JP7008581B2 - Detection device and display device - Google Patents
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Description
本発明は、検出装置及び表示装置に関する。 The present invention relates to a detection device and a display device.
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる、外部近接物体を検出可能なタッチ検出装置が注目されている。タッチパネルは、液晶表示装置等の表示装置上に装着又は一体化されて、タッチ検出機能付き表示装置として用いられている（例えば、特許文献１参照）。このような表示装置において、操作者の手指の画面への接触を検出するタッチ検出機能に加え、画面に手指が触れていない状態でその手指の近接状態やジェスチャ等を検出するホバー検出（近接検出）の機能が知られている。 In recent years, a touch detection device capable of detecting an external proximity object, which is a so-called touch panel, has attracted attention. The touch panel is mounted or integrated on a display device such as a liquid crystal display device, and is used as a display device with a touch detection function (see, for example, Patent Document 1). In such a display device, in addition to the touch detection function that detects the contact of the operator's finger with the screen, hover detection (proximity detection) that detects the proximity state of the finger and the gesture etc. when the finger is not touching the screen. ) Functions are known.
タッチ検出とホバー検出とでは検出対象となる手指等の被検出体と検出電極との距離や、それに伴う要求感度が大きく異なる。このため、タッチ検出用の電極や駆動構成をそのままホバー検出に採用すると、良好にホバー検出を行うことが困難となる可能性がある。 The distance between the detected object such as a finger to be detected and the detection electrode differs greatly between touch detection and hover detection, and the required sensitivity associated therewith. Therefore, if the electrode for touch detection and the drive configuration are adopted as they are for hover detection, it may be difficult to perform hover detection satisfactorily.
本発明は、タッチ検出とホバー検出とを良好に行うことが可能な検出装置及び表示装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a detection device and a display device capable of performing touch detection and hover detection satisfactorily.
一態様の検出装置は、基板と、前記基板のセンサ領域において、第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に行列状に配列された複数の検出電極と、前記検出電極に駆動信号を供給する駆動回路と、複数の前記検出電極のそれぞれに、それぞれが電気的に接続された複数の配線と、前記駆動信号が供給された場合における前記検出電極の容量変化に応じた検出信号を、当該検出電極から受け取るアナログフロントエンドと、１つの前記検出電極に１つの前記配線を介して接続され、１つの前記アナログフロントエンドに対して電気的に同時接続される前記配線の数を変更可能なマルチプレクサと、を備え、複数の前記配線のそれぞれは、前記第２方向に沿って延在し、複数の前記配線は、前記第１方向に亘って並んで配置される。 One aspect of the detection device includes a substrate, a plurality of detection electrodes arranged in a matrix in a first direction and a second direction intersecting the first direction in the sensor region of the substrate, and a drive signal to the detection electrodes. A drive circuit for supplying the drive circuit, a plurality of wires electrically connected to each of the plurality of detection electrodes, and a detection signal corresponding to a change in the capacitance of the detection electrode when the drive signal is supplied. , The number of wirings connected to one detection electrode via one wiring and electrically connected simultaneously to one analog front end with an analog front end received from the detection electrode can be changed. Each of the plurality of wirings extends along the second direction, and the plurality of the wirings are arranged side by side along the first direction.
他の態様の表示装置は、検出装置と、表示領域とを備える表示パネルと、を備え、前記表示領域と重畳する領域に、前記検出電極が設けられ、前記検出装置は、基板と、前記基板のセンサ領域において、第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に行列状に配列された複数の検出電極と、前記検出電極に駆動信号を供給する駆動回路と、前記複数の検出電極のそれぞれに、それぞれが電気的に接続された複数の配線と、前記駆動信号が供給された場合における前記検出電極の容量変化に応じた検出信号を、当該検出電極から受け取るアナログフロントエンドと、１つの前記検出電極に１つの前記配線を介して接続され、１つの前記アナログフロントエンドに対して電気的に同時接続される前記配線の数を変更可能なマルチプレクサと、を備え、前記複数の配線のそれぞれは、前記第２方向に沿って延在し、前記複数の配線は、前記第１方向に亘って並んで配置される。 The display device of another aspect includes a detection device and a display panel including a display area, and the detection electrode is provided in a region overlapping the display area, and the detection device includes a substrate and the substrate. In the sensor region of the above, a plurality of detection electrodes arranged in a matrix in a first direction and a second direction intersecting the first direction, a drive circuit for supplying a drive signal to the detection electrodes, and the plurality of detection electrodes. A plurality of wires electrically connected to each of the above, and an analog front end that receives a detection signal corresponding to a change in the capacitance of the detection electrode when the drive signal is supplied from the detection electrode, and 1 A multiplexer capable of varying the number of the wirings connected to the detection electrode via one wiring and electrically simultaneously connected to the analog front end of the plurality of wirings. Each extends along the second direction, and the plurality of wires are arranged side by side along the first direction.
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開示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、本開示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、当然に本開示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、本開示の解釈を限定するものではない。また、本開示と各図において、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。 An embodiment (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The disclosure is not limited by the content described in the following embodiments. In addition, the components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the components described below can be combined as appropriate. It should be noted that the disclosure is merely an example, and those skilled in the art can easily conceive of appropriate changes while maintaining the gist of the present disclosure are naturally included in the scope of the present disclosure. In addition, in order to clarify the explanation, the drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each part as compared with the actual embodiment, but this is just an example, and the interpretation of the present disclosure is used. It is not limited. Further, in the present disclosure and each figure, the same elements as those described above with respect to the above-mentioned figures may be designated by the same reference numerals, and detailed description thereof may be omitted as appropriate.
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る検出装置及び表示装置の一構成例を示すブロック図である。図２は、検出回路の一構成例を示すブロック図である。図１に示すように、表示装置１は、表示パネル１０と、制御回路１１と、検出回路４０とを備えている。表示パネル１０は、画像を表示する表示領域２０と、タッチ入力を検出する検出装置に含まれるセンサ領域３０とを含む。図１及び図２に示すブロック図は、概念的に構成を説明するものであり、他の構成としてもよい。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a detection device and a display device according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a detection circuit. As shown in FIG. 1, the
表示パネル１０は、表示領域２０とセンサ領域３０とが一体化された表示装置である。具体的には、表示パネル１０において、表示領域２０の電極や基板等の部材の一部が、センサ領域３０の電極や基板等に兼用される。
The
表示領域２０は、表示素子として液晶表示素子を用いている。表示領域２０は、表示素子を有する複数の画素を備えるとともに、複数の画素に対向する表示面を有している。また、表示領域２０は、映像信号の入力を受けて表示面に複数の画素からなる画像の表示を行う。なお、表示領域２０は、例えば、有機ＥＬ表示パネルであってもよい。
The
表示パネル１０は、さらに接続回路１８を備える。接続回路１８は、センサ領域３０と検出回路４０との間に設けられる。接続回路１８は、制御回路１１から供給される制御信号Ｖｓｃ１、Ｖｓｃ２に基づいて、検出駆動の対象となる検出電極ＤＥと検出回路４０との接続と遮断とを切り換える回路である。接続回路１８は、後述するアナログフロントエンドＳＣを有している。
The
制御回路１１は、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３及び駆動回路１４を備える。制御回路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、駆動回路１４、接続回路１８及び検出回路４０に制御信号を供給して、表示動作と検出動作を制御する回路である。
The
ゲートドライバ１２は、制御回路１１から供給される制御信号に基づいて、表示パネル１０の表示駆動の対象となる１水平ラインに走査信号Ｖｓｃａｎを供給する。これにより、表示駆動の対象となる１水平ラインが順次又は同時に選択される。
The
ソースドライバ１３は、表示領域２０の、各副画素ＳＰｉｘ（図７参照）に画素信号Ｖｐｉｘを供給する回路である。ソースドライバ１３の機能の一部は、表示パネル１０に搭載されていてもよい。この場合、制御回路１１が画素信号Ｖｐｉｘを生成し、この画素信号Ｖｐｉｘをソースドライバ１３に供給してもよい。
The source driver 13 is a circuit that supplies a pixel signal Vpix to each sub-pixel SPix (see FIG. 7) in the
駆動回路１４は、表示パネル１０の検出電極ＤＥに表示用の駆動信号ＶＣＯＭを供給する回路である。また、駆動回路１４は、接続回路１８を介して、表示パネル１０の共通電極となる検出電極ＤＥに、駆動信号Ｖｓｅｌｆを供給する。
The
本実施形態において、制御回路１１は、表示領域２０により表示を行う表示モードと、センサ領域３０において被検出体を検出する検出モードとを時分割で行う。制御回路１１は、検出モードとして、タッチ検出（第１検出モード）とホバー検出（第２検出モード）との２つの検出モードを有する。あるいは、第１検出モード及び第２検出モードは、自己静電容量方式の検出モードである。本開示において、タッチ検出は、被検出体が検出面又は表示面に接触した状態又は接触と同視し得るほど近接した状態（以下、「接触状態」と表す）において、被検出体の位置を検出することを表す。また、ホバー検出は、被検出体が検出面又は表示面に接触していない状態又は接触と同視できるほどには近接していない状態（以下、「非接触状態」と表す）において、被検出体の位置や動きを検出することを表す。また、検出面又は表示面に対向する位置に被検出体が存在しない場合、又はホバー検出において被検出体を検出できない程度に被検出体が表示面から離れている状態を「非存在状態」と表す。また、検出面又は表示面に対向する位置に被検出体が存在する場合、又はホバー検出において被検出体を検出できる程度に被検出体が表示面から離れている状態を「存在状態」と表す。
In the present embodiment, the
センサ領域３０のタッチセンサは、自己静電容量方式による被検出体の検出基本原理に基づいて、表示パネル１０の検出面又は表示面に接触又は近接した被検出体の位置を検出する機能を含む。表示パネル１０は、被検出体の接触又は近接を検出した場合、検出信号Ｖｄｅｔを検出回路４０に出力する。
The touch sensor in the sensor area 30 includes a function of detecting the position of the detected object in contact with or close to the detection surface or the display surface of the
接続回路１８は、検出回路４０と検出電極ＤＥとの間の接続と遮断とを切り換える。これにより、タッチ検出では、検出電極ＤＥが個別に検出回路４０に接続され、ホバー検出では、複数の検出電極ＤＥが検出電極ブロックＤＥＢ（図６参照）としてまとめて検出回路４０に接続される。また、検出電極ＤＥから出力された検出信号Ｖｄｅｔは、接続回路１８を介して、検出回路４０に供給される。
The
検出回路４０は、自己静電容量方式のタッチ検出において、駆動回路１４から供給される駆動信号Ｖｓｅｌｆと、表示パネル１０から出力される検出信号Ｖｄｅｔとに基づいて、表示パネル１０の表示面を検出面として、検出面に近づいた被検出体を検出する回路である。検出回路４０は、タッチがある場合においてタッチ入力が行われた座標などを求める。
The
図２に示すように、検出回路４０は、Ａ／Ｄ変換回路４３と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５と、検出タイミング制御回路４６と、を備える。検出タイミング制御回路４６は、駆動回路１４から供給される制御信号に基づいて、Ａ／Ｄ変換回路４３と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５とが同期して動作するように制御する。
As shown in FIG. 2, the
駆動回路１４は、接続回路１８（図１参照）のアナログフロントエンドＳＣを介して、後述する検出電極ＤＥに、駆動信号Ｖｓｅｌｆを供給する。検出回路４０は、アナログフロントエンドＳＣを介して、後述する検出電極ＤＥからの検出信号Ｖｄｅｔを供給される。アナログフロントエンドＳＣは、供給された検出信号Ｖｄｅｔのノイズを抑制し、信号成分を増幅するなど信号調整を行う。Ａ／Ｄ変換回路４３は、駆動信号Ｖｓｅｌｆに同期したタイミングで、アナログフロントエンドＳＣ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。
The
信号処理回路４４は、Ａ／Ｄ変換回路４３の出力信号に基づいて、表示パネル１０に対するタッチの有無を検出する論理回路である。信号処理回路４４は、指による検出信号の差分の信号（絶対値｜ΔＶ｜）を取り出す処理を行う。信号処理回路４４は、絶対値｜ΔＶ｜を所定の閾値電圧と比較し、この絶対値｜ΔＶ｜が閾値電圧未満であれば、被検出体が非存在状態であると判断する。一方、信号処理回路４４は、絶対値｜ΔＶ｜が閾値電圧以上であれば、被検出体の存在状態と判断する。このようにして、検出回路４０はタッチ検出又はホバー検出が可能となる。
The
座標抽出回路４５は、信号処理回路４４において被検出体が検出されたときに、被検出体の座標を求める論理回路である。座標抽出回路４５は、被検出体の座標を出力信号Ｖｏｕｔとして出力する。座標抽出回路４５は、出力信号Ｖｏｕｔを制御回路１１に出力してもよい。制御回路１１は出力信号Ｖｏｕｔに基づいて、所定の表示動作又は検出動作を実行することができる。
The coordinate
なお、検出回路４０のＡ／Ｄ変換回路４３と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５と、検出タイミング制御回路４６とは、表示装置１に搭載される。ただし、これに限定されず、検出回路４０の全部又は一部の機能は外部のプロセッサ等に搭載されてもよい。例えば、座標抽出回路４５は、表示装置１とは別の外部のプロセッサに搭載されており、検出回路４０は、信号処理回路４４が信号処理した信号を出力信号Ｖｏｕｔとして出力してもよい。
The A /
表示パネル１０は、静電容量型のタッチ検出の基本原理に基づいたタッチ制御がなされる。ここで、図３及び図４を参照して、本実施形態の表示パネル１０の自己静電容量方式による被検出体の検出基本原理について説明する。図３は、自己静電容量方式の検出の基本原理を説明するための、存在状態を表す説明図である。図４は、自己静電容量方式の検出の駆動信号及び検出信号の波形の一例を表す図である。なお、図３は、検出回路を併せて示している。なお、以下の説明では、被検出体が指の場合を説明するが、被検出体は、指に限られず、例えばスタイラスペン等の導体を含む物体であってもよい。
The
非存在状態において、検出電極Ｅ１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。検出電極Ｅ１は、静電容量Ｃ１を有しており、静電容量Ｃ１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Ｖ０（図４参照））に変換する。 In the non-existent state, an AC rectangular wave Sg having a predetermined frequency (for example, about several kHz to several hundred kHz) is applied to the detection electrode E1. The detection electrode E1 has a capacitance C1, and a current corresponding to the capacitance C1 flows. The voltage detector DET converts the fluctuation of the current corresponding to the AC square wave Sg into the fluctuation of the voltage (solid line waveform V 0 (see FIG. 4)).
次に、図３に示すように、被検出体の存在状態において、指と検出電極Ｅ１との間の静電容量Ｃ２が、検出電極Ｅ１の静電容量Ｃ１に加わる。したがって、検出電極Ｅ１に交流矩形波Ｓｇが印加されると、静電容量Ｃ１及び静電容量Ｃ２に応じた電流が流れる。図４に示すように、電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流の変動を電圧の変動（点線の波形Ｖ１）に変換する。そして、波形Ｖ０と波形Ｖ１との差分の絶対値｜ΔＶ｜に基づいて、被検出体の存在が測定される。 Next, as shown in FIG. 3, the capacitance C2 between the finger and the detection electrode E1 is added to the capacitance C1 of the detection electrode E1 in the presence state of the object to be detected. Therefore, when the AC rectangular wave Sg is applied to the detection electrode E1, a current corresponding to the capacitance C1 and the capacitance C2 flows. As shown in FIG. 4, the voltage detector DET converts the fluctuation of the current corresponding to the AC square wave Sg into the fluctuation of the voltage (dotted waveform V 1 ). Then, the presence of the detected object is measured based on the absolute value | ΔV | of the difference between the waveform V 0 and the waveform V 1 .
具体的には、図４において、時刻Ｔ０１のタイミングで交流矩形波Ｓｇは電圧Ｖ２に相当する電圧レベルに上昇する。このときスイッチＳＷ１はオンとなりスイッチＳＷ２はオフとなるため検出電極Ｅ１の電位も電圧Ｖ２に上昇する。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。このとき検出電極Ｅ１はフローティング状態であるが、検出電極Ｅ１の静電容量Ｃ１（又はＣ１＋Ｃ２、図３参照）によって、検出電極Ｅ１の電位はＶ２が維持される。さらに、時刻Ｔ１１のタイミングの前に電圧検出器ＤＥＴのリセット動作が行われる。 Specifically, in FIG. 4, the AC rectangular wave Sg rises to a voltage level corresponding to the voltage V 2 at the timing of time T 01 . At this time, since the switch SW1 is turned on and the switch SW2 is turned off, the potential of the detection electrode E1 also rises to the voltage V2. Next, the switch SW1 is turned off before the timing of the time T11 . At this time, the detection electrode E1 is in a floating state, but the potential of the detection electrode E1 is maintained at V2 due to the capacitance C1 (or C1 + C2 , see FIG. 3) of the detection electrode E1. Further, the voltage detector DET reset operation is performed before the timing of time T11 .
