JP2008165436A - Touch panel device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce costs, and to improve the precision in detecting a touch position by integrating a liquid crystal panel and a touch panel. <P>SOLUTION: This touch panel device is provided with: a color filter substrate having a CF side common electrode 14; an array substrate having a pixel electrode; a liquid crystal installed between the color filter substrate and the array substrate; and a gate driver 2 and a gate driver 3 for driving the liquid crystal. This touch panel device is provided with a signal processing circuit 5 for measuring a current value flowing through the CF side common electrode 14 at four corners when a contact object contacts a panel surface; and a control circuit 6 for calculating the position coordinates of the contact position of the contact based on the value of the measured current. The signal processing circuit 5 measures the current value during a blanking period when the gate driver 2 and the gate driver 3 are not driven. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明はタッチパネル装置に関し、特に、液晶ディスプレイの構成を用いたタッチパネル装置に関する。   The present invention relates to a touch panel device, and more particularly to a touch panel device using a configuration of a liquid crystal display.

従来から、画像面上の入力位置を指などの接触物で接触することにより、その位置に応じた電流信号を出力するタッチパネルが開発されている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, touch panels have been developed that output an electric current signal corresponding to an input position on an image surface by touching the input position with a contact object such as a finger (for example, see Patent Document 1).

この従来の静電容量型タッチパネルは、タッチ位置検出のための透明導電膜が設けられた第1の透明基板のタッチ面側に、透明接着材によってグレア防止用の第2の透明基板が貼り合わせられて構成されているので、透明導電膜の損傷を確実に防止することができるとともに、構造が単純になって機械的強度が向上する。   In this conventional capacitive touch panel, a second transparent substrate for preventing glare is bonded to the touch surface side of the first transparent substrate provided with a transparent conductive film for touch position detection by a transparent adhesive. Thus, the transparent conductive film can be reliably prevented from being damaged, and the structure is simplified and the mechanical strength is improved.

しかしながら、このような静電容量型タッチパネルの構造においては、タッチパネル自体をディスプレイの前面に接着して使用しなければならないので、装置自体の厚みが増す、あるいは、コストがかかるという問題点があった。   However, in the structure of such a capacitive touch panel, the touch panel itself must be adhered to the front surface of the display, so that there is a problem that the thickness of the device itself increases or the cost is high. .

そのため、これらの問題点を解決するために、ディスプレイとタッチパネルの電極板を共有させることによって、装置自体の厚みやコストの削減が可能になるタッチパネル装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Therefore, in order to solve these problems, a touch panel device that can reduce the thickness and cost of the device itself has been proposed by sharing the electrode plate of the display and the touch panel (see, for example, Patent Document 2). ).

図8は、特許文献2に記載されている、従来のタッチパネル装置の構成を示した図である。従来のタッチパネル装置は、図8(a)に示すように、2つの透明絶縁板107、108の間に、共通透明電極109、液晶110、表示透明電極111を順に積層し、文字や画像を表示すると共に指等の接触物が接触する共通透明電極109側に配置される透明絶縁板107上の接触部の位置座標を検知するために、図8(b)に示すように、共通透明電極109の四隅に、接触物と透明絶縁板107を介して共通透明電極109との間に流れる電流を検出する電流検出器101〜104を取り付け、接触物が透明絶縁板107上の接触部へ接触することによる静電容量の変化に影響される四隅の電流検出器101〜104からの電流信号S1〜S4により接触部の位置座標を計算するための信号処理回路106を備えている。   FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional touch panel device described in Patent Document 2. As shown in FIG. As shown in FIG. 8 (a), the conventional touch panel device displays a character or an image by sequentially laminating a common transparent electrode 109, a liquid crystal 110, and a display transparent electrode 111 between two transparent insulating plates 107 and 108. In addition, in order to detect the position coordinates of the contact portion on the transparent insulating plate 107 disposed on the side of the common transparent electrode 109 with which a contact object such as a finger comes into contact, as shown in FIG. At the four corners, current detectors 101 to 104 for detecting a current flowing between the contact object and the common transparent electrode 109 via the transparent insulating plate 107 are attached, and the contact object contacts the contact portion on the transparent insulating plate 107. A signal processing circuit 106 is provided for calculating the position coordinates of the contact portion based on the current signals S1 to S4 from the current detectors 101 to 104 at the four corners affected by the change in capacitance due to the above.

