具备传感器的显示装置、控制装置以及控制方法与流程

文档序号:13518245阅读:95来源:国知局
具备传感器的显示装置、控制装置以及控制方法与流程

本申请的公开是关于具有显示图像的画面、和检测针对画面的对象物的接触或者接近的传感器的具备传感器的显示装置。



背景技术:

近几年,包括具有显示图像的画面的显示器、和检测手指或者笔等的对象物的针对画面的接触或者接近的触摸面板的具备传感器的显示装置已被产品化。在具备传感器的显示装置中,显示器的驱动信号成为噪声而对触摸面板造成影响。另外,触摸面板的驱动信号也成为显示器的噪声。如上所述,显示器和触摸面板相互干涉,降低各自的sn(signalnoise)比,会有产生误动作或者检测精度或者显示品质的降低。

为了抑制显示器和触摸面板的相互干涉,将显示器的驱动以及触摸面板的驱动的时序建立关联进行控制。例如,下述专利文献1所公开的带有触摸检测功能的显示设备,在构成一帧期间的多个单位驱动期间的每一个,驱动显示元件,以使依次显示m条水平线。进一步,在设于该单位驱动期间内的,少于m的n个触摸检测期间,驱动触摸检测元件。

如上所述,一帧期间分割为用于显示器显示的期间和用于触摸面板的检测的期间,可以按顺序执行用于显示的驱动和用于检测的驱动,从而抑制相互的干涉。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开2013-84168号公报



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题

将显示器的分辨率设高时,显示器的驱动所需要的时间变长。显示器的驱动所需要的时间变长时,可分配于触摸面板的期间变短,难以同时实现显示器的驱动和触摸面板的驱动。另外,无法充分确保触摸面板的驱动期间的情况也成为妨碍触摸面板的功能的提高的因素。

进一步,触摸面板的驱动除了从显示器的驱动信号的噪声之外,也受到外来噪声影响,作为造成所述外来噪声原因,较近配置的电子部件或配线等除了显示器以外的构成所造成。因此,触摸面板优选强于外来噪声。

并且,本申请公开了,可以充分地确保针对显示图像的画面的对象物的检测动作的时间,并且抑制针对检测动作的显示动作以及外来噪声的影响的具备传感器的显示装置、控制装置以及控制方法。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的一个实施方式的具备传感器的显示装置是关于具有显示图像的画面、和检测针对所述画面的对象物的接触或者接近的传感器的具备传感器的显示装置。所述具备传感器的显示装置包括:在第一方向排列的多个显示扫描线;在与所述第一方向不同的第二方向排列的多个数据线;与所述显示扫描线和所述数据线的各交点对应而设置的多个开关元件;分别连接于所述多个开关元件的多个像素电极。

另外,具备传感器的显示装置包括:重复将所述多个显示扫描线在所述第一方向按顺序选择的画面扫描的扫描驱动部;与所述扫描驱动部的所述显示扫描线的扫描同步而对所述多个数据线输出信号,由此对所述像素电极施加与应该显示的灰度等级对应的电压的数据驱动部。

进一步,具备传感器的显示装置包括:在所述第一方向排列的多个检测扫描线;在所述第二方向排列的多个检测线;重复对所述多个检测扫描线按顺序输出包含多个脉冲的驱动信号的画面扫描,与所述检测扫描线的驱动信号对应地检测所述检测线的信号的检测控制部。

所述检测控制部可切换第一动作和第二动作。所述第一动作基于所述显示扫描线的画面扫描的时序,控制所述检测扫描线的画面扫描的时序,并且基于向所述数据线的信号输出的时序,控制所述驱动信号的脉冲的时序的动作。第二动作基于所述显示扫描线的画面扫描的时序,控制所述检测扫描线的画面扫描的时序,并且输出包含与向所述数据线的信号输出的频率不同的频率的脉冲的驱动信号的动作。

有益效果

根据本申请的公开,具备传感器的显示装置中,可以充分地确保针对显示图像的画面的对象物的检测动作的时间,并且抑制针对检测动作的显示动作以及外来噪声的影响。

附图的简单说明

图1是,示出具备传感器的显示装置的构成例子的框图。

图2是,示出图1所示的具备传感器的显示装置的构成例子的截面图。

图3是,示出驱动线、检测线、栅极线g以及数据线的层叠构成的一个例子的立体图。

图4是,示出显示装置以及检测装置的信号的波形的一个例子的图。

图5是,示出画面的栅极线的驱动位置以及驱动线的驱动位置的过渡的一个例子的图。

图6是,用于说明栅极线和驱动线的扫描行进的关系的图形。

图7是,示出第二动作的信号波形的一个例子的图。

图8是,示出第一动作以及第二动作的切换处理的一个例子的流程图。

图9是,示出第一动作以及第二动作的切换处理的变形例子的流程图。

图10是,示出tp控制器30的构成例子的功能框图。

具体实施方式

本发明的一个实施方式的具备传感器的显示装置是关于具有显示图像的画面、和检测针对所述画面的对象物的接触或者接近的传感器的具备传感器的显示装置。所述具备传感器的显示装置包括:在第一方向排列的多个显示扫描线;在与所述第一方向不同的第二方向排列的多个数据线;与所述显示扫描线和所述数据线的各交点对应设置的多个开关元件;分别与所述多个开关元件连接的多个像素电极。

另外,具备传感器的显示装置包括:扫描驱动部,其重复画面扫描,所述画面扫描是在所述第一方向按顺序选择所述多个显示扫描线;数据驱动部,其与所述扫描驱动部的所述显示扫描线的扫描同步而对所述多个数据线输出信号,由此对所述像素电极施加与应该显示的灰度等级相应的电压。

进一步,具备传感器的显示装置包括:在所述第一方向排列的多个检测扫描线;在所述第二方向排列的多个检测线;检测控制部,其重复对所述多个检测扫描线按顺序输出包含多个脉冲的驱动信号的画面扫描,且根据所述检测扫描线的驱动信号检测所述检测线的信号。

所述检测控制部可切换第一动作和第二动作。所述第一动作基于所述显示扫描线的画面扫描的时序,控制所述检测扫描线的画面扫描的时序,并且基于向所述数据线的信号输出的时序,控制所述驱动信号的脉冲的时序的动作。第二动作基于所述显示扫描线的画面扫描的时序,控制所述检测扫描线的画面扫描的时序,并且输出包含与向所述数据线的信号输出的频率不同的频率的脉冲的驱动信号的动作。

