JP2001042296A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＣＤパネルの前面にタッチパネルを配置す
ると、タッチパネルによって透過率が低下するととも
に、タッチパネル特有の写り込みの問題もある。 【解決手段】 マトリクス状に配線されたゲート線１１
-1〜１１-mと信号線１２-1〜１２-nとの交差部分に表示
素子１３が形成されてなるＬＣＤパネル１６において、
信号線１２-1〜１２-nに対して所定の割合でセンス線１
４-1〜１４-kを信号線１２-1〜１２-nと平行に配線する
一方、ゲート線１１-1〜１１-mとセンス線１４-1〜１４
-kとの交差部分には、ゲート線１１-1〜１１-mに対して
所定の割合で接触式のセンサー素子１５を形成する。す
なわち、ＬＣＤパネル１６内に、表示素子１３に対して
所定の割合でセンサー素子１５を内蔵した構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置（Li
quid Crystal Display；ＬＣＤ）に関し、特にタッチセ
ンサ機能を併せ持つ液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今までの液晶表示装置、特にＰＤＡ(Per
sonal Digital Assistant)タイプの液晶表示装置では、
携帯性が求められている。携帯性を重視する場合、操作
が簡単であることが要求されるため、指またはペンで直
接画面を触れることによって情報の入力が可能な、いわ
ゆるタッチセンサ機能をＬＣＤパネルに付加させること
が多い。

【０００３】従来、タッチセンサ機能をＬＣＤパネルに
付加する方法として、一般的に、図１８に示すように、
ＬＣＤパネル１０１の前面にタッチパネル１０２を配置
する方法が採られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常採
用されているタッチパネルは、透過率が悪く、標準タイ
プで８０％弱、高透過タイプで８５％程度の特性しか得
られていない。したがって、ＬＣＤパネル１０１の前面
にタッチパネル１０２を配置した構成の液晶表示装置で
は、タッチパネル１０２によって透過率が低下してしま
うことが問題となっている。しかも、タッチパネル１０
２には、操作者がパネルに写るいわゆる写り込み現象と
いうタッチパネル特有の問題もある。

【０００５】その一方、９０％以上の高透過率が得られ
るタッチパネルもあるが、この種のタッチパネルはコス
トが高い。したがって、高価格設定のできないＰＤＡな
どに使用する液晶表示装置に採用することはできない。
このような背景から、現在、透過率を低下させることな
く、尚且つ、低価格のタッチパネルの機能を併せ持つ液
晶表示装置が要求されている。

【０００６】また、バックライトを使用しない反射型Ｌ
ＣＤパネルにおいては、透過型ＬＣＤパネル以上にタッ
チパネルを採用することは問題となる。すなわち、反射
型ＬＣＤパネルにタッチパネルを付けた場合、先ず外部
からの光がタッチパネルを通過し、ＬＣＤパネル内を通
り、その後、またタッチパネルを通過する光について反
射率となるため、反射型の場合、標準タイプのタッチパ
ネルであるならば、タッチパネルだけで８０％＊８０％
＝６４％と反射率をロスし、反射型液晶表示装置の商品
性を損なうこととなる。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、透過率を低下させる
ことなく、尚且つ、低価格のタッチパネルの機能を併せ
持つ液晶表示装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示装
置は、ＬＣＤパネル上にマトリクス状に配線された複数
行分のゲート線と複数列分の信号線との交差部分に表示
素子が形成されているのに対して、複数列分の信号線に
対して所定の割合で複数本のセンス線を信号線と平行に
配線する一方、複数行分のゲート線と複数本のセンス線
との交差部分には、複数行分のゲート線に対して所定の
割合で接触式のセンサー素子を形成した構成となってい
る。すなわち、ＬＣＤパネル内に、表示素子に対して所
定の割合でセンサー素子を内蔵した構成の液晶表示装置
である。