特開平5−324203号公報JP-A-5-324203 特開2003−99192号公報JP 2003-99192 A

しかしながら、特許文献2に示す従来のタッチパネル装置の構成においては、タッチ位置の検出に誤差が発生し、入力が誤認識される場合があるという問題点があった。その理由を以下に説明する。図9は、ドット反転駆動の波形タイミングを示した図である。図9において、Vcomは共通電圧、VghはゲートのON電圧、VglはゲートのOFF電圧、Vsigはデータ電圧である。このように、本来は、共通電圧Vcomは一定で、変動がなく、電流の出入りは殆どない。しかしながら、これは理論上のものであって、図10に示すように、実際には信号線やゲート線のカップリングの影響により、共通電圧Vcomは変動し、常に電流が出入りしている。そのため、この状態でタッチ位置検出のための電流測定を行っても、誤差が発生してしまい、精度よくタッチ位置を検出することはできない。   However, the configuration of the conventional touch panel device shown in Patent Document 2 has a problem in that an error occurs in the detection of the touch position and the input may be erroneously recognized. The reason will be described below. FIG. 9 is a diagram showing the waveform timing of dot inversion driving. In FIG. 9, Vcom is a common voltage, Vgh is a gate ON voltage, Vgl is a gate OFF voltage, and Vsig is a data voltage. Thus, the common voltage Vcom is essentially constant, does not fluctuate, and there is almost no current flowing in and out. However, this is theoretical, and as shown in FIG. 10, the common voltage Vcom fluctuates due to the coupling of the signal line and the gate line, and current always flows in and out. For this reason, even if current measurement for touch position detection is performed in this state, an error occurs and the touch position cannot be detected with high accuracy.

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、液晶パネルとタッチパネルを一体化することにより、コストダウンを図るとともにタッチ位置の位置検出の精度を向上させるタッチパネル装置を得ることを目的としている。   The present invention has been made to solve such problems, and by integrating a liquid crystal panel and a touch panel, it is possible to obtain a touch panel device that reduces costs and improves the accuracy of position detection of a touch position. It is aimed.

この発明は、共通電極を有するカラーフィルタ基板と、画素電極を有するアレイ基板と、前記カラーフィルタ基板と前記アレイ基板との間に設けられた液晶と、前記液晶を駆動させるための駆動手段とを備えたタッチパネル装置であって、パネル表面に接触物が接触した場合に、前記共通電極を流れる電流値を1以上の複数箇所で測定する電流測定手段と、測定された前記電流値の大きさに基づいて、前記接触物の接触位置の位置座標を計算する位置座標計算手段とを備え、前記電流測定手段は、前記駆動手段が駆動していないブランキング期間中に、前記電流値の測定を行い、前記共通電極は略々矩形に配線されているものであって、前記電流測定手段は、前記共通電極の四隅において前記電流値の測定を行うタッチパネル装置である。   The present invention includes a color filter substrate having a common electrode, an array substrate having a pixel electrode, a liquid crystal provided between the color filter substrate and the array substrate, and a driving means for driving the liquid crystal. A touch panel device provided with a current measuring means for measuring a current value flowing through the common electrode at one or more locations when a contact object comes in contact with the panel surface, and a magnitude of the measured current value. And a position coordinate calculation means for calculating a position coordinate of the contact position of the contact object, and the current measurement means measures the current value during a blanking period when the drive means is not driven. The common electrode is wired in a substantially rectangular shape, and the current measuring means is a touch panel device that measures the current value at four corners of the common electrode.

この発明は、共通電極を有するカラーフィルタ基板と、画素電極を有するアレイ基板と、前記カラーフィルタ基板と前記アレイ基板との間に設けられた液晶と、前記液晶を駆動させるための駆動手段とを備えたタッチパネル装置であって、パネル表面に接触物が接触した場合に、前記共通電極を流れる電流値を1以上の複数箇所で測定する電流測定手段と、測定された前記電流値の大きさに基づいて、前記接触物の接触位置の位置座標を計算する位置座標計算手段とを備え、前記電流測定手段は、前記駆動手段が駆動していないブランキング期間中に、前記電流値の測定を行い、前記共通電極は略々矩形に配線されているものであって、前記電流測定手段は、前記共通電極の四隅において前記電流値の測定を行うタッチパネル装置であるので、液晶パネルとタッチパネルを一体化することにより、コストダウンを図るとともにタッチ位置の位置検出の精度を向上させることができる。   The present invention includes a color filter substrate having a common electrode, an array substrate having a pixel electrode, a liquid crystal provided between the color filter substrate and the array substrate, and a driving means for driving the liquid crystal. A touch panel device provided with a current measuring means for measuring a current value flowing through the common electrode at one or more locations when a contact object comes in contact with the panel surface, and a magnitude of the measured current value. And a position coordinate calculation means for calculating a position coordinate of the contact position of the contact object, and the current measurement means measures the current value during a blanking period when the drive means is not driven. The common electrode is wired in a substantially rectangular shape, and the current measuring means is a touch panel device that measures the current value at the four corners of the common electrode. By integrating the liquid crystal panel and the touch panel, it is possible to improve the accuracy of the position detection of the touch position with reduce cost.