根据所述构成,检测控制部即便第一动作以及第二动作的任何情况,基于显示扫描线的画面扫描的时序,控制检测扫描线的画面扫描的时序。因此,可以在与显示扫描线的画面扫描不干涉的时序,进行检测扫描线的画面扫描。进一步,在第一动作中,基于数据线的信号输出的时序,控制检测扫描线的驱动信号的脉冲的时序,由此可以在与数据线的信号输出不干涉的时序,驱动检测扫描线。因此,抑制画面显示的驱动、和检测的驱动的相互的干涉,并且可以同时执行。因此,容易确保检测动作的时间。另外,为了将第一动作切换第二动作,检测扫描线的驱动信号的脉冲的频率可以不同于数据线的信号输出的频率。因此,驱动信号的脉冲的频率可以不受到数据线的信号输出时序的制约,与噪声环境等相应,与数据线的信号输出的频率不同。由此,可以抑制针对检测动作的显示动作以及外来噪声的影响。

所述第二动作的所述驱动信号的脉冲的频率可以高于所述第一动作的所述驱动信号的脉冲的频率。由此,可以增多每一个单位时间的脉冲数,由此可以提高耐噪声性。

所述检测控制部基于由所述检测线检测的信号所包含的噪声电平,可以切换所述第一动作以及所述第二动作。由此,与噪声的状况相应,可以适当地切换第一动作以及第二动作。

所述检测控制部基于包含所述第一动作的驱动信号的脉冲频率的频域的噪声电平,可以切换所述第一动作以及所述第二动作。由此,可以避开对第一动作时的检测扫描线的驱动信号赋予影响的可能性高的特定频率的噪声。

所述检测控制部在所述第一动作时的噪声电平超出预先设定的范围时,可以切换为第二动作。由此,例如,第一动作的脉冲的频率与外来噪声干涉时,可以将脉冲的频率设为与外来噪声不同的频率。

所述检测控制部根据成为生成基于控制所述扫描驱动部进行的所述显示扫描线的画面扫描的时序的同步信号生成的信号,可以开始所述检测扫描线的画面扫描。由此,基于显示扫描线的画面扫描的时序,容易控制检测扫描线的画面扫描的时序。

所述检测控制部基于用于控制所述扫描驱动部进行的所述显示扫描线的画面扫描开始的时序的垂直同步信号,可以控制所述检测扫描线的画面扫描开始时序。另外,所述检测控制部基于用于控制所述数据线的信号输出的时序的水平同步信号,可以控制所述各检测扫描线的驱动信号的脉冲输出的时序。

由此,基于显示扫描线的画面扫描的时序的检测扫描线的画面扫描的时序的控制、以及基于数据线的信号输出的时序的各检测扫描线的驱动信号的脉冲的时序的控制会变容易。

所述具备传感器的显示装置进一步也可以包括:配置有所述显示扫描线、所述数据线以及所述开关元件的第一基板;与所述第一基板相对设置的第二基板;与所述多个像素电极相对设置的共用电极。此时,所述检测扫描线以及所述检测线可以配置于所述第一基板或者所述第二基板的至少一个,与所述共用电极独立设置。

在配置有用于显示的显示扫描线、数据线、以及开关元件的第一基板以及与这些相对的第二基板的至少一个上,可以配置用于检测的检测扫描线以及检测线,由此利用第一基板以及第二基板一体形成显示器和传感器。另外,跟与像素电极相对的共用电极独立设置检测扫描线以及检测线,由此检测扫描线的驱动和显示扫描线的驱动相互很难受到制约。因此,驱动方法的设计自由度变高。

本发明的实施方式的控制装置控制电子设备,所述电子设备具备:具有以矩阵状配置的多个像素的画面、在所述像素的行方向延伸的检测扫描线、在列方向延伸的检测线、和检测针对所述画面的对象物的接触或者接近的传感器。所述控制装置包括信号取得部、信号生成部、输出部。所述信号取得部接收用于控制开始更新所述画面的显示的时序的垂直同步信号、和控制开始所述画面的各行的像素的显示的更新时序的水平同步信号。所述信号生成部生成,控制所述检测扫描线的画面扫描的时序的信号、以及成为包含对所述检测扫描线输出的多个脉冲的驱动信号的基础的信号。所述输出部基于由所述信号生成部生成的信号,将所述驱动信号输出至所述检测扫描线。

所述信号生成部可切换第一动作和第二动作。所述第一动作是,基于所述垂直同步信号生成控制所述检测扫描线的画面扫描的时序的信号,并且基于所述水平同步信号生成控制所述驱动信号的脉冲的时序的信号的动作。所述第二动作是,基于所述垂直同步信号生成控制所述检测扫描线的画面扫描的时序的信号,并且生成以与水平同步信号的频率不同的频率产生所述驱动信号的脉冲的信号的动作。

本发明的实施方式的控制方法是关于控制电子设备的控制方法,所述电子设备包括传感器,所述传感器检测针对所述画面的对象物的接触或者接近。所述电子设备具备:具有以矩阵状配置的多个像素的画面、在所述像素的行方向延伸的检测扫描线、在列方向延伸的检测线。所述制造方法具有:信号取得步骤,其接收用于控制开始更新所述画面的显示的时序的垂直同步信号、和控制所述画面的各行的像素的显示的更新时序的水平同步信号;信号生成步骤,其生成控制用于检测所述对象物的接触或者接近的所述画面的检测扫描的时序的信号、以及包含对所述检测扫描线输出的多个脉冲的驱动信号;输出步骤,其基于由所述信号生成步骤生成的信号,将所述驱动信号输出至所述检测扫描线。在所述信号生成步骤中,可切换第一动作和第二动作,所述第一动作基于所述垂直同步信号生成控制所述检测扫描线的画面扫描的时序的信号,并且基于所述水平同步信号生成控制所述驱动信号的脉冲的时序的信号,所述第二动作基于所述垂直同步信号生成控制所述检测扫描线的画面扫描的时序的信号,并且生成包含与水平同步信号的频率不同的频率的脉冲的驱动信号。

以下,参照附图来详细说明本发明的实施方式。对图中相同或者相对的部分标注相同的符号,不重复其说明。此外,为使说明容易理解,在以下参照的附图中,将构成简化或者示意性示出,或将一部分之构成部件省略。另外,各图所示的构成部件间的尺寸比例并非一定表示实际的尺寸比例。

