タッチパネルを備えた液晶表示装置およびその駆動方法
【課題】LCDノイズの影響を除去することにより、誤動作を防止し、操作感を向上させることができるタッチパネルを備えた液晶表示装置およびその駆動方法を得る。
【解決手段】静電容量方式のタッチパネルを備えた液晶表示装置であって、センシング用の駆動信号に応答してタッチパネルから入力されるスキャン信号、および液晶ディスプレイに供給される共通電圧のフィードバック電圧をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換するとともに、デジタル化したスキャン信号からフィードバック電圧を減算して、座標データ信号を出力するタッチパネルコントローラを備えたものである。
【解決手段】静電容量方式のタッチパネルを備えた液晶表示装置であって、センシング用の駆動信号に応答してタッチパネルから入力されるスキャン信号、および液晶ディスプレイに供給される共通電圧のフィードバック電圧をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換するとともに、デジタル化したスキャン信号からフィードバック電圧を減算して、座標データ信号を出力するタッチパネルコントローラを備えたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、静電容量(Projected cap)方式のタッチパネルを備えた液晶表示装置およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
静電容量方式のタッチパネルは、指の接触等による静電容量の変化を測定することによってタッチ位置を検出するものであり、例えば携帯電話やタブレットPC等に適用されている。
【0003】
図8は、従来の一般的なタッチパネルを備えた液晶表示装置を示す断面図である。図8において、この液晶表示装置は、液晶ディスプレイ(以下、「LCD(Liquid Crystal Display)」と称する)10と、LCD10の表面に設けられたタッチパネル20とから構成されている。
【0004】
LCD10は、第1偏光板11、TFT(Thin Film Transistor)側ガラス基板12、TFT側ガラス基板12の表面に形成された液晶駆動電極13、カラーフィルタ側ガラス基板14、および第2偏光板15が、層状に重ねられて構成されている。なお、液晶は、TFT側ガラス基板12と液晶駆動電極13との間に注入等されるが、図示を省略している。また、カラーフィルタおよび配向膜も、図示を省略している。
【0005】
タッチパネル20は、第2偏光板15とエアギャップを介して設けられたシールドITO(Indium Tin Oxide)21、センサ基板22、センサ基板22の表面に形成されたセンサITO23、接着剤24、および接着剤24によって接着されるカバーガラス25が、層状に重ねられて構成されている。
【0006】
図9は、図8に示した液晶表示装置の駆動回路を示す回路ブロック図である。図9において、この駆動回路は、LCD10およびLCD10に接続されたタイミングコントローラ30と、タッチパネル20およびタッチパネル20に接続されたタッチパネルコントローラ40と、タイミングコントローラ30およびタッチパネルコントローラ40に接続されたホストコントローラ50とを備えている。
【0007】
タイミングコントローラ30は、ホストコントローラ50から入力される第1クロック信号、画像データ信号および水平同期信号に基づいて、LCD10にLCD制御信号を出力し、LCD10の液晶書き込みを実行する。
【0008】
タッチパネルコントローラ40は、タッチパネル20に駆動信号(センシング矩形波)Txを出力(ドライビング)するとともに、タッチパネル20からスキャン信号Rxが入力される。また、タッチパネルコントローラ40は、入力されたスキャン信号Rxに基づいて、座標データ信号をホストコントローラ50に出力する。ここで、タッチパネルコントローラ40の動作タイミングは、タイミングコントローラ30の動作タイミングから独立している(GNDは共通)。
【0009】
一般的に、液晶表示装置においては、LCD10の液晶書き込みに伴ってノイズが発生する。以下、このノイズを「LCDノイズ」と称する。なお、最も大きなLCDノイズは、液晶駆動電極13に供給される共通電圧Vcomの変動によるノイズである。
【0010】
ここで、図8に示した液晶表示装置では、カラーフィルタ側ガラス基板14は約0.4mm、第2偏光板15は約0.2mm、エアギャップは約0.5mm、センサ基板22は約0.5mmの厚さをそれぞれ有している。
【0011】
すなわち、LCDノイズの発生源である液晶駆動電極13から、タッチパネル20のセンサITO23までは、約1.6mmの距離が確保される。また、シールドITO21が存在するとともに、シールドITO21がグランド(GND)に接続されている。そのため、図8に示した液晶表示装置は、LCDノイズに対して強い構成となっている。
【0012】
一方、近年では、静電容量方式のタッチパネルの薄型化が進んでおり、LCD内部にセンサが取り込まれたオンセル方式のタッチパネルが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0013】
図10は、従来の薄型タッチパネルを備えた液晶表示装置を示す断面図である。図10において、この液晶表示装置は、LCD10Aと、LCD10Aの内部にセンサITO23が形成されたタッチパネル20Aとから構成されている。
【0014】
