JP2003066417A - Touch sensor integrated type display device - Google Patents
Touch sensor integrated type display deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、表示面上において
ペンや指の接触した位置を検出することのできる表示装
置に関しており、液晶表示装置や有機ＥＬ装置に適用さ
れる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device capable of detecting a contact position of a pen or a finger on a display surface, and is applied to a liquid crystal display device or an organic EL device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】タッチセンサまたはタッチパネルは、指
やペンなどによる接触が行われた場所の位置検出を行う
ための入力装置である。位置検出の方式としては、静電
容量結合方式、抵抗膜方式、赤外線方式、超音波方式、
電磁誘導／結合方式等が知られている。2. Description of the Related Art A touch sensor or a touch panel is an input device for detecting the position of a place where contact is made with a finger or a pen. Position detection methods include capacitive coupling method, resistance film method, infrared method, ultrasonic method,
An electromagnetic induction / coupling method is known.
【０００３】現在広く採用されている「抵抗膜方式」に
よれぱ、２枚の透明抵抗膜を対向させ、ペン等で触れら
れた部分で抵抗膜同士が接触することを利用して位置の
検出を行っている。According to the "resistive film method" which is widely used at present, two transparent resistive films are made to face each other, and the position detection is carried out by utilizing the contact of the resistive films with each other where they are touched by a pen or the like. It is carried out.
【０００４】このようなタッチパネルをディスプレイと
一体的に使用する場合、例えば、液晶表示パネルなどの
画像表示部の前面にタッチパネルを配置することにな
る。例えば、抵抗膜方式によるタッチパネルの場合は、
まず、２枚の透明抵抗膜を接着剤によって張り合わせ、
抵抗シートを作製した後、この抵抗シートを接着剤によ
って画像表示装置の前面部に張り付けることによって一
体化が達成される。なお、特表昭５６−５００２３０号
公報には、静電容量結合方式によるタッチパネルの基本
装置が開示されている。When such a touch panel is used integrally with a display, for example, the touch panel is arranged in front of an image display unit such as a liquid crystal display panel. For example, in the case of a resistive touch panel,
First, attach two transparent resistance films with an adhesive,
After the resistance sheet is manufactured, the resistance sheet is attached to the front surface of the image display device with an adhesive to achieve the integration. In addition, Japanese Patent Publication No. 56-500230 discloses a basic device for a touch panel by a capacitive coupling method.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のタッチセンサを
画像表示装置と一体化して使用するには、表示装置の表
面にタッチパネルを重ね合わせていた。この場合、表示
面上にタッチパネルが存在することにより、表示装置か
らの光の透過率が減少し、表示品位が損なわれてしまう
という問題があった。例えば、抵抗膜方式のタッチパネ
ルの場合、２枚の抵抗膜間に屈折率の異なる空気が存在
するため、光の透過率が特に悪かった。In order to use the conventional touch sensor integrally with the image display device, a touch panel is overlaid on the surface of the display device. In this case, the presence of the touch panel on the display surface causes a problem that the transmittance of light from the display device is reduced and the display quality is impaired. For example, in the case of a resistance film type touch panel, since light having different refractive indexes exists between the two resistance films, the light transmittance is particularly poor.
【０００６】更に、タッチパネルを追加することによ
り、装置全体の厚みや重量が大きくなるという問題点も
あった。Further, there is a problem that the thickness and weight of the entire device are increased by adding the touch panel.
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その主な目的は、表示特性の劣化を招かず、軽
量で小型化に適したタッチセンサ一体型表示装置を提供
することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and its main purpose is to provide a touch sensor integrated display device which is lightweight and suitable for miniaturization without causing deterioration of display characteristics. is there.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明による表示装置
は、第１の面上にマトリクス状に配列された複数の画素
電極を有するアクティブマトリクス基板と、前記アクテ
ィブマトリクス基板の第１の面に対向する透明対向電極
とを備えた表示装置であって、更に、前記透明対向電極
に対して表示用の電圧または電流を供給する第１の回路
と、前記透明対向電極の複数の箇所から流れる電流を検
出する第２の回路と、前記第１の回路および第２の回路
のいずれか一方を前記透明共通電極と電気的に導通させ
るスイッチング回路とを備えている。In a display device according to the present invention, an active matrix substrate having a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix on a first surface and a first surface of the active matrix substrate are opposed to each other. And a first circuit for supplying a display voltage or current to the transparent counter electrode, and a current flowing from a plurality of points of the transparent counter electrode. A second circuit for detection and a switching circuit for electrically connecting one of the first circuit and the second circuit to the transparent common electrode are provided.