(第一实施方式)

(具备传感器的显示装置的构成例子)

图1是,示出第一实施方式的具备传感器的显示装置的构成例子的框图。图1所示的具备传感器的显示装置1为,具有显示图像的画面、检测对画面的对象物的接触或者接近的传感器的电子设备。具备传感器的显示装置1包括显示装置2、检测装置3以及系统侧控制器10。

(显示装置的构成例子)

显示装置2具有在与显示图像的画面对应的显示区域2a配置的多个栅极线g(g(1)、g(2)、…、g(n)、…、g(n))、和数据线s(s(1)、s(2)、…、s(i)、…s(m))。栅极线g为显示扫描线的一个例子,在第一方向(在图1的例子中,y方向)排列。数据线s以与第一方向不同的第二方向(在图1的例子中,与y方向正交的x方向)排列。

与栅极线g和数据线s的各交点对应的位置设置tft(thinfilmtransistor)8。tft8连接于栅极线g和数据线s。另外,tft8连接像素电极9。tft8为开关元件的一个例子。tft8按照栅极线g的信号,切换导通/截止。导通tft8时,数据线s的信号输入到像素电极9。由此,各像素中,将与应该显示的灰度等级相应的电压施加到像素电极9。

显示区域2a中,被相邻的两条栅极线g和相邻的两条数据线s包围的配置一个像素。显示区域2a以矩阵状配置多个像素。各像素包含tft8以及像素电极9。配置像素的区域成为显示区域2a,即形成为画面。另外,在与多个像素电极9相对的位置上设有共用电极11。

显示装置2进一步具有时序控制器7、扫描线驱动电路(栅极驱动器)4、数据线驱动电路(源极驱动器)5、共用电极驱动电路6。时序控制器7连接于系统侧控制器10、扫描线驱动电路4、数据线驱动电路5、以及共用电极驱动电路6。扫描线驱动电路4连接于栅极线g。数据线驱动电路5连接于数据线s。共用电极驱动电路6连接于共用电极11。

时序控制器7从系统侧控制器10接收视频信号(箭头a)以及同步信号(箭头d)。时序控制器7将视频信号输出至数据线驱动电路5(箭头f)。针对扫描线驱动电路4、数据线驱动电路5、以及共用电极驱动电路6,时序控制器7基于同步信号d输出,作为用于各电路同步而动作的基准的信号,即用于控制动作时序的信号(箭头e、f、b)。

同步信号d例如包含垂直同步信号和水平同步信号。垂直同步信号可以设定为,画面的扫描,即表示更新画面显示的时序的信号。水平同步信号可以设定为,表示描画画面的各行像素的时序的信号。

作为一个例子,时序控制器7对扫描线驱动电路4输出,基于垂直同步信号以及水平同步信号的栅极开始脉冲信号以及栅极时钟信号(箭头e)。栅极开始脉冲信号例如可以包含在与垂直同步信号的脉冲产生对应的时序中所产生的脉冲。栅极时钟信号可以包含水平同步信号的脉冲产生时在对应的时序产生的脉冲。

针对数据线驱动电路5,时序控制器7基于垂直同步信号以及水平同步信号,输出源极开始脉冲信号、源极锁存选通信号、以及源极时钟信号(箭头f)。

扫描线驱动电路4对各数据线s,供给表示应该显示的图像的信号。扫描线驱动电路4将一个画面的栅极线g在第一方向(y方向)按顺序选择地扫描,由垂直同步信号所示的周期重复。具体而言,扫描线驱动电路4按照栅极开始脉冲信号,开始一个画面的扫描,根据栅极时钟信号对各栅极线g按顺序施加选择信号。

此外,一个画面的扫描也可以是依次选择一个画面的所有栅极线g(1)~g(n)的逐行扫描(progressive)方式,例如,也可以是每隔一条选择栅极线g等,且越过一部分的栅极线而选择的隔行扫描(interlace)方式。

数据线驱动电路5同步地,在扫描线驱动电路4的栅极线g的扫描时,而向多个数据线s输出基于视频信号的信号。由此,对像素电极9可以施加与应该显示灰度等级相应的电压。具体而言,数据线驱动电路5在产生源极时钟信号的脉冲的时期,将表示应该施加于各数据线的电压的数字视频信号依次保持在寄存器。保持后的数字视频信号在产生源极锁存选通信号的脉冲的时期,转换成模拟电压。转换后的模拟电压作为驱动用视频信号一并施加至多个数据线s。

共用电极驱动电路6基于从时序控制器7接收信号,对共用电极11施加规定的电压(箭头c)。

如上所述,在对各栅极线施加选择信号的时序,对数据线s施加驱动用视频信号,进一步,对共用电极11施加规定的电压,由此显示区域2a,即,在画面显示图像。

(检测装置的构成例子)

检测装置3为检测针对显示装置1的画面的手指或者笔等的对象物的接触或者接近的传感器的一个例子。检测装置3具有触摸面板20和触摸面板控制器(以下称为tp控制器)30。

触摸面板20具有在第一方向(在图1的例子中,y方向)排列的多个驱动线drl(drl(1)~drl(p))以及在第二方向(在该例子中,与y方向正交的x方向)排列的多个检测线snl(snl(1)~snl(q))。驱动线drl为在第二方向(x方向)延伸的电极。检测线snl为在第一方向(y方向)延伸的电极。驱动线drl为检测扫描线的一个例子。

图1中,为了说明,触摸面板20和显示装置2的显示区域2a描画在z方向不重叠的位置,但是实际上,触摸面板20配置于从与画面垂直的方向观看时与显示装置2的显示区域2a重叠的位置。即,驱动线drl以及检测线snl重叠于作为显示区域2a的画面而配置。另外,驱动线drl以与栅极线g相同的方向(在本例子中,y方向)排列而配置。检测线snl以与数据线s相同的方向(在本例子中,x方向)排列而配置。

图2是,示出图1所示的具备传感器的显示装置1的构成例子的截面图。图2所示的例子中,具备传感器的显示装置1包括相互相对的第一基板12以及第二基板16。第一基板12以及第二基板16之间设有液晶层14。