LCD10Aは、第1偏光板11、TFT側ガラス基板12、TFT側ガラス基板12の表面に形成された液晶駆動電極13、カラーフィルタ側ガラス基板14、および第2偏光板15が、層状に重ねられて構成されている。なお、液晶は、TFT側ガラス基板12と液晶駆動電極13との間に注入等されるが、図示を省略している。また、カラーフィルタおよび配向膜も、図示を省略している。
【0015】
タッチパネル20Aは、カラーフィルタ側ガラス基板14の表面に形成されたセンサITO23、第2偏光板15の表面に設けられた接着剤24、および接着剤24によって接着されるカバーガラス25が、層状に重ねられて構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0016】
【特許文献1】特開2010−232162号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
図10に示した従来の薄型タッチパネルを備えた液晶表示装置では、カラーフィルタ側ガラス基板14が約0.4mmの厚さなので、LCDノイズの発生源である液晶駆動電極13から、タッチパネル20AのセンサITO23までの距離が、約0.4mmとなる。
【0018】
すなわち、図10に示した液晶表示装置では、図8に示した液晶表示装置と比較して、液晶駆動電極13とセンサITO23との距離が近くなる。また、図8に示したシールドITOが省略されていることから、LCDノイズの影響を受けやすい構成となっている。そのため、LCDノイズの影響によって誤動作が生じるとともに操作感が低下し、タッチパネル20Aのパフォーマンスが低下するという問題があった。
【0019】
図11は、図8および図10に示した液晶表示装置のノイズ量およびノイズ期間を示す説明図である。図11において、図8に示した一般的なタッチパネルでは、ノイズが発生していないのに対して、図10に示した薄型タッチパネルでは、最大で840mVのノイズが15.6μs継続することが分かる。
【0020】
ここで、タッチパネルにおいて、LCDノイズがない状態でのスキャン信号Rxの波形およびLCDノイズがある状態でのスキャン信号Rxの波形を、図12(a)および(b)にそれぞれ示す。図12から、LCDノイズがある状態では、スキャン信号Rxの波形が大きく変化していることが分かる。
【0021】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、LCDノイズの影響を除去することにより、誤動作を防止し、操作感を向上させることができるタッチパネルを備えた液晶表示装置およびその駆動方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0022】
この発明に係るタッチパネルを備えた液晶表示装置は、静電容量方式のタッチパネルを備えた液晶表示装置であって、センシング用の駆動信号に応答してタッチパネルから入力されるスキャン信号、および液晶ディスプレイに供給される共通電圧のフィードバック電圧をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換するとともに、デジタル化したスキャン信号からフィードバック電圧を減算して、座標データ信号を出力するタッチパネルコントローラを備えたものである。
【0023】
また、この発明に係るタッチパネルを備えた液晶表示装置の駆動方法は、静電容量方式のタッチパネルを備えた液晶表示装置の駆動方法であって、センシング用の駆動信号に応答してタッチパネルから入力されるスキャン信号、および液晶ディスプレイに供給される共通電圧のフィードバック電圧をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換する変換ステップと、デジタル化したスキャン信号からフィードバック電圧を減算して、座標データ信号を出力する減算ステップとを備えたものである。
【発明の効果】
【0024】
この発明に係るタッチパネルを備えた液晶表示装置およびその駆動方法によれば、タッチパネルコントローラは、センシング用の駆動信号に応答してタッチパネルから入力されるスキャン信号、および液晶ディスプレイに供給される共通電圧のフィードバック電圧をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換するとともに、デジタル化したスキャン信号からフィードバック電圧を減算して、座標データ信号を出力する。
そのため、LCDノイズの影響を除去することにより、タッチパネルの誤動作を防止し、操作感を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置における共通電圧を示す説明図である。
【図2】この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置におけるLCDノイズを説明するための模式断面図である。
【図3】この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置におけるフィードバック電圧とLCDノイズとの関係を示す説明図である。
【図4】この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置におけるタッチパネルから出力されるスキャン信号と、LCDから出力されるフィードバック電圧とを模式的に示す説明図である。
【図5】この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の駆動回路を示す回路ブロック図である。
【図6】この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置のタッチパネルコントローラの構成を示すブロック図である。
