特開 2024-155380 タッチパネル内蔵表示装置、及びタッチパネル内蔵表示装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024155380

(43)【公開日】2024-10-31

(54)【発明の名称】タッチパネル内蔵表示装置、及びタッチパネル内蔵表示装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20241024BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 510

G06F3/041 410

G06F3/041 640

G06F3/041 495

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023070049

(22)【出願日】2023-04-21

(71)【出願人】

【識別番号】520487808

【氏名又は名称】シャープディスプレイテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003926

【氏名又は名称】弁理士法人イノベンティア

(72)【発明者】

【氏名】吉良 隆敏

(72)【発明者】

【氏名】畠 雅幸

(57)【要約】

【課題】複数点のタッチ座標を検出することが可能な電気泳動式表示部を備えたタッチパネル、及びタッチパネルの制御方法を提供する。
【解決手段】タッチパネル１は、Ｙ方向に並んで配置された複数の検出電極４１及び４２と、タッチ座標検出回路２ｂと、を備える。タッチ座標検出回路２ｂは、複数の検出電極４１及び４２に電圧を供給し、検出電極４１及び４２の電位である検出値を取得し、検出電極ペア４１及び４２の検出値の合計値に基づいて、検出電極４１及び４２が配置されたＹ座標におけるタッチの有無を判定し、タッチが有ると判定した際に、タッチが有ると判定された検出電極４１及び４２の合計値に対する検出電極４２の検出値の割合に基づいて、指示体によるタッチのＸ座標を求める。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の画素電極と、
前記複数の画素電極に対向して配置された対向電極と、
前記複数の画素電極と前記対向電極との間に配置された帯電粒子を有する電気泳動式表示部と、
前記対向電極のうちの第１方向の縁部に接続された第１検出電極と、前記対向電極のうちの第１方向に対して逆方向の縁部に接続された第２検出電極とからなる検出電極ペアであって、複数の検出電極ペアが前記第１方向に平面視で交差する第２方向に並んでいる、複数の検出電極ペアと、
指示体によるタッチの前記第１方向の座標及び前記第２方向の座標を検出するタッチ座標検出回路と、を備え、
前記タッチ座標検出回路は、
前記複数の検出電極ペアに電圧を供給し、
前記複数の検出電極ペアの各々の検出電極に流れる電流、又は当該検出電極の電位である検出値を取得し、
検出電極ペアの検出値の合計値又は差分値に基づいて、当該検出電極ペアが配置された前記第２方向の座標における指示体によるタッチの有無を、検出電極ペアごとに判定し、
タッチが有ると判定した際に、タッチが有ると判定された検出電極ペアの前記合計値に対する当該検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合に基づいて、指示体によるタッチの前記第１方向の座標を求める、タッチパネル内蔵表示装置。

【請求項2】

前記タッチ座標検出回路は、前記第１検出電極に接続された抵抗器と、前記抵抗器に接続された電圧計と、前記電圧計により検出された電圧値を、前記第１検出電極の検出値として取得する、請求項１に記載のタッチパネル内蔵表示装置。

【請求項3】

前記タッチ座標検出回路は、前記対向電極の抵抗値をＲとし、前記対向電極の抵抗値をＲｃとし、前記抵抗器の抵抗値をＲｓとした場合に、Ｃ０を下記の式（１）に示す値とし、Ｋ０を下記の式（２）に示す値とし、前記合計値に対する前記検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合をＰｘとし、所定の定数をＷｘとした場合、以下の式（３）に基づいて、指示体によるタッチの前記第１方向の座標Ｘを求める、請求項２に記載のタッチパネル内蔵表示装置。
Ｃ０＝（Ｒｓ＋Ｒｃ）／（２Ｒｓ＋２Ｒｃ＋Ｒ）・・・（１）
Ｋ０＝Ｒ／（２Ｒｓ＋２Ｒｃ＋Ｒ）・・・（２）
Ｘ＝（Ｐｘ－Ｃ０）／Ｋ０×Ｗｘ・・・（３）

【請求項4】

前記タッチ座標検出回路は、前記合計値に対する前記検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合に、所定の定数を乗算した値を、指示体によるタッチの前記第１方向の座標とする、請求項１に記載のタッチパネル内蔵表示装置。

【請求項5】

前記対向電極に表示用信号を供給する表示駆動回路と、
前記表示駆動回路により前記表示用信号を供給する期間と、前記タッチ座標検出回路によって、指示体によるタッチの前記第１方向の座標及び前記第２方向の座標を検出する期間とを時分割で実行するタイミング制御回路と、をさらに備える、請求項１～４のいずれか１項に記載のタッチパネル内蔵表示装置。

