LC. The liquid crystal element LC has one end connected to the drain of the TFT element Tr and the other end connected to the drive electrode COML.

副画素SPixは、走査信号線GCLにより、表示パネル20の同じ行に属する他の副画素SPixと互いに接続されている。走査信号線GCLは、ゲート信号スイッチ120を介してゲートドライバ12と接続され、ゲートドライバ12より走査信号Vscanが供給される。また、副画素SPixは、画素信号線SGLにより、表示パネル20の同じ列に属する他の副画素SPixと互いに接続されている。画素信号線SGLは、ソース信号スイッチ130を介してソースドライバ13と接続され、ソースドライバ13より画素信号Vpixが供給される。さらに、副画素SPixは、駆動電極COMLにより、表示パネル20の同じ列に属する他の副画素SPixと互いに接続されている。駆動電極COMLは、駆動信号スイッチ140を介して駆動電極ドライバ14と接続され、駆動電極ドライバ14より駆動信号Vcomが供給される。つまり、この例では、同じ一列に属する複数の副画素SPixが一本の駆動電極COMLを共有するようになっている。   The subpixel SPix is connected to another subpixel SPix belonging to the same row of the display panel 20 by the scanning signal line GCL. The scanning signal line GCL is connected to the gate driver 12 via the gate signal switch 120, and the scanning signal Vscan is supplied from the gate driver 12. Further, the sub-pixel SPix is connected to another sub-pixel SPix belonging to the same column of the display panel 20 by the pixel signal line SGL. The pixel signal line SGL is connected to the source driver 13 via the source signal switch 130, and the pixel signal Vpix is supplied from the source driver 13. Further, the subpixel SPix is connected to another subpixel SPix belonging to the same column of the display panel 20 by the drive electrode COML. The drive electrode COML is connected to the drive electrode driver 14 via the drive signal switch 140, and the drive signal Vcom is supplied from the drive electrode driver 14. That is, in this example, a plurality of subpixels SPix belonging to the same column share one drive electrode COML.

図1に示すゲートドライバ12は、走査信号Vscanを、図12に示す走査信号線GCLを介して、副画素SPixのTFT素子Trのゲートに印加することにより、表示パネル20にマトリックス状に形成されている副画素SPixのうちの1行(1水平ライン)を表示駆動の対象として順次選択する。図1に示すソースドライバ13は、画素信号Vpixを、図12に示す画素信号線SGLを介して、ゲートドライバ12により順次選択される1水平ラインを構成する各副画素SPixにそれぞれ供給する。そして、これらの副画素SPixでは、供給される画素信号Vpixに応じて、1水平ラインの表示が行われるようになっている。図1に示す駆動電極ドライバ14は、駆動信号Vcomを印加し、図11及び図12に示す、所定の本数の駆動電極COMLからなる駆動電極ブロックごとに駆動電極COMLを駆動する。   The gate driver 12 shown in FIG. 1 is formed in a matrix on the display panel 20 by applying the scanning signal Vscan to the gate of the TFT element Tr of the subpixel SPix via the scanning signal line GCL shown in FIG. One row (one horizontal line) among the sub-pixels SPix is sequentially selected as a display drive target. The source driver 13 shown in FIG. 1 supplies the pixel signal Vpix to each subpixel SPix constituting one horizontal line sequentially selected by the gate driver 12 via the pixel signal line SGL shown in FIG. In these sub-pixels SPix, one horizontal line is displayed in accordance with the supplied pixel signal Vpix. The drive electrode driver 14 shown in FIG. 1 applies the drive signal Vcom, and drives the drive electrode COML for each drive electrode block including a predetermined number of drive electrodes COML shown in FIGS.

上述したように、表示パネル20では、ゲートドライバ12が走査信号線GCLを時分割的に線順次走査するように駆動することにより、1水平ラインが順次選択される。また、表示パネル20では、1水平ラインに属する副画素SPixに対して、ソースドライバ13が画素信号Vpixを供給することにより、1水平ラインずつ表示が行われる。この表示動作を行う際、駆動電極ドライバ14は、その1水平ラインに対応する駆動電極COMLを含む駆動電極ブロックに対して駆動信号Vcomを印加するようになっている。   As described above, in the display panel 20, one horizontal line is sequentially selected by driving the gate driver 12 to scan the scanning signal lines GCL in a time-division manner. In the display panel 20, the source driver 13 supplies the pixel signal Vpix to the subpixels SPix belonging to one horizontal line, so that display is performed for each horizontal line. When performing this display operation, the drive electrode driver 14 applies the drive signal Vcom to the drive electrode block including the drive electrode COML corresponding to the one horizontal line.

本実施形態に係る駆動電極COMLは、通常動作モード時に画像表示を行う際に、画像が表示される表示領域を形成する複数の画素に共通の電位を与える共通電極としても機能するとともに、通常動作モード時の第1のタッチ検出モードにおいて相互静電容量方式によりタッチ検出を行う際の駆動電極としても機能する。また、本実施形態に係る駆動電極COMLは、スリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて自己静電容量方式によりタッチ検出を行う際の検出電極としても機能する。   The drive electrode COML according to the present embodiment functions as a common electrode that applies a common potential to a plurality of pixels that form a display area where an image is displayed when performing image display in the normal operation mode, and performs normal operation. It also functions as a drive electrode when performing touch detection by the mutual capacitance method in the first touch detection mode in the mode. Further, the drive electrode COML according to the present embodiment also functions as a detection electrode when performing touch detection by the self-capacitance method in the third touch detection mode in the sleep mode.

図13は、駆動電極とタッチ検出電極との位置関係を斜視的に表す図である。駆動電極COMLは、一方向に延在する複数のストライプ状の電極パターンから構成されている。通常動作モード時の第1のタッチ検出モードにおいて相互静電容量方式によりタッチ検出動作を行う際は、各電極パターンには、駆動電極ドライバ14から駆動信号スイッチ140を介して駆動信号Vcomが順次供給され、後述するように時分割的に線順次走査駆動が行われるようになっている。タッチ検出電極TDLは、駆動電極COMLの電極パターンの延在方向と交差する方向に延びるストライプ状の電極パターンから構成されている。そして、タッチ検出電極TDLは、TFT基板21の表面に対する垂直な方向において、駆動電極COMLと対向している。駆動電極COMLとタッチ検出電極TDLの互いに交差した電極パターンは、その交差部分に静電容量を生じさせている。   FIG. 13 is a perspective view showing the positional relationship between the drive electrode and the touch detection electrode. The drive electrode COML is composed of a plurality of striped electrode patterns extending in one direction. When the touch detection operation is performed by the mutual capacitance method in the first touch detection mode in the normal operation mode, the drive signal Vcom is sequentially supplied to each electrode pattern from the drive electrode driver 14 via the drive signal switch 140. As will be described later, line-sequential scanning driving is performed in a time-division manner. The touch detection electrode TDL includes a striped electrode pattern extending in a direction intersecting with the extending direction of the electrode pattern of the drive electrode COML. The touch detection electrode TDL faces the drive electrode COML in a direction perpendicular to the surface of the TFT substrate 21. The electrode pattern in which the drive electrode COML and the touch detection electrode TDL intersect each other generates capacitance at the intersection.

この構成により、通常動作モード時の第1のタッチ検出モードにおいて、相互静電容量方式のタッチ検出動作を行う際、駆動電極ドライバ14が駆動電極ブロックとして時分割的に順次走査するように駆動することにより、駆動電極COMLの1検出ブロックが順次選択される。そして、タッチ検出電極TDLから第1のタッチ検出信号Vdet1が出力されることにより、1検出ブロックのタッチ検出が行われるようになっている。つまり、通常動作モード時の第1のタッチ検出モードにおける駆動電極ブロックは、上述した相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理における駆動電極E1に対応し、タッチ検出電極TDLは、タッチ検出電極E2に対応するものであり、タッチパネル30は、この基本原理に従い、タッチ操作及び当該タッチ操作が行われたタッチ座標を検出するようになっている。そして、図13に示すように、互いに交差した電極パターンは、静電容量式タッチセンサをマトリックス状に構成している。よって、通常動作モード時の第1のタッチ検出モードでは、タッチパネル30のタッチ検出面全体にわたって走査することにより、外部近接物体の接触または近接が生じた位置の検出が可能となっている。   With this configuration, when the mutual capacitance type touch detection operation is performed in the first touch detection mode in the normal operation mode, the drive electrode driver 14 is driven to sequentially scan in a time division manner as a drive electrode block. Thus, one detection block of the drive electrode COML is sequentially selected. Then, by outputting the first touch detection signal Vdet1 from the touch detection electrode TDL, touch detection of one detection block is performed. That is, the drive electrode block in the first touch detection mode in the normal operation mode corresponds to the drive electrode E1 in the basic principle of the mutual capacitance type touch detection described above, and the touch detection electrode TDL is the touch detection electrode E2. In accordance with this basic principle, the touch panel 30 detects a touch operation and touch coordinates where the touch operation has been performed. As shown in FIG. 13, the electrode patterns intersecting each other constitute a capacitive touch sensor in a matrix. Therefore, in the first touch detection mode in the normal operation mode, the entire touch detection surface of the touch panel 30 is scanned to detect the position where the contact or proximity of the external proximity object has occurred.

また、スリープモード時の第2のタッチ検出モードにおいて、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式のタッチ検出動作を行う際、第1駆動ドライバ41−1から複数のタッチ検出電極TDLに駆動信号がそれぞれ供給され、タッチ検出電極TDLから第2のタッチ検出信号Vdet2が出力される。ユーザがタッチパネル30に指等を接触または近接させた場合に、指等とタッチ検出電極TDLとの間に静電容量が形成され、タッチ検出電極TDLの静電容量が変化する。これにより、スリープモード時の第2のタッチ検出モードにおいて、外部近接物体の接触または近接が生じたことを検出することができる。このスリープモード時の第2のタッチ検出モードにおいて、タッチ検出電極TDLは、上述した自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理におけるタッチ検出電極E2に対応する。タッチパネル30は、この基本原理に従い、スリープモード時の第2のタッチ検出モードにおいて、タッチ操作を検出するようになっている。   Further, in the second touch detection mode at the time of the sleep mode, when performing the self-capacitance type touch detection operation of the touch detection electrode TDL, a drive signal is sent from the first drive driver 41-1 to the plurality of touch detection electrodes TDL. The second touch detection signal Vdet2 is output from the touch detection electrode TDL. When the user brings a finger or the like into contact with or in proximity to the touch panel 30, a capacitance is formed between the finger or the like and the touch detection electrode TDL, and the capacitance of the touch detection electrode TDL changes. Thereby, in the second touch detection mode in the sleep mode, it is possible to detect that contact or proximity of an external proximity object has occurred. In the second touch detection mode in the sleep mode, the touch detection electrode TDL corresponds to the touch detection electrode E2 in the basic principle of the self-capacitance type touch detection described above. In accordance with this basic principle, the touch panel 30 detects a touch operation in the second touch detection mode in the sleep mode.