【０００９】好ましい実施形態において、前記スイッチ
ング回路は、前記第１の回路または第２の回路と前記透
明共通電極との電気的接続を制御信号に応答して周期的
に切り替える。In a preferred embodiment, the switching circuit periodically switches electrical connection between the first circuit or the second circuit and the transparent common electrode in response to a control signal.
【００１０】好ましい実施形態において、前記第１の回
路の少なくとも一部、前記第２の回路の少なくとも一
部、および前記スイッチング回路は、前記基板上に形成
された薄膜トランジスタを有している。In a preferred embodiment, at least a part of the first circuit, at least a part of the second circuit, and the switching circuit have thin film transistors formed on the substrate.
【００１１】好ましい実施形態において、前記薄膜トラ
ンジスタは、前記基板上に堆積された多結晶シリコンを
有している。In a preferred embodiment, the thin film transistor has polycrystalline silicon deposited on the substrate.
【００１２】好ましい実施形態において、前記透明対向
電極は、分割された複数の領域を有しており、前記複数
の領域の各々の両端を流れる電流が前記第２の回路によ
って検出される。[0012] In a preferred embodiment, the transparent counter electrode has a plurality of divided regions, and a current flowing across each of the plurality of regions is detected by the second circuit.
【００１３】好ましい実施形態において、前記複数の画
素電極と前記透明対向電極との間に設けられた液晶層を
有する。In a preferred embodiment, a liquid crystal layer is provided between the plurality of pixel electrodes and the transparent counter electrode.
【００１４】好ましい実施形態において、前記透明対向
電極は、前記基板に対向する他の基板上に形成されてお
り、前記液晶層は両基板間に封入されている。In a preferred embodiment, the transparent counter electrode is formed on another substrate facing the substrate, and the liquid crystal layer is sealed between both substrates.
【００１５】好ましい実施形態において、前記複数の画
素電極と前記透明対向電極との間に設けられた有機ＥＬ
層を有している。In a preferred embodiment, an organic EL provided between the plurality of pixel electrodes and the transparent counter electrode.
Have layers.
【００１６】本発明による表示装置は、第１の面上に配
列された複数の走査電極を有する第１基板と、前記第１
基板の第１の面に対向するデータ電極を有する第２基板
を備えた表示装置であって、更に、前記データ電極に対
して表示用の電圧または電流を供給する第１の回路と、
前記データ電極の複数の箇所から流れる電流を検出する
第２の回路と、前記第１の回路および第２の回路のいず
れか一方を前記データ電極と電気的に導通させるスイッ
チング回路とを備えている。A display device according to the present invention comprises a first substrate having a plurality of scanning electrodes arranged on a first surface, and the first substrate.
A display device comprising a second substrate having a data electrode facing a first surface of the substrate, further comprising a first circuit for supplying a display voltage or current to the data electrode,
A second circuit that detects a current flowing from a plurality of locations of the data electrode and a switching circuit that electrically connects one of the first circuit and the second circuit to the data electrode. .
【００１７】本発明による表示装置は、第１の面上に配
列された複数の第１電極を有する第１基板と、前記第１
基板の第１の面に対向する複数の第２電極を有する第２
基板を備えた表示装置であって、更に、各第１電極に対
して表示用の電圧または電流を供給する第１の回路と、
各第１電極の複数の箇所から流れる電流を検出する第２
の回路と、前記第１の回路および第２の回路のいずれか
一方を前記第１電極と電気的に導通させるスイッチング
回路とを備えている。A display device according to the present invention includes a first substrate having a plurality of first electrodes arranged on a first surface, and the first substrate.
A second electrode having a plurality of second electrodes facing the first surface of the substrate
A display device comprising a substrate, further comprising a first circuit for supplying a display voltage or current to each first electrode,
Second detecting current flowing from a plurality of locations of each first electrode
And a switching circuit electrically connecting one of the first circuit and the second circuit to the first electrode.