図1は、この発明に係るタッチパネル装置の基本構成を示した図である。図1に示したように、タッチパネル装置は、画素マトリックスを有する液晶パネル1と、液晶パネル1のゲートラインGLを駆動するための駆動回路であるゲートドライバ2と、液晶パネル1のデータラインDLを駆動するための駆動回路であるデータドライバ3と、ゲートドライバ2とデータドライバ3とを制御するためのタイミングコントローラ4とを備える。また、液晶パネル1のタッチ面上(表示エリア)に指やタッチペン等の接触物が接触したときに、それによって、静電容量型タッチパネル装置であれば静電容量が変化し、抵抗型タッチパネル装置であれば抵抗値が変化するので、それに基づく電流値の変化に基づいて、当該接触物のタッチ位置の位置座標を計算する信号処理回路5と、当該位置座標に対応する内容を内部メモリ等の記憶装置7から抽出し、それに基づいて、文字や画像を液晶パネル1に表示したり、あるいは、必要な処理を行って他の装置に信号を出力したりする制御回路6を備える。   FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a touch panel device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the touch panel device includes a liquid crystal panel 1 having a pixel matrix, a gate driver 2 that is a driving circuit for driving the gate lines GL of the liquid crystal panel 1, and a data line DL of the liquid crystal panel 1. A data driver 3 which is a driving circuit for driving, and a timing controller 4 for controlling the gate driver 2 and the data driver 3 are provided. In addition, when a contact object such as a finger or a touch pen comes into contact with the touch surface (display area) of the liquid crystal panel 1, the capacitance is changed by the capacitive touch panel device. If so, since the resistance value changes, the signal processing circuit 5 that calculates the position coordinates of the touch position of the contact object based on the change of the current value based on the resistance value, and the contents corresponding to the position coordinates are stored in the internal memory or the like A control circuit 6 is provided for extracting characters from the storage device 7 and displaying characters and images on the liquid crystal panel 1 based on the extracted data, or outputting signals to other devices by performing necessary processing.

液晶パネル1は、ゲートラインGLとデータラインDLとの交差で定義される各画素領域に形成された液晶セルで構成された画素マトリックスを備える。液晶セルは、画像データ信号によって光透過量を調節する液晶セルClc及び液晶キャパシタClcを駆動するための液晶駆動用スイッチング素子である薄膜トランジスタTFTを備える。薄膜トランジスタTFTは、ゲートラインGLのスキャン信号に応答して、データラインDLのデータ信号が液晶セルClcに充電されて維持されるようにする。液晶セルClcは、データ信号によって液晶の配列状態を可変させて光透過率を調節することによって階調を具現する。ゲートドライバ2は、タイミングコントローラ4からの制御信号に応答して、ゲートラインGLに順次にスキャン信号を供給する。データドライバ3は、タイミングコントローラ4からのデジタル画像データをアナログデータ信号に変換して、データラインDLに供給する。タイミングコントローラ4は、ゲートドライバ2及びデータドライバ3を制御する制御信号を供給すると共に、データドライバ3にデジタル画像データを供給する。これにより、液晶パネル1の表示エリアに、指定された文字や画像が表示される。   The liquid crystal panel 1 includes a pixel matrix composed of liquid crystal cells formed in each pixel region defined by the intersection of the gate line GL and the data line DL. The liquid crystal cell includes a liquid crystal cell Clc that adjusts a light transmission amount according to an image data signal and a thin film transistor TFT that is a liquid crystal driving switching element for driving the liquid crystal capacitor Clc. The thin film transistor TFT responds to the scan signal of the gate line GL so that the data signal of the data line DL is charged and maintained in the liquid crystal cell Clc. The liquid crystal cell Clc realizes gradation by changing the alignment state of the liquid crystal according to the data signal and adjusting the light transmittance. The gate driver 2 sequentially supplies scan signals to the gate lines GL in response to control signals from the timing controller 4. The data driver 3 converts the digital image data from the timing controller 4 into an analog data signal and supplies it to the data line DL. The timing controller 4 supplies control signals for controlling the gate driver 2 and the data driver 3 and also supplies digital image data to the data driver 3. As a result, the designated character or image is displayed in the display area of the liquid crystal panel 1.

次に、液晶パネル1について説明する。図2の分解斜視図に示されるように、液晶パネル1は、液晶9を介して接合されるカラーフィルタ基板10とアレイ基板20とにより構成されている。   Next, the liquid crystal panel 1 will be described. As shown in the exploded perspective view of FIG. 2, the liquid crystal panel 1 is composed of a color filter substrate 10 and an array substrate 20 that are bonded via a liquid crystal 9.