また、スリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式、及び、駆動電極COMLの自己静電容量方式の双方を併用してタッチ検出動作を行う際、第1駆動ドライバ41−1から複数のタッチ検出電極TDLに第1の駆動信号がそれぞれ供給され、タッチ検出電極TDLから第3のタッチ検出信号Vdet3が出力されると共に、第2駆動ドライバ41−2から複数の駆動電極COMLに駆動信号スイッチ140を介して第2の駆動信号がそれぞれ供給され、駆動電極COMLから第4のタッチ検出信号Vdet4が出力される。ユーザがタッチパネル30に指等を接触または近接させた場合に、指等とタッチ検出電極TDLとの間に静電容量が形成され、タッチ検出電極TDLの静電容量が変化すると共に、指等と駆動電極COMLとの間に静電容量が形成され、駆動電極COMLの静電容量が変化する。これにより、スリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて、外部近接物体の接触または近接が生じた座標の検出が可能となっている。このスリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて、タッチ検出電極TDL及び駆動電極COMLは、上述した自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理におけるタッチ検出電極E2に対応する。タッチパネル30は、この基本原理に従い、スリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて、タッチ操作が行われた座標を検出するようになっている。   In the third touch detection mode in the sleep mode, when the touch detection operation is performed using both the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL and the self-capacitance method of the drive electrode COML, The first drive signal is supplied from the first drive driver 41-1 to the plurality of touch detection electrodes TDL, the third touch detection signal Vdet3 is output from the touch detection electrode TDL, and the second drive driver 41-2 The second drive signal is supplied to the plurality of drive electrodes COML via the drive signal switch 140, and the fourth touch detection signal Vdet4 is output from the drive electrode COML. When the user touches or brings a finger or the like close to the touch panel 30, a capacitance is formed between the finger or the like and the touch detection electrode TDL, and the capacitance of the touch detection electrode TDL changes, A capacitance is formed between the drive electrode COML and the capacitance of the drive electrode COML changes. Thereby, in the third touch detection mode at the time of the sleep mode, it is possible to detect the coordinates at which contact or proximity of an external proximity object has occurred. In the third touch detection mode in the sleep mode, the touch detection electrode TDL and the drive electrode COML correspond to the touch detection electrode E2 in the basic principle of the self-capacitance type touch detection described above. In accordance with this basic principle, the touch panel 30 detects coordinates at which a touch operation is performed in the third touch detection mode in the sleep mode.

ところで、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部10において、駆動電極COMLは、上述したように、通常動作モード時に画像表示を行う際に、画像が表示される表示領域を形成する複数の画素に共通の電位を与える共通電極としても機能するとともに、通常動作モード時の第1のタッチ検出モードにおいて相互静電容量方式によりタッチ検出を行う際の駆動電極としても機能する。また、本実施形態に係る駆動電極COMLは、スリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて自己静電容量方式によりタッチ検出を行う際の検出電極としても機能する。このような構成とするため、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部10は、図11を用いて説明したように、駆動電極COML、画素信号線SGL、及び走査信号線GCLが形成されたTFT基板21を含む画素基板2と、タッチ検出電極TDLが形成された対向基板3とが液晶層6を挟み対向配置される。このため、駆動電極COMLと画素信号線SGLとの間の静電容量、及び、駆動電極COMLと走査信号線GCLとの間の静電容量がスリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて指等と駆動電極COMLとの間に形成される静電容量に対して無視できない大きさとなる。従って、画素信号線SGL及び走査信号線GCLが電位固定された状態では、スリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて、駆動電極COMLの自己静電容量方式によりタッチ検出動作を行う際の検出精度が低下することが考えられる。   By the way, in the display unit with a touch detection function 10 according to the present embodiment, the drive electrode COML has a plurality of pixels that form a display region in which an image is displayed when performing image display in the normal operation mode, as described above. It functions as a common electrode for applying a common potential to the first and second electrodes, and also functions as a drive electrode when performing touch detection by the mutual capacitance method in the first touch detection mode in the normal operation mode. Further, the drive electrode COML according to the present embodiment also functions as a detection electrode when performing touch detection by the self-capacitance method in the third touch detection mode in the sleep mode. In order to obtain such a configuration, the display unit with a touch detection function 10 according to the present embodiment includes the drive electrodes COML, the pixel signal lines SGL, and the scanning signal lines GCL as described with reference to FIG. The pixel substrate 2 including the TFT substrate 21 and the counter substrate 3 on which the touch detection electrodes TDL are formed are disposed to face each other with the liquid crystal layer 6 interposed therebetween. For this reason, the electrostatic capacitance between the drive electrode COML and the pixel signal line SGL and the electrostatic capacitance between the drive electrode COML and the scanning signal line GCL are fingers or the like in the third touch detection mode in the sleep mode. And the capacitance formed between the drive electrode COML and the drive electrode COML. Accordingly, when the pixel signal line SGL and the scanning signal line GCL are fixed in potential, the detection accuracy when performing the touch detection operation by the self-capacitance method of the drive electrode COML in the third touch detection mode in the sleep mode. Is considered to be reduced.

本実施形態では、上述したように、スリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて、走査信号線GCL及び画素信号線SGLをフローティングする。これにより、駆動電極COMLと画素信号線SGLとの間の容量結合、及び、駆動電極COMLと走査信号線GCLとの間の容量結合による検出精度の低下を抑制することができる。   In the present embodiment, as described above, the scanning signal line GCL and the pixel signal line SGL are floated in the third touch detection mode in the sleep mode. Thereby, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy due to capacitive coupling between the drive electrode COML and the pixel signal line SGL and capacitive coupling between the drive electrode COML and the scanning signal line GCL.

一方、走査信号線GCL及び画素信号線SGLをフローティングした状態で、駆動電極COMLに駆動信号を与え続けると、走査信号線GCL及び画素信号線SGLに予期しない電圧が印加されて表示パネル20の焼き付きが発生して画面の黒浮き等の表示異常が発生することが考えられる。   On the other hand, if a drive signal is continuously applied to the drive electrode COML while the scanning signal line GCL and the pixel signal line SGL are floating, an unexpected voltage is applied to the scanning signal line GCL and the pixel signal line SGL, and the display panel 20 is burned. It is conceivable that a display abnormality such as black floating of the screen occurs.

本実施形態では、スリープモード時の第3のタッチ検出モードにおいて、一時的(例えば、定期的)に走査信号線GCL及び画素信号線SGLのフローティング状態を解除する。これにより、表示パネル20の焼き付きの発生を抑制することができる。   In the present embodiment, in the third touch detection mode in the sleep mode, the floating state of the scanning signal line GCL and the pixel signal line SGL is temporarily released (for example, periodically). Thereby, generation | occurrence | production of the burn-in of the display panel 20 can be suppressed.

なお、本実施形態では、図1に示すように、タッチ検出部40がスイッチ制御部110に対して走査信号線GCL及び画素信号線SGLのフローティング状態を解除するための制御信号を出力する構成とし、タッチ検出部40は、クロック生成部111により生成される基準クロックに基づいて、走査信号線GCL及び画素信号線SGLのフローティング状態の解除タイミングを制御する。これにより、表示制御部11のクロック生成部111の停止状態を保つことができ、スリープモード時における消費電力を抑制することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the touch detection unit 40 outputs a control signal for canceling the floating state of the scanning signal line GCL and the pixel signal line SGL to the switch control unit 110. The touch detection unit 40 controls the release timing of the floating state of the scanning signal line GCL and the pixel signal line SGL based on the reference clock generated by the clock generation unit 111. Thereby, the stop state of the clock generation unit 111 of the display control unit 11 can be maintained, and power consumption in the sleep mode can be suppressed.

次に、本実施形態に係る表示システム1の動作を詳細に説明する。図14は、実施形態1に係る表示システムの動作のタイミング図の一例を示す図である。図15は、実施形態1に係る表示システムにおけるジェスチャ判定フローの一例を示す図である。図14、図15に示す例では、図10を用いて説明したように、表示制御部11が表示制御用IC19に実装され、タッチ検出部40がタッチ検出用IC18に実装されているものとして説明する。また、処理部200は、外部のホストIC17に実装されているものとする。   Next, the operation of the display system 1 according to the present embodiment will be described in detail. FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a timing chart of the operation of the display system according to the first embodiment. FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a gesture determination flow in the display system according to the first embodiment. In the example illustrated in FIGS. 14 and 15, as described with reference to FIG. 10, the display control unit 11 is mounted on the display control IC 19 and the touch detection unit 40 is mounted on the touch detection IC 18. To do. Further, it is assumed that the processing unit 200 is mounted on an external host IC 17.