【図7】図6に示したタッチパネルコントローラの動作を示す説明図である。
【図8】従来の一般的なタッチパネルを備えた液晶表示装置を示す断面図である。
【図9】図8に示した液晶表示装置の駆動回路を示す回路ブロック図である。
【図10】従来の薄型タッチパネルを備えた液晶表示装置を示す断面図である。
【図11】図8および図10に示した液晶表示装置のノイズ量およびノイズ期間を示す説明図である。
【図12】(a)、(b)は、それぞれタッチパネルにおいて、LCDノイズがない状態でのスキャン信号の波形およびLCDノイズがある状態でのスキャン信号の波形を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、この発明に係るタッチパネルを備えた液晶表示装置およびその駆動方法好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【0027】
実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係るタッチパネルを備えた液晶表示装置の構成は、図10に示したものと同様なので、説明を省略する。
【0028】
まず、図1〜3を参照しながら、この液晶表示装置において、LCD10Aの液晶書き込みに伴って発生するLCDノイズについて説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置における共通電圧Vcomを示す説明図である。図2は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置におけるLCDノイズを説明するための模式断面図である。図3は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置におけるフィードバック電圧Vcom_FBとLCDノイズとの関係を示す説明図である。
【0029】
上述したように、最も大きなLCDノイズは、LCD10Aの液晶駆動電極13に供給される共通電圧Vcomの変動によるノイズである。共通電圧Vcomは、図1に示されるように、電圧生成回路60からLCD10Aの液晶駆動電極13に供給される。電圧生成回路60は、所定の参照電圧RefおよびLCD10Aからのフィードバック電圧Vcom_FBに基づいて、共通電圧Vcomを安定化している。
【0030】
また、LCDノイズは、図2に示されるように、Vcom−Rx間に形成される容量成分Cgを通じて伝播する。そのため、LCDノイズの形は、図3に示されるように、LCD10Aからのフィードバック電圧Vcom_FBと同じ形になる。
【0031】
図4は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置におけるタッチパネル20Aから出力されるスキャン信号Rxの波形と、LCD10Aから出力されるフィードバック電圧Vcom_FBの波形とを模式的に示す説明図である。図4において、スキャン信号Rxには、LCDノイズが付加されている。また、フィードバック電圧Vcom_FBは、レベルは異なるものの、スキャン信号Rxに付加されているLCDノイズと同じ形を有している。
【0032】
すなわち、フィードバック電圧Vcom_FBのレベルおよびオフセットを調整し、LCDノイズが付加されたスキャン信号Rxとの差分をとることにより、LCDノイズを除去することができる。
【0033】
図5は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の駆動回路を示す回路ブロック図である。図5において、この駆動回路は、図9に示したタッチパネルコントローラ40に代えて、タッチパネルコントローラ40Aを備えている。タッチパネルコントローラ40Aには、LCD10Aからフィードバック電圧Vcom_FBが入力されている。駆動回路のその他のブロック構成は、図9に示したものと同様なので、説明を省略する。
【0034】
図6は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置のタッチパネルコントローラ40Aの構成を示すブロック図である。図6において、タッチパネルコントローラ40Aは、Rx入力部(スキャン信号入力部)41−1〜41−N、Vcom_FB入力部(フィードバック電圧入力部)42、アナログ−デジタル変換器(ADC:Analog Digital Converter)43、レベル・オフセット調整部44および減算部45を有している。
【0035】
Rx入力部41−1〜41−Nは、タッチパネル20Aのセンサ数(1〜N)に対応して設けられ、タッチパネル20Aからのスキャン信号Rx1〜RxNが入力される。Vcom_FB入力部42は、LCD10Aからのフィードバック電圧Vcom_FBが入力される。
【0036】
ADC43は、Rx入力部41−1〜41−Nからのスキャン信号Rx1〜RxN、およびVcom_FB入力部42からのフィードバック電圧Vcom_FBをアナログ信号からデジタル信号に変換する。また、ADC43は、デジタル化したスキャン信号Rxをレベル・オフセット調整部44および減算部45に出力するとともに、デジタル化したフィードバック電圧Vcom_FBをレベル・オフセット調整部44に出力する。
【0037】
レベル・オフセット調整部44は、スキャン信号Rxに付加されたLCDノイズのレベルおよびオフセットに基づいて、フィードバック電圧Vcom_FBに対するゲインおよびオフセット量を設定し、フィードバック電圧Vcom_FBのレベルおよびオフセットを、LCDノイズのレベルおよびオフセットと等しくなるように調整する。
【0038】