【００１８】好ましい実施形態において、前記第１の回
路の少なくとも一部、前記第２の回路の少なくとも一
部、および前記スイッチング回路は、前記基板上に形成
された薄膜トランジスタを有している。In a preferred embodiment, at least a part of the first circuit, at least a part of the second circuit, and the switching circuit have thin film transistors formed on the substrate.
【００１９】好ましい実施形態において、前記薄膜トラ
ンジスタは、前記基板上に堆積された多結晶シリコンを
有している。In a preferred embodiment, the thin film transistor has polycrystalline silicon deposited on the substrate.
【００２０】好ましい実施形態において、前記第１基板
と第２基板との間に設けられた液晶層を有する。In a preferred embodiment, a liquid crystal layer is provided between the first substrate and the second substrate.
【００２１】本発明による表示装置は、２次元的に広が
る表示面を有する表示媒体と、前記表示媒体の選択され
た領域に電界を形成する駆動手段と、前記表示面に平行
な面内における外部からの接触ポイントを静電容量結合
方式によって検出する位置検知手段とを備えた表示装置
であって、前記駆動手段は、透明電極を有しており、前
記位置検知手段は、前記透明電極の複数の部分と電気的
に接続され、前記接触ポイントに対応した電流を検知す
る。The display device according to the present invention comprises a display medium having a two-dimensionally extending display surface, driving means for forming an electric field in a selected region of the display medium, and an external device in a plane parallel to the display surface. And a position detecting means for detecting a contact point from the electrostatic capacitance coupling method, wherein the driving means has a transparent electrode, and the position detecting means is a plurality of the transparent electrodes. And is electrically connected to the part of FIG. 1 to detect a current corresponding to the contact point.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明による表示装置の実施形態を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a display device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２３】まず図１を参照する。図１は、本発明を液
晶表示装置に適用した場合の構成を模式的に示してい
る。図中、下方から順番に、バックライト１、拡散シー
ト２、第１偏光板３、基板（第１基板）４、ＴＦＴアレ
イ５、液晶層６、対向導電膜７、カラーフィルタ８、対
向基板（第２基板）９、および第２偏光板１０が積層さ
れている。First, referring to FIG. FIG. 1 schematically shows the configuration when the present invention is applied to a liquid crystal display device. In the figure, the backlight 1, the diffusion sheet 2, the first polarizing plate 3, the substrate (first substrate) 4, the TFT array 5, the liquid crystal layer 6, the counter conductive film 7, the color filter 8, the counter substrate ( The second substrate 9 and the second polarizing plate 10 are laminated.
【００２４】以下、本実施形態における液晶表示装置の
構成をより具体的に説明する。The configuration of the liquid crystal display device according to this embodiment will be described more specifically below.
【００２５】ガラスやプラスチックなどの透明絶縁材料
から形成された基板４の第１の面上には、ＴＦＴアレイ
５が形成され、画素電極（不図示）がマトリクス状に配
列されている。画素電極はアクティブマトリクス方式で
駆動されるため、ＴＦＴアレイ５などが形成された状態
の基板４を、本明細書では「アクティブマトリクス基
板」と称することとする。A TFT array 5 is formed on the first surface of the substrate 4 formed of a transparent insulating material such as glass or plastic, and pixel electrodes (not shown) are arranged in a matrix. Since the pixel electrodes are driven by the active matrix method, the substrate 4 on which the TFT array 5 and the like are formed is referred to as an "active matrix substrate" in this specification.