【０００９】上記構成の液晶表示装置において、ＬＣＤ
パネルに内蔵されたセンサー素子によって接触式のセン
サー装置（タッチパネル）が構成される。そして、各表
示素子に例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のカラー
フィルタが配されている場合を考えると、Ｒ，Ｇ，Ｂの
各表示素子で１画素を構成するとした場合に、一例とし
て、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの表示素子に対して１つの割合で
センサー素子を配すると、画素単位でセンサー素子が配
されることになるため、高精細なセンサー装置を実現で
きる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明の一実施形態に係るアクテ
ィブマトリクス型液晶ディスプレイの構成例を示す概略
構成図である。図１において、透明絶縁基板、例えばガ
ラス基板（図示せず）上には、ｍ行分のゲート線１１-1
〜１１-mおよびｎ列分の信号線１２-1〜１２-nがマトリ
クス状に配線されている。そして、これらゲート線１１
-1〜１１-mと信号線１２-1〜１２-nとの交差部分には表
示素子１３が形成されている。

【００１２】また、信号線１２-1〜１２-nに対して所定
の割合でセンス線１４-1〜１４-kが信号線１２-1〜１２
-nに沿って配線されている。これらセンス線１４-1〜１
４-kとゲート線１１-1〜１１-mとの交差部分には、ゲー
ト線１１-1〜１１-mに対して所定の割合でセンサー素子
１５が形成されている。そして、このｍ行ｎ列分の表示
素子１３が行列状に配置され、かつこれら表示素子１３
に対して所定の割合でセンサー素子１５が配されたガラ
ス基板がＬＣＤパネル１６となる。

【００１３】なお、ｍ行ｎ列分の表示素子１３に対して
センサー素子１５が配置される割合や、表示素子１３お
よびセンサー素子１５の具体的な構成については、後で
詳細に説明する。

【００１４】ＬＣＤパネル１６上において、表示素子１
３が配置されてなる表示領域の例えば図の左側にはＶ
（垂直）ドライバ１７が配置されている。このＶドライ
バ１７の各行の出力端には、ゲート線１１-1〜１１-mの
各一端が接続されている。Ｖドライバ１７は、基本的に
順次転送するシフトレジスタによって構成され、これら
ゲート線１１-1〜１１-mに対して順に走査パルスを与え
て各表示素子１３を行単位で選択することによって垂直
走査を行う。

【００１５】また、表示領域の例えば図の上側にはＨ
（水平）ドライバ１８が、また図の下側にはセンサード
ライバ１９がそれぞれ配置されている。Ｈドライバ１８
およびセンサードライバ１９も、基本的に順次転送する
シフトレジスタによって構成されている。Ｈドライバ１
９の各列の出力端には、信号線１２-1〜１２-nの各一端
が接続されている。Ｈドライバ１９は、信号線１２-1〜
１２-nに対して信号電位を点順次あるいは線順次にて供
給する。

【００１６】一方、信号線１２-1〜１２-nに対して所定
の割合で配線されたセンス線１４−１〜１４−ｋは、各
一端がセンサードライバ１９の対応する出力端にそれぞ
れ接続されている。そして、センス線１４-1〜１４-k
は、センサー素子１５から入力された動作情報を、セン
サードライバ１９による駆動に同期してセンサードライ
バ１９に伝送する。

【００１７】Ｖドライバ１７、Ｈドライバ１８およびセ
ンサードライバ１９は、例えばＬＣＤパネル１６上に配
されたコントローラ２０の制御のもとに、ゲート線１１
-1〜１１-m、信号線１２-1〜１２-nおよびセンス線１４
-1〜１４-kの各駆動を行うようになっている。

【００１８】ここで、表示素子１３およびセンサー素子
１５の具体的な構成について説明する。なお、本実施形
態に係る液晶ディスプレイでは、各表示素子１３にＲ
（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）のカラ
ーフィルタが組み込まれているものとする。

【００１９】先ず、表示素子１３の構成について、図２
の等価回路図を用いて説明する。この表示素子１３は、
画素トランジスタである薄膜トランジスタ（thin film
transistor；ＴＦＴ）２１、補助容量（Ｃｓ）２２およ
び液晶容量（Ｃｌｃ）２３から構成されている。薄膜ト
ランジスタ２１は、リーク電流を制御する例えばＬＤＤ
(Lightly Doped Drain) 構造を採っており、ゲート電極
がゲート線１１（１１-1〜１１-m）に、ソース電極が信
号線１２（１２-1〜１２-n）にそれぞれ接続されてい
る。