カラーフィルタ基板10は、透明絶縁板から構成されたCF側ガラス基板11上に、ブラックマトリクス12、カラーフィルタ13、及び、CF側共通電極14が順次形成されて構成されている。ブラックマトリクス12はCF側ガラス基板11にマトリクス状に形成される。このようなブラックマトリクス12は、CF側ガラス基板11の領域をカラーフィルタ13が形成される複数のセル領域に分け、隣接したセル間の光干渉及び外部光の反射を防ぐ。カラーフィルタ13はブラックマトリクス12により区分されたセル領域に赤(R)、緑(G)、青(B)に分けて形成され、赤、緑、青色の光をそれぞれ透過させる。CF側共通電極14は、カラーフィルタ13上に全面塗布された透明導電層に液晶9の駆動の際に基準となる共通電圧(Vcom)を与える。また、カラーフィルタ13の平坦化のためにカラーフィルタ13とCF側共通電極14間にはオーバーコート層(Overcoat Layer)(図示せず)が更に形成されることもある。   The color filter substrate 10 is configured by sequentially forming a black matrix 12, a color filter 13, and a CF side common electrode 14 on a CF side glass substrate 11 made of a transparent insulating plate. The black matrix 12 is formed in a matrix on the CF side glass substrate 11. Such a black matrix 12 divides the region of the CF side glass substrate 11 into a plurality of cell regions where the color filter 13 is formed, and prevents light interference between adjacent cells and reflection of external light. The color filter 13 is formed in the cell region divided by the black matrix 12 and divided into red (R), green (G), and blue (B), and transmits red, green, and blue light, respectively. The CF-side common electrode 14 applies a common voltage (Vcom) that serves as a reference when driving the liquid crystal 9 to the transparent conductive layer coated on the entire surface of the color filter 13. In addition, an overcoat layer (not shown) may be further formed between the color filter 13 and the CF side common electrode 14 in order to flatten the color filter 13.

アレイ基板20は、透明絶縁板から構成されたアレイ側ガラス基板21上に、縦横に走る複数のゲートラインGLおよびデータラインDLと、それらのゲートラインGLとデータラインDLとの交差により定義されるセル領域毎に形成された薄膜トランジスタTFTとアレイ画素電極22とを備える。薄膜トランジスタTFTはゲートラインGLからのゲート信号に応じて、データラインDLからのデータ信号をアレイ画素電極22に与える。透明導電層からなるアレイ画素電極22は、薄膜トランジスタTFTからのデータ信号が与えられ、液晶9を駆動させる。   The array substrate 20 is defined by a plurality of gate lines GL and data lines DL that run vertically and horizontally on the array-side glass substrate 21 made of a transparent insulating plate, and intersections of the gate lines GL and the data lines DL. A thin film transistor TFT and an array pixel electrode 22 formed for each cell region are provided. The thin film transistor TFT supplies a data signal from the data line DL to the array pixel electrode 22 in accordance with a gate signal from the gate line GL. The array pixel electrode 22 made of a transparent conductive layer is supplied with a data signal from the thin film transistor TFT and drives the liquid crystal 9.

誘電異方性を有する液晶9は、アレイ画素電極22のデータ信号と共通電極14の共通電圧(Vcom)とにより形成された電界に従って回転し、光透過率を調節することによって階調を具現させる。なお、液晶パネル1は、液晶9の初期配向のための配向膜と、カラーフィルタ基板10とアレイ基板20とのセルギャップを一定に維持させるためのスペーサー(図示せず)とを更に備える。   The liquid crystal 9 having dielectric anisotropy rotates according to the electric field formed by the data signal of the array pixel electrode 22 and the common voltage (Vcom) of the common electrode 14, and realizes gradation by adjusting the light transmittance. . The liquid crystal panel 1 further includes an alignment film for initial alignment of the liquid crystal 9 and a spacer (not shown) for maintaining a constant cell gap between the color filter substrate 10 and the array substrate 20.

以上が液晶パネル1の基本構成であるが、この発明に係るタッチパネル装置は、以上説明した液晶パネル1を用いて構成され、液晶パネル1に文字や画像を表示すると共に、液晶パネル1の表示エリアに指やタッチペン等の接触物が接触するCF側共通電極側に配置されたカラーフィルタ基板10上のタッチ位置(接触部)の位置座標を検知する構成となっている。   The basic configuration of the liquid crystal panel 1 has been described above. The touch panel device according to the present invention is configured using the liquid crystal panel 1 described above, displays characters and images on the liquid crystal panel 1, and displays the display area of the liquid crystal panel 1. In this configuration, the position coordinates of the touch position (contact portion) on the color filter substrate 10 arranged on the CF side common electrode side with which a contact object such as a finger or a touch pen comes into contact is detected.