【００２６】基板４上のＴＦＴアレイは、非晶質シリコ
ンや多結晶シリコンなどの半導体薄層を有する薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）が配列されたものである。実際の基
板４には、表示領域の周辺外側に広がった領域があり、
その領域には表示領域内の画素用ＴＦＴを駆動し、画素
電極に所望量の電荷を供給するための駆動回路（ゲート
ドライバおよびソースドライバ）が形成されている。好
ましい態様では、駆動回路を構成するトランジスタを、
表示領域内のＴＦＴアレイを構成するトランジスタと同
様のＴＦＴから形成する。この場合、駆動回路の動作速
度を高めるには、多結晶シリコン膜を用いて作製したＴ
ＦＴを用いて駆動回路およびＴＦＴアレイを構成するこ
とが好ましい。ＴＦＴの動作速度をできるだけ高めるに
は、多結晶シリコン膜中のキャリアが粒界を横切るとき
に感じるバリアを可能な限り低くすることが望ましく、
ＣＧＳ（連続粒界シリコン）膜を用いてＴＦＴを作製す
ることが望ましい。The TFT array on the substrate 4 is an array of thin film transistors (TFTs) having thin semiconductor layers such as amorphous silicon and polycrystalline silicon. The actual substrate 4 has a region that extends outside the periphery of the display region,
A drive circuit (gate driver and source driver) for driving the pixel TFT in the display region and supplying a desired amount of electric charge to the pixel electrode is formed in that region. In a preferred embodiment, the transistor that constitutes the drive circuit is
It is formed from TFTs similar to the transistors forming the TFT array in the display area. In this case, in order to increase the operation speed of the drive circuit, the T formed using a polycrystalline silicon film is used.
It is preferable to configure the driving circuit and the TFT array using FT. In order to increase the operation speed of the TFT as much as possible, it is desirable to lower the barrier felt by the carriers in the polycrystalline silicon film as they cross the grain boundaries,
It is desirable to manufacture a TFT using a CGS (continuous grain boundary silicon) film.
【００２７】なお、ＴＦＴアレイを構成する画素用ＴＦ
Ｔは、不図示の配線（ゲート配線およびデータ線）を介
して駆動回路に接続されている。また、アクティブマト
リクス基板の上にはＴＦＴアレイを覆うように不図示の
保護膜や配向膜が設けられている。The pixel TFs that form the TFT array
T is connected to the drive circuit via wirings (gate wirings and data lines) not shown. Further, a protective film and an alignment film (not shown) are provided on the active matrix substrate so as to cover the TFT array.
【００２８】アクティブマトリクス基板に対向する基板
９の液晶側の面には、カラーフィルタ８と、透明導電膜
（例えばＩＴＯ膜）から形成された対向導電膜７とがこ
の順序で積層されている。A color filter 8 and a counter conductive film 7 formed of a transparent conductive film (for example, an ITO film) are laminated in this order on the liquid crystal side surface of the substrate 9 facing the active matrix substrate.
【００２９】アクティブマトリクス基板と対向基板９と
の間に設けられた液晶層６の各部に対しては、対向導電
膜７と不図示の画素電極とによって所望の電圧が印加さ
れる。この電圧印加により、液晶分子の方向が変化し、
バックライト１から出た光を変調することができる。A desired voltage is applied to each part of the liquid crystal layer 6 provided between the active matrix substrate and the counter substrate 9 by the counter conductive film 7 and a pixel electrode (not shown). By applying this voltage, the direction of liquid crystal molecules changes,
The light emitted from the backlight 1 can be modulated.
【００３０】図１に示す基本的な構成は、従来の液晶表
示装置に広く採用されているものである。本発明では、
図１の対向導電膜７を表示用の共通電極としてのみ用い
るのではなく、位置検出用導電膜（透明抵抗膜）として
も用いる。The basic structure shown in FIG. 1 is widely adopted in conventional liquid crystal display devices. In the present invention,
The counter conductive film 7 in FIG. 1 is used not only as a common electrode for display but also as a conductive film for position detection (transparent resistance film).
【００３１】前述したように位置検出用導電膜を従来の
液晶表示装置に追加した場合は、表示品位が低下するだ
けでなく、液晶表示のための信号が位置検出用の信号に
対してノイズとして働くという問題もある。このため、
偏光板１０と位置検出層の間にノイズを軽減させる絶縁
層が必要となり、表示品位劣化を更に大きしてしまう場
合がある。しかしながら、本実施形態では、対向導電膜
７を表示用共通電極として用いるときと位置検出用導電
膜として用いるときとを時間的に分離し、交互に切り替
えるため、上記の表示品位劣化の問題を解決することが
できる。As described above, when the position detecting conductive film is added to the conventional liquid crystal display device, not only the display quality is deteriorated, but also the signal for liquid crystal display becomes a noise with respect to the signal for position detecting. There is also the problem of working. For this reason,
An insulating layer for reducing noise is required between the polarizing plate 10 and the position detection layer, which may further deteriorate the display quality. However, in the present embodiment, when the counter conductive film 7 is used as the common electrode for display and when it is used as the conductive film for position detection, they are temporally separated and alternately switched. Therefore, the above problem of display quality deterioration is solved. can do.