【請求項6】

複数の画素電極と、
前記複数の画素電極に対向して配置された対向電極と、
前記複数の画素電極と前記対向電極との間に配置された帯電粒子を有する電気泳動式表示部と、
前記対向電極のうちの第１方向の縁部に接続された第１検出電極と、前記対向電極のうちの第１方向に対して逆方向の縁部に接続された第２検出電極とからなる検出電極ペアであって、複数の検出電極ペアが前記第１方向に平面視で交差する第２方向に並んでいる、複数の検出電極ペアと、を備えた、タッチパネル内蔵表示装置の制御方法であって、
前記複数の検出電極ペアに電圧を供給し、
前記複数の検出電極ペアの各々の検出電極に流れる電流、又は当該検出電極の電位である検出値を取得し、
検出電極ペアの検出値の合計値又は差分値に基づいて、当該検出電極ペアが配置された前記第２方向の座標における指示体によるタッチの有無を、検出電極ペアごとに判定し、
タッチが有ると判定した際に、タッチが有ると判定された検出電極ペアの前記合計値に対する当該検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合に基づいて、指示体によるタッチの前記第１方向の座標を求める、タッチパネル内蔵表示装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タッチパネル内蔵表示装置、及びタッチパネル内蔵表示装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、帯電粒子及び液体分散媒が封入されたマイクロカプセルを備えたタッチパネルが開示されている。このタッチパネルは、タッチパネル基材に形成された透明電極と、背面電極と、透明電極と背面電極との間に配置されたマイクロカプセル型電気泳動式表示部とを備える。透明電極は、位置検出用電圧及び共通電圧を生成する電圧生成部と、透明電極の静電容量の変化に基づいて、接触位置を検出する位置検出部とが接続されている。タッチパネルは、タッチを検出する際には、位置検出用電圧を透明電極に印加し、表示部の表示の書き換えを行う際には、共通電圧を透明電極に印加する。電圧生成部からの位置検出用電圧が透明電極に印加された状態において、タッチパネル基材にタッチペンが接触すると、透明電極の四隅の静電容量が変化する。この静電容量の変化に基づいて、位置検出部はタッチペンの接触位置を検出し、検出結果である所定の信号を制御部に送信する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－１１３５０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されている電気泳動式表示部を備えたタッチパネルは、透明電極の四隅の静電容量に基づいて、タッチペン（指示体）の１点の接触位置を検出することが可能であるものの、指示体による複数点の接触位置（タッチ座標）を検出することはできない。

【0005】

そこで、本開示は、複数点のタッチ座標を検出することが可能な電気泳動式表示部を備えたタッチパネル内蔵表示装置、及びタッチパネル内蔵表示装置の制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示の第１の態様に係るタッチパネル内蔵表示装置は、複数の画素電極と、前記複数の画素電極に対向して配置された対向電極と、前記複数の画素電極と前記対向電極との間に配置された帯電粒子を有する電気泳動式表示部と、前記対向電極のうちの第１方向の縁部に接続された第１検出電極と、前記対向電極のうちの第１方向に対して逆方向の縁部に接続された第２検出電極とからなる検出電極ペアであって、複数の検出電極ペアが前記第１方向に平面視で交差する第２方向に並んでいる、複数の検出電極ペアと、指示体によるタッチの前記第１方向の座標及び前記第２方向の座標を検出するタッチ座標検出回路と、を備え、前記タッチ座標検出回路は、前記複数の検出電極ペアに電圧を供給し、前記複数の検出電極ペアの各々の検出電極に流れる電流、又は当該検出電極の電位である検出値を取得し、検出電極ペアの検出値の合計値又は差分値に基づいて、当該検出電極ペアが配置された前記第２方向の座標における指示体によるタッチの有無を、検出電極ペアごとに判定し、タッチが有ると判定した際に、タッチが有ると判定された検出電極ペアの前記合計値に対する当該検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合に基づいて、指示体によるタッチの前記第１方向の座標を求める。

【0007】

第２の態様に係るタッチパネル内蔵表示装置の制御方法は、複数の画素電極と、前記複数の画素電極に対向して配置された対向電極と、前記複数の画素電極と前記対向電極との間に配置された帯電粒子を有する電気泳動式表示部と、前記対向電極のうちの第１方向の縁部に接続された第１検出電極と、前記対向電極のうちの第１方向に対して逆方向の縁部に接続された第２検出電極とからなる検出電極ペアであって、複数の検出電極ペアが前記第１方向に平面視で交差する第２方向に並んでいる、複数の検出電極ペアと、を備えた、タッチパネル内蔵表示装置の制御方法であって、前記複数の検出電極ペアに電圧を供給し、前記複数の検出電極ペアの各々の検出電極に流れる電流、又は当該検出電極の電位である検出値を取得し、検出電極ペアの検出値の合計値又は差分値に基づいて、当該検出電極ペアが配置された前記第２方向の座標における指示体によるタッチの有無を、検出電極ペアごとに判定し、タッチが有ると判定した際に、タッチが有ると判定された検出電極ペアの前記合計値に対する当該検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合に基づいて、指示体によるタッチの前記第１方向の座標を求める。

【発明の効果】

【0008】

上記の構成によれば、第２方向に異なる位置に配置された検出電極ペアごとに、タッチの有無を判定することができるので、第２方向に異なる複数の位置において、指示体によりタッチパネルがタッチされた場合でも、複数の位置に対する各々のタッチを検出することができる。そして、タッチが有ると判定した際に、タッチされた複数の位置の各々の第１方向の座標を求めることができるので、複数点のタッチ座標を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、一実施形態によるタッチパネル内蔵表示装置１００の構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、制御回路２の構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、タッチパネル内蔵表示装置１００のタッチパネル１の構成を示す断面図である。

【図4】図４は、タッチパネル１の構成を模式的に示す斜視図である。

【図5】図５は、対向電極２１と検出電極４１及び検出電極４２との接続関係を説明するための図である。

【図6】図６は、対向電極２１とタッチ座標検出回路２ｂとの接続関係を説明するための図である。

【図7】図７は、タッチ座標検出回路２ｂにより取得される電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２との合計値の一例を示す図である。

【図8】図８は、タッチ座標検出回路２ｂにより取得される電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２との合計値に対する電圧値Ｖ２の割合の一例を示す図である。

【図9】図９は、制御回路２から対向電極２１に供給される信号を説明するための図である。

【図10】図１０は、対向電極２１と制御回路２との接続状態を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照し、本開示の一実施形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。

【0011】

［タッチパネル内蔵表示装置の全体構成］
本実施形態によるタッチパネル内蔵表示装置１００（以下、「表示装置１００」という）の構成について説明する。図１は、本実施形態による表示装置１００の構成を示すブロック図である。図２は、制御回路２の構成を示すブロック図である。図３は、表示装置１００のタッチパネル１の構成を示す断面図である。

