JP5475498B2 - Display device with touch panel - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置上にタッチパネルが設けられたタッチパネル付き表示装置に関する。   The present invention relates to a display device with a touch panel in which a touch panel is provided on the display device.

図８は、一般的なタッチパネル付き表示装置の構成例を示す説明図である。タッチパネル付き表示装置は、図８に例示するように、画像を表示する液晶表示パネル９２の上層にタッチパネル９１を備える。なお、液晶表示パネル９２は、両面に偏光板９３を備え、液晶表示パネル９２の背面には、バックライト９４が設けられる。タッチパネル９１は、液晶表示パネル９２の上層に貼り付けられ、さらに、タッチパネル９１の上層にカバーレンズ９５が貼り付けられる。なお、カバーレンズ９５を備えずに、タッチパネル９１がカバーレンズとして兼用される場合もある。   FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a general display device with a touch panel. As illustrated in FIG. 8, the display device with a touch panel includes a touch panel 91 in an upper layer of a liquid crystal display panel 92 that displays an image. The liquid crystal display panel 92 includes polarizing plates 93 on both sides, and a backlight 94 is provided on the back surface of the liquid crystal display panel 92. The touch panel 91 is attached to the upper layer of the liquid crystal display panel 92, and the cover lens 95 is further attached to the upper layer of the touch panel 91. In some cases, the touch panel 91 is also used as a cover lens without the cover lens 95.

タッチパネル９１は、例えば、タッチパネルコントローラ９８が配置されたＦＰＣ（Flexible Printed Circuits ：フレキシブルプリント基板）９９が取り付けられる。液晶表示パネル９２には、液晶表示パネル９２を駆動する表示パネルコントローラ９６や、表示パネルコントローラ９６への配線が配置されるＦＰＣ９７が取り付けられる。   For example, an FPC (Flexible Printed Circuits) 99 on which a touch panel controller 98 is disposed is attached to the touch panel 91. The liquid crystal display panel 92 is attached with a display panel controller 96 that drives the liquid crystal display panel 92 and an FPC 97 on which wiring to the display panel controller 96 is arranged.

液晶表示パネル９２は、例えば、画素毎にＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子を備えるアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルであり、表示パネルコントローラ９６が、各行を線順次に走査して画像を表示させる。   The liquid crystal display panel 92 is an active matrix type liquid crystal display panel having switching elements such as TFTs (Thin Film Transistors) for each pixel, for example, and the display panel controller 96 scans each row line-sequentially to display an image. Let

タッチパネル９１として、投影型静電容量方式のタッチパネルが用いられる。投影型静電容量方式のタッチパネルでは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明電極をセンサとして静電容量を計測し、タッチパネルに対する指等の導体の接触位置を検出する。なお、静電容量の計測では、静電容量の大きさに応じて数値化される値の計測を行えばよく、ピコファラド単位で静電容量を計測する計測態様でなくてもよい。投影型静電容量方式のタッチパネルには、以下に示す２つの方式がある。   As the touch panel 91, a projected capacitive touch panel is used. In a projected capacitive touch panel, a capacitance is measured using a transparent electrode such as ITO (Indium Tin Oxide) as a sensor, and a contact position of a conductor such as a finger with respect to the touch panel is detected. In the capacitance measurement, a value that is digitized according to the size of the capacitance may be measured, and the capacitance may not be a measurement mode in which the capacitance is measured in picofarads. There are the following two types of projected capacitive touch panels.

第１の方式は、個々の透明電極と、タッチパネルへの接触物（例えば指）とによって形成されるキャパシタの静電容量を計測する方式である。この方式は、自己容量計測方式（Self Capacitance方式）と呼ばれることもある。図９は、第１の方式（Self Capacitance方式）を採用するタッチパネルの電極の配置例を示す説明図である。図９に示す例では、６本の横向きの電極Ｘ１〜Ｘ６と、５本の縦向きの電極Ｙ１〜Ｙ５を配置した例を示している。第１の方式では、Ｘ６，Ｘ５，Ｘ４，Ｘ３，Ｘ２，Ｘ１，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４，Ｙ５の順に各電極を１本ずつ選択し、選択した電極と指とで形成されるキャパシタの静電容量を計測し、その静電容量に基づいて、指の接触位置の位置を検出する。図９に示す例では、縦軸方向と横軸方向のそれぞれにおける位置を検出することで、パネル上の接触位置を特定できる。なお、横向きの電極と縦向きの電極は、それらの交差部において絶縁とされている。   The first method is a method of measuring the capacitance of a capacitor formed by individual transparent electrodes and a contact object (for example, a finger) to the touch panel. This method is sometimes called a self-capacitance measurement method (Self Capacitance method). FIG. 9 is an explanatory diagram showing an arrangement example of electrodes of a touch panel employing the first method (Self Capacitance method). In the example shown in FIG. 9, an example in which six horizontal electrodes X1 to X6 and five vertical electrodes Y1 to Y5 are arranged is shown. In the first method, each electrode is selected one by one in the order of X6, X5, X4, X3, X2, X1, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, and a capacitor formed by the selected electrode and a finger is selected. The capacitance is measured, and the position of the finger contact position is detected based on the capacitance. In the example shown in FIG. 9, the contact position on the panel can be specified by detecting the position in each of the vertical axis direction and the horizontal axis direction. In addition, the horizontal electrode and the vertical electrode are insulated at their intersection.

第２の方式は、交差する透明電極によって形成されるキャパシタの静電容量を計測する方式である。この方式は、相互容量計測方式（Mutual Capacitance方式）と呼ばれることもある。交差する透明電極のうち、一方は、キャパシタに電荷を充放電させるために用いられる。この透明電極をドライブ側電極と称する。また、もう一方の電極は、キャパシタの静電容量を計測するために用いられる。この透明電極をセンス側電極と称する。指の接触により、キャパシタの静電容量は変動する。図１０は、第２の方式（Mutual Capacitance方式）を採用するタッチパネルの電極の配置例を示す説明図である。図１０では、６本のドライブ側電極Ｄ１〜Ｄ６と、５本のセンス側電極Ｓ１〜Ｓ５を直交させた場合を例示している。本例では、センス側電極Ｓ１〜Ｓ５により、３０箇所の電極交差位置に形成されるキャパシタの静電容量を順次計測し、指の接触位置を検出する。   The second method is a method of measuring the capacitance of a capacitor formed by intersecting transparent electrodes. This method may be called a mutual capacitance measurement method (Mutual Capacitance method). One of the intersecting transparent electrodes is used to charge and discharge the capacitor. This transparent electrode is referred to as a drive side electrode. The other electrode is used to measure the capacitance of the capacitor. This transparent electrode is referred to as a sense side electrode. The capacitance of the capacitor varies due to the finger contact. FIG. 10 is an explanatory diagram showing an arrangement example of electrodes of a touch panel adopting the second method (Mutual Capacitance method). FIG. 10 illustrates a case where six drive side electrodes D1 to D6 and five sense side electrodes S1 to S5 are orthogonal to each other. In this example, the capacitances of capacitors formed at 30 electrode intersection positions are sequentially measured by the sense-side electrodes S1 to S5, and the finger contact position is detected.

また、いずれの方式においても、タッチパネル９１に指等が接触すると、その位置に対応するキャパシタの静電容量は変化する。図１１は、タッチパネルへの接触による静電容量の変化の例を示す説明図である。図１１の横軸は時間軸であり、縦軸は静電容量の計測値を表す。図１１に示す時刻ｔ２〜ｔ３の期間中にタッチパネル９１に指が接触していたとする。指が接触していない間においても、静電容量は計測される。指が接触していない期間における静電容量の計測結果の変動の下限をＬ１とし、上限をＬ２とする。 In any method, when a finger or the like touches the touch panel 91, the capacitance of the capacitor corresponding to the position changes. FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example of a change in capacitance due to contact with the touch panel. The horizontal axis in FIG. 11 is the time axis, and the vertical axis represents the measured capacitance value. It is assumed that the finger touches the touch panel 91 during the period from time t 2 to time t 3 shown in FIG. The capacitance is measured even when the finger is not touching. Let L 1 be the lower limit of the variation in the capacitance measurement result during the period when the finger is not touching, and L 2 be the upper limit.