【００２０】補助容量２２の一方の電極および液晶容量
２３の画素電極は、薄膜トランジスタ２１のドレイン電
極に接続されている。また、補助容量２２の他方の電極
は、Ｃｓライン２４に接続されている。液晶セル１７の
対向電極には、各素子間で共通に所定の直流電位がコモ
ン電位Ｖｃｏｍとして印加される。液晶の駆動に際して
は、通常、コモン電位Ｖｃｏｍに対して信号電位の極性
を１Ｈ（Ｈは水平走査期間）ごとに反転させる駆動が行
われる。

【００２１】上記構成の表示素子１３において、薄膜ト
ランジスタ２１がオン（導通）状態となると、液晶での
光の透過率が変化するとともに補助容量２２が充電され
る。この充電により、薄膜トランジスタ２１がオフ状態
となっても、補助容量２２の保持電圧による液晶での透
過率状態が、次に薄膜トランジスタ２１がオン状態とな
るまでの間保持される。このような方式により、ＬＣＤ
パネル１６の表示画像における画質向上が図られる。

【００２２】続いて、センサー素子１５の構成につい
て、図３の等価回路図を用いて説明する。このセンサー
素子１５は、接触式センサーの一種である容量形微小変
位センサーの構成を採っている。このセンサー素子１５
では、表示素子１３とは異なって上述した保持特性を必
要としないため、表示素子１３に用いられる補助容量２
２は不要となる。また、薄膜トランジスタ２５として、
必ずしもＬＤＤ構造のものを用いる必要はない。

【００２３】すなわち、センサー素子１５は、薄膜トラ
ンジスタ２５および液晶容量２６によって構成されてい
る。そして、薄膜トランジスタ２５は、ゲート電極がゲ
ート線１１（１１-1〜１１-m）に、ソース電極がセンス
線１４（１４-1〜１４-k）にそれぞれ接続されている。
液晶容量２６は、画素電極が薄膜トランジスタのドレイ
ン電極に接続され、対向電極にコモン電位Ｖｃｏｍが印
加される。

【００２４】次に、表示素子１３およびセンサー素子１
５の具体的な構造の一例について、図４の断面構造図を
用いて説明する。

【００２５】図４において、表示素子１３は、対向基板
３１上にある色のカラーフィルタ（本例では、Ｇのフィ
ルタ）３２Ｇの膜が積層され、その上に透明導電膜であ
るＩＴＯ(Indium Tin Oxide)膜３３が成膜される一方、
ＴＦＴ基板３４上に絶縁膜３５を介して信号線１２（１
２-1〜１２-n）やセンス線１４（１４-1〜１４-k）が配
線され、その上に層間絶縁膜３６を介してＩＴＯ膜３７
が成膜され、対向電極であるＩＴＯ膜３３と画素電極で
あるＩＴＯ膜３７の間に液晶を封入した構成となってい
る。

【００２６】一方、センサー素子１５は、対向基板３１
上に例えば３色のカラーフィルタ３８Ｇ，３８Ｒ，３８
Ｂの各膜が順に積層され、その上にＩＴＯ膜３３が成膜
される一方、ＴＦＴ基板３４側の層間絶縁膜３６上にＩ
ＴＯ膜３９が成膜され、表示素子１３と同様に、対向電
極であるＩＴＯ膜３３と画素電極であるＩＴＯ膜３９の
間に液晶を封入した構成となっている。

【００２７】上記構成のセンサー素子１５では、３色の
カラーフィルタ３８Ｇ，３８Ｒ，３８Ｂの各膜を順に積
層することにより、液晶のギャップ、即ち対向電極（３
３）と画素電極（３９）との間の間隔をなるべく狭くす
る構造を採っている。この構造により、センサー素子１
５の液晶容量を表示素子１３の液晶容量よりも大きくで
きるので、表示素子１３からの電界の影響が受け難くな
る。