図14に示す例において、(A)はタッチ検出用IC18のタッチ検出モードを示している。(B)はホストIC17から表示制御用IC19に送信されるコマンドを示し、(C)はホストIC17とタッチ検出用IC18との間で送受信されるコマンドを示している。(D)はタッチ検出電極TDLに与える駆動信号を示し、(E)は駆動電極COMLに与える駆動信号を示している。(F)は、タッチ検出用IC18から表示制御用IC19に実装されたスイッチ制御部110を含む一部機能を起動させるためのハードウェアリセット信号であるRESX2信号を示し、(G)はタッチ検出用IC18から表示制御用IC19に出力される制御信号であるTRGT信号を示し、(H)はタッチ検出用IC18から表示制御部11のスイッチ制御部110に出力されるRC信号(フローティング状態解除信号)を示している。(I)は表示制御用ICにおける表示動作タイミングを示し、(J)は表示制御部11のスイッチ制御部110から出力されるSELF_EN信号、GOFF信号、xDISC信号の動作タイミングを示し、(K)は表示制御部11のスイッチ制御部110から出力されるASW信号の動作タイミングを示している。   In the example shown in FIG. 14, (A) shows the touch detection mode of the touch detection IC 18. (B) shows a command transmitted from the host IC 17 to the display control IC 19, and (C) shows a command transmitted / received between the host IC 17 and the touch detection IC 18. (D) shows a drive signal given to the touch detection electrode TDL, and (E) shows a drive signal given to the drive electrode COML. (F) shows a RESX2 signal that is a hardware reset signal for activating some functions including the switch control unit 110 mounted on the display control IC 19 from the touch detection IC 18, and (G) is for touch detection. A TRGT signal that is a control signal output from the IC 18 to the display control IC 19 is shown. (H) is an RC signal (floating state release signal) output from the touch detection IC 18 to the switch control unit 110 of the display control unit 11. Show. (I) shows the display operation timing in the display control IC, (J) shows the operation timing of the SELF_EN signal, the GOFF signal, and the xDISC signal output from the switch control unit 110 of the display control unit 11, and (K) shows The operation timing of the ASW signal output from the switch control unit 110 of the display control unit 11 is shown.

初期タイミングt0において、タッチ検出用IC18は、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式により(図14(D))、第2のタッチ検出モードで動作している(図14(A))。タッチ検出用IC18は、この第2のタッチ検出モードにより、スリープモードにおけるタッチ操作を検出する(図15(ステップS1))。具体的には、第2のタッチ検出モードで動作しているタッチ検出期間(タイミングt0〜t1期間)内において、第1駆動ドライバからタッチ検出電極TDLに所定間隔で駆動信号が出力され、第1検出部42−1において、タッチ検出電極TDLの電圧変動(第1検出部42−1に入力される第2のタッチ検出信号Vdet2の電圧変動)が検出され、この第2のタッチ検出信号Vdet2の電圧変動に基づき、タッチ操作の検出が行われる。このとき、表示制御用IC19は、RESX2信号等の外部信号を受信するための機能ブロック以外の動作を停止している。また、このとき、タッチ検出用IC18が出力するRESX2信号、TRGT信号、RC信号は、インアクティブ(ローレベル)である(図14(F)、(G)、(H))。   At the initial timing t0, the touch detection IC 18 operates in the second touch detection mode (FIG. 14A) by the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL (FIG. 14D). The touch detection IC 18 detects the touch operation in the sleep mode in the second touch detection mode (FIG. 15 (step S1)). Specifically, a drive signal is output from the first drive driver to the touch detection electrode TDL at a predetermined interval in the touch detection period (timing t0 to t1) operating in the second touch detection mode, and the first In the detection unit 42-1, the voltage variation of the touch detection electrode TDL (the voltage variation of the second touch detection signal Vdet2 input to the first detection unit 42-1) is detected, and the second touch detection signal Vdet2 is detected. A touch operation is detected based on the voltage fluctuation. At this time, the display control IC 19 stops operations other than the functional block for receiving an external signal such as the RESX2 signal. At this time, the RESX2 signal, the TRGT signal, and the RC signal output from the touch detection IC 18 are inactive (low level) (FIGS. 14F, 14G, and 11H).

タッチ検出用IC18は、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式による第2のタッチ検出モードによりタッチ操作を検出すると(図14(D))、タイミングt1において、RESX2信号をアクティブ(ハイレベル)にする(図14(F))。RESX2信号は、タッチ検出用IC18から表示制御用IC19に送られる。表示制御用IC19は、タイミングt1においてRESX2信号がアクティブになると、スイッチ制御部110を含む一部機能が起動する。   When the touch detection IC 18 detects a touch operation in the second touch detection mode based on the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL (FIG. 14D), the RESX2 signal becomes active (high level) at the timing t1. (FIG. 14F). The RESX2 signal is sent from the touch detection IC 18 to the display control IC 19. When the RESX2 signal becomes active at the timing t1, the display control IC 19 activates some functions including the switch control unit 110.

続くタイミングt2において、タッチ検出用IC18は、TRGT信号をアクティブ(ハイレベル)にすると共に(図14(G))、第1駆動ドライバ41−1及び第2駆動ドライバ41−2を起動する。TRGT信号は、タッチ検出用IC18から表示制御用IC19に送られる。表示制御用IC19のスイッチ制御部110は、タイミングt1においてTRGT信号がアクティブになると、ゲートドライバ12及びゲート信号スイッチ120を制御して走査信号線GCLをフローティング状態とし、ソース信号スイッチ130を制御して画素信号線SGLをフローティング状態とすると共に、駆動信号スイッチ140を制御して第2駆動ドライバ41−2の出力を駆動電極COMLに接続する。例えば、図14に示す例において、スイッチ制御部110は、ゲートドライバ12を制御するxDISC信号、ゲート信号スイッチ120を制御するGOFF信号、及び駆動信号スイッチ140を制御するSELF_EN信号をアクティブ(ハイレベル)とし(図14(J))、ソース信号スイッチ130を制御するASW信号をインアクティブ(ローレベル)とする(図14(K))。   At the subsequent timing t2, the touch detection IC 18 activates the TRGT signal (high level) (FIG. 14G) and activates the first drive driver 41-1 and the second drive driver 41-2. The TRGT signal is sent from the touch detection IC 18 to the display control IC 19. When the TRGT signal becomes active at timing t1, the switch control unit 110 of the display control IC 19 controls the gate driver 12 and the gate signal switch 120 to place the scanning signal line GCL in a floating state, and controls the source signal switch 130. The pixel signal line SGL is set in a floating state, and the drive signal switch 140 is controlled to connect the output of the second drive driver 41-2 to the drive electrode COML. For example, in the example shown in FIG. 14, the switch control unit 110 activates (high level) the xDISC signal for controlling the gate driver 12, the GOFF signal for controlling the gate signal switch 120, and the SELF_EN signal for controlling the drive signal switch 140. (FIG. 14J), the ASW signal for controlling the source signal switch 130 is inactive (low level) (FIG. 14K).

タッチ検出用IC18は、タイミングt3において、所定のインターバルで、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式と駆動電極COMLの自己静電容量方式を併用し(図14(D)、(E))、第3のタッチ検出モードでの動作を開始する(図14(A))。タッチ検出用IC18は、この第3のタッチ検出モードにより、スリープモードにおいてタッチ操作が行われた座標を検出する。具体的には、第3のタッチ検出モードで動作しているタッチ検出期間(タイミングt3〜t4期間)内において、第1駆動ドライバからタッチ検出電極TDLに所定間隔で第1の駆動信号が出力され、第1検出部42−1において、タッチ検出電極TDLの電圧変動(第1検出部42−1に入力される第3のタッチ検出信号Vdetの電圧変動)が検出され、第2駆動ドライバから駆動電極COMLに所定間隔で第2の駆動信号が出力され、第2検出部42−2において、駆動電極COMLの電圧変動(第2検出部42−2に入力される第4のタッチ検出信号Vdetの電圧変動)が検出され、これら第3のタッチ検出信号Vdet3の電圧変動及び第4のタッチ検出信号Vdet4の電圧変動に基づき、タッチ操作が行われた座標の検出が行われる。この第3のタッチ検出モード中のタッチ検出期間において、スイッチ制御部110は、一時的に走査信号線GCL及び画素信号SGLのフローティング状態を解除する。すなわち、この第3のタッチ検出モード中のタッチ検出期間において、スイッチ制御部110は、走査信号線GCL及び画素信号SGLが間欠的にフローティング状態となるように制御する。例えば、図14に示す例において、タッチ検出用IC18は、表示制御用IC19のスイッチ制御部110に出力されるRC信号(フローティング状態解除信号)を一時的にアクティブ(ハイレベル)とする(図14(H))。これにより、スイッチ制御部110から出力されるxDISC信号、GOFF信号、SELF_EN信号、及びASW信号のそれぞれのロジックが反転し、一時的に走査信号線GCL及び画素信号SGLのフローティング状態が解除される。なお、走査信号線GCL及び画素信号SGLのフローティング状態を解除するタイミングは、例えば、通常動作モードにおける1フレーム期間と同期して定期的であるのが好ましい(例えば、60Hz(1周期=16.7ms))。このように周期的に走査信号線GCL及び画素信号SGLのフローティング状態を解除することにより、走査信号線GCL及び画素信号SGLは、間欠的にフローティング状態となる。   The touch detection IC 18 uses the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL and the self-capacitance method of the drive electrode COML at a predetermined interval at timing t3 (FIGS. 14D and 14E). The operation in the third touch detection mode is started (FIG. 14A). The touch detection IC 18 detects the coordinates at which the touch operation is performed in the sleep mode in the third touch detection mode. Specifically, the first drive signal is output from the first drive driver to the touch detection electrode TDL at a predetermined interval within the touch detection period (timing t3 to t4) operating in the third touch detection mode. In the first detection unit 42-1, the voltage variation of the touch detection electrode TDL (the voltage variation of the third touch detection signal Vdet input to the first detection unit 42-1) is detected and driven from the second drive driver. The second drive signal is output to the electrode COML at a predetermined interval. In the second detection unit 42-2, the voltage variation of the drive electrode COML (the fourth touch detection signal Vdet input to the second detection unit 42-2). Voltage fluctuation) is detected, and based on the voltage fluctuation of the third touch detection signal Vdet3 and the voltage fluctuation of the fourth touch detection signal Vdet4, detection of the coordinates where the touch operation is performed is detected. Divide. In the touch detection period in the third touch detection mode, the switch control unit 110 temporarily cancels the floating state of the scanning signal line GCL and the pixel signal SGL. That is, in the touch detection period in the third touch detection mode, the switch control unit 110 performs control so that the scanning signal line GCL and the pixel signal SGL are intermittently in a floating state. For example, in the example shown in FIG. 14, the touch detection IC 18 temporarily activates (high level) the RC signal (floating state release signal) output to the switch control unit 110 of the display control IC 19 (FIG. 14). (H)). As a result, the logics of the xDISC signal, GOFF signal, SELF_EN signal, and ASW signal output from the switch control unit 110 are inverted, and the floating state of the scanning signal line GCL and the pixel signal SGL is temporarily released. The timing for releasing the floating state of the scanning signal line GCL and the pixel signal SGL is preferably, for example, periodically in synchronization with one frame period in the normal operation mode (for example, 60 Hz (1 period = 16.7 ms). )). Thus, by periodically releasing the floating state of the scanning signal line GCL and the pixel signal SGL, the scanning signal line GCL and the pixel signal SGL are intermittently in a floating state.