また、指がタッチパネル９１に接触すると、その接触位置に応じた透明電極によって計測される静電容量は上昇する。静電容量の計測結果は、予め定められた閾値と比較され、静電容量の計測結果が閾値を超えている期間中、指がタッチパネル９１に接触していると判定される。図１１に示す例では、時刻ｔ２〜ｔ３の期間に指が接触していると判定され、時刻ｔ１〜ｔ２の期間や、時刻ｔ３より後の期間は、非接触期間であると判定される。なお、時刻ｔ２〜ｔ３の期間では、静電容量の計測に用いられた透明電極に対応する位置が指の接触位置として検出される。また、接触期間と判定された期間における静電容量の平均値をＬ３とする。 Moreover, when a finger contacts the touch panel 91, the capacitance measured by the transparent electrode corresponding to the contact position increases. The capacitance measurement result is compared with a predetermined threshold value, and it is determined that the finger is in contact with the touch panel 91 during the period when the capacitance measurement result exceeds the threshold value. In the example shown in FIG. 11, it is determined that the finger is in contact during the period from time t 2 to t 3 , and the period from time t 1 to t 2 and the period after time t 3 are non-contact periods. It is determined. In the period from the time t 2 ~t 3, positions corresponding to the transparent electrodes used in the measurement of the capacitance is detected as a touch position of the finger. Further, the average value of the capacitance in the period it is determined that the contact time with L 3.

非接触期間における静電容量の変動幅をＰとし、指の接触による静電容量の変化量（増加量）をＱとする。Ｐ＝Ｌ２−Ｌ１であり、Ｑ＝Ｌ３−Ｌ２である。タッチパネルにおいて、Ｐに対するＱの割合（Ｑ／Ｐ）が１よりも大きく、さらにマージンを持っていることが、タッチパネルの感度を高める観点から好ましい。 Let P be the fluctuation range of the capacitance during the non-contact period, and Q be the amount of change (increase) in capacitance due to finger contact. P = L 2 −L 1 and Q = L 3 −L 2 . In the touch panel, the ratio of Q to P (Q / P) is preferably larger than 1 and further has a margin from the viewpoint of increasing the sensitivity of the touch panel.

また、特許文献１には、ディスプレイ装置において、タッチパネルのタッチ入力と関係ない映像入力が選択されているときに、タッチパネルが動作しないようにすることで、誤動作を防止するタッチパネル付き表示装置が記載されている。   Patent Document 1 describes a display device with a touch panel that prevents a touch panel from operating when a video input unrelated to touch input on the touch panel is selected in the display device, thereby preventing malfunction. ing.

特開２００２−１１６８７９号公報JP 2002-116879 A

タッチパネル付き表示装置では、表示された画像上の所望の位置をユーザが触れ、その接触位置をタッチパネルが検出する。従って、液晶表示パネル９２（図８参照）の上層にタッチパネル９１を重ねて配置しなければならない。すると、液晶表示パネル９２の線順次走査によるノイズの影響を受け、タッチパネル９１に指が接触していないにも関わらず、閾値を超える静電容量が計測されてしまうことがある。その結果、指が接触しているという誤った判定結果が生じる。   In a display device with a touch panel, a user touches a desired position on a displayed image, and the touch panel detects the contact position. Therefore, the touch panel 91 must be placed on the upper layer of the liquid crystal display panel 92 (see FIG. 8). As a result, the capacitance exceeding the threshold value may be measured even though the finger is not touching the touch panel 91 under the influence of noise caused by line sequential scanning of the liquid crystal display panel 92. As a result, an erroneous determination result that the finger is in contact occurs.

これを詳述すると、液晶表示パネル９２をタッチパネル９１の下方に配置しないタッチパネル９１単独の状態で静電容量を測定すると、静電容量の出力値（計測値）の変動幅は小さい。一方、液晶表示パネル９２をタッチパネル９１の下方に配置し、液晶表示パネルを駆動した状態で静電容量を測定すると、静電容量の計測値の変動幅は大きくなるとともに、静電容量の計測値が突出して大きくなる場合が生じる。この突出した値が閾値を超えると誤検出が生じることになる。   More specifically, when the capacitance is measured with the touch panel 91 alone without the liquid crystal display panel 92 disposed below the touch panel 91, the fluctuation range of the output value (measured value) of the capacitance is small. On the other hand, when the liquid crystal display panel 92 is arranged below the touch panel 91 and the capacitance is measured in a state where the liquid crystal display panel is driven, the fluctuation range of the measured value of the capacitance increases and the measured value of the capacitance. May protrude and become larger. If this protruding value exceeds the threshold value, erroneous detection occurs.

図１２は、液晶表示パネル９２の駆動に起因するノイズによって静電容量が閾値を超える状況を示す説明図である。図１２に示す例では、実際に指がタッチパネルに接触している期間は、時刻ｔ１４〜ｔ１５である。従って、時刻ｔ１４〜ｔ１５が接触期間と判定され、時刻ｔ１１〜ｔ１４の期間と、時刻ｔ１５より後の期間が非接触期間と判定されることが理想的である。しかし、図１２に示す例では、液晶表示パネル９２の駆動に起因するノイズにより、非接触期間であるはずの時刻ｔ１２〜ｔ１３の期間おいて、静電容量の計測値が閾値を超えている。この結果、図１２に示す例では、ｔ１２〜ｔ１３が接触期間として誤検出されることになる。 FIG. 12 is an explanatory diagram showing a situation in which the capacitance exceeds a threshold due to noise caused by driving the liquid crystal display panel 92. In the example shown in FIG. 12, actually the period in which the finger is in contact with the touch panel is time t 14 ~t 15. Therefore, the time t 14 ~t 15 is determined to contact period, it is ideal that the period of time t 11 ~t 14, the period after time t 15 is determined as non-contact period. However, in the example shown in FIG. 12, the measured capacitance value exceeds the threshold during the period of time t 12 to t 13 , which should be a non-contact period, due to noise caused by driving the liquid crystal display panel 92. Yes. As a result, in the example shown in FIG. 12, t 12 to t 13 are erroneously detected as the contact period.

また、図１２に示す例では、図１１に示す例と比較して、Ｌ２が閾値より高い値に上昇し、非接触期間における静電容量の変動幅Ｐが広がる。逆に、指の接触による静電容量の変化量Ｑが狭まる。そのため、Ｑ／Ｐの値が小さくなってしまう。 Further, in the example shown in FIG. 12, as compared with the example shown in FIG. 11, L 2 is increased to a higher value than the threshold value, the variation width P of the capacitance in the non-contact period is extended. On the contrary, the change amount Q of the capacitance due to the touch of the finger is narrowed. Therefore, the value of Q / P becomes small.

液晶表示パネルの駆動に起因するノイズは、静電容量を計測するタッチパネルの透明電極の選択期間と、その透明電極の配置位置に重なる液晶表示パネルの行の選択期間とが重なるときに、静電容量計測に影響を及ぼす。図１３は、ノイズの発生タイミングを示す説明図である。図１３に示すセンシング期間は、タッチパネルの透明電極により静電容量を計測する期間を表している。図１３に示す例では、Ｓ１〜Ｓ８の８個の透明電極を順次選択し、選択した透明電極で静電容量を計測する場合を示している。図１３に示すように、Ｓ１〜Ｓ８の個々の透明電極を用いた静電容量の計測期間は、センシング期間に含まれている。また、図１３に示す選択波形は、タッチパネルの下に配置される液晶表示パネルの各行を順次選択するタイミングを示している。１フレーム期間は、液晶表示パネルの第１行を選択してから次にその第１行を選択するまでの期間である。期間Ａは、タッチパネルの透明電極Ｓ１の配置位置に重なる各行を順次選択する期間である。期間Ｂは、他の各行を順次選択する期間である。図１３に示すように、タッチパネルの透明電極Ｓ１による静電容量の計測期間と、その透明電極Ｓ１の配置位置に重なる各行を順次選択する期間Ａとが重なることで、透明電極Ｓ１による計測時に、直下の液晶表示パネルの行の選択に起因するノイズの影響を受ける。ここでは、透明電極Ｓ１による静電容量計測時のノイズを例に説明したが、タッチパネルにおける他の透明電極の選択時においても、その直下の液晶表示パネルの行が選択されているとノイズの影響を受ける。   Noise caused by the driving of the liquid crystal display panel occurs when the selection period of the transparent electrode of the touch panel for measuring the capacitance overlaps the selection period of the row of the liquid crystal display panel that overlaps the arrangement position of the transparent electrode. Affects capacity measurement. FIG. 13 is an explanatory diagram showing noise generation timing. The sensing period shown in FIG. 13 represents the period during which the capacitance is measured by the transparent electrode of the touch panel. In the example illustrated in FIG. 13, eight transparent electrodes S1 to S8 are sequentially selected, and the capacitance is measured with the selected transparent electrodes. As shown in FIG. 13, the capacitance measurement period using the individual transparent electrodes S1 to S8 is included in the sensing period. Further, the selection waveform shown in FIG. 13 indicates the timing of sequentially selecting each row of the liquid crystal display panel arranged under the touch panel. One frame period is a period from selection of the first row of the liquid crystal display panel to selection of the first row next. The period A is a period for sequentially selecting each row that overlaps the position where the transparent electrode S1 of the touch panel is disposed. The period B is a period for sequentially selecting other rows. As shown in FIG. 13, the measurement period of the electrostatic capacitance by the transparent electrode S1 of the touch panel and the period A in which each row that overlaps the arrangement position of the transparent electrode S1 overlaps with each other. It is affected by noise caused by selection of the row of the liquid crystal display panel directly below. Here, the noise at the time of measuring the capacitance by the transparent electrode S1 has been described as an example. However, even when another transparent electrode is selected on the touch panel, if the row of the liquid crystal display panel immediately below is selected, the influence of the noise Receive.