在第一基板12的相对第二基板16的面设有共用电极11以及像素电极9。共用电极11与多个像素电极9隔着绝缘层13设于相对的位置。另外,虽未图示,但是,第一基板12配置有栅极线g、数据线s、以及tft8。

在第二基板16的相对第一基板12的面配置有彩色滤光片15以及驱动线drl。与第二基板16的第一基板12的相反一侧的面配置于检测线snl以及偏光板17。在本例子中,通过第一基板12以及第二基板16,显示装置2和检测装置3一体形成。驱动线drl以及检测线snl均与共用电极11独立设置。即,显示装置2的共用电极11不成为兼用作触摸面板20的驱动线drl或者检测线snl的构成。由此,触摸面板20的驱动不容易受到被显示装置2的驱动的制约。

第一基板12以及第二基板16例如可以由玻璃或者树脂形成。像素电极9、共用电极11、检测线snl、以及驱动线drl,例如可以由ito(indiumtinoxide)等的透明电极形成。

图3是,示出驱动线drl、检测线snl、栅极线g以及数据线s的层叠构成的一个例子的立体图。图3所示的例子中,栅极线g的层、数据线s的层、驱动线drl的层、以及检测线snl的层以z方向层叠。多个驱动线drl以及多个检测线snl之间形成电容。与驱动线drl和检测线snl的交点对应位置的电容,通过对象物的接近或者接触而变化。由多个驱动线drl以及多个检测线snl构成的矩阵,以重叠于显示区域2a的全区域的方式配置。即,驱动线drl以及检测线snl配置于与设有栅极线g以及数据线s的区域重叠的区域。

图3所示的例子中,栅极线g和驱动线drl以相互平行的方式配置。此外,栅极线g和驱动线drl也可以不完全平行。例如,栅极线g的方向和驱动线drl的方向也可以稍微不同。或者,驱动线drl的一部分也可以包含,与栅极线g不平行的部分。

多个驱动线drl按顺序被输入驱动信号。针对驱动信号的响应信号作为检测信号被输出检测线snl。检测信号包含关于与驱动线drl和检测线snl的交点对应的位置的电容的信息。

例如,tp控制器30针对多个驱动线drl,重复在第一方向(y方向)按顺序施加驱动信号以进行扫描,并检测与驱动线drl的驱动对应的检测线snl上的检测信号。驱动信号包含多个脉冲。tp控制器30在驱动各驱动线drl的期间,检测检测线snl的信号。检测的信号反映驱动线drl以及检测线snl的周围的电容的变化。即,显示区域2a(画面)的电容的变化,作为检测线snl的检测信号被检测。tp控制器30基于由检测线snl所检测的信号,可以计算针对画面的对象物的接触或者接近的位置。tp控制器30为检测控制部的一个例子。

此外,栅极线g、数据线s、驱动线drl、以及检测线snl的层叠构成不限定于图2以及图3所示的例子。例如,驱动线drl以及检测线snl的层叠顺序也可以相反的层叠顺序。另外,驱动线drl以及检测线snl也可以形成在相同层。进一步,驱动线drl以及检测线snl不限定于第二基板16,可以分散于第一基板12或者、第一基板12以及第二基板16的两者而配置。

再次参照图1,tp控制器30基于从时序控制器7接收的同步信号,控制触摸面板20的驱动线drl的画面扫描的时序。由此,可以基于栅极线g的画面扫描的时序,控制驱动线drl的画面扫描的时序。另外,可以基于向数据线s的信号输出的时序,控制向驱动线drl输出的驱动信号的脉冲的时序。

tp控制器30构成为可切换第一动作以及第二动作。tp控制器30无论在第一动作以及第二动作的任何情况,基于栅极线g的画面扫描的时序,控制驱动线drl的画面扫描的时序。在第一动作中,tp控制器30进一步基于向数据线s的信号输出的时序,控制向驱动线drl输出的驱动信号的脉冲的时序。在第二动作中,tp控制器30将驱动信号输出至驱动线drl,所述驱动信号包含与向数据线s的信号输出不同的频率的脉冲。

tp控制器30例如,以同时驱动的栅极线g和驱动线drl在画面上不重叠的方式,控制驱动线drl的画面扫描的时序。即,同时进行栅极线g的画面扫描和驱动线drl的画面扫描,也同时以栅极线g的驱动区域、和驱动线drl的驱动区域不重叠的方式,控制驱动线drl的画面扫描的时序。

tp控制器30例如,针对栅极线g的画面扫描的开始,可以偏离设定驱动线drl的画面扫描的开始。进一步,可以适当设定驱动线drl的一个画面的扫描时间,以使栅极线g的扫描位置和驱动线drl的扫描位置不重叠。

例如,tp控制器30在从驱动线drl的一次的画面扫描的开始到结束期间,可以开始栅极线g的画面扫描,并且驱动线drl的一个画面的扫描时间设为与栅极线g的一个画面的扫描时间相同或者短。

在此,一个画面的扫描时间为一次的画面扫描所需要时间。例如,在一次的画面扫描中,扫描应该扫描的驱动线drl或者栅极线g的全部所需要的时间设为一个画面的扫描时间。对此,画面扫描的周期为,从画面扫描的开始到下一个的画面扫描的开始的时间。因此,一个画面的扫描时间和画面扫描的周期未必相同。

tp控制器30基于用于控制栅极线g扫描的时序的同步信号,可以生成控制驱动线drl的驱动时序的信号。例如,基于从时序控制器7接收的垂直同步信号的脉冲产生时序,可以生成表示驱动线drl的画面扫描的开始时序的信号。

作为一个例子,tp控制器30在从垂直同步信号的脉冲产生偏离了一定时间的时间点,可以生成产生脉冲的触发信号。tp控制器30在该触发信号的脉冲产生的时序,开始驱动线drl的画面扫描。由此,在从栅极线的画面扫描开始时偏离了一定时间时间点上,可以开始驱动线drl的画面扫描。或者,将触发信号的脉冲产生作为契机,生成在规定的周期产生脉冲的开始脉冲信号,可以将这些设为指示驱动线drl的画面扫描开始的信号。如上所述,利用从垂直同步信号的脉冲表示偏离了时序的触发信号控制驱动线drl的画面扫描开始,由此在栅极线的画面扫描开始之前,可以开始驱动线drl的画面扫描。