図3は、上記の液晶パネル1を用いたタッチパネル装置のパネル構成の一例を示した図である。図4は、図3のA−A’断面図である。これらの図に示すパネル構成においては、液晶パネル1は、画素マトリックスから構成される表示エリア30と、表示エリア30の周囲に設けられた幅31aのブラックマトリクス額縁部31とを備える。また、データドライバ3と液晶パネル1とを電気的に接続するためのXタブ32が液晶パネル1に設けられている。Xタブ32には、データラインDLからのデータ信号が入力されるデータライン入力部33が設けられている。さらに、ゲートドライバ2と液晶パネル1とを電気的に接続するためのYタブ34が液晶パネル1に設けられている。Yタブ34には、ゲートラインGLからのゲート信号が入力されるゲートライン入力部35が設けられている。また、電源8(図1)からCF側共通電極14に共通電圧(Vcom)を与えるための共通電極入力部36が、略々矩形に配線されているCF側共通電極14の四隅のうちの3隅に設けられている。また、それらの3隅には、アレイ側共通電極23とCF側共通電極14とを電気的に接続するための接合部37が設けられている(図4の断面図参照)。   FIG. 3 is a diagram showing an example of a panel configuration of a touch panel device using the liquid crystal panel 1 described above. 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 3. In the panel configurations shown in these drawings, the liquid crystal panel 1 includes a display area 30 composed of a pixel matrix and a black matrix frame portion 31 having a width 31 a provided around the display area 30. In addition, an X tab 32 for electrically connecting the data driver 3 and the liquid crystal panel 1 is provided on the liquid crystal panel 1. The X tab 32 is provided with a data line input unit 33 to which a data signal from the data line DL is input. Further, the liquid crystal panel 1 is provided with a Y tab 34 for electrically connecting the gate driver 2 and the liquid crystal panel 1. The Y tab 34 is provided with a gate line input unit 35 to which a gate signal from the gate line GL is input. In addition, a common electrode input unit 36 for applying a common voltage (Vcom) from the power source 8 (FIG. 1) to the CF side common electrode 14 is provided in three of the four corners of the CF side common electrode 14 wired in a substantially rectangular shape. It is provided in the corner. In addition, junctions 37 for electrically connecting the array-side common electrode 23 and the CF-side common electrode 14 are provided at the three corners (see the cross-sectional view of FIG. 4).

上述のように、図3の構成においては、片タブのため、Xタブ32とYタブ34とがそれぞれアレイ基板上に設けられている。そのため、CF側共通電極14に共通電圧Vcomを供給するのは、図3に示すように、3つの共通電極入力部36からの3点で供給すること場合が多い。3点以上にする場合は、Xタブ32およびYタブ34が接続されている辺から供給する場合もある。なお、図3に示すように、図面右下の角部分からは電圧をかけない構造になっている。なお、ここで、片タブとは、信号の入力が片側になっている場合をいい、例えば、Y側の信号入力が両方になった場合、両タブという。   As described above, in the configuration of FIG. 3, the X tab 32 and the Y tab 34 are respectively provided on the array substrate for the one tab. Therefore, the common voltage Vcom is often supplied to the CF side common electrode 14 at three points from the three common electrode input portions 36 as shown in FIG. In the case of using three or more points, the supply may be made from the side where the X tab 32 and the Y tab 34 are connected. In addition, as shown in FIG. 3, it has the structure which does not apply a voltage from the corner part of the lower right of drawing. Here, the term “one tab” refers to a case where the signal input is on one side. For example, when the signal input on the Y side is both, it is referred to as both tabs.

図5は、以上説明した液晶パネル1を用いたタッチパネル装置のパネル構成の他の例を示した図である。図3と図5との差異は、図5においては、図面右下の角部に、アレイ側共通電極23とCF側共通電極14とを電気的に接続するための4つ目の接合部37Aが追加されていることと、図面右上の角部に、接合部37Aを介してCF側共通電極14に共通電圧Vcomを供給するための4つ目の共通電極入力部36Aが追加されていることの2点である。他の構成については、図3と同じであるため、ここでは説明を省略する。   FIG. 5 is a diagram showing another example of the panel configuration of the touch panel device using the liquid crystal panel 1 described above. The difference between FIG. 3 and FIG. 5 is that, in FIG. 5, a fourth joint portion 37A for electrically connecting the array-side common electrode 23 and the CF-side common electrode 14 to the lower right corner of the drawing. And a fourth common electrode input portion 36A for supplying a common voltage Vcom to the CF side common electrode 14 via the junction portion 37A is added to the upper right corner of the drawing. These are two points. Other configurations are the same as those in FIG. 3, and thus the description thereof is omitted here.

図6は、図5の点線Bで囲まれた部分のアレイ基板20上のアレイ配線構成を示した概略説明図である。図6に示すように、共通電極入力部36は接合部37に接続されている。また、共通電極入力部36Aは、共通電極入力部36Aを延長することにより引き出し線36Bをアレイ配線により形成し、当該引き出し線36Bを介して接合部37Aに接続されている。なお、共通電極入力部36Aと引き出し線36Bとは一体に形成してもよく、あるいは、別体で形成してもよい。   FIG. 6 is a schematic explanatory diagram showing an array wiring configuration on the array substrate 20 in a portion surrounded by a dotted line B in FIG. As shown in FIG. 6, the common electrode input part 36 is connected to the joint part 37. Further, the common electrode input part 36A is formed by extending the common electrode input part 36A to form a lead line 36B by an array wiring, and is connected to the joint part 37A via the lead line 36B. The common electrode input part 36A and the lead line 36B may be formed integrally or separately.