【００２８】ここでは、液晶のギャップを狭くするため
に、３色のカラーフィルタ３８Ｇ，３８Ｒ，３８Ｂの各
膜を積層するとしたが、これに限られるものではなく、
単一色のカラーフィルタの膜を同様に積層しても良く、
また必ずしもカラーフィルタの膜を利用する必要もな
い。

【００２９】ただし、画質上の観点から、センサー素子
１５の部分を黒表現する必要があることから、カラーフ
ィルタ３８Ｇ，３８Ｒ，３８Ｂの各膜を積層した方が好
ましい。しかも、カラーフィルタ３８Ｇ，３８Ｒ，３８
Ｂの各膜はいずれかの表示素子１３にも必ず形成される
ものであり、そのときに同時に成膜できることから、特
別な工程を増やすことなく、これまでの組み立てプロセ
スをそのまま使って成膜できる利点もある。

【００３０】なお、本例では、透過型の表示素子の場合
を例に採っていることから、画素電極をＩＴＯ膜３７で
形成するとしたが、反射型の表示素子の場合には、画素
電極を反射膜で形成するようにすれば良く、基本的な構
造は透過型の場合と同じである。

【００３１】また、図４に示した断面構造は、カラーフ
ィルタを対向基板３１側に配した場合の構造であるが、
カラーフィルタをＴＦＴ基板３４側に配した場合にも、
基本的には同様の構造となる。図５に、カラーフィルタ
をＴＦＴ基板３４側に配した場合の断面構造を示す。図
５において、図４と同等部分には同一符号を付して示し
てある。

【００３２】上記構成のセンサー素子１５において、画
素電極（３９）の面積をＳ、対向電極と画素電極との間
の間隔をＤとすると、液晶容量Ｃｌｃは、 Ｃｌｃ＝εε₀ Ｓ／Ｄ で与えられる。上記式から明らかなように、電極間の間
隔Ｄが変化することによって液晶容量Ｃｌｃが変化する
ことがわかる。ただし、ε₀ は真空中の誘電率、εは電
極間絶縁物の比誘電率である。

【００３３】したがって、指やペン等でセンサー素子１
５の部分を押圧することにより、その押圧力によって電
極間の間隔Ｄが変化し、それに伴って液晶容量Ｃｌｃが
変化する。この液晶容量Ｃｌｃの変化には、Ｃｌｃ＝
０、即ちＤ＝０の場合も含まれるものとする。そして、
液晶容量Ｃｌｃが変化したセンサー素子１５の絶対位置
を検知することによってセンサー素子１５からの情報の
入力が可能となる。その絶対位置は、Ｖドライバ１７お
よびセンサードライバ１９によるゲート線１１-1〜１１
-mおよびセンサ線１４-1〜１４-kの駆動によって検知で
きる。

【００３４】センサー素子１５に印加する電圧について
は、液晶の誘電率が大きくなる電圧設定とする。また、
センサー素子１５の検出するレベルのＳ／Ｎを考慮する
と、表示素子１３のように１Ｈごとに交流反転する必要
はない。しかし、直流電圧の印加の状態が長く続くと、
センサー素子１５の周辺の表示素子１３に液晶の直流劣
化による画不良を起こす可能性もあるので、その対策と
して、１フィールドごとに交流反転を行うようにすれば
良い。

【００３５】続いて、ｍ行ｎ列分の表示素子１３に対す
るセンサー素子１５の配置の割合について述べる。

【００３６】その一例として、図６に示すように、Ｒ，
Ｇ，Ｂの表示素子で１つの画素を構成するとした場合
に、全ての画素にセンサー素子１５を設ける配置例が考
えられる。この配置例の場合には、画素単位で、即ち画
素数分だけセンサー素子１５がＬＣＤパネル１６内に配
置されるため、高精細なセンサー装置を実現できること
になる。しかしながら、液晶表示装置として扱った場合
は、センサー素子１５が配置された分だけ透過率が低下
することになる。しかも、図１において、センサードラ
イバ１９の転送周波数（転送スピード）が、Ｈドライバ
１８と同じ周波数となり、高速回路で構成しなければな
らないことになる。