【００３２】本実施形態で用いる対向導電膜７の４隅に
は、位置検出用の電極が形成されている。これらの電極
には交流電圧が印加され、対向導電膜７内で勾配の小さ
な電界が略均一に形成される。Electrodes for position detection are formed at four corners of the counter conductive film 7 used in this embodiment. An AC voltage is applied to these electrodes, and an electric field with a small gradient is formed substantially uniformly in the counter conductive film 7.
【００３３】偏光板１０、あるいは、その上に形成され
た他の絶縁部材の表面をペンや指によって触れた場合、
対向導電膜７がグランド（接地面）と容量的に結合され
る。この容量とは、偏光板１０と対向導電膜７の間の容
量、および、人と地面との間に存在する容量の合計であ
る。When the surface of the polarizing plate 10 or the surface of another insulating member formed thereon is touched with a pen or a finger,
The opposing conductive film 7 is capacitively coupled to the ground (ground plane). This capacity is the total of the capacity between the polarizing plate 10 and the counter conductive film 7 and the capacity existing between the person and the ground.
【００３４】容量結合した接触部分と対向導電膜７の各
電極との間における電気抵抗値は、接触部分と各電極と
の間の距離に比例する。したがって、対向導電膜７の４
隅の電極を介して、接触部分と各電極の間の距離に比例
した電流が流れることになる。これらの電流の大きさを
検出すれば、接触部分の位置座標を求めることができ
る。The electric resistance value between the capacitively coupled contact portion and each electrode of the counter conductive film 7 is proportional to the distance between the contact portion and each electrode. Therefore, 4 of the counter conductive film 7
A current proportional to the distance between the contact portion and each electrode will flow through the corner electrode. If the magnitudes of these currents are detected, the position coordinates of the contact portion can be obtained.
【００３５】次に、図２を参照しながら、本発明で採用
する静電容量結合方式による位置検出方法の基本原理を
説明する。Next, with reference to FIG. 2, the basic principle of the position detecting method by the capacitive coupling method adopted in the present invention will be explained.
【００３６】図２では、説明を簡単にするため、電極Ａ
および電極Ｂに挟まれた１次元抵抗体が示されている。
実際の表示装置では、２次元的な広がりを持つ対向導電
膜がこの１次元抵抗体と同様の機能を発揮する。In FIG. 2, in order to simplify the explanation, the electrode A
And a one-dimensional resistor sandwiched between electrodes B is shown.
In an actual display device, the opposing conductive film having a two-dimensional spread exhibits the same function as this one-dimensional resistor.
【００３７】電極Ａおよび電極Ｂのそれぞれには、電流
−電圧変換用の抵抗ｒが接続されている。電極Ａ、Ｂ
は、後に説明するスイッチング回路を介して位置検出回
路に接続される。本実施形態では、これらの回路はアク
ティブマトリクス基板上に形成されている。A resistance r for current-voltage conversion is connected to each of the electrodes A and B. Electrodes A and B
Is connected to the position detection circuit via a switching circuit described later. In this embodiment, these circuits are formed on the active matrix substrate.
【００３８】電極Ａとグランドとの間、および、電極Ｂ
とグランドとの間には、位置検出モードにおいて同相同
電位の電圧（交流ｅ）が印加される。このとき、電極Ａ
と電極Ｂは常に同電位にあるため、電極Ａと電極Ｂとの
間を電流は流れない。Between electrode A and ground, and electrode B
A voltage having the same phase and the same potential (alternating current e) is applied between the ground and the ground in the position detection mode. At this time, the electrode A
Since the electrode B and the electrode B are always at the same potential, no current flows between the electrode A and the electrode B.