タッチ検出用IC18は、タイミングt4において、ホストIC17に対し、タッチ操作を検出したことを示すコマンドAを送信すると共に(図14(C))、タッチ操作が行われた座標を検出信号出力Voutとして出力する(図15(ステップS2))。   The touch detection IC 18 transmits a command A indicating that the touch operation has been detected to the host IC 17 at timing t4 (FIG. 14C), and the coordinates at which the touch operation has been performed are used as the detection signal output Vout. It outputs (FIG. 15 (step S2)).

ホストIC17には、スリープモードから通常動作モードに移行するためのタッチパネル30上における軌跡パターンが定義されたジェスチャが登録されている。ホストIC17は、タッチ検出用IC18により検出された座標の軌跡と、上述したジェスチャで定義された軌跡パターンとを照合し(図15(ステップS3))、これらが一致した場合(図15(ステップS3;Yes))、タイミングt5において、表示制御用IC19に対し、スリープモードの解除コマンドBを送信する(図14(B)、図15(ステップS4))。表示制御用IC19は、スリープモードの解除コマンドBを受信すると、通常動作モードでの動作に必要な機能ブロックが起動して通常動作モードに移行する(図14(I)、図15(ステップS4))。タッチ検出用IC18により検出された座標の軌跡と、上述したジェスチャで定義された軌跡パターンとが一致しなかった場合(図15(ステップS3;No))、図15に示すステップS1に戻り、第2のタッチ検出モードに移行して、ステップS1〜ステップS3の処理を繰り返し実施する。   The host IC 17 registers a gesture in which a locus pattern on the touch panel 30 for shifting from the sleep mode to the normal operation mode is defined. The host IC 17 collates the coordinate trajectory detected by the touch detection IC 18 with the trajectory pattern defined by the above-described gesture (FIG. 15 (step S3)), and if these match (FIG. 15 (step S3) Yes)), at time t5, a sleep mode cancel command B is transmitted to the display control IC 19 (FIG. 14B, FIG. 15 (step S4)). When the display control IC 19 receives the sleep mode cancel command B, the functional block necessary for the operation in the normal operation mode is activated to shift to the normal operation mode (FIG. 14 (I), FIG. 15 (step S4)). ). If the coordinate trajectory detected by the touch detection IC 18 and the trajectory pattern defined by the gesture described above do not match (FIG. 15 (step S3; No)), the process returns to step S1 shown in FIG. The process proceeds to the touch detection mode 2 and the processes in steps S1 to S3 are repeatedly performed.

続くタイミングt6において、ホストIC17は、タッチ検出用IC18に対し、通常動作モードにおける第1のタッチ検出モードへの移行コマンドCを送信する(図14(C))。   At subsequent timing t6, the host IC 17 transmits a command C for shifting to the first touch detection mode in the normal operation mode to the touch detection IC 18 (FIG. 14C).

続くタイミングt7において、タッチ検出用IC18は、通常動作モードにおける第1のタッチ検出モードでの動作を開始する(図14(A))。タッチ検出用IC18は、この第1のタッチ検出モードにおいて、駆動電極COMLとタッチ検出電極TDLとの間の相互静電容量方式によりタッチ操作及び当該タッチ操作が行われた座標を検出する。具体的には、第1のタッチ検出モードで動作しているタッチ検出期間(タイミングt7〜t8期間)内において、駆動電極ドライバから駆動電極COMLに所定間隔で駆動信号Vcomが出力され、第1検出部42−1において、タッチ検出電極TDLの電圧変動(第1検出部42−1に入力される第1のタッチ検出信号Vdet1の電圧変動)が検出され、この第1のタッチ検出信号Vdet1の電圧変動に基づき、タッチ操作及び当該タッチ操作が行われた座標の検出が行われる。通常動作モードでは、ホストIC17は、第1のタッチ検出モードにより検出された座標からジェスチャを検出して、当該ジェスチャに対応した制御を行う。また、この通常動作モードにおいて、一定期間タッチ操作が行われなかった場合や、ユーザが意図的にスリープモードに移行する操作(例えば、表示OFF)を行った場合には、ホストIC17は、タッチ検出機能付き表示装置100をスリープモードに移行させる。   At subsequent timing t7, the touch detection IC 18 starts the operation in the first touch detection mode in the normal operation mode (FIG. 14A). In the first touch detection mode, the touch detection IC 18 detects a touch operation and coordinates at which the touch operation is performed by a mutual capacitance method between the drive electrode COML and the touch detection electrode TDL. Specifically, the drive signal Vcom is output from the drive electrode driver to the drive electrode COML at a predetermined interval within the touch detection period (timing t7 to t8) operating in the first touch detection mode, and the first detection is performed. In the unit 42-1, the voltage variation of the touch detection electrode TDL (the voltage variation of the first touch detection signal Vdet1 input to the first detection unit 42-1) is detected, and the voltage of the first touch detection signal Vdet1 is detected. Based on the fluctuation, the touch operation and the coordinates where the touch operation is performed are detected. In the normal operation mode, the host IC 17 detects a gesture from the coordinates detected in the first touch detection mode, and performs control corresponding to the gesture. Further, in this normal operation mode, when the touch operation is not performed for a certain period of time, or when the user intentionally shifts to the sleep mode (for example, display OFF), the host IC 17 detects the touch. The function-equipped display device 100 is shifted to the sleep mode.

図14に示す例では、タイミングt8において、ホストIC17から表示制御用IC19に対してスリープモードへの移行コマンドDが送信される例を示している(図14(B))。表示制御用IC19は、通常モードにおける表示動作を停止する。   The example shown in FIG. 14 shows an example in which the transition command D for entering the sleep mode is transmitted from the host IC 17 to the display control IC 19 at timing t8 (FIG. 14B). The display control IC 19 stops the display operation in the normal mode.

続くタイミングt9において、ホストIC17からタッチ検出用IC18に対してスリープモードにおける第2のタッチ検出モードへの移行コマンドEが送信され、タッチ検出用IC18は、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式による第2のタッチ検出モードによりタッチ操作の検出を開始すると共に、RESX2信号をインアクティブ(ローレベル)にする(図14(F))。表示制御用IC19は、タイミングt8においてRESX2信号がインアクティブになると、RESX2信号等の外部信号を受信するための機能ブロック以外の動作を停止する。   At the subsequent timing t9, the host IC 17 transmits a command E for shifting to the second touch detection mode in the sleep mode to the touch detection IC 18, and the touch detection IC 18 uses the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL. The detection of the touch operation is started in the second touch detection mode, and the RESX2 signal is made inactive (low level) (FIG. 14F). When the RESX2 signal becomes inactive at timing t8, the display control IC 19 stops the operation other than the functional block for receiving the external signal such as the RESX2 signal.

以上説明したように、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置100及び表示システム1によれば、表示パネル20とタッチパネル30とを一体化し、タッチパネル30に形成された複数のタッチ検出電極(第1電極)TDLと、表示パネル20に形成された駆動電極(第2電極)COMLと、表示パネル20に駆動電極COMLと共に形成され、互いに平面視で交差して配設された複数の画素信号線SGL及び複数の走査信号線GCLと、を備える構成であり、画像表示を停止した状態でタッチ検出を行うスリープモードにおいて、所定間隔で、タッチ検出電極(第1電極)TDLに第1の駆動信号を印加すると共に駆動電極(第2電極)COMLに第2の駆動信号を印加し、タッチ検出電極(第1電極)TDLの電圧変動及び駆動電極(第2電極)COMLの電圧変動に基づき、タッチ操作が行われた座標を検出する、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式と駆動電極COMLの自己静電容量方式とを併用した第3のタッチ検出モードを設けることで、表示制御部11によりタイミング制御が必要な相互静電容量方式によりタッチ検出を行うことなく、タッチ座標やジェスチャを検出することができる。   As described above, according to the display device 100 with a touch detection function 100 and the display system 1 according to the first embodiment, the display panel 20 and the touch panel 30 are integrated, and a plurality of touch detection electrodes (first electrodes) formed on the touch panel 30. 1 electrode) TDL, a drive electrode (second electrode) COML formed on the display panel 20, and a plurality of pixel signal lines formed together with the drive electrode COML on the display panel 20 and arranged so as to intersect with each other in plan view In the sleep mode in which touch detection is performed in a state where image display is stopped, a first drive signal is applied to the touch detection electrode (first electrode) TDL at a predetermined interval. And the second drive signal is applied to the drive electrode (second electrode) COML to change the voltage and drive the touch detection electrode (first electrode) TDL. A third that combines the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL and the self-capacitance method of the drive electrode COML, which detects the coordinates where the touch operation is performed based on the voltage fluctuation of the pole (second electrode) COML. By providing the touch detection mode, it is possible to detect touch coordinates and gestures without performing touch detection by a mutual capacitance method that requires timing control by the display control unit 11.

また、スリープモード時には、タッチ検出部40の検出タイミング制御部46や、表示制御部11内のスイッチ制御部110の制御に必要な基準クロックは、タッチ検出部40内のクロック生成部401が生成することにより、表示制御部11は、スリープモード時において、スイッチ制御部110を含む一部機能ブロックを除く、クロック生成部111を含む機能ブロックの動作を停止させることができ、スリープモード時における消費電力を抑制することができる。   In the sleep mode, the clock generation unit 401 in the touch detection unit 40 generates a reference clock necessary for the control of the detection timing control unit 46 of the touch detection unit 40 and the switch control unit 110 in the display control unit 11. Thus, the display control unit 11 can stop the operation of the functional blocks including the clock generation unit 111 except for some functional blocks including the switch control unit 110 in the sleep mode, and the power consumption in the sleep mode. Can be suppressed.