上記のようなノイズによる誤検出を防止するために、図８に例示する構成において、液晶表示パネル９２とタッチパネル９１との間に、ノイズシールドを設けることが考えられる。しかし、そのような構成とすると、ノイズシールドを設ける分、生産コストが高くなってしまう。また、ノイズシールドをタッチパネルの反センサ電極面に形成する場合、タッチパネルの基板に対して両面に電極を形成することになり、製造工程において両方の電極面への傷つきが多くなり、タッチパネルの生産歩留まりが低下してしまう。   In order to prevent erroneous detection due to noise as described above, it is conceivable to provide a noise shield between the liquid crystal display panel 92 and the touch panel 91 in the configuration illustrated in FIG. However, with such a configuration, the production cost is increased by providing the noise shield. In addition, when the noise shield is formed on the anti-sensor electrode surface of the touch panel, electrodes are formed on both surfaces of the touch panel substrate, and both electrode surfaces are damaged in the manufacturing process, and the production yield of the touch panel is increased. Will fall.

また、タッチパネルコントローラ９８および表示パネルコントローラ９６（図８参照）を制御するコンピュータ（図示せず）、あるいは、タッチパネルコントローラ９８にデジタルフィルタを内蔵させることも考えられる。デジタルフィルタによって、突出した静電容量計測値を平均化することで誤検出を防止することができる。しかし、そのように平均化を行ったとしても、非接触期間における静電容量計測値の変動幅の上限Ｌ２（図１１参照）は、ノイズが発生しない場合よりも高くなり、結果として、Ｑ／Ｐの値が小さくなる。そのため、タッチパネルの感度が低下してしまう。 It is also conceivable that a digital filter is built in the computer (not shown) for controlling the touch panel controller 98 and the display panel controller 96 (see FIG. 8) or the touch panel controller 98. The digital filter can prevent erroneous detection by averaging the protruding capacitance measurement values. However, even if such averaging is performed, the upper limit L 2 (see FIG. 11) of the fluctuation range of the capacitance measurement value in the non-contact period is higher than that in the case where noise does not occur. The value of / P becomes small. Therefore, the sensitivity of a touch panel will fall.

特許文献１に記載されたタッチパネル付き表示装置は、タッチ入力と関係ない画像を表示する際に誤動作を防止できる。しかし、タッチ入力と関連する画像を線順次走査で表示する場合には、上記のような誤検出を防止できない。   The display device with a touch panel described in Patent Document 1 can prevent malfunction when displaying an image unrelated to touch input. However, when an image related to touch input is displayed by line sequential scanning, the above-described erroneous detection cannot be prevented.

そこで、本発明は、良好な感度を保ちつつ、表示装置の駆動に起因するタッチパネルの誤検出を防止することができるタッチパネル付き表示装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a display device with a touch panel that can prevent erroneous detection of the touch panel due to driving of the display device while maintaining good sensitivity.

本発明によるタッチパネル付き表示装置は、マトリクス状に配置された画素によって画像を表示する表示手段（例えば、液晶表示パネル２）と、表示手段の画素の行を順次選択して、表示手段に画像を表示させる表示駆動手段（例えば、表示パネルコントローラ４）と、複数のセンサ電極（例えば、センサ電極Ｅ１〜Ｅ８）を有し、表示手段の上層に設けられるタッチパネル（例えば、タッチパネル１）と、タッチパネルのセンサ電極を選択し、選択したセンサ電極における静電容量または静電容量の変化量を測定し、静電容量または静電容量の変化量の測定値に基づいて、選択したセンサ電極に応じた位置に対する導体の接触の有無を判定する接触判定手段（例えば、タッチパネルコントローラ３）と、表示駆動手段および接触判定手段を制御する制御手段（例えば、制御部５）とを備え、制御手段が、個々のセンサ電極について、センサ電極と重なる表示手段の各行が選択される期間内で当該センサ電極の選択を行わないという条件を満たすように、接触判定手段に各センサ電極を選択させ、制御手段が、表示駆動手段が第１行を選択してから次に第１行を選択するまでの期間であるフレーム期間内に、接触判定手段に各センサ電極を複数回ずつ選択させることを特徴とする。 The display device with a touch panel according to the present invention sequentially selects display means (for example, the liquid crystal display panel 2) for displaying an image with pixels arranged in a matrix and rows of pixels of the display means, and displays the image on the display means. A display drive unit (for example, display panel controller 4) to be displayed, a plurality of sensor electrodes (for example, sensor electrodes E1 to E8), a touch panel (for example, touch panel 1) provided on the upper layer of the display unit, Select a sensor electrode, measure the capacitance or the amount of change in capacitance at the selected sensor electrode, and based on the measured value of capacitance or the amount of change in capacitance, the position corresponding to the selected sensor electrode Contact determination means (for example, touch panel controller 3) for determining the presence or absence of contact of the conductor with respect to the display drive means and contact determination means A control means (for example, the control unit 5) for controlling, and the control means does not select the sensor electrode for each sensor electrode within a period in which each row of the display means overlapping the sensor electrode is selected. In the frame period, which is a period from when the display driving unit selects the first row to the next selection of the first row , the contact determination unit selects each sensor electrode so as to satisfy The contact determination means is made to select each sensor electrode a plurality of times .

また、各センサ電極が、タッチパネルの端部まで引き廻される方向と、表示手段における画素の行とが平行になるようにタッチパネルに形成されることが好ましい。   Moreover, it is preferable that each sensor electrode is formed on the touch panel so that the direction in which the sensor electrode is routed to the end of the touch panel and the row of pixels in the display means are parallel to each other.

本発明によれば、良好な感度を保ちつつ、表示装置の駆動に起因するタッチパネルの誤検出を防止することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the misdetection of the touchscreen resulting from the drive of a display apparatus can be prevented, maintaining a favorable sensitivity.

本発明のタッチパネル付き表示装置の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example of the display apparatus with a touchscreen of this invention. タッチパネル付き表示装置の具体的な構成例を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows the specific structural example of the display apparatus with a touch panel. タッチパネルに配置されたセンサ電極の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the sensor electrode arrange | positioned at a touch panel. 引き廻し部分を含むセンサ電極の形状を示す説明図。Explanatory drawing which shows the shape of the sensor electrode containing a surrounding part. 液晶表示パネルに設けられる各電極およびソースライン、ゲートラインを示す説明図。Explanatory drawing which shows each electrode provided in a liquid crystal display panel, a source line, and a gate line. 制御部が生成する制御信号と液晶表示パネルにおける選択行との関係の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the relationship between the control signal which a control part produces | generates, and the selected line in a liquid crystal display panel. 各センサ電極における静電容量計測等を実行するタイミングの例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the timing which performs the capacitance measurement etc. in each sensor electrode. 一般的なタッチパネル付き表示装置の構成例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structural example of a general display apparatus with a touch panel. 第１の方式（Self Capacitance方式）を採用するタッチパネルの電極の配置例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of arrangement | positioning of the electrode of the touchscreen which employ | adopts a 1st system (Self Capacitance system). 第２の方式（Mutual Capacitance方式）を採用するタッチパネルの電極の配置例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of arrangement | positioning of the electrode of the touchscreen which employ | adopts a 2nd system (Mutual Capacitance system). タッチパネルへの接触による静電容量の変化の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the change of the electrostatic capacitance by the contact to a touch panel. 液晶表示パネルの駆動に起因するノイズによって静電容量が閾値を超える状況を示す説明図。Explanatory drawing which shows the condition where an electrostatic capacitance exceeds a threshold value with the noise resulting from the drive of a liquid crystal display panel. ノイズの発生タイミングを示す説明図。Explanatory drawing which shows the generation | occurrence | production timing of noise.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明のタッチパネル付き表示装置の構成例を示すブロック図である。また、図２は、タッチパネル付き表示装置の具体的な構成例を示す分解斜視図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a display device with a touch panel according to the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view showing a specific configuration example of a display device with a touch panel.