【0012】

図１に示すように、表示装置１００は、タッチパネル１と、制御回路２とを備える。表示装置１００は、本実施形態では、電子ペーパー、電気泳動ディスプレイ、及び非発光型ディスプレイとして構成されている。タッチパネル１は、制御回路２からの制御信号に基づいて、画像又は映像を表示する。また、本実施形態では、タッチパネル１は、指示体による複数点においてタッチされた位置（タッチ座標）を検出する。制御回路２は、タッチパネル１に制御信号を出力し、タッチパネル１の動作を制御する。

【0013】

図２に示すように、制御回路２は、装置制御回路２ａと、タッチ座標検出回路２ｂと、タイミング制御回路２ｃとを含む。装置制御回路２ａと、タッチ座標検出回路２ｂと、タイミング制御回路２ｃとは、それぞれ、例えば、画素基板１０（図３参照）上に形成されたＳＯＧ（System On Glass）として構成されている。装置制御回路２ａは、タッチパネル１に表示する画像を書き換える制御を行う。タッチ座標検出回路２ｂは、タッチパネル１に電圧を出力し、タッチパネル１から検出値を取得し、当該検出値に基づいて、指示体（指又はペン）によるタッチパネル１に対するタッチ（接触）を検出する。タッチ座標検出回路２ｂは、制御回路２にタッチの検出結果（レポート）を送信する。装置制御回路２ａは、タッチ座標検出回路２ｂから、指示体によるタッチされた位置であるタッチ座標のレポートを取得して、当該レポートに応じて表示装置１００の制御を行う。タイミング制御回路２ｃは、タッチパネル１（対向電極２１）と装置制御回路２ａとを接続した状態と、タッチパネル１（対向電極２１）とタッチ座標検出回路２ｂとを接続した状態とを切り替える。

【0014】

図３に示すように、タッチパネル１は、画素基板１０と、対向基板２０と、電気泳動表示部３０と、検出電極４１と、検出電極４２とを含む。画素基板１０及び対向基板２０は、可撓性を有する基板である。また、画素基板１０は、可視光を透過する透明の基板である。画素基板１０及び対向基板２０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂フィルム基板である。画素基板１０には、複数の画素電極１１、及び複数の配線１２が配置されている。画素電極１１は、金属又は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの導電体により構成されている。複数の画素電極１１は、平面視でマトリクス状に配置されている。また、配線１２は、例えば、金属（銅、金、又は銀など）により画素基板１０の表面に形成されている。

【0015】

対向基板２０は、画素基板１０に対して法線方向（図２のＺ１方向）に対向して配置されている。対向基板２０には、対向電極２１が配置されている。対向電極２１は、複数の画素電極１１に対して対向して配置されている。すなわち、対向電極２１は、複数の画素電極１１に対して共通に設けられた１枚の共通電極である。また、対向電極２１は、可視光を透過する透明電極である。対向電極２１として、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を採用することができる。対向電極２１は、検出電極４１又は検出電極４２を介して、配線１２に接続されている。

【0016】

電気泳動表示部３０は、画素基板１０と対向基板２０との間に配置されている。電気泳動表示部３０は、複数のマイクロカプセル３１と、複数の帯電粒子３２ａ及び３２ｂと、分散媒３３と、絶縁層３４とを含む。複数のマイクロカプセル３１は、絶縁層３４内に配置されている。複数の帯電粒子３２ａ及び３２ｂと分散媒３３とは、マイクロカプセル３１内に封入されている。複数の帯電粒子３２ａ及び３２ｂは、白色の帯電粒子３２ａと、黒色の帯電粒子３２ｂとを含む。白色の帯電粒子３２ａは、例えば、正に帯電しており、黒色の帯電粒子３２ｂは、負に帯電している。分散媒３３は、絶縁性を有する液体であり、例えば、有機溶剤である。絶縁層３４は、画素基板１０と対向基板２０との間を満たしている。絶縁層３４は、例えば、高分子樹脂材料からなる層である。

【0017】

そして、画素電極１１と対向電極２１との間に所定の電圧を印加することにより、画素電極１１が正極でかつ対向電極２１が負極となった場合、黒色の帯電粒子３２ｂは画素電極１１に引き付けられ、白色の帯電粒子３２ａは対向電極２１に引き付けられる。この場合、画素基板１０側から観察するユーザに対して、タッチパネル１は白色を表示する。また、図３に示すように、画素電極１１が負極でかつ対向電極２１が正極となった場合、黒色の帯電粒子３２ｂは対向電極２１に引き付けられ、白色の帯電粒子３２ａは画素電極１１に引き付けられる。この場合、画素基板１０側から観察するユーザに対して、タッチパネル１は黒色を表示する。

【0018】

検出電極４１及び検出電極４２は、例えば、画素基板１０と対向基板２０との間に配置されたコモン転移電極である。検出電極４１及び検出電極４２は、樹脂材内に導電性の粒子が配置されることにより、導電性を有する。これにより、検出電極４１及び検出電極４２は、対向電極２１と配線１２とを電気的に接続する。

【0019】

図４は、タッチパネル１の構成を模式的に示す斜視図である。ここで、Ｘ軸は、タッチパネル１の平面上の軸である。Ｙ軸は、タッチパネル１の平面上の軸であり、Ｘ軸と直交する。Ｘ１方向とは、Ｘ軸に平行な一方向であり、Ｘ２方向とは、Ｘ１方向に対して逆の方向である。Ｙ１方向とは、Ｙ軸に平行な一方向であり、Ｙ２方向とは、Ｙ１方向に対して逆の方向である。図４に示すように、複数の検出電極４１は、対向電極２１のうちのＸ１方向の縁部２１ａに接続されている。「縁部」とは、電極の端部のみならず、端部から所定の範囲内の領域を意味する。所定の範囲内の領域とは、例えば、対向電極２１における、平面視で電気泳動表示部３０に対して外側の領域である。