また、レベル・オフセット調整部44は、調整後のフィードバック電圧Vcom_FBを減算部45に出力する。なお、レベル・オフセット調整部44は、レベルおよびオフセットの何れか一方を調整してもよい。
【0039】
減算部45は、ADC43からのデジタル化したスキャン信号Rxから、レベル・オフセット調整部44からの調整後のフィードバック電圧Vcom_FBを減算し、座標データ信号を出力する。
【0040】
図7は、図6に示したタッチパネルコントローラ40Aの動作を示す説明図である。図7から、レベルおよびオフセットを調整したフィードバック電圧Vcom_FBを、スキャン信号Rxから減算することによって、LCDノイズが除去された座標データ信号が得られることが分かる。
【0041】
以上のように、実施の形態1によれば、タッチパネルコントローラは、センシング用の駆動信号に応答してタッチパネルから入力されるスキャン信号、および液晶ディスプレイに供給される共通電圧のフィードバック電圧をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換するとともに、デジタル化したスキャン信号からフィードバック電圧を減算して、座標データ信号を出力する。
そのため、LCDノイズの影響を除去することにより、タッチパネルの誤動作を防止し、操作感を向上させることができる。
【0042】
また、タッチパネルコントローラは、スキャン信号およびフィードバック電圧をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器と、スキャン信号に付加されたノイズのレベルおよびオフセットに基づいて、フィードバック電圧に対するゲインおよびオフセット量を設定し、フィードバック電圧のレベルおよびオフセットの少なくとも一方を、ノイズのレベルおよびオフセットと等しくなるように調整するレベル・オフセット調整部とを有している。
そのため、フィードバック電圧をデジタル化した後に、フィードバック電圧のレベルおよびオフセットを調整することができるので、容易かつ正確な調整を行うことができる。また、タッチパネルコントローラを、安価かつ簡素に構成することができる。
【0043】
なお、上記実施の形態1において、レベル・オフセット調整部44は、タッチパネルコントローラ40Aの外部に設けられてもよい。この場合も、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【0044】
10、10A LCD、11 第1偏光板、12 TFT側ガラス基板、13 液晶駆動電極、14 カラーフィルタ側ガラス基板、15 第2偏光板、20、20A タッチパネル、21 シールドITO、22 センサ基板、23 センサITO、24 接着剤、25 カバーガラス、30 タイミングコントローラ、40、40A タッチパネルコントローラ、41 Rx入力部(スキャン信号入力部)、42 Vcom_FB入力部(フィードバック電圧入力部)、43 ADC、44 レベル・オフセット調整部、45 減算部、50 ホストコントローラ、60 電圧生成回路。
【技術分野】
【0001】
この発明は、静電容量(Projected cap)方式のタッチパネルを備えた液晶表示装置およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
静電容量方式のタッチパネルは、指の接触等による静電容量の変化を測定することによってタッチ位置を検出するものであり、例えば携帯電話やタブレットPC等に適用されている。
【0003】
図8は、従来の一般的なタッチパネルを備えた液晶表示装置を示す断面図である。図8において、この液晶表示装置は、液晶ディスプレイ(以下、「LCD(Liquid Crystal Display)」と称する)10と、LCD10の表面に設けられたタッチパネル20とから構成されている。
【0004】
LCD10は、第1偏光板11、TFT(Thin Film Transistor)側ガラス基板12、TFT側ガラス基板12の表面に形成された液晶駆動電極13、カラーフィルタ側ガラス基板14、および第2偏光板15が、層状に重ねられて構成されている。なお、液晶は、TFT側ガラス基板12と液晶駆動電極13との間に注入等されるが、図示を省略している。また、カラーフィルタおよび配向膜も、図示を省略している。
【0005】
タッチパネル20は、第2偏光板15とエアギャップを介して設けられたシールドITO(Indium Tin Oxide)21、センサ基板22、センサ基板22の表面に形成されたセンサITO23、接着剤24、および接着剤24によって接着されるカバーガラス25が、層状に重ねられて構成されている。
【0006】
図9は、図8に示した液晶表示装置の駆動回路を示す回路ブロック図である。図9において、この駆動回路は、LCD10およびLCD10に接続されたタイミングコントローラ30と、タッチパネル20およびタッチパネル20に接続されたタッチパネルコントローラ40と、タイミングコントローラ30およびタッチパネルコントローラ40に接続されたホストコントローラ50とを備えている。
【0007】
タイミングコントローラ30は、ホストコントローラ50から入力される第1クロック信号、画像データ信号および水平同期信号に基づいて、LCD10にLCD制御信号を出力し、LCD10の液晶書き込みを実行する。
【0008】
タッチパネルコントローラ40は、タッチパネル20に駆動信号(センシング矩形波)Txを出力(ドライビング)するとともに、タッチパネル20からスキャン信号Rxが入力される。また、タッチパネルコントローラ40は、入力されたスキャン信号Rxに基づいて、座標データ信号をホストコントローラ50に出力する。ここで、タッチパネルコントローラ40の動作タイミングは、タイミングコントローラ30の動作タイミングから独立している(GNDは共通)。