図１に示すように、本実施の形態のタッチパネル付き表示装置は、タッチパネル１と、液晶表示パネル２と、タッチパネルコントローラ３と、表示パネルコントローラ４と、制御部５とを備える。   As shown in FIG. 1, the display device with a touch panel according to the present embodiment includes a touch panel 1, a liquid crystal display panel 2, a touch panel controller 3, a display panel controller 4, and a control unit 5.

タッチパネル１は、液晶表示パネル２の上層に貼り付けられる。また、図２に示すように、液晶表示パネル２の背面には光を照射するバックライト７が設けられる。タッチパネル１の上層には、タッチパネル付き表示装置を保護するカバーレンズ８が設けられる。カバーレンズ８は、タッチパネル１と重なる部分に透明部材１０を備え、透明部材１０の周りには、例えばＢＭ（Black Mask：ブラックマスク）９が設けられる。なお、カバーレンズ８を備えずに、タッチパネル１がカバーレンズとして兼用される構成であってもよい。   The touch panel 1 is attached to the upper layer of the liquid crystal display panel 2. As shown in FIG. 2, a backlight 7 for irradiating light is provided on the back surface of the liquid crystal display panel 2. A cover lens 8 that protects the display device with a touch panel is provided on the upper layer of the touch panel 1. The cover lens 8 includes a transparent member 10 at a portion overlapping the touch panel 1, and a BM (Black Mask) 9 is provided around the transparent member 10, for example. Note that the touch panel 1 may also be used as a cover lens without the cover lens 8.

液晶表示パネル２は、透明電極が設けられた２枚の基板間に液晶を挟持し、液晶の印加電圧を設定されることにより画像を表示する。以下に示す説明では、液晶表示パネル２が、画素毎にスイッチング素子を備えたアクティブマトリクス液晶表示パネルである場合を例に説明する。   The liquid crystal display panel 2 displays an image by sandwiching liquid crystal between two substrates provided with transparent electrodes and setting an applied voltage of the liquid crystal. In the following description, the case where the liquid crystal display panel 2 is an active matrix liquid crystal display panel provided with a switching element for each pixel will be described as an example.

表示パネルコントローラ４は、液晶表示パネル２を制御して、液晶表示パネル２に画像を表示させる。表示パネルコントローラ４は、例えば、液晶表示パネル２の画素の各列に設けられたソースラインの電位を設定するソースドライバ１１と、液晶表示パネル２の画素の各行に設けられたゲートラインを線順次走査するゲートドライバ１２と、ソースドライバ１１およびゲートドライバ１２に対して制御信号を出力するタイミングコントローラ１３とを含むＩＣ（Integrated Circuit）によって実現される。タイミングコントローラ１３は、制御部５に従って、選択する行（ゲートライン）の切り換えを指示する制御信号（以下、行切換信号）をソースドライバ１１およびゲートドライバ１２に入力する。また、タイミングコントローラ１３は、表示する画像の画像データを行毎にソースドライバ１１に入力する。ゲートドライバ１２は、行切換信号が入力される毎に、選択する行を切り換える。また、ソースドライバ１２は、行切換信号が入力される毎に、選択行の各画素の画像データに応じて、各列のソースラインの電位を設定する。この制御により、液晶表示パネル２に画像を表示させる。   The display panel controller 4 controls the liquid crystal display panel 2 to display an image on the liquid crystal display panel 2. The display panel controller 4 performs, for example, a line-sequential arrangement of a source driver 11 that sets a potential of a source line provided in each column of pixels of the liquid crystal display panel 2 and a gate line provided in each row of pixels of the liquid crystal display panel 2. This is realized by an IC (Integrated Circuit) including a gate driver 12 that scans and a source controller 11 and a timing controller 13 that outputs a control signal to the gate driver 12. The timing controller 13 inputs a control signal (hereinafter referred to as a row switching signal) instructing switching of a selected row (gate line) to the source driver 11 and the gate driver 12 according to the control unit 5. The timing controller 13 inputs image data of an image to be displayed to the source driver 11 for each row. The gate driver 12 switches the selected row every time a row switching signal is input. Further, every time a row switching signal is input, the source driver 12 sets the potential of the source line of each column according to the image data of each pixel of the selected row. By this control, an image is displayed on the liquid crystal display panel 2.

なお、液晶表示パネル２に設けられる各電極およびソースライン、ゲートラインについては後述する。   The electrodes, source lines, and gate lines provided in the liquid crystal display panel 2 will be described later.

タッチパネル１は、投影型静電容量方式のタッチパネルである。ここでは、タッチパネル１が第１の方式（Self Capacitance方式）である場合を例にして説明するが、第２の方式（Mutual Capacitance方式）であってもよい。タッチパネル１は、静電容量を計測するために用いる透明電極（以下、センサ電極）を複数備える。   The touch panel 1 is a projected capacitive touch panel. Although the case where the touch panel 1 is the first method (Self Capacitance method) will be described as an example here, the second method (Mutual Capacitance method) may be used. The touch panel 1 includes a plurality of transparent electrodes (hereinafter referred to as sensor electrodes) used for measuring the capacitance.

図３は、タッチパネル１に配置されたセンサ電極の例を示す説明図である。タッチパネル１は、透明なタッチパネル基板２１上に、複数のセンサ電極Ｅ１〜Ｅ８を備えている。センサ電極Ｅ１〜Ｅ８の配置領域が、指等の導体の接触があったか否かを判定する領域となる。なお、図３では、各センサ電極の引き廻し部分の図示を省略している。図３では、８個のセンサ電極を備える例を示しているが、センサ電極の数や形状は、図３に示す例に限定されない。また、以下の説明では、タッチパネル１に接触する導体が、指であるものとして説明する。   FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of sensor electrodes arranged on the touch panel 1. The touch panel 1 includes a plurality of sensor electrodes E1 to E8 on a transparent touch panel substrate 21. The arrangement area of the sensor electrodes E1 to E8 is an area for determining whether or not there is contact of a conductor such as a finger. In FIG. 3, illustration of the routing portion of each sensor electrode is omitted. Although FIG. 3 shows an example including eight sensor electrodes, the number and shape of the sensor electrodes are not limited to the example shown in FIG. In the following description, it is assumed that the conductor in contact with the touch panel 1 is a finger.

また、タッチパネル１の端部までの引き廻し部分を含むセンサ電極は、直下に存在する液晶表示パネル２の画素の行との重なりが少ない方が好ましい。すなわち、引き廻し部分を含むセンサ電極と重なる液晶表示パネル２の画素の行数は少ない方が好ましい。従って、タッチパネル１の端部までのセンサ電極の引き廻し部分が伸びる方向が液晶表示パネル２の画素の各行（換言すれば、各ゲートライン）と平行になるように各センサ電極を形成することが好ましい。図４は、引き廻し部分を含むセンサ電極の形状を示す説明図である。図４に示すように、各センサ電極がタッチパネルの端部まで引き廻される方向が液晶表示パネル２における画素の各行と平行になるように各センサ電極を形成することにより、引き廻し部分２２を含む個々のセンサ電極に重なる画素の行数を少なくすることができる。   Further, it is preferable that the sensor electrode including the extended portion to the end of the touch panel 1 has little overlap with the pixel row of the liquid crystal display panel 2 existing immediately below. That is, it is preferable that the number of rows of pixels of the liquid crystal display panel 2 overlapping the sensor electrode including the lead-out portion is small. Therefore, each sensor electrode can be formed so that the direction in which the sensor electrode extending portion to the end of the touch panel 1 extends is parallel to each row of pixels of the liquid crystal display panel 2 (in other words, each gate line). preferable. FIG. 4 is an explanatory view showing the shape of the sensor electrode including the routing portion. As shown in FIG. 4, each sensor electrode is formed so that the direction in which each sensor electrode is routed to the end of the touch panel is parallel to each row of pixels in the liquid crystal display panel 2, thereby including a routing portion 22. It is possible to reduce the number of rows of pixels overlapping each sensor electrode.