また、第3のタッチ検出モード中のタッチ検出期間内において、画素信号線SGLと走査信号線GCLとをフローティング状態とするようにしたので、駆動電極COMLと画素信号線SGLとの間の容量結合、及び、駆動電極COMLと走査信号線GCLとの間の容量結合による検出精度の低下を抑制することができる。   In addition, since the pixel signal line SGL and the scanning signal line GCL are set in a floating state within the touch detection period in the third touch detection mode, capacitive coupling between the drive electrode COML and the pixel signal line SGL is performed. Further, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy due to capacitive coupling between the drive electrode COML and the scanning signal line GCL.

また、第3のタッチ検出モード中のタッチ検出期間内において一時的(定期的)に画素信号線SGLと走査信号線GCLとのフローティング状態を解除するようにしたので、走査信号線GCL及び画素信号線SGLに予期しない電圧が印加されることにより発生する表示パネル20の焼き付きを抑制することができ、スリープモードにおいて画面の黒浮き等の表示異常が発生することを防止することができる。   In addition, since the floating state of the pixel signal line SGL and the scanning signal line GCL is temporarily (periodically) canceled during the touch detection period in the third touch detection mode, the scanning signal line GCL and the pixel signal Burn-in of the display panel 20 that occurs when an unexpected voltage is applied to the line SGL can be suppressed, and display anomalies such as floating of the screen in the sleep mode can be prevented.

本実施形態により、表示パネルとタッチパネルとを一体化したタッチ検出機能付き表示パネルを用いた構成において、スリープモード時にジェスチャ検出機能を実現する際の低消費電力化を実現可能なタッチ検出機能付き表示装置100及び表示システム1を提供することができる。   According to this embodiment, in a configuration using a display panel with a touch detection function in which a display panel and a touch panel are integrated, a display with a touch detection function that can realize low power consumption when realizing a gesture detection function in the sleep mode. The apparatus 100 and the display system 1 can be provided.

(実施形態2)
図16は、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置及び表示システムの一構成例を示すブロック図である。図17は、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration example of a display device with a touch detection function and a display system according to the second embodiment. FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a module in which the display device with a touch detection function according to the second embodiment is mounted. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図16に示すように、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置100a及び表示システム1aにおいて、表示制御部11aは、スイッチ制御部(フローティング状態制御部)110aを含んでいない。   As shown in FIG. 16, in the display device with a touch detection function 100a and the display system 1a according to the present embodiment, the display control unit 11a does not include a switch control unit (floating state control unit) 110a.

図17に示すように、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置100aは、タッチ検出機能付き表示部10と、ゲートドライバ12と、駆動電極ドライバ14と、表示制御用IC(第1のIC)19aと、タッチ検出用IC(第2のIC)18とを含む。タッチ検出機能付き表示部10、ゲートドライバ12、及び駆動電極ドライバ14は、ガラス基板であるTFT基板21aに形成されている。また、実施形態2に係る表示システム1aは、タッチ検出機能付き表示装置100aと、ホストIC17とを含み構成される。   As shown in FIG. 17, the display device with a touch detection function 100a according to the second embodiment includes a display unit with a touch detection function 10, a gate driver 12, a drive electrode driver 14, and a display control IC (first IC). ) 19 a and a touch detection IC (second IC) 18. The display unit with a touch detection function 10, the gate driver 12, and the drive electrode driver 14 are formed on a TFT substrate 21a that is a glass substrate. The display system 1a according to the second embodiment includes a display device with a touch detection function 100a and a host IC 17.

表示制御用IC19aは、TFT基板21aにCOG(Chip On Glass)実装されたチップであり、表示制御部11aを内蔵したものである。   The display control IC 19a is a chip mounted on the TFT substrate 21a by COG (Chip On Glass), and includes a display control unit 11a.

本実施形態において、スイッチ制御部110aは、表示制御用IC19aには含まれず、図17に示すように、タッチ検出機能付き表示部10、ゲートドライバ12、及び駆動電極ドライバ14と共にTFT基板21aに形成されているものとする。なお、スイッチ制御部110aは、例えば、TFT基板21a上にCOG実装されたチップ上に構成されていてもよいし、TFT基板21a上に直接薄膜トランジスタ等で形成されていてもよい。   In the present embodiment, the switch control unit 110a is not included in the display control IC 19a, and is formed on the TFT substrate 21a together with the display unit with a touch detection function 10, the gate driver 12, and the drive electrode driver 14, as shown in FIG. It is assumed that Note that the switch control unit 110a may be configured, for example, on a chip that is COG-mounted on the TFT substrate 21a, or may be formed directly on the TFT substrate 21a with a thin film transistor or the like.

タッチ検出用IC18は、TFT基板21aの短辺側に設けられたフレキシブル基板Tに実装されており、タッチ検出部40を内蔵したものである。   The touch detection IC 18 is mounted on a flexible substrate T provided on the short side of the TFT substrate 21a, and includes a touch detection unit 40.

ホストIC17は、タッチ検出機能付き表示装置100aの外部に設けられ、フレキシブル基板Tを介してタッチ検出機能付き表示装置100aに接続されており、処理部200を内蔵したものである。   The host IC 17 is provided outside the display device 100a with a touch detection function, is connected to the display device 100a with a touch detection function via a flexible substrate T, and includes a processing unit 200.

図16及び図17に示す実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置100aでは、タッチ検出部40(つまり、タッチ検出用IC18)から出力されるRC信号(フローティング状態解除信号)は、TFT基板21a上に形成されたスイッチ制御部110aに入力される。   In the display device with a touch detection function 100a according to the second embodiment shown in FIGS. 16 and 17, the RC signal (floating state release signal) output from the touch detection unit 40 (that is, the touch detection IC 18) is the TFT substrate 21a. It is input to the switch control unit 110a formed above.

このような構成においても、実施形態1と同様の動作を行うことで、実施形態1と同様の効果を得ることができる。すなわち、実施形態1と同様に、第3のタッチ検出モード中のタッチ検出期間内において、画素信号線SGLと走査信号線GCLとを間欠的にフローティング状態とすることで、駆動電極COMLと画素信号線SGLとの間の容量結合、及び、駆動電極COMLと走査信号線GCLとの間の容量結合による検出精度の低下を抑制すると共に、走査信号線GCL及び画素信号線SGLに予期しない電圧が印加されることにより発生する表示パネル20の焼き付きを抑制することができ、スリープモードにおいて画面の黒浮き等の表示異常が発生することを防止することができる。   Even in such a configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained by performing the same operation as in the first embodiment. That is, as in the first embodiment, the pixel signal line SGL and the scanning signal line GCL are intermittently floated in the touch detection period in the third touch detection mode, so that the drive electrode COML and the pixel signal are A reduction in detection accuracy due to capacitive coupling between the line SGL and capacitive coupling between the drive electrode COML and the scanning signal line GCL is suppressed, and an unexpected voltage is applied to the scanning signal line GCL and the pixel signal line SGL. Thus, the burn-in of the display panel 20 that occurs can be suppressed, and it is possible to prevent the occurrence of a display abnormality such as black floating of the screen in the sleep mode.

本実施形態により、表示パネルとタッチパネルとを一体化したタッチ検出機能付き表示パネルを用いた構成において、スリープモード時にジェスチャ検出機能を実現する際の低消費電力化を実現可能なタッチ検出機能付き表示装置100a及び表示システム1aを提供することができる。   According to this embodiment, in a configuration using a display panel with a touch detection function in which a display panel and a touch panel are integrated, a display with a touch detection function that can realize low power consumption when realizing a gesture detection function in the sleep mode. An apparatus 100a and a display system 1a can be provided.

(実施形態3)
図18は、実施形態3に係るタッチ検出機能付き表示装置及び表示システムの一構成例を示すブロック図である。図19は、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration example of a display device with a touch detection function and a display system according to the third embodiment. FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a module on which the display device with a touch detection function according to the second embodiment is mounted. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図18に示すように、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置100b及び表示システム1bにおいて、RC信号(フローティング状態解除信号)は、処理部200aから出力されるものとする。   As shown in FIG. 18, in the display device 100b with a touch detection function and the display system 1b according to the present embodiment, an RC signal (floating state release signal) is output from the processing unit 200a.

図19に示すように、実施形態3に係るタッチ検出機能付き表示装置100bは、タッチ検出機能付き表示部10と、ゲートドライバ12と、駆動電極ドライバ14と、表示制御用IC(第1のIC)19と、タッチ検出用IC(第2のIC)18aとを含む。タッチ検出機能付き表示部10、ゲートドライバ12、及び駆動電極ドライバ14は、ガラス基板であるTFT基板21bに形成されている。また、実施形態3に係る表示システム1bは、タッチ検出機能付き表示装置100bと、ホストIC17aとを含み構成される。   As illustrated in FIG. 19, the display device with a touch detection function 100 b according to the third embodiment includes a display unit with a touch detection function 10, a gate driver 12, a drive electrode driver 14, and a display control IC (first IC). ) 19 and a touch detection IC (second IC) 18a. The display unit with a touch detection function 10, the gate driver 12, and the drive electrode driver 14 are formed on a TFT substrate 21b that is a glass substrate. The display system 1b according to the third embodiment includes a display device with a touch detection function 100b and a host IC 17a.

表示制御用IC19は、TFT基板21bにCOG(Chip On Glass)実装されたチップであり、表示制御部11を内蔵したものである。   The display control IC 19 is a chip mounted on the TFT substrate 21b by COG (Chip On Glass), and includes the display control unit 11.

タッチ検出用IC18aは、TFT基板21bの短辺側に設けられたフレキシブル基板Tに実装されており、タッチ検出部40を内蔵したものである。   The touch detection IC 18a is mounted on a flexible substrate T provided on the short side of the TFT substrate 21b, and includes a touch detection unit 40.

ホストIC17aは、タッチ検出機能付き表示装置100bの外部に設けられ、フレキシブル基板Tを介してタッチ検出機能付き表示装置100bに接続されており、処理部200aを内蔵したものである。   The host IC 17a is provided outside the display device with a touch detection function 100b, is connected to the display device with a touch detection function 100b through a flexible substrate T, and includes a processing unit 200a.

次に、本実施形態に係る表示システム1bの動作を詳細に説明する。図20は、実施形態3に係る表示システムの動作のタイミング図の一例を示す図である。なお、実施形態2に係る表示システム1bにおけるジェスチャ判定フローは、実施形態1において説明した図15と同様であるので、説明を省略する。   Next, the operation of the display system 1b according to this embodiment will be described in detail. FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a timing chart of the operation of the display system according to the third embodiment. In addition, since the gesture determination flow in the display system 1b according to the second embodiment is the same as that in FIG. 15 described in the first embodiment, description thereof is omitted.