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、検出電極Ｅ１の静電容量Ｃ１（又はＣ１＋Ｃ２）に蓄積されていた電荷が電圧検出器ＤＥＴ内の容量Ｃ３に移動するため、電圧検出器ＤＥＴの出力が上昇する（図４の検出信号Ｖｄｅｔ参照）。電圧検出器ＤＥＴの出力（検出信号Ｖｄｅｔ）は、非存在状態では、実線で示す波形Ｖ０となり、Ｖｄｅｔ＝Ｃ１×Ｖ２／Ｃ３となる。存在状態では、点線で示す波形Ｖ１となり、Ｖｄｅｔ＝（Ｃ１＋Ｃ２）×Ｖ２／Ｃ３となる。 Subsequently, when the switch SW2 is turned on at the timing of time T11, the electric charge accumulated in the capacitance C1 (or C1 + C2) of the detection electrode E1 moves to the capacitance C3 in the voltage detector DET, so that the voltage is detected. The output of the device DET increases (see the detection signal Vdet in FIG. 4). The output of the voltage detector DET (detection signal Vdet) becomes the waveform V0 shown by the solid line in the non - existent state, and Vdet = C1 × V2 / C3. In the existing state, the waveform is V1 shown by the dotted line, and Vdet = (C1 + C2 ) × V2 / C3.
その後、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、検出電極Ｅ１の電位を交流矩形波Ｓｇと同電位のローレベルにするとともに電圧検出器ＤＥＴをリセットさせる。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。このようにして、検出回路４０は自己静電容量方式による被検出体の検出基本原理に基づいて、被検出体の存在状態が検出可能となる。
After that, by turning off the switch SW2 at the timing of time T31 and turning on the switch SW1 and the switch SW3, the potential of the detection electrode E1 is set to the low level of the same potential as the AC square wave Sg, and the voltage detector DET is reset. Let me. The above operation is repeated at a predetermined frequency (for example, about several kHz to several hundred kHz). In this way, the
次に、本実施形態の表示装置１の構成例を詳細に説明する。図５は、実施形態１の検出装置及び表示装置の概略断面構造を表す断面図である。図５に示すように、表示パネル１０は、アレイ基板２と、対向基板３と、表示機能層としての液晶層６とを備える。対向基板３は、アレイ基板２の表面に垂直な方向に対向して配置される。また、液晶層６はアレイ基板２と対向基板３との間に設けられる。
Next, a configuration example of the
アレイ基板２は、第１基板２１と、画素電極２２と、検出電極ＤＥと、絶縁層２４と、偏光板３５Ｂとを有する。第１基板２１には、ゲートドライバ１２に含まれるゲートスキャナ等の回路や、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子や、ゲート線ＧＣＬ、信号線ＳＧＬ等の各種配線（図７では図示を省略する）が設けられる。
The
検出電極ＤＥは、第１基板２１の上側に設けられる。また、画素電極２２は、絶縁層２４を介して検出電極ＤＥの上側に設けられ、平面視でマトリクス状に複数配置される。画素電極２２は、表示パネル１０の各画素Ｐｉｘ（図７参照）を構成する副画素ＳＰｉｘに対応して設けられ、表示動作を行うための画素信号Ｖｐｉｘが供給される。また、検出電極ＤＥは、表示動作の際に表示用の駆動信号ＶＣＯＭが供給され、複数の画素電極２２に対する共通電極として機能する。偏光板３５Ｂは、第１基板２１の下側に設けられる。
The detection electrode DE is provided on the upper side of the
本実施形態において、画素電極２２及び検出電極ＤＥは、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透光性を有する導電性材料が用いられる。
In the present embodiment, the
なお、本明細書において、第１基板２１に垂直な方向において、第１基板２１から第２基板３１に向かう方向を「上側」とする。また、第２基板３１から第１基板２１に向かう方向を「下側」とする。
In the present specification, the direction from the
なお、複数の画素電極２２の配列は、第１方向及び該第１方向に直交する第２方向に沿って配列されるマトリクス状の配列のみならず、対向する画素電極２２同士が第１方向又は第２方向にずれて配置される構成を採用することもできる。また、対向する画素電極２２の大きさの違いから、第１方向に配列される画素列を構成する１つの画素電極２２に対し、当該画素電極２２の一側に２又は３の複数の画素電極２２が配列される構成も採用可能である。
The arrangement of the plurality of
対向基板３は、第２基板３１と、第２基板３１の一方の面に形成されたカラーフィルタ３２と、第２基板３１の他方の面に設けられた偏光板３５Ａとを有する。カラーフィルタ３２は、第１基板２１と垂直な方向において、液晶層６と対向する。なお、カラーフィルタ３２は第１基板２１の上に配置されてもよい。本実施形態において、第１基板２１及び第２基板３１は、例えば、ガラス基板又は樹脂基板である。
The facing
第１基板２１と第２基板３１とは所定の間隔を設けて対向して配置される。第１基板２１と第２基板３１との間に液晶層６が設けられる。液晶層６は、層間に形成される電界の状態に応じて液晶分子の配向状態が変化し、これによって透過光が変調する。かかる電界モードとして、例えば、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：フリンジフィールドスイッチング）を含むＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：インプレーンスイッチング）等の横電界モードが採用される。なお、図５に示す液晶層６に対向するアレイ基板２の最表面、及び対向基板３の最表面には、液晶分子の初期配向状態を定める配向膜（図５では省略して示す）が形成されている。
The
第１基板２１の下側には、図示しない照明部（バックライト）が設けられる。照明部は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光源を有しており、光源からの光を第１基板２１に向けて射出する。照明部からの光は、アレイ基板２を通過して、その位置の液晶の配向状態により変調され、表示面への透過状態が場所によって変化する。これにより、表示面に画像が表示される。
An illumination unit (backlight) (not shown) is provided on the lower side of the
図６は、アレイ基板を模式的に示す平面図である。図６に示すように、表示装置１において、表示領域１０ａの外側に周辺領域１０ｂが設けられている。本開示において、表示領域１０ａは、画像を表示させるための領域であり、複数の画素Ｐｉｘ（副画素ＳＰｉｘ）と重なる領域である。周辺領域１０ｂは、第１基板２１の外周よりも内側で、かつ、表示領域１０ａよりも外側の領域を示す。なお、周辺領域１０ｂは表示領域１０ａを囲う枠状であってもよく、その場合、周辺領域１０ｂは額縁領域とも言える。
FIG. 6 is a plan view schematically showing the array substrate. As shown in FIG. 6, in the
本実施形態において、第１方向Ｄｘは、表示領域１０ａの短辺に沿った方向である。第２方向Ｄｙは、第１方向Ｄｘと直交する方向である。これに限定されず、第２方向Ｄｙは第１方向Ｄｘに対して９０°以外の角度で交差していてもよい。第１方向Ｄｘと第２方向Ｄｙとで規定される平面は、第１基板２１の表面と平行となる。また、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙと交差する第３方向Ｄｚは、第１基板２１の厚み方向である。
In the present embodiment, the first direction Dx is a direction along the short side of the
図６に示すように、検出電極ＤＥは、表示領域１０ａにおいて、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに行列状に複数配列される。それぞれの検出電極ＤＥは、平面視で矩形状、又は正方形状である。検出電極ＤＥは、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透光性を有する導電性材料で構成されている。
As shown in FIG. 6, a plurality of detection electrodes DE are arranged in a matrix in the first direction Dx and the second direction Dy in the
１つの検出電極ＤＥに対応する位置に、複数の画素電極２２が行列状に配置される。画素電極２２は、検出電極ＤＥよりも小さい面積を有している。なお、図６では一部の検出電極ＤＥ及び画素電極２２について示しているが、検出電極ＤＥ及び画素電極２２は表示領域１０ａの全域に亘って配置される。このように、表示領域１０ａと重畳する領域に、検出電極ＤＥが設けられている。また、本開示では、行方向を第１方向Ｄｘともいい、列方向を第２方向Ｄｙともいう。
A plurality of
なお、複数の画素電極２２の配列は、第１方向Ｄｘ及び該第１方向Ｄｘに交差する第２方向Ｄｙに沿って配列されるマトリクス状の配列のみならず、対向する画素電極２２同士が第１方向Ｄｘ又は第２方向Ｄｙにずれて配置される構成を採用することもできる。また、対向する画素電極２２の大きさの違いから、第１方向Ｄｘに配列される画素列を構成する１つの画素電極２２に対し、当該画素電極２２の一側に２又は３の複数の画素電極２２が配列される構成も採用可能である。
The arrangement of the plurality of
周辺領域１０ｂの短辺側には、接続回路１８と集積回路１９とが設けられている。また、周辺領域１０ｂの短辺側には、不図示のフレキシブル基板が接続される。フレキシブル基板７１に検出回路の集積回路が設けられている。集積回路１９は、図２に示すように、制御回路１１及び検出回路４０を含む。また、検出回路４０の機能の一部は、検出用の他の集積回路に含まれていてもよく、外部のＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ－Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）の機能として設けられてもよい。なお、集積回路１９は、これに限定されず、例えばモジュール外部の制御基板に備えられていてもよい。
A
検出電極ＤＥは、配線５１及び接続回路１８を介して、集積回路１９と電気的に接続される。複数の配線５１はそれぞれ、表示領域１０ａに配置された、複数の検出電極ＤＥのそれぞれに電気的に接続され、周辺領域１０ｂまで引き出されている。複数の配線５１のそれぞれは第２方向Ｄｙに沿って延在し、複数の配線５１は第１方向Ｄｘに亘って並んで配置されている。例えば、集積回路１９に内蔵された駆動回路１４（図１参照）は、周辺領域１０ｂに配置された接続回路１８と、配線５１とを介して、複数の検出電極ＤＥにそれぞれ接続される。
The detection electrode DE is electrically connected to the
次に表示パネル１０の表示動作について説明する。図７は、実施形態１に係る表示領域の画素配列を表す回路図である。第１基板２１（図５参照）には、図７に示す各副画素ＳＰｉｘのスイッチング素子Ｔｒ、信号線ＳＧＬ、ゲート線ＧＣＬ等が形成されている。信号線ＳＧＬは、各画素電極２２に画素信号Ｖｐｉｘを供給するための配線である。ゲート線ＧＣＬは、各スイッチング素子Ｔｒを駆動する駆動信号を供給するための配線である。信号線ＳＧＬ及びゲート線ＧＣＬは、第１基板２１の表面と平行な平面に延出する。
Next, the display operation of the
図７に示す表示領域２０は、マトリクス状に配列された複数の副画素ＳＰｉｘを有している。副画素ＳＰｉｘは、それぞれスイッチング素子Ｔｒ及び液晶ＬＣを備えている。スイッチング素子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。画素電極２２と検出電極ＤＥとの間に絶縁層２４が設けられ、これらによって図１４に示す保持容量Ｃｓが形成される。
The
図１に示すゲートドライバ１２は、ゲート線ＧＣＬを順次選択する。ゲートドライバ１２は、選択されたゲート線ＧＣＬを介して、走査信号Ｖｓｃａｎを副画素ＳＰｉｘのスイッチング素子Ｔｒのゲートに印加する。これにより、副画素ＳＰｉｘのうちの１行（１水平ライン）が表示駆動の対象として順次選択される。また、ソースドライバ１３は、選択された１水平ラインを構成する副画素ＳＰｉｘに、信号線ＳＧＬを介して画素信号Ｖｐｉｘを供給する。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水平ラインずつ表示が行われるようになっている。
The
この表示動作を行う際、駆動回路１４は、全ての検出電極ＤＥに対して表示用の駆動信号ＶＣＯＭを印加する。表示用の駆動信号ＶＣＯＭは複数の副画素ＳＰｉｘに対する共通電位となる電圧信号である。これにより、各検出電極ＤＥは、表示動作時には画素電極２２に対する共通電極として機能する。表示の際に、駆動回路１４は、表示領域１０ａの全ての検出電極ＤＥに対して駆動信号ＶＣＯＭを印加する。
When performing this display operation, the
図５に示すカラーフィルタ３２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色されたカラーフィルタの色領域が周期的に配列されていてもよい。上述した図７に示す各副画素ＳＰｉｘに、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂが１組として対応付けられる。そして、３色の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂに対応する副画素ＳＰｉｘを１組として画素Ｐｉｘが構成される。なお、カラーフィルタ３２は、４色以上の色領域を含んでいてもよい。
In the
図８は、検出電極の配置例を示す斜視図である。図８に示すように、第１基板２１の一方の面２１ａ側の周辺領域１０ｂには、外縁配線ＤＥ－Ｇが設けられている。例えば、外縁配線ＤＥ－Ｇは、表示領域１０ａの長辺と短辺とに沿って連続して設けられており、表示領域１０ａを囲んでいる。表示装置１が被検出体の存在状態の検出を行う際に、外縁配線ＤＥ－Ｇには、検出用の駆動信号Ｖｓｅｌｆと同じ波形で、かつ駆動信号Ｖｓｅｌｆと同期したガード信号Ｖｇｄが供給されてもよい。又は、外縁配線ＤＥ－Ｇは、電気的にどことも接続されていない状態（ハイインピーダンス）に設定されてもよい。これによれば、外縁配線ＤＥ－Ｇと、駆動信号Ｖｓｅｌｆが供給される検出電極ＤＥとの間に静電容量が生じることを防ぐことができるので、被検出体の検出感度を高めることができる。
FIG. 8 is a perspective view showing an example of arrangement of the detection electrodes. As shown in FIG. 8, the outer edge wiring DE-G is provided in the
なお、本実施形態では、第１基板２１の他方の面２１ｂ側に、外縁配線２９が設けられていてもよい。裏面の外縁配線２９は、第１基板２１の他方の面２１ｂの一部を覆っていてもよいし、他方の面２１ｂの全体を覆っていてもよい。また、裏面の外縁配線２９は、例えば、ＩＴＯ等の透光性を有する導電性材料で構成されていてもよいし、図示しない金属フレーム等で構成されていてもよい。表示装置１が被検出体の存在状態の検出を行う際に、裏面の外縁配線２９には、検出用の駆動信号Ｖｓｅｌｆと同じ波形で、かつ駆動信号Ｖｓｅｌｆと同期したガード信号Ｖｇｄが供給されてもよい。又は、裏面の外縁配線２９は、電気的にどことも接続されていない状態（ハイインピーダンス）に設定されてもよい。これによれば、裏面の外縁配線２９と、駆動信号Ｖｓｅｌｆが供給される検出電極ＤＥとの間に静電容量が生じることを防ぐことができるので、ホバー検出の感度を高めることができる。
In this embodiment, the
図９は、実施形態に係るホバー検出の一例を示す説明図である。図１０は、実施形態に係るホバー検出の他の例を示す説明図である。図９に示すように、表示装置１は、被検出体である操作者の手指が検出面ＤＳに対し非接触状態でホバー検出を行う。検出回路４０は、検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、検出面ＤＳに垂直な方向における、検出面ＤＳと被検出体との距離Ｄ１を検出することができる。また、検出回路４０は、検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、被検出体の位置Ｒ１を検出することができる。被検出体の位置Ｒ１は、例えば、検出面ＤＳと垂直な方向において、被検出体と対向する位置であり、複数の検出電極ブロックＤＥＢからの検出信号Ｖｄｅｔのうち、最大の値となる検出電極ブロックＤＥＢに対応する位置である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of hover detection according to the embodiment. FIG. 10 is an explanatory diagram showing another example of hover detection according to the embodiment. As shown in FIG. 9, the
また、図１０に示すように、表示装置１は、被検出体のジェスチャ等の動作を検出することができる。検出回路４０は、被検出体が検出面ＤＳに対し非接触状態で矢印Ｄａ方向に移動した場合、検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、被検出体の位置の変化を演算する。これにより、検出回路４０は、被検出体のジェスチャ等の動作を検出する。制御回路１１（図１参照）は、これらのホバー検出の結果に基づいて、所定の表示動作又は検出動作を実行する。
Further, as shown in FIG. 10, the
図１１は、検出電極と被検出体との位置関係を示す図である。図１２は、検出電極と被検出体との距離に応じた容量について説明するための説明図である。図１１に示すように、被検出体ＣＱが検出電極ＤＥに対して近づくと、検出信号を得やすくなる。被検出体ＣＱが検出電極ＤＥに対して遠ざかると、検出信号とノイズとのＳＮ比が小さくなり、被検出体ＣＱを検知しづらくなる。 FIG. 11 is a diagram showing the positional relationship between the detection electrode and the object to be detected. FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the capacitance according to the distance between the detection electrode and the object to be detected. As shown in FIG. 11, when the object to be detected CQ approaches the detection electrode DE, it becomes easy to obtain a detection signal. When the detected object CQ moves away from the detection electrode DE, the SN ratio between the detection signal and the noise becomes small, and it becomes difficult to detect the detected object CQ.