タッチパネルコントローラ３は、センサ電極を一つずつ選択し、選択したセンサ電極を用いて静電容量を計測する。本例では、タッチパネルコントローラ３は、センサ電極と、タッチパネルに触れる指とによって形成されるキャパシタの静電容量を計測する。タッチパネルコントローラ３は、静電容量の計測値が、予め定められた閾値を超えたならば、その静電容量の計測時に選択したセンサ電極の配置位置に指が接触したと判定する。例えば、タッチパネルコントローラ３は、センサ電極Ｅ１（図３参照）を選択したときの静電容量の計測値が、閾値を超えていたならば、センサ電極Ｅ１の配置位置に指が接触したと判定する。なお、タッチパネルコントローラ３は、静電容量の計測として、静電容量の大きさに応じて数値化される値の計測を行えばよく、静電容量の計測態様は、ピコファラド単位で静電容量を計測する計測態様でなくてもよい。タッチパネルコントローラ３は、例えば、ＩＣによって実現される。   The touch panel controller 3 selects sensor electrodes one by one and measures the capacitance using the selected sensor electrodes. In this example, the touch panel controller 3 measures the capacitance of a capacitor formed by the sensor electrode and a finger touching the touch panel. If the measured value of the capacitance exceeds a predetermined threshold value, the touch panel controller 3 determines that the finger has touched the sensor electrode arrangement position selected during the measurement of the capacitance. For example, the touch panel controller 3 determines that the finger has touched the arrangement position of the sensor electrode E1 if the measured capacitance value when the sensor electrode E1 (see FIG. 3) is selected exceeds a threshold value. . In addition, the touch panel controller 3 should just measure the value quantified according to the magnitude | size of an electrostatic capacitance as a measurement of an electrostatic capacitance, and the measurement mode of an electrostatic capacitance has an electrostatic capacitance per picofarad. It does not have to be a measurement mode for measurement. The touch panel controller 3 is realized by an IC, for example.

制御部５（図１参照。図２において図示略。）は、表示パネルコントローラ４に液晶表示パネル２を線順次走査で駆動させ、また、タッチパネルコントローラ３に各センサ電極を順次選択させ、指の接触の有無を判定させる。ただし、制御部５は、個々のセンサ電極に関して、センサ電極と重なる液晶表示パネル２の各行が選択される期間内で、そのセンサ電極を選択しないように表示パネルコントローラ４およびタッチパネルコントローラ３を制御する。換言すれば、個々のセンサ電極に関して、センサ電極と重なる液晶表示パネル２の各行が選択される期間以外の期間で、そのセンサ電極を選択するように表示パネルコントローラ４およびタッチパネルコントローラ３を制御する。すなわち、表示パネルコントローラ４のゲートドライバ１２（図１参照）が、ある行を選択している間に、その選択行に重なるセンサ電極をタッチパネルコントローラ３が選択しないようにする。制御部５は、例えば、マイクロコンピュータによって実現される。   The control unit 5 (see FIG. 1, not shown in FIG. 2) causes the display panel controller 4 to drive the liquid crystal display panel 2 by line sequential scanning, and causes the touch panel controller 3 to sequentially select each sensor electrode, Determine if there is contact. However, the control unit 5 controls the display panel controller 4 and the touch panel controller 3 so as not to select each sensor electrode within a period in which each row of the liquid crystal display panel 2 overlapping the sensor electrode is selected. . In other words, for each sensor electrode, the display panel controller 4 and the touch panel controller 3 are controlled so as to select the sensor electrode in a period other than the period in which each row of the liquid crystal display panel 2 overlapping the sensor electrode is selected. That is, while the gate driver 12 (see FIG. 1) of the display panel controller 4 selects a certain row, the touch panel controller 3 does not select the sensor electrode that overlaps the selected row. The control unit 5 is realized by a microcomputer, for example.

図２に示すように、表示パネルコントローラ４は、液晶表示パネル２の２枚の基板の一方に配置される。また、制御部５（図２において図示略）と表示パネルコントローラ４とを接続させる配線は、例えば、液晶表示パネル用ＦＰＣ６上に形成される。   As shown in FIG. 2, the display panel controller 4 is disposed on one of the two substrates of the liquid crystal display panel 2. Moreover, the wiring which connects the control part 5 (illustration omitted in FIG. 2) and the display panel controller 4 is formed on FPC6 for liquid crystal display panels, for example.

また、タッチパネルコントローラ３は、例えば、タッチパネル用ＦＰＣ５上に形成され、このＦＰＣ５上に形成された配線によって、制御部５（図２において図示略）と接続される。   The touch panel controller 3 is formed on, for example, the touch panel FPC 5 and is connected to the control unit 5 (not shown in FIG. 2) by wiring formed on the FPC 5.

図５は、液晶表示パネル２に設けられる各電極およびソースライン、ゲートラインを示す説明図である。液晶表示パネル２の一方の透明基板（図示略）には、マトリクス状に画素電極３１が設けられる。画素電極３１の配置領域が画素に相当する。なお、図５では、１つの画素電極３１のみを図示している。また、もう一方の透明基板（図示略）には、各画素電極３１と対向するコモン電極３０が設けられる。そして、透明基板間に液晶を封止して、コモン電極３０と画素電極３１との間に液晶を挟持させる。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing electrodes, source lines, and gate lines provided in the liquid crystal display panel 2. Pixel electrodes 31 are provided in a matrix on one transparent substrate (not shown) of the liquid crystal display panel 2. The arrangement area of the pixel electrode 31 corresponds to a pixel. In FIG. 5, only one pixel electrode 31 is shown. The other transparent substrate (not shown) is provided with a common electrode 30 facing each pixel electrode 31. Then, the liquid crystal is sealed between the transparent substrates, and the liquid crystal is sandwiched between the common electrode 30 and the pixel electrode 31.

コモン電極３０は、コモン電極用の所定の電位に設定される。   The common electrode 30 is set to a predetermined potential for the common electrode.

また、液晶表示パネル２は、画素の列毎にソースラインを備え、画素の行毎にゲートラインを備える。そして、各画素電極３１は、配置された列に対応するソースラインにスイッチング素子を介して接続される。また、各画素電極３１は、配置された行に対応するゲートラインに、スイッチング素子を介して接続される。ここでは、スイッチング素子がＴＦＴである場合を例にして説明する。   The liquid crystal display panel 2 includes a source line for each column of pixels and a gate line for each row of pixels. Each pixel electrode 31 is connected to a source line corresponding to the arranged column via a switching element. Each pixel electrode 31 is connected to a gate line corresponding to the arranged row via a switching element. Here, a case where the switching element is a TFT will be described as an example.

図５では、画素電極３１がｉ行目のゲートライン３３ｉに接続され、ｋ列目のソースライン３４ｋに接続される場合を例にする。個々の画素電極３１には、それぞれＴＦＴ３２が設けられる。そして、ＴＦＴ３２のゲート３２ａは、配置された行のゲートライン３３ｉに接続される。また、ＴＦＴ３２のソース３２ｃは、配置された列のソースライン３４ｋに接続される。そして、ＴＦＴ３２のドレイン３２ｂは画素電極３１に接続される。 FIG. 5 illustrates an example in which the pixel electrode 31 is connected to the i-th gate line 33 i and connected to the k-th source line 34 k . Each pixel electrode 31 is provided with a TFT 32. The gate 32 a of the TFT32 is connected to the gate line 33 i of the deployed line. The source 32 c of the TFT 32 is connected to the source line 34 k of the arranged column. The drain 32 b of the TFT 32 is connected to the pixel electrode 31.

ＴＦＴ３２は、ゲート３２ａの電位が選択時電位に設定されると、ドレイン３２ｂとソース３２ｃとを導通状態にする。選択時電位とは、ドレイン３２ｂとソース３２ｃとを導通状態にするためにゲート３２ａに設定される電位である。ドレイン３２ｂとソース３２ｃとが導通状態となることにより、画素電極３１は、ソースライン３４ｋと等電位に設定される。表示パネルコントローラ４のゲートドライバ１２（図１参照）は、選択した行のゲートラインを選択時電位に設定することによって、選択行のゲート３２ａを選択時電位とし、選択行の各画素電極３１を対応する列のソースラインと等電位にする。この結果、選択行の各画素電極３１は、その行の画像データに応じた電位に設定される。すると、選択行の各画素の液晶に、選択行の画像データに応じた電圧が印加され、その画素の表示状態が定まる。 TFT32 is, when the potential of the gate 32 a is set to the selection period potential, the drain 32 b and the source 32 c to the conductive state. The selection time potential is a potential which is set to the gate 32 a to the drain 32 b and the source 32 c to the conductive state. When the drain 32 b and the source 32 c are in a conductive state, the pixel electrode 31 is set to the same potential as the source line 34 k . The gate driver 12 of the display panel controller 4 (see FIG. 1) by setting the selection time potential of the gate line of the selected row, and the selection time potential of the gate 32 a of the selected row, each pixel electrode 31 in the selected row Is made equipotential with the source line of the corresponding column. As a result, each pixel electrode 31 in the selected row is set to a potential corresponding to the image data in that row. Then, a voltage corresponding to the image data of the selected row is applied to the liquid crystal of each pixel of the selected row, and the display state of the pixel is determined.