【0020】

複数の検出電極４１は、Ｙ軸に平行な方向に互いに間隔を空けて配置されている。例えば、複数の検出電極４１は、Ｙ１方向に等間隔に配置されている。また、複数の検出電極４２は、対向電極２１のうちのＸ２方向の縁部２１ｂに接続されている。また、複数の検出電極４２は、Ｙ１方向に互いに間隔を空けて配置されている。例えば、複数の検出電極４２は、Ｙ１方向に等間隔に配置されている。検出電極４１の数は、検出電極４２の数と同一である。なお、図４では、抵抗を図示しているが、対向電極２１の内部抵抗を模式的に図示したものであり、抵抗器が対向電極２１上に配置されていることを示すものではない。

【0021】

図５は、対向電極２１と検出電極４１及び検出電極４２との接続関係を説明するための図である。図５に示すように、複数の検出電極４１を互いに区別するために、複数の検出電極４１を、Ｙ２方向に検出電極４１ａ～４１ｈとする。また、複数の検出電極４２を互いに区別するために、複数の検出電極４２を、Ｙ２方向に検出電極４２ａ～４２ｈとする。ここで、検出電極４１ａは、Ｙ軸に平行な方向の座標（「Ｙ座標」という）において、検出電極４２ａと同一である。検出電極４１ｂ～４１ｈは、それぞれ、検出電極４２ｂ～４２ｈと同一のＹ座標である。ここで、同一のＹ座標の２つの検出電極（例えば、検出電極４１ａ及び検出電極４２ａ）を、「検出電極ペア」と呼ぶ。検出電極４１ｂ～４１ｈは、それぞれ、検出電極４２ｂ～４２ｈと検出電極ペアを構成する。

【0022】

図６は、対向電極２１とタッチ座標検出回路２ｂとの接続関係を説明するための図である。図６に示すように、検出電極４１と検出電極４２との間の対向電極２１の抵抗値を、Ｒとする。言い換えると、検出電極４１ａ～４１ｈと、検出電極４２ａ～４２ｈとの間の対向電極２１の抵抗値は、いずれも、Ｒである。また、検出電極４１ａ～４１ｈ、及び検出電極４２ａ～４２ｈの各々の抵抗値は、いずれも、Ｒｃである。Ｒｃは、Ｒよりも小さい。

【0023】

図３に示すように、検出電極４１及び４２は、それぞれ、配線１２を介して、電源回路５１と２つの電流検出器５２とが接続されている。詳細には、図６に示すように、電流検出器５２は、複数のシャント抵抗器５２ａと、選択回路５２ｂａ及び５２ｂｂと、電圧計５２ｃａ及び５２ｃｂとを含む。シャント抵抗器５２ａは、電源回路５１と、検出電極４１ａ～４１ｈとの間の各々に配置されている。また、シャント抵抗器５２ａは、電源回路５１と、検出電極４１ａ～４１ｈとの間の各々に配置されている。シャント抵抗器５２ａの抵抗値は、Ｒｓである。Ｒｓは、Ｒよりも小さい。

【0024】

電源回路５１は、複数のシャント抵抗器５２ａのうちのいずれかを介して、検出電極４１ａ～４１ｈ及び検出電極４２ａ～４２ｈに接続されている。そして、電源回路５１は、駆動電圧を出力する。例えば、駆動電圧は、所定の振幅を有し、所定の周波数を有するサイン波（交流電圧）である。これにより、対向電極２１に指示体がタッチしていない状態では、対向電極２１には電流が流れない。しかしながら、対向電極２１に指示体がタッチした場合、タッチした箇所が接地された状態となるため、タッチした箇所に向かって検出電極ペア（検出電極４１及び４２）から電流が流れる。そこで、本実施形態による表示装置１００は、上記電流に対応する電圧値（検出値）を検出することにより、タッチした箇所（座標）を特定する。

【0025】

選択回路５２ｂａは、検出電極４１ａ～４１ｈのいずれか１つと、シャント抵抗器５２ａとの間に接続された接続点のうちから、電圧計５２ｃａに接続される接続点を選択する。例えば、選択回路５２ｂａは、タッチ座標検出回路２ｂから供給される制御信号に応じて、順次、電圧計５２ｃａに接続される接続点を切り替える（走査する）。そして、電圧計５２ｃａは、電圧値を検出し、検出結果をタッチ座標検出回路２ｂに送信する。

【0026】

選択回路５２ｂｂは、検出電極４２ａ～４２ｈのいずれか１つと、シャント抵抗器５２ａとの間に接続された接続点のうちから、電圧計５２ｃｂに接続される接続点を選択する。例えば、選択回路５２ｂｂは、タッチ座標検出回路２ｂから供給される制御信号に応じて、順次、電圧計５２ｃｂに接続される接続点を切り替える（走査する）。選択回路５２ｂｂは、選択回路５２ｂａにより選択された接続点に接続された検出電極４１と同一のＹ座標の検出電極４２に接続された接続点を選択する。

【0027】

ここで、本実施形態では、タッチ座標検出回路２ｂは、電源回路５１から駆動電圧が検出電極４１ａ～４１ｈ、及び検出電極４２ａ～４２ｈに供給されている状態で、電圧計５２ｃａ及び５２ｃｂから、電圧値を取得する。ここで、電圧計５２ｃａにより検出された電圧値をＶ１とする。また、電圧計５２ｃｂにより検出された電圧値をＶ２とする。選択回路５２ｂａ、及び選択回路５２ｂｂにより、ｎ番目（ｎは自然数）に検出される接続点をＣＬｎ（クロックｎ）とする。そして、タッチ座標検出回路２ｂは、電圧計５２ｃａ及び５２ｃｂから、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２との差分値（Ｖ２－Ｖ１）を取得する。タッチ座標検出回路２ｂは、差分値（Ｖ２－Ｖ１）が０でない場合、タッチがあったものとし、タッチ座標検出回路２ｂは、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２との合計値（Ｖ１＋Ｖ２）を取得する。なお、タッチ座標検出回路２ｂは、差分値（Ｖ２－Ｖ１）が０の場合、タッチがないものと判定する。