【００３９】指などで位置Ｃをタッチするとする。ここ
で、指による接触位置Ｃから電極Ａまで抵抗をＲ1、接
触位置Ｃから電極Ｂまで抵抗をＲ2、Ｒ＝Ｒ1＋Ｒ2とす
る。このとき、人のインピーダンスをＺとし、電極Ａを
流れる電流をｉ1、電極Ｂを流れる電流をｉ2とした場
合、以下の式が成立する。It is assumed that the position C is touched with a finger or the like. Here, the resistance from the contact position C with the finger to the electrode A is R 1 , the resistance from the contact position C to the electrode B is R 2 , and R = R 1 + R 2 . At this time, when the impedance of the person is Z, the current flowing through the electrode A is i 1 , and the current flowing through the electrode B is i 2 , the following formula is established.
【００４０】 ｅ＝ｒｉ1＋Ｒ1ｉ1＋（ｉ1＋ｉ2）Ｚ （式１） ｅ＝ｒｉ2＋Ｒ2ｉ2＋（ｉ1＋ｉ2）Ｚ （式２）E = ri 1 + R 1 i 1 + (i 1 + i 2 ) Z (formula 1) e = ri 2 + R 2 i 2 + (i 1 + i 2 ) Z (formula 2)
【００４１】上記の式１および式２から、以下の式３お
よび式４が得られる。From the above equations 1 and 2, the following equations 3 and 4 are obtained.
【００４２】 ｉ1（ｒ＋Ｒ1）＝ｉ2（ｒ＋Ｒ2） （式３） ｉ2＝ｉ1（ｒ＋Ｒ1）／（ｒ＋Ｒ2） （式４）I 1 (r + R 1 ) = i 2 (r + R 2 ) (Equation 3) i 2 = i 1 (r + R 1 ) / (r + R 2 ) (Equation 4)
【００４３】式４を式１に代入すると、以下の式５が得
られる。By substituting the equation 4 into the equation 1, the following equation 5 is obtained.
【００４４】 ｅ＝ｒｉ1＋Ｒ1ｉ1＋（ｉ1＋ｉ1（ｒ＋Ｒ1）／（ｒ＋Ｒ2））Ｚ ＝ｉ1（Ｒ（Ｚ＋ｒ）＋Ｒ1Ｒ2＋２Ｚｒ＋ｒ2）／（ｒ＋Ｒ2）（式５）E = ri 1 + R 1 i 1 + (i 1 + i 1 (r + R 1 ) / (r + R 2 )) Z = i 1 (R (Z + r) + R 1 R 2 + 2Zr + r 2 ) / (r + R 2 ) (Formula 5)
【００４５】上記式５から、次の式６が得られる。From the above equation 5, the following equation 6 is obtained.
【００４６】 ｉ1＝ｅ（ｒ＋Ｒ2）／（Ｒ（Ｚ＋ｒ）＋Ｒ1Ｒ2＋２Ｚｒ＋ｒ2） （式６）I 1 = e (r + R 2 ) / (R (Z + r) + R 1 R 2 + 2Zr + r 2 ) (Equation 6)
【００４７】同様にして、式７が得られる。Equation 7 is obtained in the same manner.
【００４８】 ｉ2＝ｅ（ｒ＋Ｒ1）／（Ｒ（Ｚ＋ｒ）＋Ｒ1Ｒ2＋２Ｚｒ＋ｒ2） （式７）I 2 = e (r + R 1 ) / (R (Z + r) + R 1 R 2 + 2Zr + r 2 ) (Formula 7)
【００４９】ここで、Ｒ1、Ｒ2の比を全体の抵抗Ｒを用
いて表すと、式（８）が得られる。Here, when the ratio of R 1 and R 2 is expressed by the total resistance R, the formula (8) is obtained.