また、ゲートドライバ１２（図１参照）は、選択していない行のゲートラインを、非選択時電位に設定することによって、画素電極３１とソースライン３４ｋとを非導通状態とする。非選択時電位とは、ドレイン３２ｂとソース３２ｃとを非導通状態にするためにゲート３２ａに設定される電位である。 Further, the gate driver 12 (see FIG. 1) sets the gate line of the unselected row to the non-selection potential, thereby bringing the pixel electrode 31 and the source line 34k into a non-conductive state. The non-selection time potential is a potential that is set to the gate 32 a to the drain 32 b and the source 32 c in a non-conducting state.

次に、動作について説明する。なお、タッチパネル１は、図３に示すセンサ電極Ｅ１〜Ｅ８を備えているものとする。   Next, the operation will be described. In addition, the touch panel 1 shall be provided with the sensor electrodes E1-E8 shown in FIG.

図６は、制御部５（図１参照）が生成する制御信号と液晶表示パネル２における選択行との関係の例を示す説明図である。制御部５は、表示パネルコントローラ４に対して、１行目のゲートラインからの選択を順次行うことを指示するための制御信号（以下、フレーム信号と記す。）を入力する。図６に示す例では、フレーム信号をローレベルからハイレベルに切り換えることが、１行目のゲートラインからの選択開始の指示を意味する。フレーム信号がローレベルからハイレベルに切り換えられると、タイミングコントローラ１３（図１参照）が、行切換信号をソースドライバ１１およびゲートドライバ１２に入力し、ゲートドライバ１２が行切換信号に従って１行目のゲートラインから順次選択していく。図６に示す期間Ｔ１は、センサ電極Ｅ１に重なる各行のゲートラインを順次選択する期間である。 FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a relationship between a control signal generated by the control unit 5 (see FIG. 1) and a selected row in the liquid crystal display panel 2. The control unit 5 inputs a control signal (hereinafter referred to as a frame signal) for instructing the display panel controller 4 to sequentially perform selection from the first gate line. In the example shown in FIG. 6, switching the frame signal from the low level to the high level means an instruction to start selection from the gate line of the first row. When the frame signal is switched from the low level to the high level, the timing controller 13 (see FIG. 1) inputs the row switching signal to the source driver 11 and the gate driver 12, and the gate driver 12 follows the row switching signal. Select sequentially from the gate line. Period T 1 shown in FIG. 6 is a period to sequentially select the gate lines of each row overlapping the sensor electrode E1.

また、制御部５は、フレーム信号をハイレベルに切り換えてから、全行の選択期間分の時間が経過した後、フレーム信号をローレベルに切り換える。従って、フレーム信号がハイレベルになっている期間内に、全行の選択期間が含まれる。制御部５は、フレーム信号をローレベルに切り換えた後、再度ハイレベルに切り換えることで、表示パネルコントローラ４に再度１行目からの走査を実行させる。   In addition, the control unit 5 switches the frame signal to the low level after the time corresponding to the selection period of all the rows has elapsed after switching the frame signal to the high level. Therefore, the selection period for all the rows is included in the period in which the frame signal is at the high level. The control unit 5 switches the frame signal to the low level and then switches the frame signal to the high level again, thereby causing the display panel controller 4 to execute scanning from the first row again.

また、制御部５は、タッチパネルコントローラ３（図１参照）に対して、個々のセンサ電極毎に、センサ電極を選択して、静電容量の計測および指の接触・非接触の判定を指示する制御信号（以下、計測指示信号）を入力する。図６に示す例では、センサ電極Ｅ１，Ｅ２に関する計測指示信号を図示しているが、制御部５は、他のセンサ電極Ｅ３〜Ｅ８に関する計測指示信号もタッチパネルコントローラ３に入力する。タッチパネルコントローラ３は、計測指示信号がローレベルからハイレベルになると、その計測指示信号に対応するセンサ電極を選択し、そのセンサ電極における静電容量を計測する。そして、計測結果が、予め定められた閾値を超えていれば、そのセンサ電極の配置位置への接触があると判定し、閾値以下であれば、そのセンサ電極の配置位置への接触はないと判定し、判定結果を制御部５に送る。制御部５は、タッチパネルコントローラ３による判定が終了すると、計測指示信号をハイレベルからローレベルに切り換える。   In addition, the control unit 5 selects a sensor electrode for each sensor electrode and instructs the touch panel controller 3 (see FIG. 1) to measure capacitance and determine finger contact / non-contact. A control signal (hereinafter, a measurement instruction signal) is input. In the example illustrated in FIG. 6, the measurement instruction signals regarding the sensor electrodes E <b> 1 and E <b> 2 are illustrated, but the control unit 5 also inputs the measurement instruction signals regarding the other sensor electrodes E <b> 3 to E <b> 8 to the touch panel controller 3. When the measurement instruction signal changes from the low level to the high level, the touch panel controller 3 selects a sensor electrode corresponding to the measurement instruction signal, and measures the capacitance at the sensor electrode. If the measurement result exceeds a predetermined threshold, it is determined that there is contact with the sensor electrode arrangement position. If the measurement result is equal to or less than the threshold, there is no contact with the sensor electrode arrangement position. The determination result is sent to the control unit 5. When the determination by the touch panel controller 3 is completed, the control unit 5 switches the measurement instruction signal from the high level to the low level.

制御部５は、個々のセンサ電極に関して、センサ電極と重なる各行（各ゲートライン）を順次選択する期間では、そのセンサ電極の計測指示信号をローレベルとし、計測指示信号をハイレベルとする期間は、そのセンサ電極と重なる各行を順次選択する期間外に設ける。例えば、制御部５は、センサ電極Ｅ１に関しては、センサ電極Ｅ１と重なる各行を選択する期間Ｔ１（図６参照）内では、センサ電極Ｅ１の計測指示信号をローレベルに維持する。そして、期間Ｔ１と重複しない期間において、センサ電極Ｅ１の計測指示信号をハイレベルに切り換え、タッチパネルコントローラ３にセンサ電極Ｅ１に関する処理を実行させる。 In a period in which each control electrode 5 sequentially selects each row (each gate line) overlapping with the sensor electrode, the control unit 5 sets the measurement instruction signal of the sensor electrode to a low level and sets the measurement instruction signal to a high level. , Each row overlapping with the sensor electrode is provided outside the period for sequentially selecting. For example, regarding the sensor electrode E1, the control unit 5 maintains the measurement instruction signal of the sensor electrode E1 at a low level within a period T 1 (see FIG. 6) for selecting each row overlapping the sensor electrode E1. Then, in a period which does not overlap with the period T 1, switching the measurement instruction signal of the sensor electrodes E1 to a high level, to execute a process related to sensor electrodes E1 to the touch panel controller 3.

なお、図３に示すように、センサ電極Ｅ１，Ｅ２は横方向に並んでいるので、図６に示す期間Ｔ１は、センサ電極Ｅ２と重なる各行を選択する期間でもある。従って、制御部５は、センサ電極Ｅ２に関する計測指示信号も、期間Ｔ１内ではローレベルとし、期間Ｔ１と重複しない期間で、ハイレベルに切り換える。なお、制御部５は、各センサ電極に関する計測指示信号をハイレベル期間をそれぞれずらす。従って、センサ電極Ｅ１，Ｅ２に関する計測指示信号を同時にハイレベルにすることはない。 As shown in FIG. 3, the sensor electrodes E1, E2 is so arranged in the transverse direction, the period T 1 shown in FIG. 6 is also a period for selecting each row overlapping the sensor electrode E2. Accordingly, the control unit 5, the measurement instruction signal to a sensor electrode E2 is also a low level in the period T 1, during the period which does not overlap with the period T 1, switches to the high level. The control unit 5 shifts the measurement instruction signal for each sensor electrode by the high level period. Therefore, the measurement instruction signals regarding the sensor electrodes E1 and E2 are not simultaneously set to the high level.