図20に示す例において、(A)はタッチ検出用IC18aのタッチ検出モードを示している。(B)はホストIC17aから表示制御用IC19に送信されるコマンドを示し、(C)はホストIC17aとタッチ検出用IC18aとの間で送受信されるコマンドを示している。(D)はタッチ検出電極TDLに与える駆動信号を示し、(E)は駆動電極COMLに与える駆動信号を示している。(F)は、タッチ検出用IC18aから表示制御用IC19に実装されたスイッチ制御部110を含む一部機能を起動させるためのハードウェアリセット信号であるRESX2信号を示し、(G)はタッチ検出用IC18aから表示制御用IC19に出力される制御信号であるTRGT信号を示し、(H)は処理部200aから表示制御部11のスイッチ制御部110に出力されるRC信号(フローティング状態解除信号)を示している。(I)は表示制御用ICにおける表示動作タイミングを示し、(J)は表示制御部11のスイッチ制御部110から出力されるSELF_EN信号、GOFF信号、xDISC信号の動作タイミングを示し、(K)は表示制御部11のスイッチ制御部110から出力されるASW信号の動作タイミングを示している。   In the example shown in FIG. 20, (A) shows the touch detection mode of the touch detection IC 18a. (B) shows a command transmitted from the host IC 17a to the display control IC 19, and (C) shows a command transmitted / received between the host IC 17a and the touch detection IC 18a. (D) shows a drive signal given to the touch detection electrode TDL, and (E) shows a drive signal given to the drive electrode COML. (F) shows a RESX2 signal that is a hardware reset signal for activating some functions including the switch control unit 110 mounted on the display control IC 19 from the touch detection IC 18a, and (G) is for touch detection. A TRGT signal that is a control signal output from the IC 18a to the display control IC 19 is shown, and (H) shows an RC signal (floating state release signal) output from the processing unit 200a to the switch control unit 110 of the display control unit 11. ing. (I) shows the display operation timing in the display control IC, (J) shows the operation timing of the SELF_EN signal, the GOFF signal, and the xDISC signal output from the switch control unit 110 of the display control unit 11, and (K) shows The operation timing of the ASW signal output from the switch control unit 110 of the display control unit 11 is shown.

初期タイミングt0において、タッチ検出用IC18aは、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式により(図20(D))、第2のタッチ検出モードで動作している(図20(A))。タッチ検出用IC18aは、この第2のタッチ検出モードにより、スリープモードにおけるタッチ操作を検出する。具体的には、第2のタッチ検出モードで動作しているタッチ検出期間(タイミングt0〜t1期間)内において、第1駆動ドライバからタッチ検出電極TDLに所定間隔で駆動信号が出力され、第1検出部42−1において、タッチ検出電極TDLの電圧変動(第1検出部42−1に入力される第2のタッチ検出信号Vdet2の電圧変動)が検出され、この第2のタッチ検出信号Vdet2の電圧変動に基づき、タッチ操作の検出が行われる。このとき、表示制御用IC19は、RESX2信号等の外部信号を受信するための機能ブロック以外の動作を停止している。また、このとき、タッチ検出用IC18aが出力するRESX2信号、TRGT信号、RC信号は、インアクティブ(ローレベル)である(図20(F)、(G)、(H))。   At the initial timing t0, the touch detection IC 18a operates in the second touch detection mode (FIG. 20A) by the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL (FIG. 20D). The touch detection IC 18a detects a touch operation in the sleep mode in the second touch detection mode. Specifically, a drive signal is output from the first drive driver to the touch detection electrode TDL at a predetermined interval in the touch detection period (timing t0 to t1) operating in the second touch detection mode, and the first In the detection unit 42-1, the voltage variation of the touch detection electrode TDL (the voltage variation of the second touch detection signal Vdet2 input to the first detection unit 42-1) is detected, and the second touch detection signal Vdet2 is detected. A touch operation is detected based on the voltage fluctuation. At this time, the display control IC 19 stops operations other than the functional block for receiving an external signal such as the RESX2 signal. At this time, the RESX2 signal, the TRGT signal, and the RC signal output from the touch detection IC 18a are inactive (low level) (FIGS. 20F, 20G, and 20H).

タッチ検出用IC18aは、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式による第2のタッチ検出モードによりタッチ操作を検出すると(図20(D))、タイミングt1において、RESX2信号をアクティブ(ハイレベル)にする(図20(F))。RESX2信号は、タッチ検出用IC18aから表示制御用IC19に送られる。表示制御用IC19は、タイミングt1においてRESX2信号がアクティブになると、スイッチ制御部110を含む一部機能が起動する。   When the touch detection IC 18a detects a touch operation in the second touch detection mode based on the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL (FIG. 20D), the RESX2 signal becomes active (high level) at timing t1. (FIG. 20F). The RESX2 signal is sent from the touch detection IC 18a to the display control IC 19. When the RESX2 signal becomes active at the timing t1, the display control IC 19 activates some functions including the switch control unit 110.

続くタイミングt2において、タッチ検出用IC18aは、TRGT信号をアクティブ(ハイレベル)にすると共に(図20(G))、第1駆動ドライバ41−1及び第2駆動ドライバ41−2を起動する。TRGT信号は、タッチ検出用IC18aから表示制御用IC19に送られる。表示制御用IC19のスイッチ制御部110は、タイミングt1においてTRGT信号がアクティブになると、ゲートドライバ12及びゲート信号スイッチ120を制御して走査信号線GCLをフローティング状態とし、ソース信号スイッチ130を制御して画素信号線SGLをフローティング状態とすると共に、駆動信号スイッチ140を制御して第2駆動ドライバ41−2の出力を駆動電極COMLに接続する。例えば、図20に示す例において、スイッチ制御部110は、ゲートドライバ12を制御するxDISC信号、ゲート信号スイッチ120を制御するGOFF信号、及び駆動信号スイッチ140を制御するSELF_EN信号をアクティブ(ハイレベル)とし(図20(J))、ソース信号スイッチ130を制御するASW信号をインアクティブ(ローレベル)とする(図20(K))。   At the subsequent timing t2, the touch detection IC 18a activates the TRGT signal (FIG. 20G) and activates the first drive driver 41-1 and the second drive driver 41-2. The TRGT signal is sent from the touch detection IC 18 a to the display control IC 19. When the TRGT signal becomes active at timing t1, the switch control unit 110 of the display control IC 19 controls the gate driver 12 and the gate signal switch 120 to place the scanning signal line GCL in a floating state, and controls the source signal switch 130. The pixel signal line SGL is set in a floating state, and the drive signal switch 140 is controlled to connect the output of the second drive driver 41-2 to the drive electrode COML. For example, in the example shown in FIG. 20, the switch control unit 110 activates (high level) the xDISC signal for controlling the gate driver 12, the GOFF signal for controlling the gate signal switch 120, and the SELF_EN signal for controlling the drive signal switch 140. (FIG. 20 (J)), the ASW signal for controlling the source signal switch 130 is made inactive (low level) (FIG. 20 (K)).

タッチ検出用IC18aは、タイミングt3において、所定のインターバルで、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式と駆動電極COMLの自己静電容量方式を併用し(図20(D)、(E))、第3のタッチ検出モードでの動作を開始する(図20(A))。タッチ検出用IC18aは、この第3のタッチ検出モードにより、スリープモードにおいてタッチ操作が行われた座標を検出する。具体的には、第3のタッチ検出モードで動作しているタッチ検出期間(タイミングt3〜t4期間)内において、第1駆動ドライバからタッチ検出電極TDLに所定間隔で第1の駆動信号が出力され、第1検出部42−1において、タッチ検出電極TDLの電圧変動(第1検出部42−1に入力される第3のタッチ検出信号Vdetの電圧変動)が検出され、第2駆動ドライバから駆動電極COMLに所定間隔で第2の駆動信号が出力され、第2検出部42−2において、駆動電極COMLの電圧変動(第2検出部42−2に入力される第4のタッチ検出信号Vdetの電圧変動)が検出され、これら第3のタッチ検出信号Vdet3の電圧変動及び第4のタッチ検出信号Vdet4の電圧変動に基づき、タッチ操作が行われた座標の検出が行われる。この第3のタッチ検出モード中のタッチ検出期間において、スイッチ制御部110は、一時的に走査信号線GCL及び画素信号SGLのフローティング状態を解除する。すなわち、この第3のタッチ検出モード中のタッチ検出期間において、スイッチ制御部110は、走査信号線GCL及び画素信号SGLが間欠的にフローティング状態となるように制御する。本実施形態では、図20に示す例において、ホストIC17aの処理部200aは、表示制御用IC19のスイッチ制御部110に出力されるRC信号(フローティング状態解除信号)を一時的にアクティブ(ハイレベル)とする(図20(H))。より具体的には、タッチ検出用IC18aは、ホストIC17aの処理部200aに対し、一時的にタッチ検出電極TDLの自己静電容量方式と駆動電極COMLの自己静電容量方式を併用したタッチ検出機能をOFFすることを示す信号(a,b,a’,b’)を送信する。図20に示す例では、ホストIC17aの処理部200aは、信号aによりRC信号をアクティブ(ハイレベル)とし、信号bによりRC信号をインアクティブ(ローレベル)とし、信号a’によりRC信号をアクティブ(ハイレベル)とし、信号b’によりRC信号をインアクティブ(ローレベル)とする(図20(C))。これにより、スイッチ制御部110から出力されるxDISC信号、GOFF信号、SELF_EN信号、及びASW信号のそれぞれのロジックが反転し、一時的に走査信号線GCL及び画素信号SGLのフローティング状態が解除される。なお、走査信号線GCL及び画素信号SGLのフローティング状態を解除するタイミングは、例えば、通常動作モードにおける1フレーム期間と同期して定期的であるのが好ましい(例えば、60Hz(1周期=16.7ms))。このように周期的に走査信号線GCL及び画素信号SGLのフローティング状態を解除することにより、走査信号線GCL及び画素信号SGLは、間欠的にフローティング状態となる。   The touch detection IC 18a uses the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL and the self-capacitance method of the drive electrode COML at a predetermined interval at timing t3 (FIGS. 20D and 20E). The operation in the third touch detection mode is started (FIG. 20A). The touch detection IC 18a detects the coordinates at which the touch operation is performed in the sleep mode in the third touch detection mode. Specifically, the first drive signal is output from the first drive driver to the touch detection electrode TDL at a predetermined interval within the touch detection period (timing t3 to t4) operating in the third touch detection mode. In the first detection unit 42-1, the voltage variation of the touch detection electrode TDL (the voltage variation of the third touch detection signal Vdet input to the first detection unit 42-1) is detected and driven from the second drive driver. The second drive signal is output to the electrode COML at a predetermined interval. In the second detection unit 42-2, the voltage variation of the drive electrode COML (the fourth touch detection signal Vdet input to the second detection unit 42-2). Voltage fluctuation) is detected, and based on the voltage fluctuation of the third touch detection signal Vdet3 and the voltage fluctuation of the fourth touch detection signal Vdet4, detection of the coordinates where the touch operation is performed is detected. Divide. In the touch detection period in the third touch detection mode, the switch control unit 110 temporarily cancels the floating state of the scanning signal line GCL and the pixel signal SGL. That is, in the touch detection period in the third touch detection mode, the switch control unit 110 performs control so that the scanning signal line GCL and the pixel signal SGL are intermittently in a floating state. In the present embodiment, in the example shown in FIG. 20, the processing unit 200a of the host IC 17a temporarily activates (high level) the RC signal (floating state release signal) output to the switch control unit 110 of the display control IC 19. (FIG. 20H). More specifically, the touch detection IC 18a has a touch detection function that temporarily uses the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL and the self-capacitance method of the drive electrode COML for the processing unit 200a of the host IC 17a. A signal (a, b, a ′, b ′) indicating that is turned off is transmitted. In the example shown in FIG. 20, the processing unit 200a of the host IC 17a makes the RC signal active (high level) by the signal a, makes the RC signal inactive (low level) by the signal b, and activates the RC signal by the signal a ′. (High level), and the RC signal is made inactive (low level) by the signal b ′ (FIG. 20C). As a result, the logics of the xDISC signal, GOFF signal, SELF_EN signal, and ASW signal output from the switch control unit 110 are inverted, and the floating state of the scanning signal line GCL and the pixel signal SGL is temporarily released. The timing for releasing the floating state of the scanning signal line GCL and the pixel signal SGL is preferably, for example, periodically in synchronization with one frame period in the normal operation mode (for example, 60 Hz (1 period = 16.7 ms). )). Thus, by periodically releasing the floating state of the scanning signal line GCL and the pixel signal SGL, the scanning signal line GCL and the pixel signal SGL are intermittently in a floating state.