【0028】

図７は、タッチ座標検出回路２ｂにより取得される電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２との合計値の一例を示す図である。図７の例では、ＣＬ１～ＣＬ８における、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２との合計値を示している。タッチ座標検出回路２ｂは、ＣＬ１～ＣＬ８における、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２との合計値から、ピーク値となるＣＬを検出する。タッチ座標検出回路２ｂは、例えば、隣接するＣＬよりも大きな値となるＣＬ（図７の例の場合、ＣＬ２及びＣＬ６）をピーク値となるＣＬとして検出する。これにより、タッチ座標検出回路２ｂは、ＣＬ２に対応する検出電極４１ｂ及び４２ｂのＹ座標の位置で、指示体によるタッチが有ると判定する。そして、タッチ座標検出回路２ｂは、ＣＬ２に対応する検出電極４１ｂ及び４２ｂのＹ座標の位置を、指示体によるタッチのＹ座標として決定する。例えば、タッチ座標検出回路２ｂは、クロックの数（ＣＬ２の場合、「２」）に所定の値（検出電極４１及び４２のＹ軸に平行な方向の幅）を乗算した値をＹ座標（Ｙｐ）とする。

【0029】

図８は、タッチ座標検出回路２ｂにより取得される電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２との合計値に対する電圧値Ｖ２の割合の一例を示す図である。図８の例では、ＣＬ１～ＣＬ８における、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２との合計値に対する電圧値Ｖ２の割合を示している。そして、タッチ座標検出回路２ｂは、ＣＬ１～ＣＬ８における、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２との合計値に対する電圧値Ｖ２の割合Ｐｘ（＝Ｖ２／（Ｖ１＋Ｖ２））を求める。

【0030】

タッチ座標検出回路２ｂは、タッチパネル１のＸ軸に平行な方向の幅Ｗｘとすると、タッチが有ると判定した検出電極４１及び４２の割合Ｐｘを用いて、下記式（１）に基づいて、指示体によりタッチされたＸ座標（Ｘｐ）を決定する。
Ｘｐ＝（Ｐｘ－Ｃ０）／Ｋ０×Ｗｘ・・・（１）
ここで、Ｃ０及びＫ０は、検出電極４１又は４２の抵抗（配線抵抗）及びシャント抵抗器５２ａの抵抗の影響を考慮した値であり、以下の式（２）及び（３）に示す値である。
Ｃ０＝（Ｒｓ＋Ｒｃ）／（２Ｒｓ＋２Ｒｃ＋Ｒ）・・・（２）
Ｋ０＝Ｒ／（２Ｒｓ＋２Ｒｃ＋Ｒ）・・・（３）
これにより、検出電極４１又は４２の抵抗（配線抵抗）及びシャント抵抗器５２ａの抵抗が無視できない大きさであっても、表示装置１００は、正確なＸ座標（Ｘｐ）を求めることができる。

【0031】

タッチ座標検出回路２ｂは、求めたＸ座標及びＹ座標（図６の例では２点（Ｐ１及びＰ２）のタッチ座標）の情報（レポート）を、装置制御回路２ａに送信する。

【0032】

本実施形態によれば、Ｙ軸に平行な方向に異なる位置に配置された検出電極４１及び４２ごとに、タッチの有無を判定することができるので、Ｙ軸に平行な方向に異なる複数の位置において、指示体によりタッチパネル１がタッチされた場合でも、複数の位置に対する各々のタッチを検出することができる。そして、タッチが有ると判定した際に、タッチされた複数の位置の各々のＸ座標を求めることができるので、複数点のタッチ座標を検出することができる。

【0033】

図９は、制御回路２から対向電極２１に供給される信号を説明するための図である。図９では、対向電極２１に供給される電位をＶｃとして示されている。図９に示すように、制御回路２は、タッチ検出期間Ｔ１においては、対向電極２１に電源回路５１からの電圧を印加して、タッチ座標検出回路２ｂによりタッチ座標が検出される。また、制御回路２は、表示期間Ｔ２においては、対向電極２１に、正極の電圧と負極の電圧とを交互に印加する共通電圧Ｖｃを印加する。そして、制御回路２は、画素電極１１に画像信号が供給され、電気泳動表示部３０により表示される画像が書き換えられる。制御回路２のタイミング制御回路２ｃは、タッチ検出期間Ｔ１と表示期間Ｔ２とを所定の時間間隔で切り替える。これにより、タッチの検出の処理と、表示の処理とが時分割で実行される。これにより、対向電極２１をタッチの検出及び表示の両方に用いることができるので、対向電極２１とは別途（別の層に）電極を設ける必要がない。

【0034】

図１０は、対向電極２１と制御回路２との接続状態を説明するための図である。図１０に示すように、タッチ検出期間Ｔ１では、対向電極２１は、タッチ座標検出回路２ｂに接続される。また、表示期間Ｔ２では、対向電極２１は、装置制御回路２ａに接続される。なお、タッチ検出期間Ｔ１から表示期間Ｔ２に切り替わる時点ｔ２において、タッチ座標検出回路２ｂから装置制御回路２ａにレポート（タッチ座標）が送信される。

【0035】

［変形等］
以上、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。

【0036】

（１）上記実施形態では、電気泳動表示部に、マイクロカプセルを設ける例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、電気泳動表示部にマイクロカプセルを設けずに、電気泳動表示部を、帯電粒子と分散媒とにより構成してもよい。