【００３７】他の例として、図７に示すように、適当な
画素エリア（例えば、３ｍｍ×３ｍｍ）に一つずつセン
サー素子１５を設ける配置例が考えられる。この配置例
の場合には、図６の配置例の場合のような高精細なセン
サー装置とはならないが、センサードライバ１９を比較
的低速用回路で構成することが可能となる。

【００３８】また、具体的には、図８に示すようなレイ
アウトとなるため、信号線１２（１２-1〜１２-n）と平
行に配線されているセンス線１４（１４-1〜１４-k）の
面積分だけ、透過率は低下してしまう。ただし、これは
透過型の場合であり、反射型の場合には、そのセンス線
１４（１４-1〜１４-k）は不透明である反射面（画素電
極）の下に配置できるため、反射率を低下させることは
ない。なお、図８において、各素子相互間の間隔（幅）
は、Ｒ，Ｇ，Ｂの輝度バランスのために同じ幅に設定さ
れている。

【００３９】さらに他の例として、図９に示すように、
１画素を構成するＲ，Ｇ，Ｂの表示素子の一つ、例えば
３色のうち一番透過率の悪いＢの表示素子をセンサー素
子１５として使用する配置例である。この配置例の場合
にも、図７の配置例の場合と同様のことが言えるが、１
画素を構成するＲ，Ｇ，Ｂの一つの素子面積をそのまま
センサーエリアとして使えるため、感度の良いセンサー
装置を実現できることになる。

【００４０】ただし、１画素を構成の３素子中の１素子
（本例では、Ｂ素子）を表示素子としてではなくセンサ
ー素子として使うため、その１素子の欠落分、ミクロ的
に色ずれが発生してしまうことが考えられる。しかし、
適当な画素エリア（例えば、３ｍｍ×３ｍｍ）に１セン
サー素子を配置させるならば、一例として、約５００表
示素子中で１素子分がセンサー素子として扱われるに過
ぎず、またその上、それを画質的に目立たないＢの表示
素子の１素子分をセンサー素子として置き換えるなら、
画面全体を見て、ミクロ的な色ずれ等は問題ないと思わ
れる。

【００４１】なお、上述したセンサー素子１５の配置例
は一例に過ぎず、他にもいくつかのパターンが考えられ
る。

【００４２】図１０は、図６の配置例の場合のセンサー
ドライバ１９とセンス線１４（１４-1〜１４-k）との関
係を示す概略構成図である。この場合のタイミング関係
を図１１に示す。なお、図１１のタイミングチャートに
おいて、ｈｃｋはＨドライバ１８に与えられる水平クロ
ックである。また、Ｈドライバ１８はアナログ点順次型
であり、水平クロックｈｃｋの期間ｔで１画素分のサン
プリングを行う。

【００４３】図１０において、センサードライバ１９
は、センサー出力線４１と、このセンサー出力線４１と
センス線１４-1，１４-2，１４-3，……との間に接続さ
れた例えばＣＭＯＳトランスミッションゲートよりなる
アナログスイッチ４２-1，４２-2，４２-3，……と、こ
れらアナログスイッチ４２-1，４２-2，４２-3，……を
順次駆動するシフトレジスタ４３とを有する構成となっ
ている。

【００４４】シフトレジスタ４３は、センススタートパ
ルスＳｓｔが与えられることによってセンスクロックＳ
ｃｋに同期してシフト動作を行い、各転送段からセンス
パルスＳ１，Ｓ２，Ｓ３，……を順次出力し、アナログ
スイッチ４２-1，４２-2，４２-3，……に与える。する
と、アナログスイッチ４２-1，４２-2，４２-3，……
は、センスパルスＳ１，Ｓ２，Ｓ３，……に応答して順
次オン状態となる。