对一条驱动线drl施加的驱动信号,例如可以含有以规定的频率所产生的多个脉冲。通过控制该脉冲的数量和频率,可以控制一个画面的驱动线drl的扫描时间。tp控制器30例如可以利用预先记录在寄存器(未图示)等的值,设定驱动信号的脉冲的数量和频率。或者,tp控制器30可以利用用于显示装置1的驱动的同步信号,控制驱动信号的脉冲的频率。

例如,在第一动作中,tp控制器30可以基于从时序控制器7接收的水平同步信号,控制对各驱动线drl施加的脉冲的时序。作为具体例子,关于在与水平同步信号的脉冲产生的周期以相同的周期产生的脉冲,将包含从水平同步信号的脉冲产生以偏离了一定时间时序时产生的脉冲的信号,可以设为各驱动线drl的驱动信号。由此,可以在与向数据线s的信号输出偏离了时序,驱动驱动线drl。即,可以在与数据线s的信号输出不干涉的时序,驱动检测扫描线。

在第二动作中,tp控制器30可以将驱动信号输出至驱动线drl,所述驱动信号包含以与水平同步信号的频率不同的频率产生的脉冲。脉冲的频率例如,可以利用预先记录于寄存器等的值来决定。

(检测装置的动作例子)

在检测装置3中,tp控制器30构成为可切换第一动作以及第二动作。第一动作是,基于栅极线g的画面扫描的时序,控制驱动线drl的画面扫描的时序,并且基于向数据线s的信号输出的时序,控制对各驱动线drl输出的驱动信号的脉冲的时序的动作。第二动作是,基于栅极线g的画面扫描的时序,控制驱动线drl的画面扫描的时序,并且向驱动线drl输出驱动信号的动作,所述驱动信号包含与向数据线s的信号输出的频率不同的频率的脉冲。

(检测装置的动作例子)

图4是,示出第一动作的信号的波形的一个例子的图。图4所示的例子中,通过在一定的周期产生脉冲的垂直同步信号vsync和水平同步信号hsync,控制显示装置2的驱动时序。

垂直同步信号vsync的脉冲的间隔成为一帧期间。在一帧期间,扫描一个画面的栅极线g。例如,垂直同步信号vsync的脉冲成为栅极线g的画面扫描开始的契机。水平同步信号hsync控制各行的像素的写入时序。例如,在水平同步信号hsync的脉冲产生的时序对一条栅极线g施加选择信号,对多个数据线s一齐施加视频信号。

tp控制器30可以通过垂直同步信号vsync掌握开始栅极线g的画面扫描的时序。进一步,可以通过水平同步信号hsync选择各栅极线,掌握对数据线s输入信号的时序,即,写入的时序。tp控制器30例如,可以从时序控制器7或者系统侧控制器10接收垂直同步信号vsync以及水平同步信号hsync。

触发信号trg为在tp控制器30中,将垂直同步信号vsync以及水平同步信号hsync作为基础而生成的信号。触发信号trg控制触摸面板的驱动线drl的画面扫描开始时序。

在图4所示的例子中,触发信号trg的脉冲的周期(频率)与垂直同步信号vsync相同(16ms)。触发信号trg的脉冲与垂直同步信号vsync的脉冲相比,在仅早于一定时间(wvt)的时序产生。tp控制器30可以预先设定该触发信号trg的脉冲和垂直同步信号vsync的脉冲产生之间的时间wvt(即,vsync-trg之间的可调范围)。

tp控制器30若检测触发信号trg的脉冲,则开始驱动线drl的画面扫描。各驱动线drl的驱动信号dr包含与水平同步信号hsync同步的多个脉冲。即,驱动信号dr包含从水平同步信号hsync的脉冲经过一定时间(wht)之后产生的脉冲。由此,输出包含与数据线s的信号输出的频率相同的频率的脉冲的驱动信号dr。驱动信号dr的脉冲的频率在该例子中与水平同步信号hsync相同,但是也可以是水平同步信号hsync的频率的整数倍的频率。tp控制器30可以控制驱动信号dr的脉冲、和水平同步信号hsync的脉冲的时间差(wht)。另外,tp控制器30也可以控制对一条驱动线drl施加的驱动信号dr的脉冲数。

向画面的所有驱动线drl(1)~drl(p)依次施加驱动信号dr(1)~dr(p)(以下,无需特别区别时,总称为驱动信号dr。)时,结束一个画面的扫描。此时,一个画面的驱动线drl(1)~drl(p)的扫描的时间通过tp控制器30控制,使其短于一个画面的栅极线g(1)~g(n)的扫描的时间。tp控制器30例如,可以通过控制对各驱动线drl施加的驱动信号dr的脉冲数或者频率等,控制一个画面的驱动线drl(1)~drl(p)的扫描时间。

本实施方式中,作为一个例子,一个画面的驱动线drl(1)~drl(p)的扫描时间可以设为一个画面的栅极线g(1)~g(n)的扫描的时间的2分之1以下。由此,可以充分地确保驱动线drl(1)~drl(p)的画面扫描、和下次的驱动线drl(1)~drl(p)的画面扫描之间的时间。因此,可以充分地确保由tp控制器30的检测信号的处理(例如,利用检测信号的检测位置的计算等)的时间。

如上所述,将显示装置2的栅极线g的画面扫描开始,即,画面的写入开始、和触摸面板20的画面扫描开始进行偏移,由此进行使得显示装置2的画面的写入的位置、和驱动触摸面板20的位置不同。因此,抑制相互的干涉。

图5是,示出画面的栅极线g的驱动位置以及驱动线drl的驱动位置的过渡的一个例子的图。图5是,以图4所示的信号驱动显示装置2以及触摸面板20的情况的例子。图5中,长方形表示画面,画面的栅极线g的驱动位置,即,进行图像的写入的位置以箭头表示,驱动线drl的驱动位置(at)以点状图案表示。

图5所示的例子中,在时刻t1中,在开始驱动线drl的画面扫描的时间点不开始栅极线g的画面扫描。驱动线drl的画面扫描开始之后,根据扫描进行,驱动线drl的驱动位置朝向画面的下方方向(与y方向成为加号(plus)的方向)移动。在开始栅极线g的画面扫描的时刻t2中,驱动线drl的驱动位置与栅极线g的驱动位置相比位于下方。即,在时刻t2中,驱动线drl的画面扫描的驱动位置不同于栅极线g的驱动位置。