このように、図5の構成においては、CF側共通電極14に共通電圧Vcomを供給するための共通電極入力部36および36Aを、液晶パネル1の3隅に設けるとともに、そのうちの1つである共通電極入力部36Aを、4隅目に設けられた接合部37Aまで延長させて接続するようにしたので、CF側共通電極14に四隅から電圧供給できる構成となっている。これにより、四方のCF共通電極14に、独立したアレイ配線で、独立に電圧を印加することができる。   As described above, in the configuration of FIG. 5, the common electrode input portions 36 and 36A for supplying the common voltage Vcom to the CF side common electrode 14 are provided at the three corners of the liquid crystal panel 1 and one of them. Since the common electrode input part 36A is extended and connected to the joint part 37A provided at the fourth corner, a voltage can be supplied to the CF side common electrode 14 from the four corners. Thereby, a voltage can be independently applied to the four CF common electrodes 14 by independent array wiring.

上述のように構成された、この発明のタッチパネル装置の動作について説明する。図7は、この発明のタッチパネル装置における列方向の駆動タイミングを示した説明図である。図3および図5に示した液晶パネル1は、通常60Hzで駆動される。例えば、VGA(Video Graphics Array)を例に挙げて説明すると、VGAの画素数は、行方向に640×3列、列方向に480行ある。図7のタイミングを、VGAで説明すれば、アクティブ期間が480行、ブランキング期間が数十行となる。なお、アクティブ期間とは、データラインDLおよびゲートラインGLが駆動されて文字や画像が液晶パネル1の表示エリア30に表示されている期間のことであり、ブランキング期間とは、データラインDLもゲートラインGLも駆動していない期間のことである。アクティブ期間およびブランキング期間は、製品によりスペック(仕様)で決まっており、それぞれの製品で多少異なる。ブランキング期間中は、データラインDLもゲートラインGLも駆動していないので、電圧は一定となり、共通電圧VcomもデータラインDLおよびゲートラインGLのカップリングの影響がなく、常に一定である。   The operation of the touch panel device of the present invention configured as described above will be described. FIG. 7 is an explanatory diagram showing drive timing in the column direction in the touch panel device of the present invention. The liquid crystal panel 1 shown in FIGS. 3 and 5 is normally driven at 60 Hz. For example, taking VGA (Video Graphics Array) as an example, the number of pixels of VGA is 640 × 3 columns in the row direction and 480 rows in the column direction. If the timing of FIG. 7 is explained by VGA, the active period is 480 lines and the blanking period is several tens of lines. The active period is a period in which the data line DL and the gate line GL are driven and characters and images are displayed in the display area 30 of the liquid crystal panel 1, and the blanking period is also the data line DL. This is a period during which the gate line GL is not driven. The active period and the blanking period are determined by specifications (specifications) depending on the product, and are slightly different for each product. Since neither the data line DL nor the gate line GL is driven during the blanking period, the voltage is constant, and the common voltage Vcom is also constant without being affected by the coupling of the data line DL and the gate line GL.

そこで、この発明のタッチパネル装置においては、この点に着目し、ブランキング期間にタッチ位置の位置測定を行って、位置検出のための電流検出の精度を向上させ、位置検出の精度を高める。   Therefore, in the touch panel device of the present invention, paying attention to this point, the position of the touch position is measured during the blanking period, the accuracy of current detection for position detection is improved, and the accuracy of position detection is increased.

電流測定方法としては、CF側共通電極14(あるいは、CF側共通電極14とアレイ側共通電極23との接合部37および37A)をタッチパネルの位置検出のセンサ(電流測定手段)として用いる。タッチパネルの静電容量方式は、指やタッチペンなどの接触物がパネル表面を触った際にCF側共通電極14に電気が流れるので、当該電流を液晶パネル1の四隅の接合部37および37Aで測定し、信号処理回路5に出力する。それらの4つの電流値の大きさは、それぞれ、タッチ位置までの距離に比例しているので、信号処理回路5は、それらの4つの電流値の大きさから、タッチ位置の位置座標を計算する。制御回路6は、計算されたタッチ位置の位置座標に基づいて、当該位置座標に対応させて表示画面ごとに予め設定されている処理内容を記憶装置7から抽出し、それに基づいて文字や画像を表示パネル1に表示したり、あるいは、必要な処理を行って得られた結果を他の装置に出力したりする。なお、図3の構成においては、接合部37が3隅にしか設けられていないため、測定できる電流値は3つであるが、それらの3つの電流値の大きさは、同様に、それぞれ、タッチ位置までの距離に比例しているので、信号処理回路5は、それらの3つの電流値の大きさから、タッチ位置の位置座標を計算することができる。但し、4つの電流値を用いて位置検出を行う方が、より精度は向上する。   As a current measurement method, the CF side common electrode 14 (or the joint portions 37 and 37A between the CF side common electrode 14 and the array side common electrode 23) is used as a touch panel position detection sensor (current measurement means). In the capacitive type of the touch panel, electricity flows through the CF side common electrode 14 when a contact object such as a finger or a touch pen touches the panel surface, so that the current is measured at the joints 37 and 37A at the four corners of the liquid crystal panel 1. And output to the signal processing circuit 5. Since the magnitudes of the four current values are proportional to the distance to the touch position, the signal processing circuit 5 calculates the position coordinates of the touch position from the magnitudes of the four current values. . Based on the position coordinates of the calculated touch position, the control circuit 6 extracts processing contents preset for each display screen in correspondence with the position coordinates from the storage device 7, and based on the extracted processing contents, characters and images are extracted. The result is displayed on the display panel 1 or the result obtained by performing necessary processing is output to another device. In the configuration of FIG. 3, since the joint portions 37 are provided only at the three corners, the current values that can be measured are three, but the magnitudes of these three current values are respectively the same. Since it is proportional to the distance to the touch position, the signal processing circuit 5 can calculate the position coordinates of the touch position from the magnitudes of these three current values. However, accuracy is further improved by performing position detection using four current values.