【００４５】センサー出力線４１は、図１２に示すよう
に、出力パッド１６Ａを通してＬＣＤパネル１６の外部
の検出線４４に接続される。この検出線４４には、セン
サー出力線４１を通して検出線４４に流れる電流を検出
する検出回路４５が接続されている。

【００４６】ここで、あるセンサー素子が例えば指で押
されたとすると、その押圧力によってそのセンサー素子
の液晶ギャップ（図４の間隔Ｄ）が狭くなり、そのセン
サー素子の液晶容量（図３の容量Ｃｌｃ）が増加する。
今、液晶黒表示の場合の比誘電率をε、センサー素子
（電極）面積をＳ、液晶ギャップの変化分をΔＤとする
と、液晶容量Ｃｌｃｋ増加分ΔＣは、 ΔＣ＝εＳ／ΔＤ となる。

【００４７】そのセンサー素子が指で押されているとき
に、Ｖドライバ１７およびセンサードライバ１９がその
素子をスキャンすれば、指で押されていないセンサー素
子、即ち液晶ギャップＤが一定のセンサー素子に比べ
て、液晶容量がＣｌｃが大きい分だけ、充放電電流が増
大する。この充放電電流は、検出回路４５から検出線４
４、センサー出力線４１、アナログスイッチ４２-1，４
２-2，４２-3，……およびセンス線１４-1，１４-2，１
４-3，……を通して、指で押されているセンサー素子に
流れる。

【００４８】検出線４４に流れる充放電電流の波形を図
１３に示す。この波形図から明らかなように、１フィー
ルド（１Ｆ）期間ごとに充放電電流の極性が反転し、ま
た指で押されたセンサー素子をスキャンしたときには液
晶容量Ｃｌｃが大きいため充放電電流が大きく変化し、
押されていないセンサー素子をスキャンしたときには液
晶容量Ｃｌｃが変動しないため充放電電流が一定であ
る。したがって、検出回路４５において、指で押された
場合と押されていない場合の充放電電流の差分をとり、
かつそのときのＸＹアドレスとの対応をとることによ
り、指で押されたセンサー素子を特定できることにな
る。

【００４９】図１４は、図７の配置例の場合のセンサー
ドライバ１９とセンス線１４（１４-1〜１４-k）との関
係を示す概略構成図である。この場合のタイミング関係
を図１１に示す。図７の配置例の場合には、図６の配置
例の場合に比べてセンス線１４の本数が減るだけであ
り、それ以外の構成については、基本的に、図１０の構
成と同じである。このとき、図１５のタイミングチャー
トから明らかなように、センス線１４の本数が少ないこ
とから、シフトレジスタ４３には、水平クロックｈｃｋ
を分周して得られるセンスクロックＳｃｋが与えられる
ことになる。

【００５０】以上説明したセンサードライバ１９の各構
成例において、センサードライバ１９は、必ずしも、Ｈ
ドライバ１８と同期する必要はなく、また水平クロック
ｈｃｋを分周した周波数で動作する必要もない。ただ
し、センサー素子のスイッチングを画素領域に展開され
ている画素トランジスタを利用して行い、画素領域内の
構造の複雑化を避けるならば、センサードライバ１９を
Ｈドライバ１８と同期させたり、水平クロックｈｃｋを
分周した周波数で動作させるのが好ましい。このとき、
外部システムの簡略化のため、その分周回路をＬＣＤパ
ネル内部に構成できる利点もある。

【００５１】なお、上記実施形態では、センサードライ
バ１９をＨドライバ１８とは別に設ける構成としたが、
Ｈドライバ１８をセンサードライバ１９に兼用すること
も可能である。この構成によれば、センサードライバ１
９を省略できる分だけシステム全体の回路構成を簡略化
できるとともに、ＬＣＤパネル１６の小型化が図れるこ
とになる。

【００５２】また、上記実施形態では、図１から明らか
なように、Ｖドライバ１７、Ｈドライバ１８およびセン
サードライバ１９を共にＬＣＤパネル１６上に配置し構
成のアクティブマトリクス型液晶表示装置に適用した場
合について説明したが、本発明は、かかる構成のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置への適用に限られるもの
ではない。