【0037】

（２）上記実施形態では、制御回路（装置制御回路、タッチ座標検出回路、及びタイミング制御回路）を、画素基板上に形成されたＳＯＧとして構成する例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、装置制御回路、タッチ座標検出回路、及びタイミング制御回路の少なくとも一部を、画素基板とは別の基板上に配置してもよい。

【0038】

（３）上記実施形態では、電圧計により検出された検出電極の電位を、検出値とする例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、検出電極に流れる電流を検出する電流計を配置して、当該電流の値に基づいて、タッチの有無を判定し、タッチされたＸ座標を決定してもよい。図６に示すように、タッチされた位置に向かって電流が流れるため、タッチされたＹ座標に対応する検出電極ペアに流れる電流の合計値が増加する。これにより、表示装置が、電流のピーク値を検出すれば、図７に示す電圧値の例と同様に、ピーク値に対応するＹ座標をタッチ座標として決定することができ、図８に示す電圧値の例と同様に、割合に基づいて、Ｘ座標をタッチ座標として決定することができる。

【0039】

（４）上記実施形態では、選択回路を設ける例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、複数の検出電極の各々に電圧計を配置してもよい。

【0040】

（５）上記実施形態では、タッチ座標検出回路を、隣接するＣＬよりも大きな値となるＣＬをピーク値となるＣＬとして検出するように構成する例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、タッチ座標検出回路を、合計値（Ｖ１＋Ｖ２）がしきい値電圧Ｖｔｈ以上となった場合に、タッチが有ると判定するように構成してもよい。

【0041】

（６）上記実施形態では、画素基板及び対向基板を、ＰＥＴにより構成する例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、画素基板及び対向基板を、ポリカーボネート、アクリル、又は石英ガラスから構成してもよい。

【0042】

（７）上記実施形態では、指示体によるタッチの有無を、検出電極ペアの電圧値の差分値（Ｖ２－Ｖ１）が０であるか否かに基づいて、判定し、差分値（Ｖ２－Ｖ１）が０でない場合、検出電極ペアの電圧値の合計値（Ｖ２＋Ｖ１）のピーク値をタッチが有ると判定する例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、指示体によるタッチの有無を、検出電極ペアの電圧値の差分値（Ｖ２－Ｖ１）が０であるか否か、又は、検出電極ペアの電圧値の合計値（Ｖ２＋Ｖ１）のピーク値があるか否かのうちのいずれか一方のみに基づいて、タッチの有無を判定してもよい。

【0043】

また、上述した構成は、以下のように説明することができる。

【0044】

第１の構成に係るタッチパネル内蔵表示装置は、複数の画素電極と、前記複数の画素電極に対向して配置された対向電極と、前記複数の画素電極と前記対向電極との間に配置された帯電粒子を有する電気泳動式表示部と、前記対向電極のうちの第１方向の縁部に接続された第１検出電極と、前記対向電極のうちの第１方向に対して逆方向の縁部に接続された第２検出電極とからなる検出電極ペアであって、複数の検出電極ペアが前記第１方向に平面視で交差する第２方向に並んでいる、複数の検出電極ペアと、指示体によるタッチの前記第１方向の座標及び前記第２方向の座標を検出するタッチ座標検出回路と、を備え、前記タッチ座標検出回路は、前記複数の検出電極ペアに電圧を供給し、前記複数の検出電極ペアの各々の検出電極に流れる電流、又は当該検出電極の電位である検出値を取得し、検出電極ペアの検出値の合計値又は差分値に基づいて、当該検出電極ペアが配置された前記第２方向の座標における指示体によるタッチの有無を、検出電極ペアごとに判定し、タッチが有ると判定した際に、タッチが有ると判定された検出電極ペアの前記合計値に対する当該検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合に基づいて、指示体によるタッチの前記第１方向の座標を求める（第１の構成）。

【0045】

上記第１の構成によれば、第２方向に異なる位置に配置された検出電極ペアごとに、タッチの有無を判定することができるので、第２方向に異なる複数の位置において、指示体によりタッチパネルがタッチされた場合でも、複数の位置に対する各々のタッチを検出することができる。そして、タッチが有ると判定した際に、タッチされた複数の位置の各々の第１方向の座標を求めることができるので、複数点のタッチ座標を検出することができる。

【0046】

第１の構成において、前記タッチ座標検出回路は、前記第１検出電極に接続された抵抗器と、前記抵抗器に接続された電圧計と、前記電圧計により検出された電圧値を、前記第１検出電極の検出値として取得するように構成されてもよい（第２の構成）。

【0047】

上記第２の構成によれば、電圧値を検出することにより、第１検出電極の検出値を取得することができる。

【0048】

第２の構成において、前記タッチ座標検出回路は、前記対向電極の抵抗値をＲとし、前記対向電極の抵抗値をＲｃとし、前記抵抗器の抵抗値をＲｓとした場合に、Ｃ０を下記の式（１ａ）に示す値とし、Ｋ０を下記の式（２ａ）に示す値とし、前記合計値に対する前記検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合をＰｘとし、所定の定数をＷｘとした場合、以下の式（３ａ）に基づいて、指示体によるタッチの前記第１方向の座標Ｘを求めるように構成されてもよい（第３の構成）。
Ｃ０＝（Ｒｓ＋Ｒｃ）／（２Ｒｓ＋２Ｒｃ＋Ｒ）・・・（１ａ）
Ｋ０＝Ｒ／（２Ｒｓ＋２Ｒｃ＋Ｒ）・・・（２ａ）
Ｘ＝（Ｐｘ－Ｃ０）／Ｋ０×Ｗｘ・・・（３ａ）

【0049】

上記第３の構成によれば、検出電極の抵抗値及び抵抗器の抵抗値が無視できない大きさであっても、正確に第１方向の座標を求めることができる。

【0050】

第１の構成において、前記タッチ座標検出回路は、前記合計値に対する前記検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合を、指示体によるタッチの前記第１方向の座標とするように構成されてもよい（第４の構成）。