以上のように、この発明のタッチパネル装置においては、液晶パネルに設けられているCF側共通電極をタッチ位置検出のための電流測定手段として用いるようにしたので、液晶ディスプレイとタッチパネルの電極板を共有させることができ、装置自体の厚みや製造コストの削減を図ることができる。   As described above, in the touch panel device of the present invention, the CF side common electrode provided on the liquid crystal panel is used as a current measuring means for detecting the touch position, so the electrode plate of the liquid crystal display and the touch panel is shared. The thickness of the device itself and the manufacturing cost can be reduced.

また、この発明のタッチパネル装置においては、位置検出のための電流測定を、共通電圧Vcomが一定となるブランキング期間中に行うようにしたので、データラインDLおよびゲートラインGLのカップリングの影響がないので、位置検出のための電流検出の精度を向上させることができ、それにより、位置検出の精度を高めることができる。   Further, in the touch panel device of the present invention, the current measurement for position detection is performed during the blanking period in which the common voltage Vcom is constant, so that the influence of the coupling of the data line DL and the gate line GL is affected. Therefore, the accuracy of current detection for position detection can be improved, thereby improving the accuracy of position detection.

また、この発明のタッチパネル装置においては、図5に示すように、液晶パネル1の4隅においてCF側共通電極14への電圧印加および電流検出ができるようにしたので、4隅で検出した電流値の大きさに基づいてタッチ位置の位置検出ができるので、位置検出の精度を向上させることができる。   Further, in the touch panel device of the present invention, as shown in FIG. 5, voltage application and current detection to the CF side common electrode 14 can be performed at the four corners of the liquid crystal panel 1, so that the current values detected at the four corners. Since the position of the touch position can be detected based on the size of the position, the accuracy of position detection can be improved.

また、この発明のタッチパネル装置においては、図5に示すようにXタブ32およびYタブ34が液晶パネル1の2辺に設けられているので、それらのタブが設けられていない辺の角部分の電流検出ができるように、アレイ配線により、Xタブ32またはYタブ34のいずれかの側から延ばした引き出し線36Bを設けて、4隅での独立した電流検出が行えるようにしたので、安価な改良により、位置検出の精度を向上させることができる。   Further, in the touch panel device of the present invention, as shown in FIG. 5, the X tab 32 and the Y tab 34 are provided on the two sides of the liquid crystal panel 1, so that the corner portions of the sides where the tabs are not provided are provided. Since the lead wires 36B extending from either the X tab 32 or the Y tab 34 are provided by the array wiring so that current can be detected, independent current detection can be performed at the four corners. The accuracy of position detection can be improved by the improvement.

この発明に係るタッチパネル装置の基本構成を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the basic composition of the touchscreen apparatus which concerns on this invention. この発明に係るタッチパネル装置に用いられる液晶パネルの構成を示した分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which showed the structure of the liquid crystal panel used for the touchscreen apparatus which concerns on this invention. この発明に係るタッチパネル装置のパネル構成の一例を示した平面図である。It is the top view which showed an example of the panel structure of the touchscreen apparatus which concerns on this invention. 図3のA−A’断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 3. この発明に係るタッチパネル装置のパネル構成の他の例を示した平面図である。It is the top view which showed the other example of the panel structure of the touchscreen apparatus which concerns on this invention. 図5の点線B部分の配線構成を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the wiring structure of the dotted-line B part of FIG. この発明に係るタッチパネル装置の動作を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed operation | movement of the touchscreen apparatus which concerns on this invention. 従来のタッチパネル装置の構成を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the structure of the conventional touchscreen apparatus. ドット反転駆動の理論的な波形を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the theoretical waveform of the dot inversion drive. ドット反転駆動の実際の波形を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the actual waveform of the dot inversion drive.