【００５０】 Ｒ1／Ｒ＝（２ｒ／Ｒ＋１）ｉ2／（ｉ1＋ｉ2）−ｒ／Ｒ （式８）R 1 / R = (2r / R + 1) i 2 / (i 1 + i 2 ) −r / R (Equation 8)
【００５１】ｒとＲは既知であるので、電極Ａを流れる
電流ｉ1と電極Ｂを流れる電流ｉ2を測定によって求めれ
ば、式８からＲ1／Ｒを決定することができる。なお、
Ｒ1／Ｒは、指で接触した人間を含むインピーダンスＺ
に依存しない。したがって、インピーダンスＺがゼロ、
無限大でない限り、式８が成立し、人、材料による変
化、状態を無視できる。Since r and R are known, if the current i 1 flowing through the electrode A and the current i 2 flowing through the electrode B are obtained by measurement, R 1 / R can be determined from the equation (8). In addition,
R 1 / R is the impedance Z including the human touched by the finger
Does not depend on Therefore, the impedance Z is zero,
As long as it is not infinity, Equation 8 holds, and changes due to people, materials, and states can be ignored.
【００５２】次に、図３および図４を参照しながら、上
記１次元の場合における関係式を２次元の場合に拡大し
た場合を説明する。ここでは、図３に示すように、対向
導電膜７の４隅に４つの電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを形成して
いる。これらの電極Ａ〜Ｄは、アクティブマトリクス基
板上のスイッチング回路を介して位置検出回路に接続さ
れる。Next, referring to FIGS. 3 and 4, the case where the relational expression in the case of the one-dimensional case is expanded to the case of the two-dimensional case will be described. Here, as shown in FIG. 3, four electrodes A, B, C, and D are formed at four corners of the counter conductive film 7. These electrodes A to D are connected to a position detection circuit via a switching circuit on the active matrix substrate.
【００５３】図４を参照する。図４に示されるように、
対向導電膜の４隅の電極には、同相同電位の交流電圧が
印加され、指などの接触によって対向導電膜７の４隅を
流れる電流をそれぞれｉ1、ｉ2、ｉ3、およびｉ4とす
る。この場合、前述の計算と同様の計算により、以下の
式が得られる。Referring to FIG. As shown in FIG.
AC voltages having the same phase and the same potential are applied to the electrodes at the four corners of the opposing conductive film, and the currents flowing through the four corners of the opposing conductive film 7 due to contact with a finger or the like are i 1 , i 2 , i 3 , and i 4, respectively. And In this case, the following formula is obtained by the same calculation as the above calculation.
【００５４】 Ｘ＝ｋ1＋ｋ2・（ｉ2＋ｉ3）／（ｉ1＋ｉ2＋ｉ3＋ｉ4） （式９） Ｙ＝ｋ1＋ｋ2・（ｉ1＋ｉ2）／（ｉ1＋ｉ2＋ｉ3＋ｉ4） （式１０）X = k 1 + k 2 · (i 2 + i 3 ) / (i 1 + i 2 + i 3 + i 4 ) (Formula 9) Y = k 1 + k 2 · (i 1 + i 2 ) / (i 1 + i 2) + I 3 + i 4 ) (Formula 10)
【００５５】ここで、Ｘは対向導電膜上における接触位
置のＸ座標、Ｙは対向導電膜上における接触位置のＹ座
標である。また、ｋ1はオフセット、ｋ2は倍率である。
ｋ1およびｋ2は、人のインピーダンスに依存しない定数
である。Here, X is the X coordinate of the contact position on the counter conductive film, and Y is the Y coordinate of the contact position on the counter conductive film. Further, k 1 is an offset and k 2 is a magnification.
k 1 and k 2 are constants that do not depend on human impedance.
【００５６】上記の式９および式１０に基づけば、４つ
の電極を流れるｉ1〜ｉ4の測定値から接触位置を決定す
ことができる。Based on Equations 9 and 10 above, the contact position can be determined from the measured values of i 1 to i 4 flowing through the four electrodes.
【００５７】上記の例では、対向導電膜７の４隅に電極
を配置し、各電極を流れる電流を測定することにより、
２次元的な広がりをもつ面上における接触位置を検出し
ているが、対向導電膜の電極数は４つに限られるもので
はない。２次元的な位置検出に必要な電極の最低数は３
であるが、電極の数を５以上に増加させることにより、
位置検出の精度を向上させることが可能である。電極数
と位置検出精度との関係については、のちに詳しく説明
する。In the above example, the electrodes are arranged at the four corners of the counter conductive film 7 and the current flowing through each electrode is measured,
Although the contact position on the surface having a two-dimensional spread is detected, the number of electrodes of the counter conductive film is not limited to four. The minimum number of electrodes required for two-dimensional position detection is 3
However, by increasing the number of electrodes to 5 or more,
It is possible to improve the accuracy of position detection. The relationship between the number of electrodes and the position detection accuracy will be described later in detail.