図１２に示すように、第３方向Ｄｚに対する、検出面ＤＳと被検出体ＣＱとの距離が距離Ｄ１の場合（ステップＳＴ１０１）において、被検出体ＣＱは、表示装置１の検出面ＤＳに対して非接触状態である。被検出体ＣＱと検出電極ＤＥとの間に容量Ｃ２ａが形成される。
As shown in FIG. 12, when the distance between the detected surface DS and the detected body CQ with respect to the third direction Dz is the distance D1 (step ST101), the detected body CQ with respect to the detection surface DS of the
検出面ＤＳと被検出体ＣＱとの距離が距離Ｄ２の場合（ステップＳＴ１０２）においても、被検出体ＣＱは、表示装置１の検出面ＤＳに対して非接触状態である。ここで、距離Ｄ２は距離Ｄ１よりも小さい。被検出体ＣＱと検出電極ＤＥとの間に容量Ｃ２ｂが形成される。
Even when the distance between the detection surface DS and the detected object CQ is the distance D2 (step ST102), the detected object CQ is in a non-contact state with respect to the detection surface DS of the
検出面ＤＳと被検出体ＣＱとの距離が０の場合（ステップＳＴ１０３）において、被検出体ＣＱは、表示装置１の検出面ＤＳに対して接触状態である。また、被検出体ＣＱと検出電極ＤＥとの間に容量Ｃ２ｃが形成される。
When the distance between the detection surface DS and the detected object CQ is 0 (step ST103), the detected object CQ is in contact with the detection surface DS of the
検出電極ＤＥの大きさが同じであれば、容量Ｃ２ｂは、容量Ｃ２ａよりも大きい値となる。検出電極ＤＥの大きさが同じであれば、容量Ｃ２ｃは、容量Ｃ２ｂよりも大きい値となる。そこで、検出電極ＤＥと被検出体ＣＱとの距離が大きくなっても、被検出体ＣＱの検出感度を維持するには、検出電極ＤＥの大きさを大きくしてゆけばよい。検出電極ＤＥの大きさを大きくすると、検出面ＤＳに占める１つの検出電極ＤＥの面積が大きくなるため、検出精度が低下する。この課題に対して、本実施形態の表示装置１は、以下の検出電極ＤＥ及び接続回路を備える。
If the size of the detection electrode DE is the same, the capacitance C2b has a larger value than the capacitance C2a. If the size of the detection electrode DE is the same, the capacitance C2c has a larger value than the capacitance C2b. Therefore, in order to maintain the detection sensitivity of the detected object CQ even if the distance between the detected electrode DE and the detected object CQ increases, the size of the detected electrode DE may be increased. When the size of the detection electrode DE is increased, the area of one detection electrode DE occupying the detection surface DS becomes large, so that the detection accuracy is lowered. To solve this problem, the
次に、検出電極ＤＥと、接続回路１８との関係について説明する。図１３は、検出電極と接続回路との関係を模式的に示す平面図である。図１３に示すように、検出電極ＤＥは、行列状に複数配列されている。例えば、検出電極ＤＥ（１，１）、ＤＥ（１，２）、・・・、ＤＥ（１，ｎ）が第２方向Ｄｙに複数配列される。また、検出電極ＤＥ（１，１）、・・・、ＤＥ（ｍ，１）が第１方向Ｄｘに複数配列される。同様に、検出電極ＤＥ（ｍ，１）、・・・、ＤＥ（ｍ，ｎ）が第２方向Ｄｙに複数配列される。なお、検出電極ＤＥ（１，１）、・・・、ＤＥ（ｍ，ｎ）を区別して説明する必要がない場合には、単に検出電極ＤＥと表す。実施形態１においては、ｍが１２であり、ｎが１６である例を示す。しかしながら、ｍ及びｎの値はこれに限定されることはない。ｍの値は、任意であり、ｎの値も任意である。
Next, the relationship between the detection electrode DE and the
検出電極ＤＥは、例えば、ＩＴＯ等の透光性を有する導電性材料で構成されている。また、検出電極ＤＥは、ＩＴＯに限定されず、例えば、酸化スズにより構成されていてもよい。 The detection electrode DE is made of a translucent conductive material such as ITO. Further, the detection electrode DE is not limited to ITO, and may be composed of, for example, tin oxide.
接続回路１８は、検出電極ＤＥの接続状態を切り換える回路である。実施形態１において、接続回路１８は、マルチプレクサＭｕと、アナログフロントエンドＳＣ１、・・・、ＳＣ４８を備える。なお、複数のアナログフロントエンドＳＣ１、・・・、ＳＣ４８を区別して説明する必要のない場合は、単にアナログフロントエンドＳＣと表す。
The
マルチプレクサＭｕは、検出電極ＤＥがある第１基板２１上に配置され、かつセンサ領域３０の外側にある。アナログフロントエンドＳＣは、同様に、検出電極ＤＥがある第１基板上に配置され、かつセンサ領域３０の外側にある。マルチプレクサＭｕ及びアナログフロントエンドＳＣは、例えば、多結晶性のシリコンを低温で形成した低温ポリシリコン（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｓｉｌｉｃｏｎ）により、小さな面積となる。
The multiplexer Mu is arranged on the
各検出電極ＤＥと接続回路１８のマルチプレクサＭｕとは、各配線５１で電気的に接続されている。図１３の配線５１は、検出電極ＤＥ（１，１）、ＤＥ（１，２）、・・・、ＤＥ（１，ｎ）のそれぞれに接続しており、他の検出電極ＤＥも同様であるので、配線５１の図示を省略している。マルチプレクサＭｕは、アナログフロントエンドＳＣとも電気的に接続されている。
Each detection electrode DE and the multiplexer Mu of the
図１４は、接続回路を説明するための説明図である。図１５は、図１３に示すマルチプレクサの具体的な構成を説明するための説明図である。図１４に示すように、接続回路１８は、図１３に示すマルチプレクサＭｕを構成する複数の選択回路ＥＣが組み合わされて構成される。
FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining a connection circuit. FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining a specific configuration of the multiplexer shown in FIG. As shown in FIG. 14, the
図１５に示すように、１つの選択回路ＥＣは、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２及びＳＷ１３を有している。スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２及びＳＷ１３は、例えばｎチャネルのＭＯＳ型のＴＦＴで構成され、第１基板２１に形成される。
As shown in FIG. 15, one selection circuit EC has switches SW11, SW12 and SW13. The switches SW11, SW12 and SW13 are composed of, for example, an n-channel MOS type TFT and are formed on the
スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２及びＳＷ１３がそれぞれ開閉することで、表示用の駆動信号ＶＣＯＭの供給配線、ガード信号Ｖｇｄの供給配線及びアナログフロントエンドＳＣのいずれかが、１つの検出電極ＤＥに時分割で接続される。 By opening and closing the switches SW11, SW12, and SW13, respectively, one of the drive signal VCOM supply wiring for display, the guard signal Vgd supply wiring, and the analog front-end SC is connected to one detection electrode DE in a time-division manner. To.
図１４において、検出電極ＤＥ（１，２）がアナログフロントエンドＳＣ２に接続されている。検出電極ＤＥ（１，４）がアナログフロントエンドＳＣ１に接続されている。検出電極ＤＥ（３，２）がアナログフロントエンドＳＣ４に接続されている。検出電極ＤＥ（３，４）がアナログフロントエンドＳＣ３に接続されている。 In FIG. 14, the detection electrodes DE (1 and 2) are connected to the analog front end SC2. The detection electrode DE (1,4) is connected to the analog front end SC1. The detection electrode DE (3, 2) is connected to the analog front end SC4. The detection electrode DE (3, 4) is connected to the analog front end SC3.
図１４において、検出電極ＤＥ（１，１）、ＤＥ（１，３）、ＤＥ（２，１）、ＤＥ（２，２）、ＤＥ（２，３）、ＤＥ（２，４）、ＤＥ（３，１）、ＤＥ（３，３）、ＤＥ（４，１）、ＤＥ（４，２）、ＤＥ（４，３）、ＤＥ（４，４）には、ガード信号Ｖｇｄが供給配線に接続されている。ガード信号Ｖｇｄは、検出電極ＤＥ（１，２）、ＤＥ（１，４）、ＤＥ（３，２）、ＤＥ（３，４）に供給される検出用の駆動信号Ｖｓｅｌｆと同じ波形で、かつ駆動信号Ｖｓｅｌｆと同期している。これによれば、検出電極ＤＥ（１，２）、ＤＥ（１，４）、ＤＥ（３，２）、ＤＥ（３，４）と、検出電極ＤＥ（１，１）、ＤＥ（１，３）、ＤＥ（２，１）、ＤＥ（２，２）、ＤＥ（２，３）、ＤＥ（２，４）、ＤＥ（３，１）、ＤＥ（３，３）、ＤＥ（４，１）、ＤＥ（４，２）、ＤＥ（４，３）、ＤＥ（４，４）との間に静電容量が生じることを防ぐことができるので、被検出体の検出感度を高めることができる。 In FIG. 14, the detection electrodes DE (1,1), DE (1,3), DE (2,1), DE (2,2), DE (2,3), DE (2,4), DE ( A guard signal Vgd is connected to the supply wiring for 3,1), DE (3,3), DE (4,1), DE (4,2), DE (4,3), and DE (4,4). Has been done. The guard signal Vgd has the same waveform as the detection drive signal Vself supplied to the detection electrodes DE (1, 2), DE (1, 4), DE (3, 2), and DE (3, 4), and has the same waveform. It is synchronized with the drive signal Vself. According to this, the detection electrodes DE (1,2), DE (1,4), DE (3,2), DE (3,4) and the detection electrodes DE (1,1), DE (1,3) ), DE (2,1), DE (2,2), DE (2,3), DE (2,4), DE (3,1), DE (3,3), DE (4,1) , DE (4,2), DE (4,3), DE (4,4) can be prevented from generating a capacitance, so that the detection sensitivity of the object to be detected can be increased.
実施形態１のアナログフロントエンドＳＣの数は４８であり、検出電極ＤＥの数は、１９２である。検出電極ＤＥの数は、アナログフロントエンドＳＣの数よりも多い。マルチプレクサＭｕは、１つの検出電極ＤＥに１つの配線５１を介して接続されている。そこで、マルチプレクサＭｕは、１つのアナログフロントエンドＳＣに対して、１つずつ配線５１を時分割で電気的に順次接続する。
The number of analog front-end SCs in the first embodiment is 48, and the number of detection electrodes DE is 192. The number of detection electrodes DE is larger than the number of analog front-end SCs. The multiplexer Mu is connected to one detection electrode DE via one
図１６Ａから図１６Ｄは、検出用の駆動信号が供給されている検出電極が順次切り替わる状態を説明するための説明図である。図１４及び図１５に示す各選択回路ＥＣの動作により、図１６Ａに示すように、検出電極ＤＥ（１，２）には、検出用の駆動信号Ｖｓｅｌｆが供給され、かつアナログフロントエンドＳＣ２（図１４参照）に接続されている。検出電極ＤＥ（１，１）、ＤＥ（２，１）、ＤＥ（２，２）には、ガード信号Ｖｇｄが供給される。 16A to 16D are explanatory views for explaining a state in which the detection electrodes to which the drive signal for detection is supplied are sequentially switched. By the operation of each selection circuit EC shown in FIGS. 14 and 15, as shown in FIG. 16A, a drive signal Vself for detection is supplied to the detection electrodes DE (1 and 2), and the analog front end SC2 (FIG. 14). 14) is connected. A guard signal Vgd is supplied to the detection electrodes DE (1,1), DE (2,1), and DE (2,2).
次に、図１４及び図１５に示す各選択回路ＥＣの動作により、図１６Ｂに示すように、検出電極ＤＥ（１，１）には、検出用の駆動信号Ｖｓｅｌｆが供給され、かつアナログフロントエンドＳＣ２（図１４参照）に接続されている。検出電極ＤＥ（１，２）、ＤＥ（２，１）、ＤＥ（２，２）には、ガード信号Ｖｇｄが供給される。 Next, by the operation of each selection circuit EC shown in FIGS. 14 and 15, as shown in FIG. 16B, a drive signal Vself for detection is supplied to the detection electrode DE (1,1), and the analog front end. It is connected to SC2 (see FIG. 14). A guard signal Vgd is supplied to the detection electrodes DE (1, 2), DE (2, 1), and DE (2, 2).
次に、図１４及び図１５に示す各選択回路ＥＣの動作により、図１６Ｃに示すように、検出電極ＤＥ（２，２）には、検出用の駆動信号Ｖｓｅｌｆが供給され、かつアナログフロントエンドＳＣ２（図１４参照）に接続されている。検出電極ＤＥ（１，１）、ＤＥ（１，２）、ＤＥ（２，１）には、ガード信号Ｖｇｄが供給される。 Next, by the operation of each selection circuit EC shown in FIGS. 14 and 15, as shown in FIG. 16C, the detection electrode DE (2, 2) is supplied with the drive signal Vself for detection, and the analog front end. It is connected to SC2 (see FIG. 14). A guard signal Vgd is supplied to the detection electrodes DE (1,1), DE (1,2), and DE (2,1).
次に、図１４及び図１５に示す各選択回路ＥＣの動作により、図１６Ｄに示すように、検出電極ＤＥ（２，１）には、検出用の駆動信号Ｖｓｅｌｆが供給され、かつアナログフロントエンドＳＣ２（図１４参照）に接続されている。検出電極ＤＥ（１，１）、ＤＥ（１，２）、ＤＥ（２，２）には、ガード信号Ｖｇｄが供給される。 Next, by the operation of each selection circuit EC shown in FIGS. 14 and 15, as shown in FIG. 16D, the detection electrode DE (2, 1) is supplied with the drive signal Vself for detection, and the analog front end. It is connected to SC2 (see FIG. 14). A guard signal Vgd is supplied to the detection electrodes DE (1,1), DE (1,2), and DE (2,2).
以上説明したように、検出電極ＤＥ（１，１）、ＤＥ（１，２）、ＤＥ（２，１）、ＤＥ（２，２）に対して、１つのアナログフロントエンドＳＣ２を介して、検出回路４０は、各検出電極ＤＥの自己静電容量を検出できる。なお、検出電極ＤＥ（１，１）、ＤＥ（１，２）、ＤＥ（２，１）、ＤＥ（２，２）を例示して説明したが、他の検出電極ＤＥも同様である。その結果、接続回路１８の大きさを小さくすることができる。
As described above, the detection electrodes DE (1,1), DE (1,2), DE (2,1), and DE (2,2) are detected via one analog front end SC2. The
次に、図１及び図１３から図２１を参照して、本実施形態の動作例を説明する。図１７は、実施形態１に係る表示装置の動作例を示すタイミング波形図である。図１８は、複数の検出電極が１つのアナログフロントエンドに接続された状態の接続回路を説明するための説明図である。図１９は、検出電極ブロックを説明するための説明図である。図２０は、実施形態１に係る表示装置の動作例を示すフローチャートである。図２１は、検出電極ブロックと信号強度との関係を模式的に示すグラフである。図１７から図２１に示す動作例はあくまで一例であり、適宜変更してもよい。 Next, an operation example of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 13 to 21. FIG. 17 is a timing waveform diagram showing an operation example of the display device according to the first embodiment. FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining a connection circuit in a state where a plurality of detection electrodes are connected to one analog front end. FIG. 19 is an explanatory diagram for explaining the detection electrode block. FIG. 20 is a flowchart showing an operation example of the display device according to the first embodiment. FIG. 21 is a graph schematically showing the relationship between the detection electrode block and the signal strength. The operation examples shown in FIGS. 17 to 21 are merely examples, and may be changed as appropriate.