符号の説明Explanation of symbols

1 液晶パネル、2 ゲートドライバ、3 データドライバ、4 タイミングコントローラ、5 信号処理回路、6 制御回路、7 記憶装置、8 電源、9 液晶、10 カラーフィルタ基板、11 CF側ガラス基板、12 ブラックマトリクス、13 カラーフィルタ、14 CF側共通電極、20 アレイ基板、21 アレイ側ガラス基板、22 アレイ画素電極、23 アレイ側共通電極、30 表示エリア、31 ブラックマトリクス額縁部、31a 幅、32 Xタブ、33 データライン入力部、34 Yタブ、35 ゲートライン入力部、36,36A 共通電極入力部、37,37A 接合部、DL データライン、GL ゲートライン、TFT 薄膜トランジスタ。   1 liquid crystal panel, 2 gate driver, 3 data driver, 4 timing controller, 5 signal processing circuit, 6 control circuit, 7 storage device, 8 power supply, 9 liquid crystal, 10 color filter substrate, 11 CF side glass substrate, 12 black matrix, 13 color filter, 14 CF side common electrode, 20 array substrate, 21 array side glass substrate, 22 array pixel electrode, 23 array side common electrode, 30 display area, 31 black matrix frame, 31a width, 32 X tab, 33 data Line input part, 34 Y tab, 35 Gate line input part, 36, 36A Common electrode input part, 37, 37A Junction part, DL data line, GL gate line, TFT thin film transistor.

Claims (2)

共通電極を有するカラーフィルタ基板と、画素電極を有するアレイ基板と、前記カラーフィルタ基板と前記アレイ基板との間に設けられた液晶と、前記液晶を駆動させるための駆動手段とを備えたタッチパネル装置であって、
パネル表面に接触物が接触した場合に、前記共通電極を流れる電流値を1以上の複数箇所で測定する電流測定手段と、
測定された前記電流値の大きさに基づいて、前記接触物の接触位置の位置座標を計算する位置座標計算手段と
を備え、
前記電流測定手段は、前記駆動手段が駆動していないブランキング期間中に、前記電流値の測定を行い、
前記共通電極は略々矩形に配線されているものであって、
前記電流測定手段は、前記共通電極の四隅において前記電流値の測定を行う
ことを特徴とするタッチパネル装置。
A touch panel device comprising a color filter substrate having a common electrode, an array substrate having a pixel electrode, a liquid crystal provided between the color filter substrate and the array substrate, and a driving means for driving the liquid crystal Because
A current measuring means for measuring a current value flowing through the common electrode at one or more locations when a contact object contacts the panel surface;
Position coordinate calculation means for calculating the position coordinates of the contact position of the contact object based on the measured magnitude of the current value,
The current measuring means measures the current value during a blanking period when the driving means is not driven,
The common electrode is wired in a substantially rectangular shape,
The current measuring unit measures the current value at four corners of the common electrode. The touch panel device.
前記駆動手段からの信号が入力されるタブが前記パネルの隣接する2辺に設けられており、
前記タブが設けられていない2辺により構成される角部分において前記電流測定手段による前記電流値の測定を行うために、前記タブが設けられている辺から前記角部分まで延長させたアレイ配線の引き出し線を設け、当該引き出し線と前記共通電極との接合部において前記電流値の測定を行うことを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル装置。
Tabs to which signals from the driving means are input are provided on two adjacent sides of the panel,
In order to measure the current value by the current measuring means at the corner portion constituted by the two sides where the tab is not provided, the array wiring extended from the side where the tab is provided to the corner portion The touch panel device according to claim 1, wherein a lead wire is provided, and the current value is measured at a joint portion between the lead wire and the common electrode.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012104093A (en) * 2010-11-08 2012-05-31 Samsung Mobile Display Co Ltd Touch screen panel and manufacturing method for the same
WO2012141148A1 (en) * 2011-04-15 2012-10-18 シャープ株式会社 Touch panel equipped display device and control method for same
JP2013506172A (en) * 2009-09-27 2013-02-21 インファポイント システムズ リミテッド Touch display that can eliminate the effects of touch on the display
JP2014041603A (en) * 2012-07-24 2014-03-06 Japan Display Inc Liquid crystal display unit including touch sensor and electronic device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101385545B1 (en) * 2012-02-17 2014-04-15 (주)세미솔루션 Touch integrated type liquid crystal display unit and driving method thereof
KR102081733B1 (en) 2012-09-10 2020-04-16 삼성디스플레이 주식회사 Method of driving a display panel, display panel driving apparatus for performing the method and display apparatus having the display panel driving apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013506172A (en) * 2009-09-27 2013-02-21 インファポイント システムズ リミテッド Touch display that can eliminate the effects of touch on the display
JP2012104093A (en) * 2010-11-08 2012-05-31 Samsung Mobile Display Co Ltd Touch screen panel and manufacturing method for the same
US8937605B2 (en) 2010-11-08 2015-01-20 Samsung Display Co., Ltd. Touch screen panel and method of fabricating the same
WO2012141148A1 (en) * 2011-04-15 2012-10-18 シャープ株式会社 Touch panel equipped display device and control method for same
JP2014041603A (en) * 2012-07-24 2014-03-06 Japan Display Inc Liquid crystal display unit including touch sensor and electronic device

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