【0009】
一般的に、液晶表示装置においては、LCD10の液晶書き込みに伴ってノイズが発生する。以下、このノイズを「LCDノイズ」と称する。なお、最も大きなLCDノイズは、液晶駆動電極13に供給される共通電圧Vcomの変動によるノイズである。
【0010】
ここで、図8に示した液晶表示装置では、カラーフィルタ側ガラス基板14は約0.4mm、第2偏光板15は約0.2mm、エアギャップは約0.5mm、センサ基板22は約0.5mmの厚さをそれぞれ有している。
【0011】
すなわち、LCDノイズの発生源である液晶駆動電極13から、タッチパネル20のセンサITO23までは、約1.6mmの距離が確保される。また、シールドITO21が存在するとともに、シールドITO21がグランド(GND)に接続されている。そのため、図8に示した液晶表示装置は、LCDノイズに対して強い構成となっている。
【0012】
一方、近年では、静電容量方式のタッチパネルの薄型化が進んでおり、LCD内部にセンサが取り込まれたオンセル方式のタッチパネルが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0013】
図10は、従来の薄型タッチパネルを備えた液晶表示装置を示す断面図である。図10において、この液晶表示装置は、LCD10Aと、LCD10Aの内部にセンサITO23が形成されたタッチパネル20Aとから構成されている。
【0014】
LCD10Aは、第1偏光板11、TFT側ガラス基板12、TFT側ガラス基板12の表面に形成された液晶駆動電極13、カラーフィルタ側ガラス基板14、および第2偏光板15が、層状に重ねられて構成されている。なお、液晶は、TFT側ガラス基板12と液晶駆動電極13との間に注入等されるが、図示を省略している。また、カラーフィルタおよび配向膜も、図示を省略している。
【0015】
タッチパネル20Aは、カラーフィルタ側ガラス基板14の表面に形成されたセンサITO23、第2偏光板15の表面に設けられた接着剤24、および接着剤24によって接着されるカバーガラス25が、層状に重ねられて構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0016】
【特許文献1】特開2010−232162号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
図10に示した従来の薄型タッチパネルを備えた液晶表示装置では、カラーフィルタ側ガラス基板14が約0.4mmの厚さなので、LCDノイズの発生源である液晶駆動電極13から、タッチパネル20AのセンサITO23までの距離が、約0.4mmとなる。
【0018】
すなわち、図10に示した液晶表示装置では、図8に示した液晶表示装置と比較して、液晶駆動電極13とセンサITO23との距離が近くなる。また、図8に示したシールドITOが省略されていることから、LCDノイズの影響を受けやすい構成となっている。そのため、LCDノイズの影響によって誤動作が生じるとともに操作感が低下し、タッチパネル20Aのパフォーマンスが低下するという問題があった。
【0019】
図11は、図8および図10に示した液晶表示装置のノイズ量およびノイズ期間を示す説明図である。図11において、図8に示した一般的なタッチパネルでは、ノイズが発生していないのに対して、図10に示した薄型タッチパネルでは、最大で840mVのノイズが15.6μs継続することが分かる。
【0020】
ここで、タッチパネルにおいて、LCDノイズがない状態でのスキャン信号Rxの波形およびLCDノイズがある状態でのスキャン信号Rxの波形を、図12(a)および(b)にそれぞれ示す。図12から、LCDノイズがある状態では、スキャン信号Rxの波形が大きく変化していることが分かる。
【0021】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、LCDノイズの影響を除去することにより、誤動作を防止し、操作感を向上させることができるタッチパネルを備えた液晶表示装置およびその駆動方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0022】
この発明に係るタッチパネルを備えた液晶表示装置は、静電容量方式のタッチパネルを備えた液晶表示装置であって、センシング用の駆動信号に応答してタッチパネルから入力されるスキャン信号、および液晶ディスプレイに供給される共通電圧のフィードバック電圧をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換するとともに、デジタル化したスキャン信号からフィードバック電圧を減算して、座標データ信号を出力するタッチパネルコントローラを備えたものである。
【0023】
また、この発明に係るタッチパネルを備えた液晶表示装置の駆動方法は、静電容量方式のタッチパネルを備えた液晶表示装置の駆動方法であって、センシング用の駆動信号に応答してタッチパネルから入力されるスキャン信号、および液晶ディスプレイに供給される共通電圧のフィードバック電圧をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換する変換ステップと、デジタル化したスキャン信号からフィードバック電圧を減算して、座標データ信号を出力する減算ステップとを備えたものである。
【発明の効果】
【0024】