【0051】

上記第４の構成によれば、第１方向の座標を求めるための演算を簡素化することができる。

【0052】

第１～第４の構成のいずれか１つにおいて、タッチパネルは、前記対向電極に表示用信号を供給する表示駆動回路と、前記表示駆動回路により前記表示用信号を供給する期間と、前記タッチ座標検出回路によって、指示体によるタッチの前記第１方向の座標及び前記第２方向の座標を検出する期間とを時分割で実行するタイミング制御回路と、をさらに備えてもよい（第５の構成）。

【0053】

上記第５の構成によれば、タッチパネルに画像を表示する期間と、タッチを検出する期間とを、分割することができるので、画像の表示がタッチの検出に影響を与えるのを防止することができるとともに、タッチの検出が画像の表示に影響を与えるのを防止することができる。

【0054】

第６の構成に係るタッチパネル内蔵表示装置の制御方法は、複数の画素電極と、前記複数の画素電極に対向して配置された対向電極と、前記複数の画素電極と前記対向電極との間に配置された帯電粒子を有する電気泳動式表示部と、前記対向電極のうちの第１方向の縁部に接続された第１検出電極と、前記対向電極のうちの第１方向に対して逆方向の縁部に接続された第２検出電極とからなる検出電極ペアであって、複数の検出電極ペアが前記第１方向に平面視で交差する第２方向に並んでいる、複数の検出電極ペアと、を備えた、タッチパネル内蔵表示装置の制御方法であって、前記複数の検出電極ペアに電圧を供給し、前記複数の検出電極ペアの各々の検出電極に流れる電流、又は当該検出電極の電位である検出値を取得し、検出電極ペアの検出値の合計値又は差分値に基づいて、当該検出電極ペアが配置された前記第２方向の座標における指示体によるタッチの有無を、検出電極ペアごとに判定し、タッチが有ると判定した際に、タッチが有ると判定された検出電極ペアの前記合計値に対する当該検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合に基づいて、指示体によるタッチの前記第１方向の座標を求める（第７の構成）。

【0055】

上記第６の構成によれば、複数点のタッチ座標を検出することが可能な電気泳動式表示部を備えたタッチパネルの制御方法を提供することができる。

【符号の説明】

【0056】

１：タッチパネル、２：制御回路、２ａ：装置制御回路、２ｂ：タッチ座標検出回路、２ｃ：タイミング制御回路、１０：画素基板、１１：画素電極、２０：対向基板、２１：対向電極、２１ａ、２１ｂ：縁部、３０：電気泳動表示部、３１：マイクロカプセル、３２ａ、３２ｂ：帯電粒子、３３：分散媒、４１、４１ａ～４１ｈ、４２、４２ａ～４２ｈ：検出電極、５１：電源回路、５２：電流検出器、５２ｃａ、５２ｃｂ：電圧計、１００：タッチパネル内蔵表示装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【手続補正書】

【提出日】2024-03-29

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の画素電極と、
前記複数の画素電極に対向して配置された対向電極と、
前記複数の画素電極と前記対向電極との間に配置された帯電粒子を有する電気泳動式表示部と、
前記対向電極のうちの第１方向の縁部に接続された第１検出電極と、前記対向電極のうちの第１方向に対して逆方向の縁部に接続された第２検出電極とからなる検出電極ペアであって、複数の検出電極ペアが前記第１方向に平面視で交差する第２方向に並んでいる、複数の検出電極ペアと、
指示体によるタッチの前記第１方向の座標及び前記第２方向の座標を検出するタッチ座標検出回路と、を備え、
前記タッチ座標検出回路は、
前記複数の検出電極ペアに電圧を供給し、
前記複数の検出電極ペアの各々の検出電極に流れる電流、又は当該検出電極の電位である検出値を取得し、
検出電極ペアの検出値の合計値又は差分値に基づいて、当該検出電極ペアが配置された前記第２方向の座標における指示体によるタッチの有無を、検出電極ペアごとに判定し、
タッチが有ると判定した際に、タッチが有ると判定された検出電極ペアの前記合計値に対する当該検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合に基づいて、指示体によるタッチの前記第１方向の座標を求める、タッチパネル内蔵表示装置。

【請求項2】

前記タッチ座標検出回路は、前記第１検出電極に接続された抵抗器と、前記抵抗器に接続された電圧計と、を備え、
前記タッチ座標検出回路は、前記電圧計により検出された電圧値を、前記第１検出電極の検出値として取得する、請求項１に記載のタッチパネル内蔵表示装置。

【請求項3】

前記タッチ座標検出回路は、前記対向電極の抵抗値をＲとし、前記検出電極の抵抗値をＲｃとし、前記抵抗器の抵抗値をＲｓとした場合に、Ｃ０を下記の式（１）に示す値とし、Ｋ０を下記の式（２）に示す値とし、前記合計値に対する前記検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合をＰｘとし、所定の定数をＷｘとした場合、以下の式（３）に基づいて、指示体によるタッチの前記第１方向の座標Ｘを求める、請求項２に記載のタッチパネル内蔵表示装置。
Ｃ０＝（Ｒｓ＋Ｒｃ）／（２Ｒｓ＋２Ｒｃ＋Ｒ）・・・（１）
Ｋ０＝Ｒ／（２Ｒｓ＋２Ｒｃ＋Ｒ）・・・（２）
Ｘ＝（Ｐｘ－Ｃ０）／Ｋ０×Ｗｘ・・・（３）

【請求項4】

前記タッチ座標検出回路は、前記合計値に対する前記検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合に、所定の定数を乗算した値を、指示体によるタッチの前記第１方向の座標とする、請求項１に記載のタッチパネル内蔵表示装置。