図１７に示すように、表示期間Ｐｄと検出期間Ｐｔとが時分割で交互に実行される。検出期間Ｐｔは、ホバー検出期間Ｐｔｓと、タッチ検出期間Ｐｔｍとを含む。表示期間Ｐｄ、ホバー検出期間Ｐｔｓ及びタッチ検出期間Ｐｔｍの実行の順番はあくまで一例であり適宜変更してもよい。例えば、１つの検出期間Ｐｔにホバー検出期間Ｐｔｓ又はタッチ検出期間Ｐｔｍのいずれか一方のみが存在する場合であってもよい。１検出面のタッチ検出を１つのタッチ検出期間Ｐｔｍで実行してもよく、複数のタッチ検出期間Ｐｔｍに分けて実行してもよい。また、表示期間Ｐｄで１フレーム分の画像の表示を行ってもよく、１フレーム分の画像の表示期間中に、複数の表示期間Ｐｄと検出期間Ｐｔとが交互に配置されていてもよい。 As shown in FIG. 17, the display period Pd and the detection period Pt are alternately executed in time division. The detection period Pt includes a hover detection period Ptss and a touch detection period Ptm. The order of execution of the display period Pd, the hover detection period Pts, and the touch detection period Ptm is merely an example and may be changed as appropriate. For example, there may be a case where only one of the hover detection period Pts and the touch detection period Ptm is present in one detection period Pt. The touch detection of one detection surface may be executed in one touch detection period Ptm, or may be executed by dividing into a plurality of touch detection periods Ptm. Further, the image for one frame may be displayed in the display period Pd, and the plurality of display period Pd and the detection period Pt may be alternately arranged during the display period of the image for one frame.
図２０に示すように、制御回路１１は、まず表示データの書き込みを実行する（ステップＳＴ１）。具体的には、上述した表示動作と同様であり、ソースドライバ１３は、各ゲート線ＧＣＬ１、ＧＣＬ２、ＧＣＬ３に対応する副画素ＳＰｉｘに、信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、ＳＧＬ３を介して画素信号Ｖｐｉｘを供給する。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水平ラインずつ表示が行われるようになっている。図１７に示すように、表示期間Ｐｄにおいて、駆動回路１４は、検出電極ＤＥに対し、表示用の駆動信号ＶＣＯＭを供給する。また、接続回路１８において、図１５に示すスイッチＳＷ１３を介して、表示用の駆動信号ＶＣＯＭが全検出電極ＤＥに供給される。検出電極ＤＥは、共通電位を与える共通電極となる。
As shown in FIG. 20, the
次に、制御回路１１は、ホバー検出を実行する（ステップＳＴ２）。具体的には、図１７に示すように、ホバー検出期間Ｐｔｓにおいて、制御回路１１は、制御信号Ｖｓｃ１を接続回路１８に供給し、制御信号Ｖｓｃ２を接続回路１８に供給する。制御信号Ｖｓｃ１、Ｖｓｃ２により、スイッチＳＷ１１（図１５参照）がオンになり、スイッチＳＷ１２、ＳＷ１３（図１５参照）がオフになる。これにより、図１３に示すように、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに隣接して配置された４つの検出電極ＤＥが電気的に接続されて１つの検出電極ブロックＤＥＢとして機能する。
Next, the
例えば、図１８に示すように、検出電極ＤＥ（１，１）、ＤＥ（１，１）、ＤＥ（２，１）、ＤＥ（２，２）は、接続回路１８内において、同じアナログフロントエンドＳＣ２に接続されている。図２に示す検出回路４０からみると、検出電極ＤＥ（１，１）、ＤＥ（１，２）、ＤＥ（２，１）、ＤＥ（２，２）は、図１９に示すように、１つの検出電極ブロックＤＥＢ（１，１）である。つまり、１つのアナログフロントエンドＳＣに同時接続可能な配線５１に電気的に接続する検出電極ＤＥ（１，１）、ＤＥ（１，１）、ＤＥ（２，１）、ＤＥ（２，２）は、第１基板２１の第１方向Ｄｘ又は第１方向Ｄｘと交差する第２方向Ｄｙに隣接する少なくとも２つの検出電極ＤＥを含む。
For example, as shown in FIG. 18, the detection electrodes DE (1,1), DE (1,1), DE (2,1), DE (2,2) have the same analog front end in the
図１３に示すように、検出電極ブロックＤＥＢは、行列状に複数配列されている。例えば、検出電極ブロックＤＥＢ（１，１）、・・・、ＤＥＢ（１，Ｎ）が第２方向Ｄｙに複数配列される。また、検出電極ブロックＤＥＢ（１，１）、・・・、ＤＥＢ（Ｍ，１）が第１方向Ｄｘに複数配列される。同様に、検出電極ブロックＤＥＢ（Ｍ，１）、・・・、ＤＥＢ（Ｍ，Ｎ）が第２方向Ｄｙに複数配列される。なお、検出電極ブロックＤＥＢ（１，１）、・・・、ＤＥＢ（Ｍ，Ｎ）を区別して説明する必要がない場合には、単に検出電極ブロックＤＥＢと表す。実施形態１においては、Ｍが６であり、Ｎが８である例を示す。しかしながら、Ｍ及びＮの値はこれに限定されることはない。Ｍの値は、任意であり、Ｎの値も任意である。 As shown in FIG. 13, a plurality of detection electrode blocks DEB are arranged in a matrix. For example, a plurality of detection electrode blocks DEB (1,1), ..., DEB (1, N) are arranged in the second direction Dy. Further, a plurality of detection electrode blocks DEB (1,1), ..., DEB (M, 1) are arranged in the first direction Dx. Similarly, a plurality of detection electrode blocks DEB (M, 1), ..., DEB (M, N) are arranged in the second direction Dy. When it is not necessary to distinguish and explain the detection electrode block DEB (1,1), ..., DEB (M, N), it is simply referred to as the detection electrode block DEB. In the first embodiment, an example in which M is 6 and N is 8. is shown. However, the values of M and N are not limited to this. The value of M is arbitrary, and the value of N is also arbitrary.
実施形態１において、検出電極ブロックＤＥＢは、４８あるので、各検出電極ブロックＤＥＢは、アナログフロントエンドＳＣ１からアナログフロントエンドＳＣ４８のいずれか１つと１対１となるように、マルチプレクサＭｕにより電気的に接続されている。 In the first embodiment, since there are 48 detection electrode blocks DEB, each detection electrode block DEB is electrically operated by the multiplexer Mu so as to be one-to-one with any one of the analog front end SC1 and the analog front end SC48. It is connected.
駆動回路１４は、検出電極ブロックＤＥＢに駆動信号Ｖｓｅｌｆを供給する。これにより、表示装置１は、検出電極ブロックＤＥＢ毎に非接触状態の被検出体を検出することができる。例えば、検出回路４０は、各検出電極ブロックＤＥＢからの検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、検出面ＤＳに垂直な方向における、検出面ＤＳと被検出体との距離Ｄ１を検出することができる。また、検出回路４０は、各検出電極ブロックＤＥＢからの検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、被検出体の位置Ｒ１を検出することができる。また、駆動回路１４は、ホバー検出期間Ｐｔｓにおいて、外縁配線ＤＥ－Ｇ（図８参照）に対し、ガード信号Ｖｇｄを供給する。
The
次に、検出回路４０は、検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、所定の閾値ΔＶｔｈ以上であるかどうかを判断する（ステップＳＴ３）。図２１に示すように、検出回路４０は、各検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔの信号強度を求め、所定の閾値ΔＶｔｈと比較する。
Next, the
複数の検出信号Ｖｄｅｔのうち、いずれか１つの検出信号Ｖｄｅｔの信号強度が閾値ΔＶｔｈ以上である場合（ステップＳＴ３、Ｙｅｓ）、制御回路１１は、タッチ検出を実行する（ステップＳＴ４）。検出信号Ｖｄｅｔの信号強度が閾値ΔＶｔｈ以上である場合、被検出体が接触状態であると判断する。図２１に示す例では、検出電極ブロックＤＥＢ（４，３）において、検出信号Ｖｄｅｔの信号強度が閾値ΔＶｔｈ以上であり、それ以外の検出電極ブロックＤＥＢにおいて、検出信号Ｖｄｅｔの信号強度は閾値ΔＶｔｈよりも小さい。この場合、検出回路４０は、検出電極ブロックＤＥＢ（４，３）に対応する位置において被検出体が接触状態であると判断する。制御回路１１は、検出回路４０からの情報に基づいて、ホバー検出からタッチ検出に切り換える。
When the signal strength of any one of the plurality of detection signals Vdet is equal to or greater than the threshold value ΔVth (step ST3, Yes), the
具体的には、図１７に示すように、タッチ検出期間Ｐｔｍにおいて、制御回路１１は、制御信号Ｖｓｃ１を接続回路１８に供給し、制御信号Ｖｓｃ２を接続回路１８に供給する。制御信号Ｖｓｃ１、Ｖｓｃ２により、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ１３（図１５参照）が動作し、図１６Ａから図１６Ｄに示すように、検出用の駆動信号Ｖｓｅｌｆが供給されている検出電極ＤＥが順次切り替わる状態になる。
Specifically, as shown in FIG. 17, during the touch detection period Ptm, the
駆動回路１４は、検出電極ＤＥに駆動信号Ｖｓｅｌｆを順次供給する。検出電極ＤＥの容量変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔが、アナログフロントエンドＳＣを介して検出回路４０に供給される。これにより、表示装置１は、複数の検出電極ＤＥ毎に接触状態の被検出体を検出することができる。
The
タッチ検出期間Ｐｔｍにおいて、１検出面の検出動作が終了した場合、すなわち、全ての検出電極ＤＥに対して、順次、駆動信号Ｖｓｅｌｆを供給してタッチ検出を実行した場合、制御回路１１は、タッチ検出を終了して表示データの書き込み（ステップＳＴ１）に戻る。
In the touch detection period Ptm, when the detection operation of one detection surface is completed, that is, when the drive signal Vself is sequentially supplied to all the detection electrodes DE and the touch detection is executed, the
複数の検出信号Ｖｄｅｔの信号強度が全て閾値ΔＶｔｈよりも小さい場合（ステップＳＴ３、Ｎｏ）、制御回路１１は、タッチ検出を実行せず、表示データの書き込み（ステップＳＴ１）に戻る。この場合、図１７に示す検出期間Ｐｔにおいて、ホバー検出期間Ｐｔｓのみが実行され、タッチ検出期間Ｐｔｍは実行されない。つまり、１つの検出期間Ｐｔにおいてホバー検出期間Ｐｔｓのみが存在する。
When the signal strengths of the plurality of detection signals Vdet are all smaller than the threshold value ΔVth (step ST3, No), the
なお、信号線ＳＧＬは、ホバー検出期間Ｐｔｓ及びタッチ検出期間Ｐｔｍにおいて、フローティング状態であることが好ましい。こうすれば、検出電極ＤＥと信号線ＳＧＬとの間の容量を低減することができる。また、ゲート線ＧＣＬは、ホバー検出期間Ｐｔｓにおいてフローティング状態であってもよい。 The signal line SGL is preferably in a floating state during the hover detection period Pts and the touch detection period Ptm. By doing so, the capacitance between the detection electrode DE and the signal line SGL can be reduced. Further, the gate line GCL may be in a floating state during the hover detection period Pts.
以上説明したように、実施形態１の検出装置は、第１基板２１と、複数の検出電極ＤＥと、駆動回路１４と、複数のアナログフロントエンドＳＣと、マルチプレクサＭｕと、を備える。複数の検出電極ＤＥは、第１基板２１のセンサ領域３０に設けられている。駆動回路１４は、検出電極ＤＥに駆動信号Ｖｓｅｌｆを供給する。アナログフロントエンドＳＣは、駆動信号Ｖｓｅｌｆが検出電極ＤＥに供給された場合における検出電極ＤＥの容量変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔを、当該検出電極ＤＥから受け取る。マルチプレクサＭｕは、１つの検出電極ＤＥに１つの配線５１を介して接続され、１つのアナログフロントエンドＳＣに対して電気的に同時接続される配線５１の数を変更可能である。
As described above, the detection device of the first embodiment includes a
本実施形態１によれば、自己静電容量方式のタッチ検出とホバー検出との２つの検出モードで、検出電極ＤＥを共有できる。さらにホバー検出では、検出電極ＤＥと被検出体ＣＱとの距離に応じて、検出電極ＤＥの束ねる数を変えることにより、良好なホバー検出を行うことができる。 According to the first embodiment, the detection electrode DE can be shared in two detection modes, touch detection and hover detection by the self-capacitance method. Further, in hover detection, good hover detection can be performed by changing the number of bundled detection electrodes DE according to the distance between the detection electrode DE and the object to be detected CQ.
上述した構成によれば、検出電極ＤＥと被検出体ＣＱとの距離が大きい場合には、複数の検出電極ＤＥを電気的に繋げ、１つのアナログフロントエンドＳＣに接続することで、検出電極ＤＥを検出電極ブロックＤＥＢとする。これにより、見かけの検出電極ＤＥの大きさが大きくなり、被検出体ＣＱの検出感度が向上する。検出電極ＤＥの大きさを大きくすると、検出面ＤＳに占める１つの検出電極ＤＥの面積が大きくなるため、検出精度が低下するが、１つのアナログフロントエンドＳＣに接続する検出電極ＤＥの数を小さくすることで、存在状態にある被検出体ＣＱの位置座標の精度を高めることができる。このように、実施形態１の検出装置は、タッチ検出とホバー検出とを良好に行うことができる。 According to the configuration described above, when the distance between the detection electrode DE and the object to be detected CQ is large, the detection electrode DE is formed by electrically connecting a plurality of detection electrodes DE and connecting them to one analog front end SC. Is the detection electrode block DEB. As a result, the size of the apparent detection electrode DE becomes large, and the detection sensitivity of the object to be detected CQ is improved. When the size of the detection electrode DE is increased, the area of one detection electrode DE occupying the detection surface DS is increased, so that the detection accuracy is lowered, but the number of detection electrodes DE connected to one analog front-end SC is reduced. By doing so, the accuracy of the position coordinates of the detected object CQ in the existing state can be improved. As described above, the detection device of the first embodiment can satisfactorily perform touch detection and hover detection.
（実施形態２）
図２２は、実施形態２に係る表示装置の動作例を示すフローチャートである。図２３は、アナログフロントエンドに接続される検出電極の状態の変化を説明するための模式的な説明図である。なお、実施形態１で説明した構成要素については、同じ符号を付して、説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 22 is a flowchart showing an operation example of the display device according to the second embodiment. FIG. 23 is a schematic explanatory view for explaining a change in the state of the detection electrode connected to the analog front end. The components described in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
実施形態１に示す動作例はあくまで一例であり、適宜変更してもよい。例えば、複数回のホバー検出期間Ｐｔｓにおいて、１つの検出電極ブロックＤＥＢを構成する検出電極ＤＥの数を変えてホバー検出を実行してもよい。制御回路１１は、検出面ＤＳと被検出体との距離Ｄ１に応じて、検出電極ブロックＤＥＢに含まれる検出電極ＤＥの数を変更すると、ホバー検出の解像度を変更することができる。
The operation example shown in the first embodiment is just an example, and may be changed as appropriate. For example, hover detection may be performed by changing the number of detection electrodes DE constituting one detection electrode block DEB in a plurality of hover detection periods Pts. The
図２２においても、上述した表示期間Ｐｄと検出期間Ｐｔとが時分割で交互に実行される。表示期間Ｐｄについては、実施形態１と同様であるので、詳細な説明を省略する。実施形態２の検出期間Ｐｔにおいて、接続回路１８により、検出電極が４×４で電気的に束ねられ、検出電極ブロックＤＥＢを構成し、制御回路１１は、ホバー検出を実行する（ステップＳＴ１１）。
Also in FIG. 22, the above-mentioned display period Pd and detection period Pt are alternately executed in time division. Since the display period Pd is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted. In the detection period Pt of the second embodiment, the detection electrodes are electrically bundled in 4 × 4 by the
図２３に示すように、ステップＳＴ１１において、検出電極ブロックＤＥＢの大きさが大きいので、被検出体ＣＱと検出電極ブロックＤＥＢとの距離が大きくても、被検出体ＣＱを検出しやすい。 As shown in FIG. 23, since the size of the detection electrode block DEB is large in step ST11, the detected body CQ can be easily detected even if the distance between the detected object CQ and the detected electrode block DEB is large.