この発明に係るタッチパネルを備えた液晶表示装置およびその駆動方法によれば、タッチパネルコントローラは、センシング用の駆動信号に応答してタッチパネルから入力されるスキャン信号、および液晶ディスプレイに供給される共通電圧のフィードバック電圧をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換するとともに、デジタル化したスキャン信号からフィードバック電圧を減算して、座標データ信号を出力する。
そのため、LCDノイズの影響を除去することにより、タッチパネルの誤動作を防止し、操作感を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置における共通電圧を示す説明図である。
【図2】この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置におけるLCDノイズを説明するための模式断面図である。
【図3】この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置におけるフィードバック電圧とLCDノイズとの関係を示す説明図である。
【図4】この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置におけるタッチパネルから出力されるスキャン信号と、LCDから出力されるフィードバック電圧とを模式的に示す説明図である。
【図5】この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の駆動回路を示す回路ブロック図である。
【図6】この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置のタッチパネルコントローラの構成を示すブロック図である。
【図7】図6に示したタッチパネルコントローラの動作を示す説明図である。
【図8】従来の一般的なタッチパネルを備えた液晶表示装置を示す断面図である。
【図9】図8に示した液晶表示装置の駆動回路を示す回路ブロック図である。
【図10】従来の薄型タッチパネルを備えた液晶表示装置を示す断面図である。
【図11】図8および図10に示した液晶表示装置のノイズ量およびノイズ期間を示す説明図である。
【図12】(a)、(b)は、それぞれタッチパネルにおいて、LCDノイズがない状態でのスキャン信号の波形およびLCDノイズがある状態でのスキャン信号の波形を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、この発明に係るタッチパネルを備えた液晶表示装置およびその駆動方法好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【0027】
実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係るタッチパネルを備えた液晶表示装置の構成は、図10に示したものと同様なので、説明を省略する。
【0028】
まず、図1〜3を参照しながら、この液晶表示装置において、LCD10Aの液晶書き込みに伴って発生するLCDノイズについて説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置における共通電圧Vcomを示す説明図である。図2は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置におけるLCDノイズを説明するための模式断面図である。図3は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置におけるフィードバック電圧Vcom_FBとLCDノイズとの関係を示す説明図である。
【0029】
上述したように、最も大きなLCDノイズは、LCD10Aの液晶駆動電極13に供給される共通電圧Vcomの変動によるノイズである。共通電圧Vcomは、図1に示されるように、電圧生成回路60からLCD10Aの液晶駆動電極13に供給される。電圧生成回路60は、所定の参照電圧RefおよびLCD10Aからのフィードバック電圧Vcom_FBに基づいて、共通電圧Vcomを安定化している。
【0030】
また、LCDノイズは、図2に示されるように、Vcom−Rx間に形成される容量成分Cgを通じて伝播する。そのため、LCDノイズの形は、図3に示されるように、LCD10Aからのフィードバック電圧Vcom_FBと同じ形になる。
【0031】
図4は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置におけるタッチパネル20Aから出力されるスキャン信号Rxの波形と、LCD10Aから出力されるフィードバック電圧Vcom_FBの波形とを模式的に示す説明図である。図4において、スキャン信号Rxには、LCDノイズが付加されている。また、フィードバック電圧Vcom_FBは、レベルは異なるものの、スキャン信号Rxに付加されているLCDノイズと同じ形を有している。
【0032】
すなわち、フィードバック電圧Vcom_FBのレベルおよびオフセットを調整し、LCDノイズが付加されたスキャン信号Rxとの差分をとることにより、LCDノイズを除去することができる。
【0033】
図5は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の駆動回路を示す回路ブロック図である。図5において、この駆動回路は、図9に示したタッチパネルコントローラ40に代えて、タッチパネルコントローラ40Aを備えている。タッチパネルコントローラ40Aには、LCD10Aからフィードバック電圧Vcom_FBが入力されている。駆動回路のその他のブロック構成は、図9に示したものと同様なので、説明を省略する。
【0034】