タッチ検出用IC18aは、タイミングt4において、ホストIC17aに対し、タッチ操作を検出したことを示すコマンドAを送信すると共に(図20(C))、タッチ操作が行われた座標を検出信号出力Voutとして出力する。   At timing t4, the touch detection IC 18a transmits a command A indicating that the touch operation has been detected to the host IC 17a (FIG. 20C), and the coordinates at which the touch operation has been performed are used as the detection signal output Vout. Output.

ホストIC17aには、スリープモードから通常動作モードに移行するためのタッチパネル30上における軌跡パターンが定義されたジェスチャが登録されている。ホストIC17aは、タッチ検出用IC18aにより検出された座標の軌跡と、上述したジェスチャで定義された軌跡パターンとを照合し、これらが一致した場合、タイミングt5において、表示制御用IC19に対し、スリープモードの解除コマンドBを送信する(図20(B))。表示制御用IC19は、スリープモードの解除コマンドBを受信すると、通常動作モードでの動作に必要な機能ブロックが起動して通常動作モードに移行する(図20(I))。   In the host IC 17a, a gesture in which a locus pattern on the touch panel 30 for shifting from the sleep mode to the normal operation mode is defined is registered. The host IC 17a collates the locus of coordinates detected by the touch detection IC 18a with the locus pattern defined by the above-described gesture, and if they match, the host IC 17a makes a sleep mode to the display control IC 19 at timing t5. The release command B is transmitted (FIG. 20B). When receiving the sleep mode cancel command B, the display control IC 19 activates a functional block necessary for operation in the normal operation mode and shifts to the normal operation mode (FIG. 20 (I)).

続くタイミングt6において、ホストIC17aは、タッチ検出用IC18aに対し、通常動作モードにおける第1のタッチ検出モードへの移行コマンドCを送信する(図20(C))。   At subsequent timing t6, the host IC 17a transmits a command C for shifting to the first touch detection mode in the normal operation mode to the touch detection IC 18a (FIG. 20C).

続くタイミングt7において、タッチ検出用IC18aは、通常動作モードにおける第1のタッチ検出モードでの動作を開始する(図20(A))。タッチ検出用IC18aは、この第1のタッチ検出モードにおいて、駆動電極COMLとタッチ検出電極TDLとの間の相互静電容量方式によりタッチ操作及び当該タッチ操作が行われた座標を検出する。具体的には、第1のタッチ検出モードで動作しているタッチ検出期間(タイミングt7〜t8期間)内において、駆動電極ドライバから駆動電極COMLに所定間隔で駆動信号Vcomが出力され、第1検出部42−1において、タッチ検出電極TDLの電圧変動(第1検出部42−1に入力される第1のタッチ検出信号Vdet1の電圧変動)が検出され、この第1のタッチ検出信号Vdet1の電圧変動に基づき、タッチ操作及び当該タッチ操作が行われた座標の検出が行われる。通常動作モードでは、ホストIC17aは、第1のタッチ検出モードにより検出された座標からジェスチャを検出して、当該ジェスチャに対応した制御を行う。また、この通常動作モードにおいて、一定期間タッチ操作が行われなかった場合や、ユーザが意図的にスリープモードに移行する操作(例えば、表示OFF)を行った場合には、ホストIC17aは、タッチ検出機能付き表示装置100をスリープモードに移行させる。   At subsequent timing t7, the touch detection IC 18a starts the operation in the first touch detection mode in the normal operation mode (FIG. 20A). In this first touch detection mode, the touch detection IC 18a detects the touch operation and the coordinates at which the touch operation has been performed by the mutual capacitance method between the drive electrode COML and the touch detection electrode TDL. Specifically, the drive signal Vcom is output from the drive electrode driver to the drive electrode COML at a predetermined interval within the touch detection period (timing t7 to t8) operating in the first touch detection mode, and the first detection is performed. In the unit 42-1, the voltage variation of the touch detection electrode TDL (the voltage variation of the first touch detection signal Vdet1 input to the first detection unit 42-1) is detected, and the voltage of the first touch detection signal Vdet1 is detected. Based on the fluctuation, the touch operation and the coordinates where the touch operation is performed are detected. In the normal operation mode, the host IC 17a detects a gesture from the coordinates detected in the first touch detection mode, and performs control corresponding to the gesture. Further, in this normal operation mode, when the touch operation is not performed for a certain period of time, or when the user intentionally shifts to the sleep mode (for example, display OFF), the host IC 17a detects the touch detection. The function-equipped display device 100 is shifted to the sleep mode.

図20に示す例では、タイミングt8において、ホストIC17aから表示制御用IC19に対してスリープモードへの移行コマンドDが送信される例を示している(図20(B))。表示制御用IC19は、通常モードにおける表示動作を停止する。   The example shown in FIG. 20 shows an example in which the transition command D for entering the sleep mode is transmitted from the host IC 17a to the display control IC 19 at the timing t8 (FIG. 20B). The display control IC 19 stops the display operation in the normal mode.

続くタイミングt9において、ホストIC17aからタッチ検出用IC18aに対してスリープモードにおける第2のタッチ検出モードへの移行コマンドEが送信され、タッチ検出用IC18aは、タッチ検出電極TDLの自己静電容量方式による第2のタッチ検出モードによりタッチ操作の検出を開始すると共に、RESX2信号をインアクティブ(ローレベル)にする(図20(F))。表示制御用IC19は、タイミングt8においてRESX2信号がインアクティブになると、RESX2信号等の外部信号を受信するための機能ブロック以外の動作を停止する。   At subsequent timing t9, the host IC 17a transmits a command E for shifting to the second touch detection mode in the sleep mode to the touch detection IC 18a, and the touch detection IC 18a uses the self-capacitance method of the touch detection electrode TDL. The detection of the touch operation is started in the second touch detection mode, and the RESX2 signal is made inactive (low level) (FIG. 20F). When the RESX2 signal becomes inactive at timing t8, the display control IC 19 stops the operation other than the functional block for receiving the external signal such as the RESX2 signal.

本実施形態においても、上記動作により、実施形態1,2と同様の効果を得ることができる。すなわち、実施形態1,2と同様に、第3のタッチ検出モード中のタッチ検出期間内において、画素信号線SGLと走査信号線GCLとを間欠的にフローティング状態とすることで、駆動電極COMLと画素信号線SGLとの間の容量結合、及び、駆動電極COMLと走査信号線GCLとの間の容量結合による検出精度の低下を抑制すると共に、走査信号線GCL及び画素信号線SGLに予期しない電圧が印加されることにより発生する表示パネル20の焼き付きを抑制することができ、スリープモードにおいて画面の黒浮き等の表示異常が発生することを防止することができる。   Also in the present embodiment, the same effects as in the first and second embodiments can be obtained by the above operation. That is, similarly to the first and second embodiments, the pixel signal line SGL and the scanning signal line GCL are intermittently floated in the touch detection period in the third touch detection mode, so that the drive electrode COML A reduction in detection accuracy due to capacitive coupling between the pixel signal line SGL and capacitive coupling between the drive electrode COML and the scanning signal line GCL is suppressed, and an unexpected voltage is applied to the scanning signal line GCL and the pixel signal line SGL. It is possible to suppress the burn-in of the display panel 20 caused by the application of, and it is possible to prevent display abnormality such as black floating of the screen in the sleep mode.

本実施形態により、表示パネルとタッチパネルとを一体化したタッチ検出機能付き表示パネルを用いた構成において、スリープモード時にジェスチャ検出機能を実現する際の低消費電力化を実現可能なタッチ検出機能付き表示装置100b及び表示システム1bを提供することができる。   According to this embodiment, in a configuration using a display panel with a touch detection function in which a display panel and a touch panel are integrated, a display with a touch detection function that can realize low power consumption when realizing a gesture detection function in the sleep mode. An apparatus 100b and a display system 1b can be provided.