ここでは、センサ電極Ｅ１，Ｅ２を例に説明したが、他のセンサ電極Ｅ３〜Ｅ８に関しても、それらのセンサ電極と重なる各行の選択期間の間は、それらのセンサ電極における静電容量計測および接触の有無の判定は実行させず、他の期間で静電容量計測および接触の有無の判定を実行させるようにタッチパネルコントローラ３を制御する。   Here, the sensor electrodes E1 and E2 have been described as an example. However, regarding the other sensor electrodes E3 to E8, capacitance measurement and contact with the sensor electrodes are performed during the selection period of each row overlapping with the sensor electrodes. The touch panel controller 3 is controlled so that the capacitance measurement and the determination of the presence / absence of the contact are executed in another period without executing the determination of the presence / absence of the contact.

図７は、各センサ電極における静電容量計測等を実行するタイミングの例を示す説明図である。期間Ｔ１は、図３に示すセンサ電極Ｅ１，Ｅ２と重なる各行を順次選択する期間である。これらの行は、センサ電極Ｅ１，Ｅ２以外の各センサ電極Ｅ３〜Ｅ８とは重なっていない。よって、制御部５は、期間Ｔ１において、期間Ｔ１内で順次選択する各行と重ならない各センサ電極Ｅ３〜Ｅ８を順次選択するようにタッチパネルコントローラ３を制御すればよい。すなわち、期間Ｔ１において、センサ電極Ｅ３〜Ｅ８に関する計測指示信号を順次、ハイレベルに切り換えればよい。 FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of timing for executing capacitance measurement or the like in each sensor electrode. Period T 1 is a period for sequentially selecting each row overlapping the sensor electrodes E1, E2 shown in FIG. These rows do not overlap the sensor electrodes E3 to E8 other than the sensor electrodes E1 and E2. Therefore, the control unit 5, in the period T 1, may be controlled touch controller 3 so as to sequentially select each sensor electrode E3~E8 not overlapping with each row sequentially selected in the period T 1. That is, in the period T 1, a measurement instruction signal to a sensor electrode E3~E8 sequentially may be switched to the high level.

図７に示す期間Ｔ２は、図３に示すセンサ電極Ｅ３，Ｅ４と重なる各行を順次選択する期間である。期間Ｔ３は、図３に示すセンサ電極Ｅ５，Ｅ６と重なる各行を順次選択する期間である。期間Ｔ４は、図３に示すセンサ電極Ｅ７，Ｅ８と重なる各行を順次選択する期間である。これらの各期間Ｔ２〜Ｔ４においても、制御部５は、それらの期間内で順次選択する行と重ならない各センサ電極を順次選択するようにタッチパネルコントローラ３を制御すればよい。すなわち、期間Ｔ２では、制御部５は、タッチパネルコントローラ３にセンサ電極Ｅ１，Ｅ２，Ｅ５〜Ｅ８を順次選択させればよい。また、期間Ｔ３では、タッチパネルコントローラ３にセンサ電極Ｅ１〜Ｅ４，Ｅ７，Ｅ８を順次選択させればよい。また、期間Ｔ４では、タッチパネルコントローラ３にセンサ電極Ｅ１〜Ｅ６を順次選択させればよい。 Period T 2 shown in FIG. 7 is a period to sequentially select each row overlapping the sensor electrodes E3, E4 shown in FIG. Period T 3 is a period to sequentially select each row overlapping the sensor electrodes E5, E6 shown in FIG. Period T 4 is a period for sequentially selecting each row overlapping the sensor electrode E7, E8 shown in FIG. Also in each of these periods T 2 to T 4 , the control unit 5 may control the touch panel controller 3 so as to sequentially select sensor electrodes that do not overlap with the rows that are sequentially selected within those periods. That is, in the period T 2, the control unit 5, the sensor electrodes E1 on the touch panel controller 3, E2, it is sufficient to sequentially select E5～E8. Further, in the period T 3, the sensor electrode E1~E4 the touch panel controller 3, it is sufficient to sequentially select E7, E8. Further, in the period T 4, it is sufficient to sequentially select the sensor electrode E1~E6 the touch panel controller 3.

図７に示すように、各センサ電極Ｅ１〜Ｅ８を選択するようにタッチパネルコントローラ３を制御すれば、１フレーム期間で、各センサ電極を複数回ずつ（本例では３回ずつ）選択することになるので、ユーザがタッチパネル１に接触したときの応答を速くすることができる。   As shown in FIG. 7, if the touch panel controller 3 is controlled to select each of the sensor electrodes E1 to E8, each sensor electrode is selected a plurality of times (three times in this example) in one frame period. Therefore, the response when the user touches the touch panel 1 can be accelerated.

なお、制御部５は、個々の期間Ｔ１〜Ｔ４において、それらの期間内で順次選択する行と重ならないセンサ電極を全て選択するのではなく、その一部を選択するように制御してもよい。例えば、制御部５は、図７に示す期間Ｔ１において、タッチパネルコントローラ３にセンサ電極Ｅ３〜Ｅ６を順次選択させてもよい。そして、期間Ｔ２では、センサ電極Ｅ５〜Ｅ８を順次選択させてもよい。期間Ｔ３では、センサ電極Ｅ７，Ｅ８，Ｅ１，Ｅ２を順次選択させてもよい。期間Ｔ４では、センサ電極Ｅ１〜Ｅ４を順次選択させてもよい。この場合でも、１フレーム期間で、各センサ電極を２回ずつ選択することになるので、タッチパネル１に接触したときの応答を速くすることができる。 The control unit 5, in individual periods T 1 through T 4, rather than selecting all sensor electrodes not overlapping with the row to be sequentially selected in those periods, and controls so as to select a part Also good. For example, the control unit 5, in the period T 1 shown in FIG. 7, may be sequentially selected sensor electrode E3~E6 the touch panel controller 3. Then, in the period T 2, it may be sequentially selected sensor electrode E5～E8. In the period T 3, the sensor electrodes E7, E8, E1, E2 may be allowed to sequentially select. In the period T 4, it may be a sensor electrode E1~E4 are sequentially selected. Even in this case, each sensor electrode is selected twice in one frame period, so that the response when touching the touch panel 1 can be accelerated.

また、例えば、制御部５は、期間Ｔ１において、タッチパネルコントローラ３にセンサ電極Ｅ３，Ｅ４を順次選択させてもよい。そして、期間Ｔ２では、センサ電極Ｅ５，Ｅ６を順次選択させてもよい。そして、期間Ｔ３では、センサ電極Ｅ７，Ｅ８を順次選択させてもよい。そして、期間Ｔ４では、センサ電極Ｅ１，Ｅ２を順次選択させてもよい。この場合は、１フレーム期間で、各センサ電極を１回ずつ選択することになる。 Further, for example, the control unit 5, in the period T 1, the sensor electrode E3 to the touch panel controller 3, E4 may be allowed to sequentially select. Then, in the period T 2, may be sequentially selected sensor electrodes E5, E6. Then, in the period T 3, may be sequentially selected sensor electrodes E7, E8. Then, in the period T 4, may be sequentially selected sensor electrodes E1, E2. In this case, each sensor electrode is selected once in one frame period.

以上に示したセンサ電極の選択の仕方は例示であり、センサ電極と重なる液晶表示パネル２の各行が選択される期間内で、そのセンサ電極を選択しないという条件と、複数のセンサ電極を同時に選択しないという条件を満たしてれば、センサ電極の選択の仕方は、任意でよい。ただし、１フレーム期間内で、各センサ電極を複数回選択することが、接触に対する応答の高速化の観点から好ましい。   The method of selecting the sensor electrode described above is an example, and within the period in which each row of the liquid crystal display panel 2 overlapping the sensor electrode is selected, the sensor electrode is not selected and a plurality of sensor electrodes are selected simultaneously. If the condition of not being satisfied is satisfied, the method of selecting the sensor electrode may be arbitrary. However, it is preferable to select each sensor electrode a plurality of times within one frame period from the viewpoint of speeding up the response to the contact.