図6は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置のタッチパネルコントローラ40Aの構成を示すブロック図である。図6において、タッチパネルコントローラ40Aは、Rx入力部(スキャン信号入力部)41−1〜41−N、Vcom_FB入力部(フィードバック電圧入力部)42、アナログ−デジタル変換器(ADC:Analog Digital Converter)43、レベル・オフセット調整部44および減算部45を有している。
【0035】
Rx入力部41−1〜41−Nは、タッチパネル20Aのセンサ数(1〜N)に対応して設けられ、タッチパネル20Aからのスキャン信号Rx1〜RxNが入力される。Vcom_FB入力部42は、LCD10Aからのフィードバック電圧Vcom_FBが入力される。
【0036】
ADC43は、Rx入力部41−1〜41−Nからのスキャン信号Rx1〜RxN、およびVcom_FB入力部42からのフィードバック電圧Vcom_FBをアナログ信号からデジタル信号に変換する。また、ADC43は、デジタル化したスキャン信号Rxをレベル・オフセット調整部44および減算部45に出力するとともに、デジタル化したフィードバック電圧Vcom_FBをレベル・オフセット調整部44に出力する。
【0037】
レベル・オフセット調整部44は、スキャン信号Rxに付加されたLCDノイズのレベルおよびオフセットに基づいて、フィードバック電圧Vcom_FBに対するゲインおよびオフセット量を設定し、フィードバック電圧Vcom_FBのレベルおよびオフセットを、LCDノイズのレベルおよびオフセットと等しくなるように調整する。
【0038】
また、レベル・オフセット調整部44は、調整後のフィードバック電圧Vcom_FBを減算部45に出力する。なお、レベル・オフセット調整部44は、レベルおよびオフセットの何れか一方を調整してもよい。
【0039】
減算部45は、ADC43からのデジタル化したスキャン信号Rxから、レベル・オフセット調整部44からの調整後のフィードバック電圧Vcom_FBを減算し、座標データ信号を出力する。
【0040】
図7は、図6に示したタッチパネルコントローラ40Aの動作を示す説明図である。図7から、レベルおよびオフセットを調整したフィードバック電圧Vcom_FBを、スキャン信号Rxから減算することによって、LCDノイズが除去された座標データ信号が得られることが分かる。
【0041】
以上のように、実施の形態1によれば、タッチパネルコントローラは、センシング用の駆動信号に応答してタッチパネルから入力されるスキャン信号、および液晶ディスプレイに供給される共通電圧のフィードバック電圧をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換するとともに、デジタル化したスキャン信号からフィードバック電圧を減算して、座標データ信号を出力する。
そのため、LCDノイズの影響を除去することにより、タッチパネルの誤動作を防止し、操作感を向上させることができる。
【0042】
また、タッチパネルコントローラは、スキャン信号およびフィードバック電圧をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器と、スキャン信号に付加されたノイズのレベルおよびオフセットに基づいて、フィードバック電圧に対するゲインおよびオフセット量を設定し、フィードバック電圧のレベルおよびオフセットの少なくとも一方を、ノイズのレベルおよびオフセットと等しくなるように調整するレベル・オフセット調整部とを有している。
そのため、フィードバック電圧をデジタル化した後に、フィードバック電圧のレベルおよびオフセットを調整することができるので、容易かつ正確な調整を行うことができる。また、タッチパネルコントローラを、安価かつ簡素に構成することができる。
【0043】
なお、上記実施の形態1において、レベル・オフセット調整部44は、タッチパネルコントローラ40Aの外部に設けられてもよい。この場合も、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【0044】
10、10A LCD、11 第1偏光板、12 TFT側ガラス基板、13 液晶駆動電極、14 カラーフィルタ側ガラス基板、15 第2偏光板、20、20A タッチパネル、21 シールドITO、22 センサ基板、23 センサITO、24 接着剤、25 カバーガラス、30 タイミングコントローラ、40、40A タッチパネルコントローラ、41 Rx入力部(スキャン信号入力部)、42 Vcom_FB入力部(フィードバック電圧入力部)、43 ADC、44 レベル・オフセット調整部、45 減算部、50 ホストコントローラ、60 電圧生成回路。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
静電容量方式のタッチパネルを備えた液晶表示装置であって、
センシング用の駆動信号に応答して前記タッチパネルから入力されるスキャン信号、および液晶ディスプレイに供給される共通電圧のフィードバック電圧をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換するとともに、デジタル化した前記スキャン信号から前記フィードバック電圧を減算して、座標データ信号を出力するタッチパネルコントローラ
を備えたことを特徴とするタッチパネルを備えた液晶表示装置。
【請求項2】
前記タッチパネルコントローラは、
前記タッチパネルからのスキャン信号が入力されるスキャン信号入力部と、
前記液晶ディスプレイからのフィードバック電圧が入力されるフィードバック電圧入力部と、