【請求項5】

前記対向電極に表示用信号を供給する表示駆動回路と、
前記表示駆動回路により前記表示用信号を供給する期間と、前記タッチ座標検出回路によって、指示体によるタッチの前記第１方向の座標及び前記第２方向の座標を検出する期間とを時分割で実行するタイミング制御回路と、をさらに備える、請求項１～４のいずれか１項に記載のタッチパネル内蔵表示装置。

【請求項6】

複数の画素電極と、
前記複数の画素電極に対向して配置された対向電極と、
前記複数の画素電極と前記対向電極との間に配置された帯電粒子を有する電気泳動式表示部と、
前記対向電極のうちの第１方向の縁部に接続された第１検出電極と、前記対向電極のうちの第１方向に対して逆方向の縁部に接続された第２検出電極とからなる検出電極ペアであって、複数の検出電極ペアが前記第１方向に平面視で交差する第２方向に並んでいる、複数の検出電極ペアと、を備えた、タッチパネル内蔵表示装置の制御方法であって、
前記複数の検出電極ペアに電圧を供給し、
前記複数の検出電極ペアの各々の検出電極に流れる電流、又は当該検出電極の電位である検出値を取得し、
検出電極ペアの検出値の合計値又は差分値に基づいて、当該検出電極ペアが配置された前記第２方向の座標における指示体によるタッチの有無を、検出電極ペアごとに判定し、
タッチが有ると判定した際に、タッチが有ると判定された検出電極ペアの前記合計値に対する当該検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合に基づいて、指示体によるタッチの前記第１方向の座標を求める、タッチパネル内蔵表示装置の制御方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0017】

そして、画素電極１１と対向電極２１との間に所定の電圧を印加することにより、画素電極１１が正極でかつ対向電極２１が負極となった場合、黒色の帯電粒子３２ｂは画素電極１１に引き付けられ、白色の帯電粒子３２ａは対向電極２１に引き付けられる。この場合、対向基板２０側から観察するユーザに対して、タッチパネル１は白色を表示する。また、図３に示すように、画素電極１１が負極でかつ対向電極２１が正極となった場合、黒色の帯電粒子３２ｂは対向電極２１に引き付けられ、白色の帯電粒子３２ａは画素電極１１に引き付けられる。この場合、対向基板２０側から観察するユーザに対して、タッチパネル１は黒色を表示する。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0023】

図３に示すように、検出電極４１及び４２は、それぞれ、配線１２を介して、電源回路５１と２つの電流検出器５２とが接続されている。詳細には、図６に示すように、電流検出器５２は、複数のシャント抵抗器５２ａと、選択回路５２ｂａ及び５２ｂｂと、電圧計５２ｃａ及び５２ｃｂとを含む。シャント抵抗器５２ａは、電源回路５１と、検出電極４１ａ～４１ｈとの間の各々に配置されている。また、シャント抵抗器５２ａは、電源回路５１と、検出電極４２ａ～４２ｈとの間の各々に配置されている。シャント抵抗器５２ａの抵抗値は、Ｒｓである。Ｒｓは、Ｒよりも小さい。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0046】

第１の構成において、前記タッチ座標検出回路は、前記第１検出電極に接続された抵抗器と、前記抵抗器に接続された電圧計と、を備える。前記タッチ座標検出回路は、前記電圧計により検出された電圧値を、前記第１検出電極の検出値として取得するように構成されてもよい（第２の構成）。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0048】

第２の構成において、前記タッチ座標検出回路は、前記対向電極の抵抗値をＲとし、前記検出電極の抵抗値をＲｃとし、前記抵抗器の抵抗値をＲｓとした場合に、Ｃ０を下記の式（１ａ）に示す値とし、Ｋ０を下記の式（２ａ）に示す値とし、前記合計値に対する前記検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合をＰｘとし、所定の定数をＷｘとした場合、以下の式（３ａ）に基づいて、指示体によるタッチの前記第１方向の座標Ｘを求めるように構成されてもよい（第３の構成）。
Ｃ０＝（Ｒｓ＋Ｒｃ）／（２Ｒｓ＋２Ｒｃ＋Ｒ）・・・（１ａ）
Ｋ０＝Ｒ／（２Ｒｓ＋２Ｒｃ＋Ｒ）・・・（２ａ）
Ｘ＝（Ｐｘ－Ｃ０）／Ｋ０×Ｗｘ・・・（３ａ）

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0050】

第１の構成において、前記タッチ座標検出回路は、前記合計値に対する前記検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合に、所定の定数を乗算した値を指示体によるタッチの前記第１方向の座標とするように構成されてもよい（第４の構成）。

【手続補正7】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0054】

第６の構成に係るタッチパネル内蔵表示装置の制御方法は、複数の画素電極と、前記複数の画素電極に対向して配置された対向電極と、前記複数の画素電極と前記対向電極との間に配置された帯電粒子を有する電気泳動式表示部と、前記対向電極のうちの第１方向の縁部に接続された第１検出電極と、前記対向電極のうちの第１方向に対して逆方向の縁部に接続された第２検出電極とからなる検出電極ペアであって、複数の検出電極ペアが前記第１方向に平面視で交差する第２方向に並んでいる、複数の検出電極ペアと、を備えた、タッチパネル内蔵表示装置の制御方法であって、前記複数の検出電極ペアに電圧を供給し、前記複数の検出電極ペアの各々の検出電極に流れる電流、又は当該検出電極の電位である検出値を取得し、検出電極ペアの検出値の合計値又は差分値に基づいて、当該検出電極ペアが配置された前記第２方向の座標における指示体によるタッチの有無を、検出電極ペアごとに判定し、タッチが有ると判定した際に、タッチが有ると判定された検出電極ペアの前記合計値に対する当該検出電極ペアの第１検出電極の検出値の割合に基づいて、指示体によるタッチの前記第１方向の座標を求める（第６の構成）。