本発明によれば、あるセンサ電極と重なる液晶表示パネル２の各行が選択される期間内では、そのセンサ電極を選択せず、他の期間内でそのセンサ電極を選択する。従って、タッチパネルコントローラ３が、あるセンサ電極を選択し、そのセンサ電極における静電容量を計測するときには、そのセンサ電極の直下にある行は選択されていないため、センサ電極の直下の行を選択することで発生するノイズの影響を受けずに、静電容量を計測することができる。従って、静電容量の計測結果が突出して大きな値になることがない。その結果、タッチパネル１に対する接触がないにも関わらず、接触ありと誤判定することを防止できる。   According to the present invention, the sensor electrode is not selected in a period in which each row of the liquid crystal display panel 2 overlapping with a certain sensor electrode is selected, and the sensor electrode is selected in another period. Therefore, when the touch panel controller 3 selects a certain sensor electrode and measures the capacitance at the sensor electrode, the line immediately below the sensor electrode is not selected, and therefore the line immediately below the sensor electrode is selected. Thus, the capacitance can be measured without being affected by the noise generated. Therefore, the measurement result of capacitance does not protrude and become a large value. As a result, it can be prevented that the touch panel 1 is erroneously determined to be in contact with the touch panel 1 although there is no contact.

また、静電容量の計測結果が突出して大きな値になることがないため、タッチパネル１に対する接触がない非接触期間における静電容量計測値の変動幅の上限Ｌ２（図１１参照）が高くなることがない。よって、非接触期間における静電容量計測値の変動幅Ｐに対する、接触による静電容量の変化量Ｑの割合であるＱ／Ｐを大きな値に保つことができ、タッチパネルの感度低下を防止することができる。 In addition, since the capacitance measurement result does not protrude and become a large value, the upper limit L 2 (see FIG. 11) of the variation range of the capacitance measurement value in the non-contact period in which there is no contact with the touch panel 1 increases. There is nothing. Therefore, Q / P, which is the ratio of the change amount Q of the capacitance due to contact with respect to the fluctuation range P of the capacitance measurement value during the non-contact period, can be kept at a large value, and the sensitivity of the touch panel can be prevented from being lowered. Can do.

また、各センサ電極がタッチパネルの端部まで引き廻される方向と、表示手段における画素の行とが平行になるように各センサ電極をタッチパネルに形成することで、個々のセンサ電極に重なる画素の行数をすくなくすることができる。その結果、個々のセンタ電極を選択できる期間を増やすことができる。   In addition, by forming each sensor electrode on the touch panel so that the direction in which each sensor electrode is routed to the edge of the touch panel and the row of pixels in the display means are parallel, the row of pixels overlapping each sensor electrode. You can reduce the number. As a result, the period during which individual center electrodes can be selected can be increased.

上記の説明では、タッチパネル１が第１の方式（Self Capacitance方式）である場合を例にして説明した。タッチパネル１が第２の方式（Mutual Capacitance方式）である場合、キャパシタの静電容量を計測するために用いるセンス側電極が、センサ電極に相当する。従って、液晶表示パネル２の各行と平行になるように、タッチパネルのセンス側電極を形成すればよい。すなわち、センス側電極がタッチパネルの端部まで引き廻される方向を、液晶表示パネル２の各行と平行にすればよい。なお、Mutual Capacitance方式では、ドライブ側電極はセンス側電極と直交するため、ドライブ側電極は液晶表示パネル２の各行と平行にならないが、センス側電極が液晶表示パネル２の各行と平行になっていればよい。   In the above description, the case where the touch panel 1 is the first method (Self Capacitance method) has been described as an example. When the touch panel 1 is a 2nd system (Mutual Capacitance system), the sense side electrode used in order to measure the electrostatic capacitance of a capacitor is equivalent to a sensor electrode. Therefore, the sense side electrode of the touch panel may be formed so as to be parallel to each row of the liquid crystal display panel 2. That is, the direction in which the sense side electrode is routed to the end of the touch panel may be parallel to each row of the liquid crystal display panel 2. In the Mutual Capacitance system, the drive side electrode is orthogonal to the sense side electrode, so the drive side electrode is not parallel to each row of the liquid crystal display panel 2, but the sense side electrode is parallel to each row of the liquid crystal display panel 2. Just do it.

また、上記の実施の形態では、タッチパネルコントローラ３が、静電容量を計測し、その計測値と閾値とを比較して指の接触の有無を判定する場合を説明した。タッチパネルコントローラ３は、静電容量の変化を計測対象とし、静電容量の変化量を表す値を計測してもよい。この場合にも、タッチパネルコントローラ３は、変化量の計測値が、予め定められた閾値を超えていれば接触があると判定し、閾値以下であれば接触がないと判定すればよい。   Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which the touch panel controller 3 measures the capacitance and compares the measured value with a threshold value to determine the presence or absence of finger contact. The touch panel controller 3 may measure a value representing the amount of change in capacitance with the change in capacitance as a measurement target. Also in this case, the touch panel controller 3 may determine that there is a contact if the measured value of the change amount exceeds a predetermined threshold value, and may determine that there is no contact if the measured value is equal to or less than the threshold value.

また、上記の実施の形態では、タッチパネル１の下層に設ける表示装置として、アクティブマトリクス型の液晶表示パネル２を備える場合を例にして説明したが、表示装置は、線順次走査で駆動される表示装置であればよい。例えば、タッチパネル１の下層の表示装置として、パッシブマトリクス型の液晶表示パネルを用いてもよい。あるいは、線順次走査で駆動される表示装置であれば、液晶表示パネル以外の表示装置であってもよい。例えば、有機ＥＬ表示装置であってもよい。   In the above embodiment, the case where the active matrix type liquid crystal display panel 2 is provided as an example of the display device provided below the touch panel 1 has been described. However, the display device is a display driven by line-sequential scanning. Any device may be used. For example, a passive matrix liquid crystal display panel may be used as a display device under the touch panel 1. Alternatively, a display device other than the liquid crystal display panel may be used as long as the display device is driven by line sequential scanning. For example, an organic EL display device may be used.

本発明は、表示装置上に静電容量型のタッチパネルが設けられたタッチパネル付き表示装置に好適に適用される。   The present invention is suitably applied to a display device with a touch panel in which a capacitive touch panel is provided on the display device.

１ タッチパネル
２ 液晶表示パネル
３ 表示パネルコントローラ４
４ タッチパネルコントローラ
５ 制御部
１１ ソースドライバ
１２ ゲートドライバ
１３ タイミングコントローラ 1 Touch Panel 2 Liquid Crystal Display Panel 3 Display Panel Controller 4
4 Touch Panel Controller 5 Control Unit 11 Source Driver 12 Gate Driver 13 Timing Controller

Claims (2)

マトリクス状に配置された画素によって画像を表示する表示手段と、
前記表示手段の画素の行を順次選択して、前記表示手段に画像を表示させる表示駆動手段と、
複数のセンサ電極を有し、前記表示手段の上層に設けられるタッチパネルと、
前記タッチパネルのセンサ電極を選択し、選択したセンサ電極における静電容量または静電容量の変化量を測定し、前記静電容量または静電容量の変化量の測定値に基づいて、選択したセンサ電極に応じた位置に対する導体の接触の有無を判定する接触判定手段と、
前記表示駆動手段および前記接触判定手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
個々のセンサ電極について、センサ電極と重なる前記表示手段の各行が選択される期間内で当該センサ電極の選択を行わないという条件を満たすように、前記接触判定手段に各センサ電極を選択させ、
前記制御手段は、表示駆動手段が第１行を選択してから次に前記第１行を選択するまでの期間であるフレーム期間内に、接触判定手段に各センサ電極を複数回ずつ選択させる
ことを特徴とするタッチパネル付き表示装置。 Display means for displaying an image with pixels arranged in a matrix;
Display driving means for sequentially selecting a row of pixels of the display means and displaying an image on the display means;
A touch panel having a plurality of sensor electrodes and provided on an upper layer of the display means;
The sensor electrode of the touch panel is selected, the capacitance of the selected sensor electrode or the amount of change in capacitance is measured, and the selected sensor electrode is based on the measured value of the capacitance or amount of change in capacitance. Contact determination means for determining the presence or absence of contact of the conductor with respect to the position according to,
Control means for controlling the display drive means and the contact determination means,
The control means includes
For each sensor electrode, in order to satisfy the condition that selection of the sensor electrode is not performed within a period in which each row of the display unit that overlaps the sensor electrode is selected, the contact determination unit selects each sensor electrode ,
The control unit causes the contact determination unit to select each sensor electrode a plurality of times within a frame period that is a period from when the display driving unit selects the first row to the next selection of the first row. A display device with a touch panel. 各センサ電極は、タッチパネルの端部まで引き廻される方向と、表示手段における画素の行とが平行になるようにタッチパネルに形成される
請求項１に記載のタッチパネル付き表示装置。 The display device with a touch panel as set forth in claim 1, wherein each sensor electrode is formed on the touch panel so that a direction extending to an end of the touch panel is parallel to a row of pixels in the display unit.
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