図２４は、検出電極が４×４で電気的に束ねられ、検出電極ブロックを構成する場合に、各検出電極ブロックが接続されるアナログフロントエンドを説明するための説明図である。図２４において、１２×１６の検出電極ＤＥが４×４で電気的に束ねられ、検出電極ブロックＤＥＢを構成すると、検出電極ブロックＤＥＢは、３×４に行列状に並ぶことになる。 FIG. 24 is an explanatory diagram for explaining an analog front end to which each detection electrode block is connected when the detection electrodes are electrically bundled in 4 × 4 to form a detection electrode block. In FIG. 24, when the 12 × 16 detection electrode DEs are electrically bundled in 4 × 4 to form the detection electrode block DEB, the detection electrode blocks DEB are arranged in a matrix in 3 × 4.
図２４において、検出電極ブロックＤＥＢは、検出電極ブロックＤＥＢＢ（１，１）、ＤＥＢＢ（１，２）、ＤＥＢＢ（１，３）、ＤＥＢＢ（１，４）、ＤＥＢＢ（２，１）、ＤＥＢＢ（２，２）、ＤＥＢＢ（２，３）、ＤＥＢＢ（２，４）、ＤＥＢＢ（３，１）、ＤＥＢＢ（３，２）、ＤＥＢＢ（３，３）、ＤＥＢＢ（３，４）で構成される。 In FIG. 24, the detection electrode block DEB is a detection electrode block DEBB (1,1), DEBB (1,2), DEBB (1,3), DEBB (1,4), DEBB (2,1), DEBB ( 2,2), DEBB (2,3), DEBB (2,4), DEBB (3,1), DEBB (3,2), DEBB (3,3), DEBB (3,4) ..
実施形態２においても、図１３に示すように、接続回路１８は、マルチプレクサＭｕと、アナログフロントエンドＳＣ１、・・・、ＳＣ４８を備える。検出電極ブロックＤＥＢＢ（１，１）が含む検出電極ＤＥは、アナログフロントエンドＳＣ３７にそれぞれ電気的に接続されている。検出電極ブロックＤＥＢＢ（１，２）が含む検出電極ＤＥは、アナログフロントエンドＳＣ２５にそれぞれ電気的に接続されている。検出電極ブロックＤＥＢＢ（１，３）が含む検出電極ＤＥは、アナログフロントエンドＳＣ１３にそれぞれ電気的に接続されている。検出電極ブロックＤＥＢＢ（１，４）が含む検出電極ＤＥは、アナログフロントエンドＳＣ１にそれぞれ電気的に接続されている。
Also in the second embodiment, as shown in FIG. 13, the
検出電極ブロックＤＥＢＢ（２，１）が含む検出電極ＤＥは、アナログフロントエンドＳＣ４１にそれぞれ電気的に接続されている。検出電極ブロックＤＥＢＢ（２，２）が含む検出電極ＤＥは、アナログフロントエンドＳＣ２９にそれぞれ電気的に接続されている。検出電極ブロックＤＥＢＢ（２，３）が含む検出電極ＤＥは、アナログフロントエンドＳＣ１７にそれぞれ電気的に接続されている。検出電極ブロックＤＥＢＢ（２，４）が含む検出電極ＤＥは、アナログフロントエンドＳＣ５にそれぞれ電気的に接続されている。 The detection electrode DE included in the detection electrode block DEBB (2, 1) is electrically connected to the analog front end SC41, respectively. The detection electrode DE included in the detection electrode block DEBB (2, 2) is electrically connected to the analog front end SC29, respectively. The detection electrode DE included in the detection electrode block DEBB (2, 3) is electrically connected to the analog front end SC17, respectively. The detection electrode DE included in the detection electrode block DEBB (2, 4) is electrically connected to the analog front end SC5, respectively.
検出電極ブロックＤＥＢＢ（３，１）が含む検出電極ＤＥは、アナログフロントエンドＳＣ４５にそれぞれ電気的に接続されている。検出電極ブロックＤＥＢＢ（３，２）が含む検出電極ＤＥは、アナログフロントエンドＳＣ３３にそれぞれ電気的に接続されている。検出電極ブロックＤＥＢＢ（３，３）が含む検出電極ＤＥは、アナログフロントエンドＳＣ２１にそれぞれ電気的に接続されている。検出電極ブロックＤＥＢＢ（３，４）が含む検出電極ＤＥは、アナログフロントエンドＳＣ９にそれぞれ電気的に接続されている。 The detection electrode DE included in the detection electrode block DEBB (3, 1) is electrically connected to the analog front end SC45, respectively. The detection electrode DE included in the detection electrode block DEBB (3, 2) is electrically connected to the analog front end SC33, respectively. The detection electrode DE included in the detection electrode block DEBB (3, 3) is electrically connected to the analog front end SC21, respectively. The detection electrode DE included in the detection electrode block DEBB (3, 4) is electrically connected to the analog front end SC9, respectively.
図２３に示すように、ステップＳＴ１１において、４８個のアナログフロントエンドＳＣのうち１２個のアナログフロントエンドＳＣを介して、検出回路４０は、各検出電極ブロックＤＥＢＢ（１，１）、ＤＥＢＢ（１，２）、ＤＥＢＢ（１，３）、ＤＥＢＢ（１，４）、ＤＥＢＢ（２，１）、ＤＥＢＢ（２，２）、ＤＥＢＢ（２，３）、ＤＥＢＢ（２，４）、ＤＥＢＢ（３，１）、ＤＥＢＢ（３，２）、ＤＥＢＢ（３，３）、ＤＥＢＢ（３，４）から供給された検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、自己静電容量を検出する。これにより、検出回路４０は、被検出体ＣＱが複数の検出電極ブロックＤＥＢＢのうち、どの検出電極ブロックＤＥＢＢに対応して位置しているのかを検出する。
As shown in FIG. 23, in step ST11, the
次に、検出回路４０は、供給された検出信号Ｖｄｅｔの強度が、検出信号Ｖｄｅｔの強度と所定の閾値ΔＶｔｈａとを比較し、所定の閾値ΔＶｔｈａ以上であるかどうかを判断する（ステップＳＴ１２）。
Next, the
複数の検出信号Ｖｄｅｔのうち、いずれか１つの検出信号Ｖｄｅｔの信号強度が閾値ΔＶｔｈａを下回る場合（ステップＳＴ１２、Ｎｏ）、制御回路１１は、処理をステップＳＴ１１に戻す。複数の検出信号Ｖｄｅｔのうち、いずれか１つの検出信号Ｖｄｅｔの信号強度が閾値ΔＶｔｈａ以上である場合（ステップＳＴ１２、Ｙｅｓ）、接続回路１８により、検出電極が２×２で電気的に束ねられ、図２３に示すように、ステップＳＴ１１よりも小さい大きさの検出電極ブロックＤＥＢを構成する。そして、制御回路１１は、ホバー検出を実行する（ステップＳＴ１３）。
When the signal strength of any one of the plurality of detection signals Vdet is lower than the threshold value ΔVtha (step ST12, No), the
図２５は、検出電極が２×２で電気的に束ねられ、検出電極ブロックを構成する場合に、各検出電極ブロックが接続されるアナログフロントエンドを説明するための説明図である。図２４において、１２×１６の検出電極ＤＥが２×２で電気的に束ねられ、検出電極ブロックＤＥＢを構成すると、検出電極ブロックＤＥＢは、６×８に行列状に並ぶことになる。 FIG. 25 is an explanatory diagram for explaining an analog front end to which each detection electrode block is connected when the detection electrodes are electrically bundled in 2 × 2 to form a detection electrode block. In FIG. 24, when the 12 × 16 detection electrode DEs are electrically bundled in 2 × 2 to form the detection electrode block DEB, the detection electrode blocks DEB are arranged in a matrix of 6 × 8.
検出電極ブロックＤＥＢ（１，１）が含む検出電極ＤＥは、アナログフロントエンドＳＣ３９にそれぞれ電気的に接続されている。検出電極ブロックＤＥＢ（１，２）が含む検出電極ＤＥは、アナログフロントエンドＳＣ３７にそれぞれ電気的に接続されている。以下、他の検出電極ブロックＤＥＢも同様であり、各検出電極ブロックＤＥＢが含む検出電極ＤＥは、図２５の各検出電極ＤＥ内に記載した符号のアナログフロントエンドＳＣにそれぞれ電気的に接続されている。 The detection electrode DE included in the detection electrode block DEB (1, 1) is electrically connected to the analog front end SC39, respectively. The detection electrode DE included in the detection electrode block DEB (1, 2) is electrically connected to the analog front end SC37, respectively. Hereinafter, the same applies to the other detection electrode blocks DEB, and the detection electrode DE included in each detection electrode block DEB is electrically connected to the analog front-end SC of the reference numeral shown in each detection electrode DE of FIG. There is.
図２５に示すように、ステップＳＴ１３において、４８個のアナログフロントエンドＳＣのうち４８個のアナログフロントエンドＳＣを介して、検出回路４０は、各検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、自己静電容量を検出する。これにより、検出回路４０は、被検出体ＣＱが複数の検出電極ブロックＤＥＢのうち、どの検出電極ブロックＤＥＢＢに対応して位置しているのかを検出する。
As shown in FIG. 25, in step ST13, the
次に、検出回路４０は、図２５に示す検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上であるかどうかを判断する（ステップＳＴ１４）。図２５に示す検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、所定の閾値ΔＶｔｈｂを下回る場合（ステップＳＴ１４、Ｙｅｓ）、検出回路４０は、ステップＳＴ１１に処理を戻す。図２５に示す検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、所定の閾値ΔＶｔｈｂを下回る場合では、被検出体ＣＱと検出電極ＤＥとの距離が大きいと考えられる。被検出体ＣＱと検出電極ＤＥとの距離が大きいほど、制御回路１１が接続回路１８に制御信号を送出し、アナログフロントエンドＳＣに対して電気的に同時接続される配線５１の数を大きくする。この処理により、検出感度が向上するので、改めて被検出体ＣＱを検出できる可能性が高まる。
Next, the
図２５に示す検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上である場合（ステップＳＴ１４、Ｎｏ）、検出回路４０は、処理をステップＳＴ１５に進める。
When the detection signal Vdet supplied from the detection electrode block DEB shown in FIG. 25 is equal to or higher than a predetermined threshold value ΔVthb (steps ST14, No), the
次に、検出回路４０は、図２５に示す検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、所定の閾値ΔＶｔｈｂよりも大きな値の閾値ΔＶｔｈｃ以上であるかどうかを判断する（ステップＳＴ１５）。図２５に示す検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、所定の閾値ΔＶｔｈｃを下回る場合（ステップＳＴ１５、Ｎｏ）、検出回路４０は、ステップＳＴ１３に処理を戻す。
Next, the
次に、検出回路４０は、図２５に示す検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、閾値ΔＶｔｈｃ以上である場合（ステップＳＴ１５、Ｙｅｓ）、制御回路１１は、タッチ検出を実行する（ステップＳＴ１６）。図２５に示す検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、閾値ΔＶｔｈｃ以上である場合（ステップＳＴ１５、Ｙｅｓ）では、被検出体ＣＱと検出電極ＤＥとの距離が小さいと考えられる。被検出体ＣＱと検出電極ＤＥとの距離が小さいほど、制御回路１１が接続回路１８に制御信号を送出し、アナログフロントエンドＳＣに対して電気的に同時接続される配線５１の数を小さくする。
Next, when the detection signal Vdet supplied from the detection electrode block DEB shown in FIG. 25 is equal to or greater than the threshold value ΔVthc (step ST15, Yes), the
ステップＳＴ１６において、実施形態１と同様に、接続回路１８により、検出用の駆動信号Ｖｓｅｌｆが供給されている検出電極ＤＥが順次切り替わる状態となる。実施形態２においては、図２３に示すように、ステップＳＴ１６１からステップＳＴ１６４まで順次、一行に含まれる検出電極ＤＥを選択してアナログフロントエンドＳＣに接続し、一行に含まれる検出電極ＤＥの選択を順次ずらしていく。本開示では、一行に含まれる検出電極ＤＥの選択を行毎に順次ずらしていくようにしたが、一列に含まれる検出電極ＤＥの選択を列毎に順次ずらしていくようにしてもよい。
In step ST16, as in the first embodiment, the
図２６Ａから図２６Ｄは、検出用の駆動信号が供給されている検出電極が順次切り替わる状態を説明するための説明図である。図２６Ａに示すように、接続回路１８が、４行目、８行目、１２行目、１６行目の検出電極ＤＥを選択し、４行目、８行目、１２行目、１６行目の各検出電極ＤＥと、図２６Ａの各検出電極ＤＥ内に記載した符号のアナログフロントエンドＳＣとを、接続回路１８が接続する（図２３、ステップＳＴ１６１参照）。
26A to 26D are explanatory views for explaining a state in which the detection electrodes to which the drive signal for detection is supplied are sequentially switched. As shown in FIG. 26A, the
図２６Ｂに示すように、接続回路１８が、３行目、７行目、１１行目、１５行目の検出電極ＤＥを選択し、３行目、７行目、１１行目、１５行目の各検出電極ＤＥと、図２６Ｂの各検出電極ＤＥ内に記載した符号のアナログフロントエンドＳＣとを、接続回路１８が接続する（図２３、ステップＳＴ１６２参照）。
As shown in FIG. 26B, the
図２６Ｃに示すように、接続回路１８が、２行目、６行目、１０行目、１４行目の検出電極ＤＥを選択し、２行目、６行目、１０行目、１４行目の各検出電極ＤＥと、図２６Ｃの各検出電極ＤＥ内に記載した符号のアナログフロントエンドＳＣとを、接続回路１８が接続する（図２３、ステップＳＴ１６３参照）。
As shown in FIG. 26C, the
図２６Ｄに示すように、接続回路１８が、１行目、５行目、９行目、１３行目の検出電極ＤＥを選択し、１行目、５行目、９行目、１３行目の各検出電極ＤＥと、図２６Ｄの各検出電極ＤＥ内に記載した符号のアナログフロントエンドＳＣとを、接続回路１８が接続する（図２３、ステップＳＴ１６４参照）。
As shown in FIG. 26D, the
なお、図２６Ａから図２６Ｄにおいて、アナログフロントエンドＳＣの記載のない検出電極ＤＥには、アナログフロントエンドＳＣは、接続されていない。 In addition, in FIGS. 26A to 26D, the analog front end SC is not connected to the detection electrode DE in which the analog front end SC is not described.