驱动线drl的画面扫描的y方向的速度快于栅极线g的扫描速度。因此,从时刻t2,驱动线drl的驱动位置到达画面的下端,到结束驱动线drl的画面扫描的时刻t5的期间(时刻t2~t5),栅极线g的驱动位置不会赶上驱动线drl的驱动位置。即,栅极线g的画面扫描的结束之前,结束驱动线drl的画面扫描,开始下次的画面扫描(时刻t6)。栅极线g的画面扫描的结束时(时刻t7)已经开始下次的驱动线drl的画面扫描。

如上所述,在同时进行栅极线g的画面扫描和驱动线drl的画面扫描的期间,控制显示装置2以及触摸面板20,使栅极线g的驱动位置和驱动线drl的驱动位置不重叠。由此,抑制相互的干涉。

图6是,用于说明栅极线g和驱动线drl的扫描行进的关系的图形。图6的图形中,纵轴表示已扫描的像素的行数量(line数量),横轴表示时间。图6是,以图4所示的信号驱动显示装置2以及触摸面板20的情况的例子。图6中,线ldr表示驱动线drl的画面扫描的y方向的行进程度,线lg表示栅极线g的画面扫描的y方向的行进程度。扫描的行进程度以像素的行数量表示。

如图6所示,在时刻t1,驱动线drl的画面扫描与栅极线g的画面扫描的开始(时刻t2)相比,仅早于时间wvt开始。并且,栅极线g的画面扫描的开始之后在结束之前,结束驱动线drl的画面扫描(时刻t5)。另外,驱动线drl的画面扫描的开始时刻t1早于栅极线g的画面扫描的开始时刻t2,并且设为栅极线g的前一次的画面扫描的结束时刻t12前。

如上所述,本例子中,驱动线drl的画面扫描在两个连续的栅极线g的画面扫描期间进行跨越。即,两个连续的栅极线g的画面扫描中且前的画面扫描的结束前,开始驱动线drl的画面扫描,在后面的栅极线g的画面扫描的开始之后,结束驱动线drl的画面扫描。

此时,横跨画面的像素的所有的行而进行驱动线drl的扫描的时间tsdr短于,横跨画面的像素的所有的行而进行栅极线g的扫描的时间tsg。即,驱动线drl的y方向的扫描的速度快于栅极线g的y方向的写入的速度。因此,线ldr不会与线lg交叉。不会在相同时间驱动与相同行对应的驱动线drl和栅极线g。

图6所示的例子中,驱动线drl的画面扫描的周期相同于栅极线g的画面扫描的周期。任何画面扫描也将一帧期间作为周期。由此,可以更可靠地抑制驱动线drl的驱动和栅极线g的驱动干扰。此外,驱动线drl的画面扫描的周期和栅极线g的画面扫描的周期未必相同。例如,将驱动线drl的画面扫描的周期设置为短于栅极线g的画面扫描的周期,由此可以提高检测的应答性能。

此外,图6所示的例子中,一帧期间包含在栅极线g进行扫描的期间、不驱动栅极线g以及数据线s的中止期间(垂直回扫期间)。本例子中,由于可以同时进行栅极线g的驱动和驱动线drl的驱动,驱动线drl的驱动不限定于中止期间。因此,在一帧期间,栅极线g的画面扫描期间,即,确保像素写入动作的期间长,将中止期间设短。或者,将一帧期间分配所有栅极线g的扫描期间,即,写入期间,可以消除中止期间。由此,提高显示图像的高分辨率化和检测性能,抑制干涉且能够容易地同时实现提高显示图像的高分辨率化和检测性能。

(第二动作的例子)

图7是,示出第二动作的信号波形的一个例子的图。图7所示的例子中,对驱动线drl(1)~drl(p)的各自输出的驱动信号dr(1)~dr(p)的脉冲的周期(频率)与图4所示的例子不同。图7所示的例子中,驱动信号dr的脉冲的频率与水平同步信号hsync的脉冲的频率不同。因此,驱动信号dr的脉冲的频率与向数据线s的信号输出的频率不同。即,驱动信号dr包含脉冲,所述脉冲以与水平同步信号hsync独立的时序而产生。驱动信号dr的脉冲的时序不会与水平同步信号hsync同步。

如上所述,在第二动作中,驱动信号dr的脉冲的频率不由水平同步信号hsync决定。因此,在第二动作时,tp控制器30可以将驱动信号dr的脉冲的频率设为不同于水平同步信号hsync。由此,例如,即便存在具有与水平同步信号hsync的频率接近的频率的外来噪声,可以以与外来噪声的频率不同的频率,驱动驱动线drl。此时,外来噪声是,因显示装置2的数据线s以及栅极线g的信号导致的噪声以外的噪声。例如,接近于触摸面板20配置的cpu、电源等的电子部件或者配线等成为外来噪声的原因。

图7所示的例子中,驱动信号dr的脉冲的频率会高于水平同步信号hsync的频率。即,驱动信号dr的脉冲的周期在栅极线g的画面扫描中,会短于各栅极线被选择的周期。因此,第二动作的驱动信号dr的脉冲的频率会高于第一动作的驱动信号dr的脉冲的频率。由此,可以提高耐噪声性。

tp控制器30每次产生驱动信号dr的脉冲,就会对应各脉冲检测检测线snl的信号。驱动信号dr包含多个次数的脉冲。因此,针对一条驱动线drl输出驱动信号dr时,经由检测线snl,根据脉冲的数量得到多个检测值。这些多个检测值例如,会累积而用于应该检测的对象物的位置的演算等。即,计算多个检测值的总和,以用于演算。对应一条驱动线drl的驱动信号dr的脉冲数的多的程度,累积次数变多。累积次数越多,被累积的检测值所反映的噪声的影响会变少。因此,各驱动线drl的驱动信号dr的脉冲的数量越多,提高耐噪声性。

在第二动作中,为了以与水平同步信号hsync不同的频率产生驱动信号dr的脉冲,驱动信号dr干涉数据线s的信号。因此,在第二动作中,很容易受到数据线s的信号的噪声的影响。对此,由于驱动信号dr的脉冲的频率高于第一动作,可以提高耐噪声性。即,在第二动作中,由于与第一动作相比增加驱动信号dr的脉冲的数量,增加检测值的数量,会增加针对tp控制器30的检测值的演算的次数。由此,对被检测的值可以施加噪声滤波器。