1,1a,1b 表示システム
2 画素基板
3 対向基板
6 液晶層
10 タッチ検出機能付き表示部
11,11a 表示制御部
12 ゲートドライバ
13 ソースドライバ
14 駆動電極ドライバ
17,17a ホストIC
18,18a タッチ検出用IC
19 表示制御用IC
20 表示パネル
21,21a,21b TFT基板
22 画素電極
24 絶縁層
30 タッチパネル
31 ガラス基板
32 カラーフィルタ
35A,35B 偏光板
40 タッチ検出部
41−1 第1駆動ドライバ
41−2 第2駆動ドライバ
42−1 第1検出部
42−2 第2検出部
43−1 第1A/D変換部
43−2 第2A/D変換部
44 信号処理部
45 座標抽出部
46 検出タイミング制御部
100,100a,100b タッチ検出機能付き表示装置
110,110a スイッチ制御部(フローティング状態制御部)
111 クロック生成部
120 ゲート信号スイッチ
130 ソース信号スイッチ
140 駆動信号スイッチ
200,200a 処理部
401 クロック生成部
COML 駆動電極(第2電極)
GCL 走査信号線
LC 液晶素子
Pix 画素
SPix 副画素
SGL 画素信号線
TDL タッチ検出電極(第1電極)
Tr TFT素子
Vcom 駆動信号
Vdet1 第1のタッチ検出信号
Vdet2 第2のタッチ検出信号
Vdet3 第3のタッチ検出信号
Vdet4 第4のタッチ検出信号
Vdisp 映像信号
Vpix 画素信号
Vscan 走査信号
1, 1a, 1b Display system 2 Pixel substrate 3 Counter substrate 6 Liquid crystal layer 10 Display unit with touch detection function 11, 11a Display control unit 12 Gate driver 13 Source driver 14 Drive electrode driver 17, 17a Host IC
18, 18a Touch detection IC
19 Display control IC
20 Display panel 21, 21a, 21b TFT substrate 22 Pixel electrode 24 Insulating layer 30 Touch panel 31 Glass substrate 32 Color filter 35A, 35B Polarizing plate 40 Touch detection unit 41-1 First drive driver 41-2 Second drive driver 42-1 First detection unit 42-2 Second detection unit 43-1 First A / D conversion unit 43-2 Second A / D conversion unit 44 Signal processing unit 45 Coordinate extraction unit 46 Detection timing control unit 100, 100a, 100b Touch detection function Display device 110, 110a Switch control unit (floating state control unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 111 Clock generation part 120 Gate signal switch 130 Source signal switch 140 Drive signal switch 200,200a Processing part 401 Clock generation part COML Drive electrode (2nd electrode)
GCL scanning signal line LC liquid crystal element Pix pixel SPix subpixel SGL pixel signal line TDL touch detection electrode (first electrode)
Tr TFT element Vcom drive signal Vdet1 first touch detection signal Vdet2 second touch detection signal Vdet3 third touch detection signal Vdet4 fourth touch detection signal Vdisp video signal Vpix pixel signal Vscan scanning signal

Claims (10)

画像表示を行う表示パネルと、タッチ入力を検出するタッチパネルとを一体化したタッチ検出機能付き表示装置であって、
前記タッチパネルに形成され、一方向に延在して配設された複数の第1電極と、
前記表示パネルに形成され、前記第1電極に平面視で交差して配設され、画像が表示される表示領域を形成する複数の画素に共通の電位を与える共通電極としても機能する第2電極と、
前記表示パネルに前記第2電極と共に形成され、互いに平面視で交差して配設された複数の画素信号線及び複数の走査信号線と、
を備え、
所定間隔で、前記第1電極に第1の駆動信号を印加すると共に前記第2電極に第2の駆動信号を印加し、前記第1電極の電圧変動及び前記第2電極の電圧変動に基づきタッチ検出を行うタッチ検出期間内において、前記画素信号線と前記走査信号線とをフローティング状態とし、
画像表示を制御する表示制御部と、
タッチ検出を行うタッチ検出部と、
前記フローティング状態を制御するフローティング状態制御部と、
を備え、
前記表示制御部と前記フローティング状態制御部とが実装された第1のICと、
前記タッチ検出部が実装された第2のICと、
を有し、
前記フローティング状態制御部は、
前記タッチ検出期間内において、前記画素信号線と前記走査信号線とが前記フローティング状態となるように制御する
タッチ検出機能付き表示装置。
A display device with a touch detection function in which a display panel for displaying an image and a touch panel for detecting a touch input are integrated,
A plurality of first electrodes formed on the touch panel and extending in one direction;
A second electrode that is formed on the display panel and is arranged so as to intersect the first electrode in plan view and also functions as a common electrode that applies a common potential to a plurality of pixels that form a display region in which an image is displayed. When,
A plurality of pixel signal lines and a plurality of scanning signal lines formed together with the second electrode on the display panel and arranged to intersect with each other in plan view;
With
A first drive signal is applied to the first electrode and a second drive signal is applied to the second electrode at predetermined intervals, and a touch is performed based on the voltage variation of the first electrode and the voltage variation of the second electrode. In the touch detection period in which detection is performed, the pixel signal line and the scanning signal line are in a floating state ,
A display control unit for controlling image display;
A touch detection unit for performing touch detection;
A floating state control unit for controlling the floating state;
With
A first IC on which the display control unit and the floating state control unit are mounted;
A second IC on which the touch detection unit is mounted;
Have
The floating state control unit
A display device with a touch detection function that controls the pixel signal line and the scanning signal line to be in the floating state within the touch detection period .
前記タッチ検出部は、前記タッチ検出期間内において、前記第1電極に対し前記第1の駆動信号を出力すると共に、前記第2電極に対し前記第2の駆動信号を出力する
請求項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
The touch detection unit, within the touch detection period, the outputs a first driving signal to the first electrode, according to claim 1 to said second electrode for outputting the second driving signal Display device with touch detection function.
前記タッチ検出部は、前記タッチ検出期間内において、前記フローティング状態制御部に対し、前記フローティング状態を一時的に解除させるフローティング状態解除信号を送信する
請求項又は請求項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
The touch detection unit, within the touch detection period, the relative floating state control unit, a touch detection function according to claim 1 or claim 2 transmits a floating state release signal to temporarily release the floating state Display device.
前記第1のICは、
前記タッチ検出期間内において、少なくとも前記フローティング状態制御部以外の動作を停止する
請求項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
The first IC is:
The display device with a touch detection function according to claim 1 , wherein operations other than at least the floating state control unit are stopped within the touch detection period.
前記第2のICは、
前記タッチ検出期間内において、前記フローティング状態制御部に対し、前記フローティング状態を定期的に解除させるフローティング状態解除信号を出力する
請求項1又は請求項4に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
The second IC is:
Within the touch detection period, the relative floating state control unit, display device with a touch detection function according to claim 1 or claim 4 outputs a floating state release signal for releasing regularly the floating state.
請求項1乃至請求項の何れか一項に記載のタッチ検出機能付き表示装置と、
前記タッチ検出機能付き表示装置を制御する処理部と、
を備え、
前記タッチ検出期間は、前記表示パネルへの画像表示機能を停止したスリープモードにてタッチ検出を行う期間であり、
前記処理部は、
前記スリープモードから、前記表示パネルへの画像表示機能を動作させる通常動作モードに移行するための前記タッチパネル上における軌跡パターンが定義されたジェスチャが登録され、前記タッチ検出期間内において検出された座標の軌跡と、当該ジェスチャで定義された軌跡パターンとが一致した場合に、前記スリープモードから前記通常動作モードに移行する
表示システム。
A display device with a touch detection function according to any one of claims 1 to 5 ,
A processing unit for controlling the display device with a touch detection function;
With
The touch detection period is a period for performing touch detection in a sleep mode in which an image display function on the display panel is stopped,
The processor is
A gesture defining a trajectory pattern on the touch panel for shifting from the sleep mode to a normal operation mode for operating an image display function on the display panel is registered, and coordinates detected within the touch detection period are registered. A display system that shifts from the sleep mode to the normal operation mode when a trajectory matches a trajectory pattern defined by the gesture.
前記処理部が実装されたホストICを有する
請求項に記載の表示システム。
The display system according to claim 6 , further comprising a host IC on which the processing unit is mounted.
請求項1又は請求項に記載のタッチ検出機能付き表示装置と、
前記タッチ検出機能付き表示装置を制御する処理部と、
を備え、
前記タッチ検出期間は、前記表示パネルへの画像表示機能を停止したスリープモードにてタッチ検出を行う期間であり、
前記処理部は、
前記スリープモードから、前記表示パネルへの画像表示機能を動作させる通常動作モードに移行するための前記タッチパネル上における軌跡パターンが定義されたジェスチャが登録され、前記タッチ検出期間内において検出された座標の軌跡と、当該ジェスチャで定義された軌跡パターンとが一致した場合に、前記スリープモードから前記通常動作モードに移行する
表示システム。
A display device with a touch detection function according to claim 1 or 2 ,
A processing unit for controlling the display device with a touch detection function;
With
The touch detection period is a period for performing touch detection in a sleep mode in which an image display function on the display panel is stopped,
The processor is
A gesture defining a trajectory pattern on the touch panel for shifting from the sleep mode to a normal operation mode for operating an image display function on the display panel is registered, and coordinates detected within the touch detection period are registered. A display system that shifts from the sleep mode to the normal operation mode when a trajectory matches a trajectory pattern defined by the gesture.
前記処理部は、前記タッチ検出部から出力される信号に基づき、前記タッチ検出期間内において、前記フローティング状態制御部に対し、前記フローティング状態を定期的に解除させるフローティング状態解除信号を出力する
請求項に記載の表示システム。
The processing unit outputs a floating state release signal that periodically releases the floating state to the floating state control unit based on a signal output from the touch detection unit within the touch detection period. 9. The display system according to 8 .
前記処理部が実装されたホストICを有する
請求項に記載の表示システム。
The display system according to claim 9 , further comprising a host IC on which the processing unit is mounted.
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