以上説明したように、一行に含まれる検出電極ＤＥの選択を順次ずらしていくことで、全検出電極ＤＥの数よりも少ないアナログフロントエンドＳＣでも、検出回路４０は、全検出電極ＤＥの検出信号Ｖｄｅｔの信号強度を取得することができる。
As described above, by sequentially shifting the selection of the detection electrodes DE included in one line, the
次に、検出回路４０は、図２６Ａから図２６Ｄに示す検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、所定の閾値ΔＶｔｈｄ以上であるかどうかを判断する（ステップＳＴ１７）。図２６Ａから図２６Ｄに示す検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、所定の閾値ΔＶｔｈｄを下回る場合（ステップＳＴ１７、Ｙｅｓ）、検出回路４０は、ステップＳＴ１３に処理を戻す。この処理により、検出感度が向上するので、改めて被検出体ＣＱを検出できる可能性が高まる。
Next, the
検出回路４０は、図２６Ａから図２６Ｄに示す検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、所定の閾値ΔＶｔｈｄ以上である場合（ステップＳＴ１７、Ｎｏ）、検出回路４０は、被検出体ＣＱの座標を抽出し、その後処理を終了する。
In the
（実施形態３）
図２７は、実施形態３に係る表示装置の動作例を示すフローチャートである。図２８は、アナログフロントエンドに接続される検出電極の状態の変化を説明するための模式的な説明図である。なお、実施形態１及び実施形態２で説明した構成要素については、同じ符号を付して、説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 27 is a flowchart showing an operation example of the display device according to the third embodiment. FIG. 28 is a schematic explanatory view for explaining a change in the state of the detection electrode connected to the analog front end. The components described in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
図２７においても、上述した表示期間Ｐｄと検出期間Ｐｔとが時分割で交互に実行される。表示期間Ｐｄについては、実施形態１と同様であるので、詳細な説明を省略する。実施形態３の検出期間Ｐｔにおいて、接続回路１８により、検出電極が４×４で電気的に束ねられ、検出電極ブロックＤＥＢを構成し、制御回路１１は、ホバー検出を実行する（ステップＳＴ２１）。ステップＳ２１の処理は、上述したステップＳ１１の処理と同じであるので、詳細な説明を省略する。
Also in FIG. 27, the display period Pd and the detection period Pt described above are alternately executed in a time division manner. Since the display period Pd is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted. In the detection period Pt of the third embodiment, the detection electrodes are electrically bundled in 4 × 4 by the
次に、検出回路４０は、供給された検出信号Ｖｄｅｔの強度を求め、検出信号Ｖｄｅｔの強度と所定の閾値ΔＶｔｈａとを比較し、所定の閾値ΔＶｔｈａ以上であるかどうかを判断する（ステップＳＴ２２）。
Next, the
複数の検出信号Ｖｄｅｔのうち、いずれか１つの検出信号Ｖｄｅｔの信号強度が閾値ΔＶｔｈａを下回る場合（ステップＳＴ２２、Ｎｏ）、制御回路１１は、処理をステップＳＴ１に戻す。複数の検出信号Ｖｄｅｔのうち、いずれか１つの検出信号Ｖｄｅｔの信号強度が閾値ΔＶｔｈａ以上である場合（ステップＳＴ２２、Ｙｅｓ）、接続回路１８により、検出電極が２×２で電気的に束ねられ、図２８に示すように、ステップＳＴ２１よりも小さい大きさの検出電極ブロックＤＥＢを構成する。そして、制御回路１１は、ホバー検出を実行する（ステップＳＴ２３）。
When the signal strength of any one of the plurality of detection signals Vdet is lower than the threshold value ΔVtha (step ST22, No), the
次に、検出回路４０は、図２７に示す検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上であるかどうかを判断する（ステップＳＴ２４）。図２７に示す検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、所定の閾値ΔＶｔｈｂを下回る場合（ステップＳＴ２４、Ｙｅｓ）、検出回路４０は、ステップＳＴ２１に処理を戻す。この処理により、検出感度が向上するので、改めて被検出体ＣＱを検出できる可能性が高まる。
Next, the
図２５に示す検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上である場合（ステップＳＴ２４、Ｎｏ）、検出回路４０は、処理をステップＳＴ２５に進める。
When the detection signal Vdet supplied from the detection electrode block DEB shown in FIG. 25 is equal to or higher than a predetermined threshold value ΔVthb (steps ST24, No), the
次に、検出回路４０は、図２７に示す検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、閾値ΔＶｔｈｂ以上である場合（ステップＳＴ２４、Ｎｏ）、制御回路１１は、タッチ検出を実行する（ステップＳＴ２５）。
Next, when the detection signal Vdet supplied from the detection electrode block DEB shown in FIG. 27 is equal to or greater than the threshold value ΔVthb (step ST24, No), the
実施形態３においては、図２８に示すように、ステップＳＴ２２において、所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上であるとされた検出電極ブロックＤＥＢ及び当該検出電極ブロックＤＥＢの周囲の検出電極ＤＥを対象として、タッチ検出を実行する。 In the third embodiment, as shown in FIG. 28, touch detection is performed for the detection electrode block DEB and the detection electrode DE around the detection electrode block DEB, which are determined to be equal to or higher than the predetermined threshold value ΔVthb in step ST22. Execute.
以上説明したように、制御回路１１は、ホバー検出において、所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上であるとされた検出電極ブロックＤＥＢ及び当該検出電極ブロックＤＥＢの周囲の領域を対象として、タッチ検出を処理する検出電極ＤＥを決定し、制御回路１１は、決定された検出電極ＤＥ及び当該検出電極ＤＥに隣接する検出電極ＤＥを対象として、タッチ検出を処理する。
As described above, in the hover detection, the
これにより、全部の検出電極ＤＥの静電容量の検出を行わなくてもよく、検出期間Ｐｔを短縮する又は、検出対象とした同じ検出電極ＤＥに対し、検出期間Ｐｔ内の検出回数を増やして、検出精度を高めることができる。 As a result, it is not necessary to detect the capacitance of all the detection electrodes DE, and the detection period Pt is shortened, or the number of detections in the detection period Pt is increased for the same detection electrode DE as the detection target. , The detection accuracy can be improved.
図２９は、実施形態３の変形例に係る表示装置の動作例を示すフローチャートである。図３０は、実施形態３の変形例において、アナログフロントエンドに接続される検出電極の状態の変化を説明するための模式的な説明図である。なお、実施形態３で説明した構成要素については、同じ符号を付して、説明を省略する。 FIG. 29 is a flowchart showing an operation example of the display device according to the modified example of the third embodiment. FIG. 30 is a schematic explanatory view for explaining a change in the state of the detection electrode connected to the analog front end in the modified example of the third embodiment. The components described in the third embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
実施形態３の変形例では、被検出体が複数である点が、実施形態３と異なる。図２９のステップＳＴ２１からステップＳＴ２４の処理は、実施形態３の処理と同じであるが、図３０に示すように、被検出体ＣＱ１及び被検出体ＣＱ２が存在状態にある。 The modified example of the third embodiment is different from the third embodiment in that the number of objects to be detected is a plurality. The processing of steps ST21 to ST24 of FIG. 29 is the same as the processing of the third embodiment, but as shown in FIG. 30, the detected body CQ1 and the detected body CQ2 are in the existing state.
実施形態３の変形例においては、図３０に示すように、ステップＳＴ２４において、所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上であるとされた検出電極ブロックＤＥＢ及び当該検出電極ブロックＤＥＢの周囲の検出電極ＤＥの数が、接続回路１８が有するアナログフロントエンドＳＣの数を超えた場合、２つの領域を対象として、タッチ検出を実行する。
In the modified example of the third embodiment, as shown in FIG. 30, in step ST24, the number of the detection electrode block DEB determined to be equal to or higher than the predetermined threshold value ΔVthb and the number of detection electrodes DE around the detection electrode block DEB are determined to be equal to or higher than the predetermined threshold value ΔVthb. When the number of analog front-end SCs included in the
まず、図３０に示すように、被検出体ＣＱ１の影響と推定される、所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上であるとされた検出電極ブロックＤＥＢ及び当該検出電極ブロックＤＥＢの周囲の領域を対象として、タッチ検出を実行する。 First, as shown in FIG. 30, touch detection is performed on the detection electrode block DEB and the region around the detection electrode block DEB, which are estimated to be affected by the detected object CQ1 and are determined to be equal to or higher than the predetermined threshold value ΔVthb. To execute.
図３１は、タッチ検出を行う領域の一例を示す説明図である。図３１に示すように、所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上であるとされた検出電極ブロックは、検出電極ブロックＤＥＢ（３，７）、ＤＥＢ（３，８）、ＤＥＢ（４，７）、ＤＥＢ（４，８）である。接続回路１８は、検出電極ブロックＤＥＢ（３，７）、ＤＥＢ（３，８）、ＤＥＢ（４，７）、ＤＥＢ（４，８）に含まれる検出電極ＤＥに対し、アナログフロントエンドＳＣ４１、ＳＣ４２、ＳＣ４３、ＳＣ４４、ＳＣ２９、ＳＣ３０、ＳＣ３１、ＳＣ３２、ＳＣ１７、ＳＣ１８、ＳＣ１９、ＳＣ２０、ＳＣ５、ＳＣ６、ＳＣ７、ＳＣ８を接続する。検出電極ＤＥよりも、検出電極ブロックＤＥＢで被検出体ＣＱ１を検出する方が、座標抽出の検出精度が低いので、検出電極ブロックＤＥＢ（３，７）、ＤＥＢ（３，８）、ＤＥＢ（４，７）、ＤＥＢ（４，８）の周りの検出電極ＤＥもタッチ検出することが望ましい。
FIG. 31 is an explanatory diagram showing an example of a region where touch detection is performed. As shown in FIG. 31, the detection electrode blocks determined to be equal to or higher than the predetermined threshold value ΔVthb are the detection electrode blocks DEB (3,7), DEB (3,8), DEB (4,7), DEB (4,). 8). The
接続回路１８は、検出電極ＤＥ（１，１３）、ＤＥ（１，１６）、ＤＥ（１２，１３）、ＤＥ（１２，１６）で囲まれる検出電極ＤＥに対し、図３１の各検出電極ＤＥ内に記載した符号のアナログフロントエンドＳＣにそれぞれ電気的に接続されている。
The
次に、図３０に示すように、ステップＳＴ２５とは異なる領域についても、所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上であるとされた検出電極ブロックＤＥＢ及び当該検出電極ブロックＤＥＢの周囲の領域を対象として、タッチ検出を実行する（ステップＳＴ２６）。 Next, as shown in FIG. 30, touch detection is performed for the region different from step ST25, targeting the detection electrode block DEB having a predetermined threshold value ΔVthb or more and the region around the detection electrode block DEB. Execute (step ST26).
（実施形態４）
図３２は、実施形態４のアナログフロントエンドに接続される検出電極の状態の変化を説明するための模式的な説明図である。図３３は、実施形態４の接続回路を説明するための説明図である。図３４は、２×２束ねホバー検出において、実施形態４の接続回路の変化を説明するための模式的な説明図である。図３５は、検出電極が順次切り替わる第１状態において、実施形態４の接続回路の状態の変化を説明するための模式的な説明図である。なお、実施形態１から実施形態３で説明した構成要素については、同じ符号を付して、説明を省略する。図３３から図３５に示す各検出電極ＤＥ（１，ｎ）から検出電極ＤＥ（１，ｎ－１５）、検出電極ＤＥ（２，ｎ）から検出電極ＤＥ（２，ｎ－１５）は、図１３に示す検出電極ＤＥの一部を例示しており、具体的な形状は図１３のような矩形である。
(Embodiment 4)
FIG. 32 is a schematic explanatory view for explaining a change in the state of the detection electrode connected to the analog front end of the fourth embodiment. FIG. 33 is an explanatory diagram for explaining the connection circuit of the fourth embodiment. FIG. 34 is a schematic explanatory diagram for explaining a change in the connection circuit of the fourth embodiment in the 2 × 2 bundle hover detection. FIG. 35 is a schematic explanatory diagram for explaining a change in the state of the connection circuit of the fourth embodiment in the first state in which the detection electrodes are sequentially switched. The components described in the first to third embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The detection electrode DE (1, n-15) is shown from each detection electrode DE (1, n) shown in FIGS. 33 to 35, and the detection electrode DE (2, n-15) is shown from the detection electrode DE (2, n). A part of the detection electrode DE shown in No. 13 is illustrated, and the specific shape is a rectangle as shown in FIG.
図３３に示す接続回路１８は、図３２に示すように、ホバー検出のステップ（ステップＳＴ３２）と、タッチ検出のステップ（ステップＳＴ３３又はステップＳＴ３４）とを切り替える。
As shown in FIG. 32, the
図３３に示す接続回路１８は、スイッチＭｕｘ１、Ｍｕｘ２及びＭｕｘ３を有している。図３３に示す接続回路１８は、検出電極ＤＥ（１，ｎ）にスイッチＭｕｘ１を介して接続する中継配線ＤＥＬ（１，ｎ）を有する。同様に、検出電極ＤＥ（１，ｎ－１）から検出電極ＤＥ（１，ｎ－１５）は、中継配線ＤＥＬ（１，ｎ－１）から中継配線ＤＥＬ（１，ｎ－１５）のそれぞれに、スイッチＭｕｘ１を介して接続されている。検出電極ＤＥ（２，ｎ）から検出電極ＤＥ（２，ｎ－１５）は、中継配線ＤＥＬ（２，ｎ）から中継配線ＤＥＬ（２，ｎ－１５）のそれぞれに、スイッチＭｕｘ１を介して接続されている。中継配線ＤＥＬ（１，ｎ）から中継配線ＤＥＬ（１，ｎ－１５）及び中継配線ＤＥＬ（２，ｎ）から中継配線ＤＥＬ（２，ｎ－１５）のいずれか１つを単に説明する場合は、中継配線ＤＥＬとして説明する。
The
スイッチＭｕｘ１は、各検出電極ＤＥと、表示用の駆動信号ＶＣＯＭの供給配線、ガード信号Ｖｇｄの供給配線、又はアナログフロントエンドＳＣへ接続する中継配線ＤＥＬを接続する。中継配線ＤＥＬは、スイッチＭｕｘ１とスイッチＭｕｘ２とを接続し、スイッチＭｕｘ１とスイッチＭｕｘ３とを接続する。スイッチＭｕｘ１、Ｍｕｘ２及びＭｕｘ３がそれぞれ開閉することで、表示用の駆動信号ＶＣＯＭの供給配線、ガード信号Ｖｇｄの供給配線及びアナログフロントエンドＳＣのいずれかが、１つの検出電極ＤＥに時分割で接続される。 The switch Mux1 connects each detection electrode DE to the supply wiring of the drive signal VCOM for display, the supply wiring of the guard signal Vgd, or the relay wiring DEL connected to the analog front end SC. The relay wiring DEL connects the switch Mux1 and the switch Mux2, and connects the switch Mux1 and the switch Mux3. By opening and closing the switches Mux1, Mux2 and Mux3 respectively, one of the drive signal VCOM supply wiring for display, the guard signal Vgd supply wiring and the analog front end SC is connected to one detection electrode DE in a time-division manner. To.
図３２に示すステップＳＴ３２において、スイッチＭｕｘ２が中継配線ＤＥＬとアナログフロントエンドＳＣとの間を非接続とする。図３４に示すように、スイッチＭｕｘ３と中継配線ＤＥＬとは、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙにそれぞれ隣り合う検出電極ＤＥを電気的に接続して、２×２の検出電極ＤＥを束ねて、検出電極ブロックＤＥＢ（１，Ｎ）から検出電極ブロックＤＥＢ（１，Ｎ－７）にする。検出電極ブロックＤＥＢ（１，Ｎ）から検出電極ブロックＤＥＢ（１，Ｎ－７）は、アナログフロントエンドＳＣ１からアナログフロントエンドＳＣ７にそれぞれ接続される。そして、図１に示す制御回路１１は、ホバー検出を実行する（ステップＳＴ３２）。
In step ST32 shown in FIG. 32, the switch Max2 disconnects the relay wiring DEL from the analog front end SC. As shown in FIG. 34, the switch Mux3 and the relay wiring DEL electrically connect the detection electrodes DE adjacent to each other in the first direction Dx and the second direction Dy, and bundle the 2 × 2 detection electrodes DE. , The detection electrode block DEB (1, N) is changed to the detection electrode block DEB (1, N-7). From the detection electrode block DEB (1, N) The detection electrode block DEB (1, N-7) is connected from the analog front end SC1 to the analog front end SC7, respectively. Then, the
図３４に示す各検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上である場合、検出回路４０は、処理をステップＳＴ３３に進める。
When the detection signal Vdet supplied from each detection electrode block DEB shown in FIG. 34 is equal to or higher than a predetermined threshold value ΔVthb, the
実施形態４においては、ステップＳＴ３３において、所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上であるとされた検出電極ブロックＤＥＢ及び当該検出電極ブロックＤＥＢの周囲の検出電極ＤＥを対象として、タッチ検出を実行する。 In the fourth embodiment, in step ST33, touch detection is executed for the detection electrode block DEB determined to be equal to or higher than the predetermined threshold value ΔVthb and the detection electrode DE around the detection electrode block DEB.
例えば、ステップＳＴ３３において、所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上であるとされた検出電極ブロックＤＥＢ（１，Ｎ）があり、検出電極ブロックＤＥＢ（１，Ｎ）に対応する検出電極ＤＥ（１，ｎ）、検出電極ＤＥ（１，ｎ－１）、検出電極ＤＥ（２，ｎ）及び検出電極ＤＥ（２，ｎ－１）に対して、図３５に示すように、タッチ検出を実行する（ステップＳＴ３３）。 For example, in step ST33, there is a detection electrode block DEB (1, N) that is determined to be equal to or higher than a predetermined threshold value ΔVthb, and a detection electrode DE (1, n) corresponding to the detection electrode block DEB (1, N) is detected. Touch detection is performed on the electrode DE (1, n-1), the detection electrode DE (2, n), and the detection electrode DE (2, n-1) as shown in FIG. 35 (step ST33).