图7所示的例子中,驱动线drl的画面扫描的开始时序与图4相同,在与垂直同步信号vsync隔了一定时间(wvt)的时序开始。即,关于图7所示的第二动作,还是关于图4所示的第一动作,驱动线drl的画面扫描的时序同步于栅极线g的画面扫描的时序(垂直同步导通(on))。但是,图4所示的第一动作中,各驱动线drl的驱动信号dr的脉冲同步于数据线s的信号输出时序(水平同步导通)。对此,图7所示的第二动作中,各驱动线drl的驱动信号dr的脉冲不同步于数据线s的信号输出时序(水平同步截止(off))。

如上所述,在第一动作中,垂直同步以及水平同步导通,由此同时被驱动的显示装置2和检测装置3,抑制相互的干涉。但是,例如,显示装置2的驱动频率、和外来噪声的周期与水平同步信号hsync的周期,即,1h(1水平同步期间)的周期干涉时,进行第一动作的检测装置3因噪声的影响很容易导致误动作。在第一动作中,因为使用了与水平同步信号hsync同步的驱动信号dr。这时,tp控制器30可以将第一动作切换为第二动作。因此,水平同步导通切换为水平同步截止。在水平同步截止,驱动信号dr的频率为与水平同步信号hsync的频率不同的构成。其结果,检测装置3很难受到持有与1h干涉的周期的外来噪声的影响。

另外,第二动作也是维持垂直同步导通状态,抑制栅极线g的驱动和驱动线drl的驱动的干涉。因此,抑制显示装置2和检测装置3之间的相互干涉。例如,可以对显示画面映入检测装置3的驱动所引起噪声等,抑制显示质量的下降。

(第一动作和第二动作的切换处理的例子)

图8是,示出tp控制器30的第一动作以及第二动作的切换处理的一个例子的流程图。如图8所示,tp控制器30在第一动作中,垂直同步导通并且水平同步导通的状态下进行动作(s1)。tp控制器30在第一动作中,判断由检测线snl检测的信号所包含的噪声电平是否超出预先设定的范围(s2)。此时,判断噪声电平是否超出阈值ta。噪声电平可以基于由检测线snl检测的信号(以下,称为响应信号)进行判断。例如,可以从响应信号得到的电容值是否在预先设定的可接受范围、或者通过电容值从可接受范围超出的程度判断噪声电平。

作为一个例子,tp控制器30在从响应信号得到的电容值的分布不在预先设定的可接受范围的情况等,可以判断噪声电平超出阈值ta。作为不在可接受范围的情况,例如,例举在与某个检测线snl的所有的驱动电极drl的交点,观察到超出规定值的电容变化的情况。另外,例如,一般的触摸操作中不可能的状态(棒状的对象物横切画面而配置的状态等)也可以判断为不在可接受范围的情况。

如上所述,噪声电平是否超出预先设定的范围的判断,可以包含在响应信号是否检测异常的判断。另外,s2的判断除了所述例子之外,也可以包含响应信号所包含的噪声成分是否超出规定电平的判断。或者,tp控制器30作为s2的判断,也可以判断响应信号所包含的规定的频域的噪声成分的电平。例如,可以判断包含水平同步信号hsync的频率的频域的噪声成分的电平。由此,可以判断包含第一动作的驱动信号dr的脉冲的频率的频域的噪声电平。

此外,噪声电平的判断不限定于响应信号所包含的噪声电平。tp控制器例如,也可以判断由检测装置3设定噪声检测器检测的噪声电平。例如,可以判断由噪声检测器检测的,包含驱动信号dr的脉冲的频率的频域的噪声电平。

噪声电平超出预先设定的阈值ta时(s3中的是(yes)),tp控制器30将第一动作切换为第二动作(s3)。在第二动作中,tp控制器30在垂直同步导通且水平同步截止的状态下进行动作。噪声电平不超出预先设定的阈值ta时(s3中的否(no)),tp控制器30维持第一动作(s1)。

只要噪声电平判断超出阈值ta时(s4中的是),继续进行第二动作。在第二动作中,判断噪声电平未达到预先设定的阈值ta时(s4中的否),tp控制器30将第二动作切换为第一动作(s1)。

s4的噪声电平的判断与s2相同进行。此外,s4的噪声电平判断所利用的阈值ta也可以不同于s2的阈值ta。

(第一动作和第二动作的切换处理的变形例子)

图9是,示出第一动作以及第二动作的切换处理的变形例子的流程图。图9所示的例子中,s1、s2可以与图8相同执行。tp控制器30在第二动作(s3)中,噪声电平超出预先设定的阈值tb时(s31中的是),变更驱动信号dr的脉冲的频率(s32)。阈值tb例如,可以设定高于阈值ta的电平。

s32的变更频率例如,tp控制器30在预先设定的多个频率中选择任一个而执行。变更频率在噪声电平达到低于阈值tb为止重复。由此,tp控制器30可以将脉冲的频率变更适当地频率,以使可以小于噪声电平。此外,s31的判断也可以是,噪声电平在前一次判断时是否变低的判断。另外,s32的变更频率例如,可以利用频率跳变(fh:frequencyhopping)的技术。

替换s32的变更频率,也可以变更脉冲数。即,tp控制器30在噪声电平超出预先设定的范围时,可以增加脉冲数量。通过增加脉冲数量,由tp控制器30进行的检测值的演算次数也增加。由此,可以提高耐噪声性。

如上所述,tp控制器30(检测控制部)在第二动作中,可以对应变更驱动信号的脉冲的频率或者脉冲数量与噪声电平。由此,可以提高第二动作的耐噪声性。

(tp控制器的构成例子)

此时,说明控制触摸面板20,而实现所述动作的tp控制器30的构成例子。图10是,示出tp控制器30的构成例子的功能框图。

图10所示的例子中,tp控制器30包括信号取得部31、信号生成部32、输出部33、切替部35、以及坐标检测电路34。信号生成部32包含信号选择部321以及计时器322。

信号取得部31从时序控制器7接收同步信号,所述同步信号利用于更新画面的显示的时序控制。信号取得部31例如,包含输入信号端口。同步信号例如,包含垂直同步信号vsync以及水平同步信号hsync。