【００５３】例えば、図１６に示すように、Ｖドライバ
１７およびセンサードライバ１９をＬＣＤパネル１６上
に配置し、Ｈドライバ（図示せず）についてはＬＣＤパ
ネル１６とは別体の外部の回路基板（図示せず）上に配
置し、Ｈドライバ１８の各列の出力端子と信号線１２-
1，１２-2，１２-3，……，１２-nとを出力パッド１６
Ａを通して接続した構成のアクティブマトリクス型液晶
表示装置にも同様に適用可能である。

【００５４】さらには、いわゆる時分割駆動方式のアク
ティブマトリクス型液晶表示装置にも同様に適用可能で
ある。この時分割駆動方式のアクティブマトリクス型液
晶表示装置は、図１７に示すように、Ｖドライバ１７お
よびセンサードライバ１９をＬＣＤパネル１６上に配置
し、Ｈドライバ（図示せず）についてはＬＣＤパネル１
６とは別体の外部の回路基板（図示せず）上に配置す
る。

【００５５】そして、複数本の信号線（本例では、３本
の信号線）を１単位とし、この１単位内の３本の信号線
に与える信号電位を時系列でＨドライバから出力する一
方、ＬＣＤパネル１６上には３時分割に対応した３本の
信号線を１単位として時分割スイッチ群４６を設け、こ
の時分割スイッチ群４６の各時分割スイッチにてＨドラ
イバから時系列で出力される信号電位を時分割して３本
の信号線に順次与える構成となっている。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＬＣＤパネル内に接触式のセンサー素子を内蔵したこと
により、ＬＣＤパネルの前面に透過率の悪いタッチパネ
ルを設ける必要がなくなるため、透過型パネルにあって
は約２０％の透過率ロス分を、反射形パネルにあっては
約３６％の反射率ロス分を解消できるとともに、タッチ
パネル特有の問題である写り込み現象を解消でき、しか
もタッチセンサ機能を併せ持つＬＣＤモジュール構造を
タッチパネルの厚さ分だけ薄く実現可能となる。また、
タッチパネルおよびそれに作り込むコントローラの一部
分のコストを削減できるとともに、現在の組み立てプロ
セスをそのまま利用して作成可能であるため、タッチセ
ンサ機能を併せ持つＬＣＤモジュール構造を低コストに
て提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るアクティブマトリク
ス型液晶ディスプレイの構成例を示す概略構成図であ
る。

【図２】表示素子の等価回路図である。

【図３】センサー素子の等価回路図である。

【図４】表示素子およびセンサー素子の構造の一例を示
す断面構造図である。

【図５】表示素子およびセンサー素子の構造の他の例を
示す断面構造図である。

【図６】表示素子に対するセンサー素子の配置例の一例
を示す図である。

【図７】表示素子に対するセンサー素子の配置例の他の
例を示す図である。

【図８】表示素子およびセンサー素子の配置の一例を示
す配線図である。

【図９】表示素子に対するセンサー素子の配置例のさら
に他の例を示す図である。

【図１０】センサー素子を画素単位で配置した場合のセ
ンサードライバの構成の一例を示すブロック図である。

【図１１】センサー素子を画素単位で配置した場合の駆
動タイミングを示すタイミングチャートである。

【図１２】検出回路の一例を示す概略構成図である。

【図１３】センサー素子の出力波形を示す波形図であ
る。

【図１４】センサー素子を適当な画素エリアに１つの割
合で配置した場合のセンサードライバの構成の一例を示
すブロック図である。

【図１５】センサー素子を適当な画素エリアに１つの割
合で配置した場合の駆動タイミングを示すタイミングチ
ャートである。

【図１６】別の駆動方式のパネル構成を示す概略構成図
である。

【図１７】時分割駆動方式のパネル構成を示す概略構成
図である。

【図１８】従来例を示す概略斜視図である。

【符号の説明】

１１-1〜１１-m…ゲート線、１２-1〜１２-n…信号線、
１３…表示素子、１４-1〜１４-k…センス線、１５…セ
ンサー素子、１６…ＬＣＤパネル、１７…Ｖドライバ、
１８…Ｈドライバ、１９…センサードライバ、２１，２
５…薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、２２…補助容量、２
３，２６…液晶容量、３１…対向基板、３２Ｇ，３８
Ｇ，３８Ｒ，３８Ｂ…カラーフィルタ、３４…ＴＦＴ基
板、４１…センサー出力線、４２-1〜４２-4…アナログ
スイッチ、４３…シフトレジスタ、４５…検出回路