スイッチＭｕｘ３が中継配線ＤＥＬとアナログフロントエンドＳＣとの間を非接続とする。スイッチＭｕｘ１は、検出電極ＤＥ（１，ｎ）、ＤＥ（１，ｎ－１）、ＤＥ（１，ｎ－２）及びＤＥ（１，ｎ－３）を、中継配線ＤＥＬ（１，ｎ）、ＤＥＬ（１，ｎ－１）、ＤＥＬ（１，ｎ－２）及びＤＥＬ（１，ｎ－３）にそれぞれ電気的に接続する。スイッチＭｕｘ１は、他の検出電極ＤＥをガード信号Ｖｇｄの供給配線に接続する。 The switch Max3 disconnects the relay wiring DEL from the analog front end SC. The switch Mux1 connects the detection electrodes DE (1, n), DE (1, n-1), DE (1, n-2) and DE (1, n-3) to the relay wiring DEL (1, n). It is electrically connected to DEL (1, n-1), DEL (1, n-2) and DEL (1, n-3), respectively. The switch Mux1 connects another detection electrode DE to the supply wiring of the guard signal Vgd.
そして、スイッチＭｕｘ２は、アナログフロントエンドＳＣ１と、中継配線ＤＥＬ（１，ｎ）との間を接続し、アナログフロントエンドＳＣ５と、中継配線ＤＥＬ（２，ｎ）との間を接続する。次に、スイッチＭｕｘ２は、アナログフロントエンドＳＣ１と、中継配線ＤＥＬ（１，ｎ－１）との間を接続し、アナログフロントエンドＳＣ５と、中継配線ＤＥＬ（２，ｎ－１）との間を接続する。次に、スイッチＭｕｘ２は、アナログフロントエンドＳＣ１と、中継配線ＤＥＬ（１，ｎ－２）との間を接続し、アナログフロントエンドＳＣ５と、中継配線ＤＥＬ（２，ｎ－２）との間を接続する。そして、スイッチＭｕｘ２は、アナログフロントエンドＳＣ１と、中継配線ＤＥＬ（１，ｎ－３）との間を接続し、アナログフロントエンドＳＣ５と、中継配線ＤＥＬ（２，ｎ－３）との間を接続する。この処理により、第１方向Ｄｘに隣り合う検出電極ＤＥが同時に選択され、それぞれがアナログフロントエンドＳＣに接続されるようになる。スイッチＭｕｘ２の動作に伴って、アナログフロントエンドＳＣに接続される検出電極ＤＥが順次第２方向Ｄｙに順次切り替わる。 Then, the switch Max2 connects between the analog front end SC1 and the relay wiring DEL (1, n), and connects between the analog front end SC5 and the relay wiring DEL (2, n). Next, the switch Max2 connects between the analog front end SC1 and the relay wiring DEL (1, n-1), and connects between the analog front end SC5 and the relay wiring DEL (2, n-1). Connecting. Next, the switch Max2 connects between the analog front end SC1 and the relay wiring DEL (1, n-2), and connects between the analog front end SC5 and the relay wiring DEL (2, n-2). Connecting. Then, the switch Max2 connects between the analog front end SC1 and the relay wiring DEL (1, n-3), and connects between the analog front end SC5 and the relay wiring DEL (2, n-3). do. By this process, the detection electrodes DE adjacent to the first direction Dx are simultaneously selected, and each of them is connected to the analog front end SC. With the operation of the switch Max2, the detection electrode DE connected to the analog front end SC is sequentially switched to the second direction Dy.
次に、図３２に示すステップＳＴ３３の処理の後、ステップＳ３２の処理において所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上であるとされた他の検出電極ブロックＤＥＢ及び当該検出電極ブロックＤＥＢの周囲の検出電極ＤＥを対象として、タッチ検出を実行する（ステップＳＴ３４）。ステップＳＴ３４の処理は、ステップＳＴ３３において、アナログフロントエンドＳＣに接続される検出電極ＤＥの第２方向Ｄｙの位置が異なるだけであるので、詳細な説明を省略する。 Next, after the processing of step ST33 shown in FIG. 32, another detection electrode block DEB determined to be equal to or higher than a predetermined threshold value ΔVthb in the processing of step S32 and the detection electrode DE around the detection electrode block DEB are targeted. , Execute touch detection (step ST34). Since the process of step ST34 only differs in the position of the second direction Dy of the detection electrode DE connected to the analog front end SC in step ST33, detailed description thereof will be omitted.
（実施形態５）
図３６は、実施形態５のアナログフロントエンドに接続される検出電極の状態の変化を説明するための模式的な説明図である。図３７は、実施形態５の接続回路を説明するための説明図である。図３８は、検出電極が順次切り替わる第２状態において、実施形態５の接続回路の状態の変化を説明するための模式的な説明図である。図３９は、２×２束ねホバー検出において、実施形態５の接続回路の変化を説明するための模式的な説明図である。図４０は、検出電極が順次切り替わる第１状態において、実施形態５の接続回路の変化を説明するための模式的な説明図である。なお、実施形態１から実施形態４で説明した構成要素については、同じ符号を付して、説明を省略する。
(Embodiment 5)
FIG. 36 is a schematic explanatory view for explaining a change in the state of the detection electrode connected to the analog front end of the fifth embodiment. FIG. 37 is an explanatory diagram for explaining the connection circuit of the fifth embodiment. FIG. 38 is a schematic explanatory diagram for explaining a change in the state of the connection circuit of the fifth embodiment in the second state in which the detection electrodes are sequentially switched. FIG. 39 is a schematic explanatory diagram for explaining a change in the connection circuit of the fifth embodiment in the 2 × 2 bundle hover detection. FIG. 40 is a schematic explanatory diagram for explaining a change in the connection circuit of the fifth embodiment in the first state in which the detection electrodes are sequentially switched. The components described in the first to fourth embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
図３７に示す接続回路１８は、図３６に示すように、タッチ検出のステップ（ステップＳＴ３１）と、ホバー検出のステップ（ステップＳＴ３２）とを切り替える。また実施形態４と同様に、ホバー検出のステップ（ステップＳＴ３２）と、タッチ検出のステップ（ステップＳＴ３３又はステップＳＴ３４）とを切り替える。
As shown in FIG. 36, the
図３７に示す接続回路１８は、スイッチＭｕｘ１、Ｍｕｘ２、Ｍｕｘ３及びＭｕｘ４を有している。中継配線ＤＥＬは、スイッチＭｕｘ１とスイッチＭｕｘ２とを接続し、スイッチＭｕｘ１とスイッチＭｕｘ３とを接続し、スイッチＭｕｘ１とスイッチＭｕｘ３とを接続する。スイッチＭｕｘ１、Ｍｕｘ２、Ｍｕｘ３及びＭｕｘ４がそれぞれ開閉することで、表示用の駆動信号ＶＣＯＭの供給配線、ガード信号Ｖｇｄの供給配線及びアナログフロントエンドＳＣのいずれかが、１つの検出電極ＤＥに時分割で接続される。
The
図３６に示すステップＳＴ３１において、図３８に示すように、スイッチＭｕｘ２及びＭｕｘ３が中継配線ＤＥＬとアナログフロントエンドＳＣとの間を非接続とする。スイッチＭｕｘ１は、検出電極ＤＥ（１，ｎ）、ＤＥ（１，ｎ－４）、ＤＥ（１，ｎ－８）及びＤＥ（１，ｎ－１２）を、中継配線ＤＥＬ（１，ｎ）、ＤＥＬ（１，ｎ－４）、ＤＥＬ（１，ｎ－８）及びＤＥＬ（１，ｎ－１２）にそれぞれ電気的に接続する。スイッチＭｕｘ１は、他の検出電極ＤＥをガード信号Ｖｇｄの供給配線に接続する。 In step ST31 shown in FIG. 36, as shown in FIG. 38, the switches Max2 and Max3 are disconnected from the relay wiring DEL and the analog front end SC. The switch Max1 connects the detection electrodes DE (1, n), DE (1, n-4), DE (1, n-8) and DE (1, n-12) to the relay wiring DEL (1, n). It is electrically connected to DEL (1, n-4), DEL (1, n-8) and DEL (1, n-12), respectively. The switch Mux1 connects another detection electrode DE to the supply wiring of the guard signal Vgd.
そして、スイッチＭｕｘ４は、アナログフロントエンドＳＣ１と、中継配線ＤＥＬ（１，ｎ）との間を電気的に接続する。同様に、アナログフロントエンドＳＣ２が、中継配線ＤＥＬ（１，ｎ－４）に電気的に接続する。アナログフロントエンドＳＣ３が、中継配線ＤＥＬ（１，ｎ－８）に電気的に接続する。アナログフロントエンドＳＣ４が、中継配線ＤＥＬ（１，ｎ－１２）に電気的に接続する。アナログフロントエンドＳＣ５が、中継配線ＤＥＬ（２，ｎ）に電気的に接続する。アナログフロントエンドＳＣ６が、中継配線ＤＥＬ（２，ｎ－４）に電気的に接続する。アナログフロントエンドＳＣ７が、中継配線ＤＥＬ（２，ｎ－８）に電気的に接続する。アナログフロントエンドＳＣ８が、中継配線ＤＥＬ（２，ｎ－１２）に電気的に接続する。これにより、上述した図２６Ａに示すように、接続回路１８が、４行目、８行目、１２行目、１６行目の検出電極ＤＥを選択し、４行目、８行目、１２行目、１６行目の各検出電極ＤＥと、図２６Ａの各検出電極ＤＥ内に記載した符号のアナログフロントエンドＳＣとを、接続回路１８が接続する。
Then, the switch Mux4 electrically connects the analog front end SC1 and the relay wiring DEL (1, n). Similarly, the analog front end SC2 is electrically connected to the relay wiring DEL (1, n-4). The analog front end SC3 is electrically connected to the relay wiring DEL (1, n-8). The analog front end SC4 is electrically connected to the relay wiring DEL (1, n-12). The analog front end SC5 is electrically connected to the relay wiring DEL (2, n). The analog front end SC6 is electrically connected to the relay wiring DEL (2, n-4). The analog front end SC7 is electrically connected to the relay wiring DEL (2, n-8). The analog front end SC8 is electrically connected to the relay wiring DEL (2, n-12). As a result, as shown in FIG. 26A described above, the
スイッチＭｕｘ４が電気的に接続する中継配線ＤＥＬを順次切り替えると、図２６Ｂに示すように、接続回路１８が、３行目、７行目、１１行目、１５行目の検出電極ＤＥを選択する。これにより、図２６Ｂに示す３行目、７行目、１１行目、１５行目の各検出電極ＤＥと、図２６Ｂの各検出電極ＤＥ内に記載した符号のアナログフロントエンドＳＣとが接続される。
When the relay wiring DEL electrically connected by the switch Mux4 is sequentially switched, the
さらに、スイッチＭｕｘ４が電気的に接続する中継配線ＤＥＬを順次切り替えると、図２６Ｃに示すように、接続回路１８が、２行目、６行目、１０行目、１４行目の検出電極ＤＥを選択する。これにより、図２６Ｃに示す２行目、６行目、１０行目、１４行目の各検出電極ＤＥと、図２６Ｃの各検出電極ＤＥ内に記載した符号のアナログフロントエンドＳＣとが接続される。
Further, when the relay wiring DEL electrically connected by the switch Mux4 is sequentially switched, as shown in FIG. 26C, the
さらに、スイッチＭｕｘ４が電気的に接続する中継配線ＤＥＬを順次切り替えると、図２６Ｄに示すように、接続回路１８が、１行目、５行目、９行目、１３行目の検出電極ＤＥを選択する。これにより、図２６Ｄに示す１行目、５行目、９行目、１３行目の各検出電極ＤＥと、図２６Ｄの各検出電極ＤＥ内に記載した符号のアナログフロントエンドＳＣとが接続される。
Further, when the relay wiring DEL electrically connected by the switch Mux4 is sequentially switched, as shown in FIG. 26D, the
図３６、図２６Ａ、図２６Ｂ、図２６Ｃ及び図２６Ｄに示すように、ステップＳＴ３１において、実施形態５の検出装置は、アナログフロントエンドＳＣの数よりも多い検出電極ＤＥの数を有していても、全面のタッチ検出を順次処理することができる。
As shown in FIGS. 36A, 26A, 26B, 26C and 26D, in step ST31, the detection apparatus of
図３６に示すステップＳＴ３２において、スイッチＭｕｘ２及びＭｕｘ４が中継配線ＤＥＬとアナログフロントエンドＳＣとの間を非接続とする。図３９に示すように、スイッチＭｕｘ３と中継配線ＤＥＬとは、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙにそれぞれ隣り合う検出電極ＤＥを電気的に接続して、２×２の検出電極ＤＥを束ねて、検出電極ブロックＤＥＢ（１，Ｎ）から検出電極ブロックＤＥＢ（１，Ｎ－７）にする。検出電極ブロックＤＥＢ（１，Ｎ）から検出電極ブロックＤＥＢ（１，Ｎ－７）は、アナログフロントエンドＳＣ１からアナログフロントエンドＳＣ７にそれぞれ接続される。そして、図１に示す制御回路１１は、ホバー検出を実行する（ステップＳＴ３２）。
In step ST32 shown in FIG. 36, switches Max2 and Max4 disconnect the relay wiring DEL from the analog front end SC. As shown in FIG. 39, the switch Max3 and the relay wiring DEL electrically connect the detection electrodes DE adjacent to each other in the first direction Dx and the second direction Dy, and bundle the 2 × 2 detection electrodes DE. , The detection electrode block DEB (1, N) is changed to the detection electrode block DEB (1, N-7). From the detection electrode block DEB (1, N) The detection electrode block DEB (1, N-7) is connected from the analog front end SC1 to the analog front end SC7, respectively. Then, the
図３９に示す各検出電極ブロックＤＥＢから供給された検出信号Ｖｄｅｔが、所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上である場合、検出回路４０は、処理をステップＳＴ３３に進める。
When the detection signal Vdet supplied from each detection electrode block DEB shown in FIG. 39 is equal to or higher than a predetermined threshold value ΔVthb, the
実施形態５においては、ステップＳＴ３３において、所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上であるとされた検出電極ブロックＤＥＢ及び当該検出電極ブロックＤＥＢの周囲の検出電極ＤＥを対象として、タッチ検出を実行する。 In the fifth embodiment, in step ST33, touch detection is executed for the detection electrode block DEB determined to be equal to or higher than the predetermined threshold value ΔVthb and the detection electrode DE around the detection electrode block DEB.
例えば、ステップＳＴ３３において、所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上であるとされた検出電極ブロックＤＥＢ（１，Ｎ）があり、検出電極ブロックＤＥＢ（１，Ｎ）に対応する検出電極ＤＥ（１，ｎ）、検出電極ＤＥ（１，ｎ－１）、検出電極ＤＥ（２，ｎ）及び検出電極ＤＥ（２，ｎ－１）に対して、図４０に示すように、タッチ検出を実行する（ステップＳＴ３３）。 For example, in step ST33, there is a detection electrode block DEB (1, N) that is determined to be equal to or higher than a predetermined threshold value ΔVthb, and a detection electrode DE (1, n) corresponding to the detection electrode block DEB (1, N) is detected. Touch detection is performed on the electrode DE (1, n-1), the detection electrode DE (2, n), and the detection electrode DE (2, n-1) as shown in FIG. 40 (step ST33).
スイッチＭｕｘ３及びＭｕｘ４が中継配線ＤＥＬとアナログフロントエンドＳＣとの間を非接続とする。スイッチＭｕｘ３は、アナログフロントエンドＳＣ１と、中継配線ＤＥＬ（１，ｎ）との間を接続し、アナログフロントエンドＳＣ５と、中継配線ＤＥＬ（２，ｎ）との間を接続する。次に、スイッチＭｕｘ２は、アナログフロントエンドＳＣ１と、中継配線ＤＥＬ（１，ｎ－１）との間を接続し、アナログフロントエンドＳＣ５と、中継配線ＤＥＬ（２，ｎ－１）との間を接続する。次に、スイッチＭｕｘ２は、アナログフロントエンドＳＣ１と、中継配線ＤＥＬ（１，ｎ－２）との間を接続し、アナログフロントエンドＳＣ５と、中継配線ＤＥＬ（２，ｎ－２）との間を接続する。そして、スイッチＭｕｘ２は、アナログフロントエンドＳＣ１と、中継配線ＤＥＬ（１，ｎ－３）との間を接続し、アナログフロントエンドＳＣ５と、中継配線ＤＥＬ（２，ｎ－３）との間を接続する。この処理により、第１方向Ｄｘに隣り合う検出電極ＤＥが同時に選択され、アナログフロントエンドＳＣに接続されるようになる。スイッチＭｕｘ２の動作に伴って、アナログフロントエンドＳＣに接続される検出電極ＤＥが順次第２方向Ｄｙに順次切り替わる。 The switches Mux3 and Mux4 make no connection between the relay wiring DEL and the analog front end SC. The switch Max3 connects between the analog front end SC1 and the relay wiring DEL (1, n), and connects between the analog front end SC5 and the relay wiring DEL (2, n). Next, the switch Max2 connects between the analog front end SC1 and the relay wiring DEL (1, n-1), and connects between the analog front end SC5 and the relay wiring DEL (2, n-1). Connecting. Next, the switch Max2 connects between the analog front end SC1 and the relay wiring DEL (1, n-2), and connects between the analog front end SC5 and the relay wiring DEL (2, n-2). Connecting. Then, the switch Max2 connects between the analog front end SC1 and the relay wiring DEL (1, n-3), and connects between the analog front end SC5 and the relay wiring DEL (2, n-3). do. By this process, the detection electrodes DE adjacent to the first direction Dx are simultaneously selected and connected to the analog front end SC. With the operation of the switch Max2, the detection electrode DE connected to the analog front end SC is sequentially switched to the second direction Dy.