前記スキャン信号および前記フィードバック電圧をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器と、
前記スキャン信号に付加されたノイズのレベルおよびオフセットに基づいて、前記フィードバック電圧に対するゲインおよびオフセット量を設定し、前記フィードバック電圧のレベルおよびオフセットの少なくとも一方を、前記ノイズのレベルおよびオフセットと等しくなるように調整するレベル・オフセット調整部と、
前記アナログ−デジタル変換器からのスキャン信号から、前記レベル・オフセット調整部からの調整後のフィードバック電圧を減算する減算部と、
を有していることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネルを備えた液晶表示装置。
【請求項3】
前記レベル・オフセット調整部は、前記タッチパネルコントローラの外部に設けられている
ことを特徴とする請求項2に記載のタッチパネルを備えた液晶表示装置。
【請求項4】
前記スキャン信号入力部は、前記タッチパネルのセンサ数に対応して複数設けられている
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載のタッチパネルを備えた液晶表示装置。
【請求項5】
静電容量方式のタッチパネルを備えた液晶表示装置の駆動方法であって、
センシング用の駆動信号に応答して前記タッチパネルから入力されるスキャン信号、および液晶ディスプレイに供給される共通電圧のフィードバック電圧をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換する変換ステップと、
デジタル化した前記スキャン信号から前記フィードバック電圧を減算して、座標データ信号を出力する減算ステップと、
を備えたことを特徴とするタッチパネルを備えた液晶表示装置の駆動方法。
【請求項1】
静電容量方式のタッチパネルを備えた液晶表示装置であって、
センシング用の駆動信号に応答して前記タッチパネルから入力されるスキャン信号、および液晶ディスプレイに供給される共通電圧のフィードバック電圧をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換するとともに、デジタル化した前記スキャン信号から前記フィードバック電圧を減算して、座標データ信号を出力するタッチパネルコントローラ
を備えたことを特徴とするタッチパネルを備えた液晶表示装置。
【請求項2】
前記タッチパネルコントローラは、
前記タッチパネルからのスキャン信号が入力されるスキャン信号入力部と、
前記液晶ディスプレイからのフィードバック電圧が入力されるフィードバック電圧入力部と、
前記スキャン信号および前記フィードバック電圧をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器と、
前記スキャン信号に付加されたノイズのレベルおよびオフセットに基づいて、前記フィードバック電圧に対するゲインおよびオフセット量を設定し、前記フィードバック電圧のレベルおよびオフセットの少なくとも一方を、前記ノイズのレベルおよびオフセットと等しくなるように調整するレベル・オフセット調整部と、
前記アナログ−デジタル変換器からのスキャン信号から、前記レベル・オフセット調整部からの調整後のフィードバック電圧を減算する減算部と、
を有していることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネルを備えた液晶表示装置。
【請求項3】
前記レベル・オフセット調整部は、前記タッチパネルコントローラの外部に設けられている
ことを特徴とする請求項2に記載のタッチパネルを備えた液晶表示装置。
【請求項4】
前記スキャン信号入力部は、前記タッチパネルのセンサ数に対応して複数設けられている
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載のタッチパネルを備えた液晶表示装置。
【請求項5】
静電容量方式のタッチパネルを備えた液晶表示装置の駆動方法であって、
センシング用の駆動信号に応答して前記タッチパネルから入力されるスキャン信号、および液晶ディスプレイに供給される共通電圧のフィードバック電圧をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換する変換ステップと、
デジタル化した前記スキャン信号から前記フィードバック電圧を減算して、座標データ信号を出力する減算ステップと、
を備えたことを特徴とするタッチパネルを備えた液晶表示装置の駆動方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2013−84196(P2013−84196A)
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−224876(P2011−224876)
【出願日】平成23年10月12日(2011.10.12)
【出願人】(501426046)エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド (732)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年10月12日(2011.10.12)
【出願人】(501426046)エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド (732)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]