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H089 HA15 QA11 TA02 TA09 TA12 UA09 2H093 NA16 NA43 NC09 NC11 NC22 NC34 NC35 NC52 NC72 ND01 ND49 NE06 5B087 AA09 AB04 AE09 CC02 CC12 CC16 CC26 CC32 5C006 AA22 BB16 BC06 BC20 BF38 EB05 EC05 FA41 FA51 FA54 5C080 AA10 BB05 DD03 DD22 FF11 JJ02 JJ04 JJ05 JJ06

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々平行に配線された複数行分のゲート
   線と、 これらゲート線に対して直交する方向に各々平行に配線
   された複数列分の信号線と、 前記複数行分のゲート線と前記複数列分の信号線との交
   差部分に形成された表示素子群と、 前記複数行分のゲート線を順次駆動する垂直駆動手段
   と、 前記複数列分の信号線に信号電位を与える水平駆動手段
   と、 前記複数列分の信号線に対して所定の割合で平行に配線
   された複数本のセンス線と、 前記複数行分のゲート線と前記複数本のセンス線との交
   差部分に、前記複数行分のゲート線に対して所定の割合
   で形成された接触式のセンサー素子群と、 前記複数本のセンス線を順次駆動するセンサー駆動手段
   と を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記センサー素子群は、２枚の透明絶縁
   基板にそれぞれ設けられた２つの電極間に液晶が封入さ
   れてなることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装
   置。
3. 【請求項３】 前記センサー素子群のうちの１つのセン
   サー素子は、前記表示素子群の１つの表示素子と隣接し
   て形成されていることを特徴とする請求項２記載の液晶
   表示装置。
4. 【請求項４】 前記センサー素子群のうちの１つのセン
   サー素子は、前記表示素子群の１つの表示素子に代えて
   形成されていることを特徴とする請求項２記載の液晶表
   示装置。
5. 【請求項５】 前記センサー素子群は、前記２枚の透明
   絶縁基板の一方とこれに配される前記２つの電極の一方
   との間に形成される膜の厚さによって前記２つの電極間
   のギャップが設定されることを特徴とする請求項２記載
   の液晶表示装置。
6. 【請求項６】 前記２枚の透明絶縁基板の一方とこれに
   配される前記２つの電極の一方との間に形成される膜が
   カラーフィルタ膜であることを特徴とする請求項５記載
   の液晶表示装置。
7. 【請求項７】 前記カラーフィルタ膜としてＲ（赤），
   Ｇ（緑），Ｂ（青）の各フィルタ膜が積層されているこ
   とを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
8. 【請求項８】 前記センサー素子群の各センサー素子に
   流れる電流に基づいてそのセンサー素子の動作を検出す
   る検出手段を有することを特徴とする請求項１記載の液
   晶表示装置。
9. 【請求項９】 前記センサー駆動手段は、センサー出力
   線と、前記複数本のセンス線の各々と前記センサー出力
   線との間に接続されたスイッチ群と、前記スイッチ群の
   各スイッチを順次駆動するシフトレジスタとを有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
10. 【請求項１０】 前記センサー出力線に流れる電流に基
    づいて、前記センサー素子群のうちの１つのセンサー素
    子の動作を検出する検出手段を有することを特徴とする
    請求項９記載の液晶表示装置。
11. 【請求項１１】 前記センサ駆動手段は、前記水平駆動
    手段に同期して、または前記水平駆動手段の駆動周波数
    を分周した周波数で動作することを特徴とする請求項１
    記載の液晶表示装置。