次に、図３２に示すステップＳＴ３３の処理の後、ステップＳ３２の処理において所定の閾値ΔＶｔｈｂ以上であるとされた他の検出電極ブロックＤＥＢ及び当該検出電極ブロックＤＥＢの周囲の検出電極ＤＥを対象として、タッチ検出を実行する（ステップＳＴ３４）。ステップＳＴ３４の処理は、ステップＳＴ３３において、アナログフロントエンドＳＣに接続される検出電極ＤＥの第２方向Ｄｙの位置が異なるだけであるので、詳細な説明を省略する。 Next, after the processing of step ST33 shown in FIG. 32, another detection electrode block DEB determined to be equal to or higher than a predetermined threshold value ΔVthb in the processing of step S32 and the detection electrode DE around the detection electrode block DEB are targeted. , Execute touch detection (step ST34). Since the process of step ST34 only differs in the position of the second direction Dy of the detection electrode DE connected to the analog front end SC in step ST33, detailed description thereof will be omitted.
（実施形態６）
図４１は、実施形態６に係る検出電極と接続回路との関係を模式的に示す平面図である。なお、実施形態１で説明した構成要素については、同じ符号を付して、説明を省略する。
(Embodiment 6)
FIG. 41 is a plan view schematically showing the relationship between the detection electrode and the connection circuit according to the sixth embodiment. The components described in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
実施形態６の接続回路１８は、マルチプレクサＭｕを内蔵しているが、アナログフロントエンドＳＣが内蔵されていない。アナログフロントエンドＳＣは、集積回路１９に内蔵されている。アナログフロントエンドＳＣは、マルチプレクサＭｕとは別に形成されているので、第１基板２１上の接続回路１８が含むＴＦＴなどの回路数が減り、接続回路１８の面積を小さくすることができる。その結果、周辺領域１０ｂを他の素子を形成するためのスペースとして有効活用する、あるいは、周辺領域１０ｂを小さくして、狭額縁にすることができる。
The
以上、好適な実施の形態を説明したが、本開示はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本開示の技術的範囲に属する。 Although the preferred embodiments have been described above, the present disclosure is not limited to such embodiments. The content disclosed in the embodiment is merely an example, and various changes can be made without departing from the spirit of the present disclosure. Appropriate changes made without departing from the spirit of the present disclosure are, of course, within the technical scope of the present disclosure.
例えば、検出電極ＤＥ、画素電極２２等の形状、配置、個数等は、あくまで一例であり、適宜変更することができる。
For example, the shape, arrangement, number, and the like of the detection electrode DE, the
例えば、本態様の表示装置は、以下の態様をとることができる。
（１）基板と、
前記基板のセンサ領域において、第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に行列状に配列された複数の検出電極と、
前記検出電極に駆動信号を供給する駆動回路と、
複数の前記検出電極のそれぞれに、それぞれが電気的に接続された複数の配線と、
前記駆動信号が供給された場合における前記検出電極の容量変化に応じた検出信号を、当該検出電極から受け取るアナログフロントエンドと、
１つの前記検出電極に１つの前記配線を介して接続され、１つの前記アナログフロントエンドに対して電気的に同時接続される前記配線の数を変更可能なマルチプレクサと、を備え、
複数の前記配線のそれぞれは、前記第２方向に沿って延在し、
複数の前記配線は、前記第１方向に亘って並んで配置される、
検出装置。
（２）前記マルチプレクサを制御する制御回路を備え、前記制御回路は、前記第１方向及び前記第２方向に交差する第３方向において、被検出体と前記検出電極との距離に応じて、電気的に同時接続される前記検出電極の数を変える、上記（１）に記載の検出装置。
（３）前記マルチプレクサは、前記検出電極がある前記基板と同じ基板上に配置され、かつ前記センサ領域の外側にある（１）に記載の検出装置。
（４）前記アナログフロントエンドは、集積回路に内蔵され、かつ前記マルチプレクサとは別に形成されている（３）に記載の検出装置。
（５）前記アナログフロントエンドは、前記検出電極と同じ基板上に配置され、かつ前記センサ領域の外側にある（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の検出装置。
（６）前記検出電極の数は、前記アナログフロントエンドの数よりも多い（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の検出装置。
（７）１つの前記アナログフロントエンドに同時接続可能な前記配線に電気的に接続する複数の前記検出電極は、前記第１方向又は前記第２方向に隣接する２つの前記検出電極を含む（１）乃至（６）のいずれか１つに記載の検出装置。
（８）前記マルチプレクサは、１つの前記アナログフロントエンドに対して、１つずつ前記配線を順次時分割で電気的に接続する（１）乃至（７）のいずれか１つに記載の検出装置。
（９）１つの前記アナログフロントエンドに対して電気的に同時接続される前記配線の数を１つとする第１検出モードと、１つの前記アナログフロントエンドに対して電気的に同時接続される前記配線の数を複数とする第２検出モードと、のいずれかで前記マルチプレクサを制御する制御回路を有する、（１）乃至（８）のいずれか１つに記載の検出装置。
（１０）前記制御回路は、被検出体と前記検出電極との距離が大きいほど、制御信号により、１つの前記アナログフロントエンドに対して電気的に同時接続される前記配線の数を大きくする（９）に記載の検出装置。
（１１）前記アナログフロントエンドを介して、前記検出信号を処理する検出回路と、
前記検出回路が検出した検出信号が第１閾値よりも大きい場合、前記制御回路は、１つの前記アナログフロントエンドに対して電気的に同時接続される前記配線の数が小さくなるように変更する（９）に記載の検出装置。
（１２）前記アナログフロントエンドを介して、前記検出信号を処理する検出回路と、
前記検出回路が検出した検出信号が前記第１閾値よりも小さい第２閾値を下回る場合、１つの前記アナログフロントエンドに対して電気的に同時接続される前記配線の数が大きくなるように変更する（１１）に記載の検出装置。
（１３）
前記第２検出モードにおいて、前記第１検出モードを処理する検出電極を決定し、当該検出電極及び当該検出電極に隣接する検出電極を対象として、前記第１検出モードを処理する（９）に記載の検出装置。
（１４）前記第１検出モードにおいて、前記第１方向に隣り合う複数の検出電極が、それぞれ複数の前記アナログフロントエンドに接続される、（９）乃至（１３）のいずれか１つに記載の検出装置。
（１５）（１）乃至（１４）のいずれか１つに記載の検出装置と、表示領域とを備える表示パネルと、を備え
前記表示領域と重畳する領域に、前記検出電極が設けられている、表示装置。
（１６）表示期間と検出期間とが時分割で交互に実行され、前記表示期間において、全ての前記検出電極には、共通電位が供給される（１５）に記載の表示装置。
For example, the display device of this aspect can take the following aspects.
(1) Board and
In the sensor region of the substrate, a plurality of detection electrodes arranged in a matrix in the first direction and the second direction intersecting the first direction,
A drive circuit that supplies a drive signal to the detection electrode and
A plurality of wires electrically connected to each of the plurality of detection electrodes,
An analog front end that receives a detection signal corresponding to a change in the capacitance of the detection electrode when the drive signal is supplied from the detection electrode, and an analog front end.
A multiplexer, which is connected to one detection electrode via one wire and is electrically connected simultaneously to one analog front end, is capable of varying the number of wires.
Each of the plurality of wirings extends along the second direction and extends.
The plurality of the wirings are arranged side by side over the first direction.
Detection device.
(2) A control circuit for controlling the multiplexer is provided, and the control circuit is electrically operated according to the distance between the detected object and the detection electrode in the first direction and the third direction intersecting the second direction. The detection device according to (1) above, wherein the number of the detection electrodes connected simultaneously is changed.
(3) The detection device according to (1), wherein the multiplexer is arranged on the same substrate as the substrate on which the detection electrode is located, and is outside the sensor region.
(4) The detection device according to (3), wherein the analog front end is built in an integrated circuit and is formed separately from the multiplexer.
(5) The detection device according to any one of (1) to (4), wherein the analog front end is arranged on the same substrate as the detection electrode and is outside the sensor region.
(6) The detection device according to any one of (1) to (5), wherein the number of detection electrodes is larger than the number of analog front ends.
(7) The plurality of detection electrodes electrically connected to the wiring that can be simultaneously connected to one analog front end include two detection electrodes adjacent to the first direction or the second direction (1). ) To (6). The detection device according to any one of (6).
(8) The detection device according to any one of (1) to (7), wherein the multiplexer electrically connects the wiring one by one to one analog front end in a time-division manner.
(9) The first detection mode in which the number of the wirings electrically connected simultaneously to one analog front end is one, and the said one electrically simultaneously connected to one analog front end. The detection device according to any one of (1) to (8), which has a second detection mode having a plurality of wirings and a control circuit for controlling the multiplexer in any one of them.
(10) In the control circuit, the larger the distance between the object to be detected and the detection electrode, the larger the number of the wirings electrically connected to one analog front end by the control signal (10). The detection device according to 9).
(11) A detection circuit that processes the detection signal via the analog front end.
When the detection signal detected by the detection circuit is larger than the first threshold value, the control circuit is changed so that the number of the wirings electrically connected simultaneously to one analog front end is reduced (. The detection device according to 9).
(12) A detection circuit that processes the detection signal via the analog front end.
When the detection signal detected by the detection circuit is lower than the second threshold value smaller than the first threshold value, the number of wirings electrically connected simultaneously to one analog front end is changed to be large. The detection device according to (11).
(13)
In the second detection mode, the detection electrode for processing the first detection mode is determined, and the first detection mode is processed for the detection electrode and the detection electrode adjacent to the detection electrode (9). Detection device.
(14) The invention according to any one of (9) to (13), wherein in the first detection mode, a plurality of detection electrodes adjacent to each other in the first direction are connected to the plurality of analog front ends. Detection device.
(15) A display panel including the detection device according to any one of (1) to (14) and a display area, and the detection electrode is provided in a region overlapping the display area. , Display device.
(16) The display device according to (15), wherein the display period and the detection period are alternately executed in a time division manner, and a common potential is supplied to all the detection electrodes in the display period.
１ 表示装置
６ 液晶層
１０ 表示パネル
１０ａ 表示領域
１０ｂ 周辺領域
１１ 制御回路
１４ 駆動回路
１８ 接続回路
１９ 集積回路
２０ 表示領域
２１ 第１基板
２２ 画素電極
３０ センサ領域
３１ 第２基板
４０ 検出回路
５１ 配線
ＤＥＢ 検出電極ブロック
ＤＥ 検出電極
ＳＣ アナログフロントエンド
Ｍｕ マルチプレクサ
1
Claims (16)
前記基板のセンサ領域において、第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に行列状に配列された複数の検出電極と、
前記検出電極に駆動信号を供給する駆動回路と、
複数の前記検出電極のそれぞれに、それぞれが電気的に接続された複数の配線と、
前記駆動信号が供給された場合における前記検出電極の容量変化に応じた検出信号を、当該検出電極から受け取るアナログフロントエンドと、
１つの前記検出電極に１つの前記配線を介して接続され、１つの前記アナログフロントエンドに対して電気的に同時接続される前記配線の数を変更可能なマルチプレクサと、
前記マルチプレクサを制御する制御回路と、を備え、
複数の前記配線のそれぞれは、前記第２方向に沿って延在し、
複数の前記配線は、前記第１方向に亘って並んで配置され、
前記制御回路は、前記第１方向及び前記第２方向に交差する第３方向において、被検出体と前記検出電極との距離に応じて、電気的に同時接続される前記検出電極の数を変える、検出装置。 With the board
In the sensor region of the substrate, a plurality of detection electrodes arranged in a matrix in the first direction and the second direction intersecting the first direction,
A drive circuit that supplies a drive signal to the detection electrode and
A plurality of wires electrically connected to each of the plurality of detection electrodes,
An analog front end that receives a detection signal corresponding to a change in the capacitance of the detection electrode when the drive signal is supplied from the detection electrode, and an analog front end.
A multiplexer that is connected to one detection electrode via one wire and is electrically connected simultaneously to one analog front end with a variable number of wires.
A control circuit for controlling the multiplexer is provided.
Each of the plurality of wirings extends along the second direction and extends.
The plurality of the wirings are arranged side by side in the first direction .
The control circuit changes the number of the detection electrodes electrically simultaneously connected according to the distance between the detected object and the detection electrode in the first direction and the third direction intersecting the second direction. , Detection device.
前記基板のセンサ領域において、第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に行列状に配列された複数の検出電極と、
前記検出電極に駆動信号を供給する駆動回路と、
複数の前記検出電極のそれぞれに、それぞれが電気的に接続された複数の配線と、
前記駆動信号が供給された場合における前記検出電極の容量変化に応じた検出信号を、当該検出電極から受け取るアナログフロントエンドと、
１つの前記検出電極に１つの前記配線を介して接続され、１つの前記アナログフロントエンドに対して電気的に同時接続される前記配線の数を変更可能なマルチプレクサと、
１つの前記アナログフロントエンドに対して電気的に同時接続される前記配線の数を１つとする第１検出モードと、１つの前記アナログフロントエンドに対して電気的に同時接続される前記配線の数を複数とする第２検出モードと、のいずれかで前記マルチプレクサを制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、被検出体と前記検出電極との距離が大きいほど、制御信号により、１つの前記アナログフロントエンドに対して電気的に同時接続される前記配線の数を大きくする、検出装置。 With the board
In the sensor region of the substrate, a plurality of detection electrodes arranged in a matrix in the first direction and the second direction intersecting the first direction,
A drive circuit that supplies a drive signal to the detection electrode and
A plurality of wires electrically connected to each of the plurality of detection electrodes,
An analog front end that receives a detection signal corresponding to a change in the capacitance of the detection electrode when the drive signal is supplied from the detection electrode, and an analog front end.
A multiplexer that is connected to one detection electrode via one wire and is electrically connected simultaneously to one analog front end with a variable number of wires.
A first detection mode in which the number of wirings electrically connected simultaneously to one analog front end is one, and the number of wirings electrically connected simultaneously to one analog front end. A second detection mode having a plurality of the above, and a control circuit for controlling the multiplexer by any of the above, and the like .
The control circuit is a detection device that increases the number of wirings that are electrically and simultaneously connected to one analog front end by a control signal as the distance between the object to be detected and the detection electrode increases .
前記検出回路が検出した検出信号が第１閾値よりも大きい場合、前記制御回路は、１つの前記アナログフロントエンドに対して電気的に同時接続される前記配線の数が小さくなるように変更する請求項８に記載の検出装置。 A detection circuit that processes the detection signal via the analog front end,
If the detection signal detected by the detection circuit is larger than the first threshold value, the control circuit is modified so that the number of wires electrically connected simultaneously to one analog front end is reduced. Item 8. The detection device according to Item 8.
前記検出回路が検出した検出信号が前記第１閾値よりも小さい第２閾値を下回る場合、１つの前記アナログフロントエンドに対して電気的に同時接続される前記配線の数が大きくなるように変更する請求項１１に記載の検出装置。 A detection circuit that processes the detection signal via the analog front end,
When the detection signal detected by the detection circuit is lower than the second threshold value smaller than the first threshold value, the number of wirings electrically connected simultaneously to one analog front end is changed to be large. The detection device according to claim 11.
前記表示領域と重畳する領域に、前記検出電極が設けられている、表示装置。 A display device comprising the detection device according to any one of claims 1 to 14 and a display panel including a display area, and the detection electrode is provided in a region overlapping the display area. ..
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