信号生成部32基于信号取得部31所接收的同步信号,生成控制驱动线drl的画面扫描的时序的信号、以及成为包含多个脉冲的驱动信号dr的基础的信号。

信号生成部32切换第一动作和第二动作而动作。第一动作中,信号生成部32基于垂直同步信号vsync生成控制驱动线drl的画面扫描的时序的信号,并且基于水平同步信号hsync生成控制驱动信号dr的脉冲的时序的信号。在第二动作中,信号生成部32基于垂直同步信号vsync生成控制驱动线drl的画面扫描的时序的信号,并且以与水平同步信号hsync的频率不同的频率生成用于产生驱动信号dr的脉冲的信号。

信号生成部32在第一动作以及第二动作中,作为控制驱动线drl的画面扫描的时序的信号例如,在从画面的检测扫描的开始到结束期间,生成控制的信号,以使开始画面的显示的更新。另外,可以生成控制的信号,以使驱动线drl的画面扫描的一个画面的扫描时间与一个画面的显示的更新时间相同或者短。

输出部33将由信号生成部32生成的信号或者基于该信号的驱动信号,输出至触摸面板20。输出部33根据由信号生成部32生成的信号,对各驱动线drl施加驱动信号。

坐标检测电路34基于由触摸面板20的检测线snl检测的检测信号,计算表示对象物接触或者接近的画面的位置(触摸面板20上方的位置)的坐标。

切替部35控制信号生成部32的第一动作和第二动作的切换。切替部35基于由触摸面板20的检测线snl检测的检测信号或者由坐标检测电路计算的坐标,判断检测信号所包含的噪声电平。基于噪声电平,切换信号生成部32的第一动作和第二动作。基于噪声电平的第一动作和第二动作的切换处理例如,可以如图8或者图9所示执行。

在信号生成部32中,计时器322基于信号取得部31接收的同步信号,生成内部信号,输出至信号选择部321。信号选择部321从计时器322生成的内部生成信号以及信号取得部31接收的同步信号选择至少一个信号,发送输出部33。

计时器322可以从被输入的信号的脉冲的上升或者下降经过预先设定的时间之后产生脉冲。由此,例如,可以生成包含从垂直同步信号vsync的脉冲只偏离了一定时间(例如,图1、图8的wvt、wht等)的时间点的脉冲的信号。另外,例如,如图1、图8的trg或者dr(1)~dr(p)的脉冲的周期,可以生成包含规定的周期的脉冲。

因此,计时器322可以包括:检测输入信号的脉冲的边缘(上升或者下降)的边缘检测电路、生成一定频率的时钟信号的时钟生成电路、以及计数边缘检测之后的时钟信号的时钟脉冲数量的计数器、根据由计数器计数的数量产生脉冲的内部信号生成电路(均未图示)。

内部信号生成电路将计数器的计数数量与预先设定在寄存器等的值进行比较,计数数量达到预先设定的值时产生脉冲。此时,可以预先设定图1、图8的wvt、wht,或者trg,或者trg,或者dr(1)~dr(p)的脉冲周期等。

计时器322作为内部信号,例如,可以生成成为图1、图8所示的触发信号trg、驱动信号dr(1)~dr(p)的基础的脉冲信号、或者可以生成控制一条驱动线drl的驱动时间的驱动同步信号等。计时器322作为第一动作的驱动信号dr的脉冲信号,从水平同步信号hsync的脉冲的上升隔着在一定时间(wht)生成上升的脉冲。另外,计时器322作为第二动作的驱动信号dr的脉冲信号,以预先设定的频率生成上升脉冲。

信号选择部321在由计时器322生成的信号中,选择至少一个向输出部33供给的信号。例如,信号选择部321可以选中由计时器322生成的各驱动线drl的驱动信号dr(1)~dr(p)。或者,可以选择成为驱动信号dr(1)~dr(p)基础的脉冲信号、和表示驱动时序的触发信号trg。进一步,也可以选择表示各驱动线drl的驱动时序的驱动同步信号。输出部33根据从信号选择部321输出的信号,对驱动线drl(1)~drl(p)施加驱动信号dr。

信号选择部321从切替部35接收第一动作的指示时,在计时器生成的脉冲信号中,选择第一动作的驱动信号dr的脉冲信号。信号选择部321从切替部35接收第二动作的指示时,选择第二动作的驱动信号dr的脉冲。

如上所述,可以是使由计时器322产生第一动作用的脉冲信号、和第二动作用的脉冲信号,由信号选择部321基于从切替部35的指示选择任意一个的构成。此外,为了切换的构成不限于所述例子。例如,也可以是计时器322基于从切替部35的指示,切换生成的脉冲信号的构成。

此外,tp控制器30的构成不限于图10所示的例子。例如,坐标检测电路34也可以配置于tp控制器30的外部。另外,信号取得部31所接收的信号不限定于垂直同步信号vsync以及水平同步信号hsync,替代这些或者除了这些之外,也可以接收控制其他的显示画面的更新时序的信号。例如,信号取得部31可以从时序控制器7接收gpio(generalpurposeinputoutput)。另外,信号取得部31也可以不从时序控制器7接收同步信号,而从系统侧控制器10接收同步信号。

以上,说明了本发明的实施方式,但是本发明不限定于所述实施方式。

图4所示的例子中,驱动线drl的画面扫描的周期相同于栅极线g的画面扫描的周期,但是驱动线drl的画面扫描的周期也可以不同于栅极线g的画面扫描的周期。例如,图4所示的例中,触发信号trg的脉冲的周期可以是垂直同步信号vsync的脉冲的周期的2分之1。

另外,所述实施方式中,针对多个驱动线drl,每一条按顺序输入脉冲信号的驱动例子,但是也可以是对两条以上的驱动线drl同时输入脉冲信号的驱动例子。另外,所述实施方式中,例举互电容方式的触摸面板的例子,但是触摸面板也可以是自电容方式。

另外,显示装置2不限定于如上所述的液晶显示装置。显示装置2例如,也可以是有机el显示器、等离子体显示器、或者利用电泳或者mems的显示器等。

符号说明

1具备传感器的显示装置

2显示装置

3检测装置

4扫描线驱动电路(扫描驱动部的一个例子)

5数据线驱动电路(数据驱动部的一个例子)

8tft(开关元件的一个例子)

9像素电极

11共用电极

20触摸面板

30tp控制器(检测控制部的一个例子)

g栅极线(显示扫描线的一个例子)

s数据线

drl驱动线(检测扫描线的一个例子)

snl检测线

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