【００５８】上述した原理に従って、接触位置の座標を
決定するには、対向導電膜７に設けた複数の電極を流れ
る電流の値を測定する必要がある。また、対向導電膜７
は、表示モードでは、表示に必要な所定の電圧を液晶層
６に印加する必要がある。In order to determine the coordinates of the contact position according to the above-mentioned principle, it is necessary to measure the value of the current flowing through the plurality of electrodes provided on the counter conductive film 7. In addition, the counter conductive film 7
In the display mode, it is necessary to apply a predetermined voltage required for display to the liquid crystal layer 6.
【００５９】このため、本実施形態では、図５（ａ）に
示すように、ＴＦＴアレイが形成されるアクティブマト
リクス基板上に、駆動回路とともにスイッチング回路を
配置している。対向導電膜６および電極Ａ〜Ｄは、不図
示の対向基板上に形成されているが、アクティブマトリ
クス基板上に電極Ａ〜Ｄと接続される導電部材（図中Ａ
〜Ｄで示している。）が設けられている。これらの導電
部材は、対向基板上の電極Ａ〜Ｄと電気的に接続され
る。この接続は、従来の表示装置において、対向基板上
の対向導電膜とアクティブマトリクス基板上の表示用回
路との間で行われていた接続と同様にして行われる。Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5A, the switching circuit is arranged together with the drive circuit on the active matrix substrate on which the TFT array is formed. Although the counter conductive film 6 and the electrodes A to D are formed on a counter substrate (not shown), a conductive member (A in the figure, A) connected to the electrodes A to D on the active matrix substrate.
~ D. ) Is provided. These conductive members are electrically connected to the electrodes A to D on the counter substrate. This connection is made in the same manner as the connection made between the counter conductive film on the counter substrate and the display circuit on the active matrix substrate in the conventional display device.
【００６０】図５（ｂ）は、スイッチング回路の構成例
を示す回路図である。端子５０にスイッチング回路の切
り替えを制御する信号が印加される。この制御信号は不
図示の制御回路によって生成される。制御信号が「Ｈｉ
ｇｈ」レベルにあるとき、スイッチング回路内の第１ト
ランジスタ５１は導通状態となり、トランジスタ５２が
非導通状態になる。このとき、電極Ａ〜Ｄは、液晶表示
回路の共通電極（ＣＯＭ）と電気的に接続され、表示に
必要な電圧の印加を受ける。FIG. 5B is a circuit diagram showing a configuration example of the switching circuit. A signal for controlling switching of the switching circuit is applied to the terminal 50. This control signal is generated by a control circuit (not shown). The control signal is "Hi
When at the "gh" level, the first transistor 51 in the switching circuit becomes conductive and the transistor 52 becomes non-conductive. At this time, the electrodes A to D are electrically connected to the common electrode (COM) of the liquid crystal display circuit and are applied with a voltage required for display.
【００６１】一方、制御信号が「Ｈｉｇｈ」レベルから
「Ｌｏｗ」レベルに遷移すると、スイッチング回路内の
トランジスタ５１は非導通状態へ変化し、トランジスタ
５２が導通状態になる。その結果、電極Ａ、Ｂ、Ｃ、お
よびＤは、それぞれ、位置検出回路の端子Ａ'、Ｂ'、
Ｃ'、およびＤ'に電気的に接続されることとなる。そし
て、前述した電流ｉ1〜ｉ4の測定と位置座標の決定が実
行される。On the other hand, when the control signal transits from the "High" level to the "Low" level, the transistor 51 in the switching circuit changes to the non-conducting state and the transistor 52 becomes the conducting state. As a result, the electrodes A, B, C, and D are connected to the terminals A ′, B ′,
It will be electrically connected to C'and D '. Then, the above-described measurement of the currents i 1 to i 4 and the determination of the position coordinates are executed.
【００６２】図５（ｃ）は、対向導電膜７の電位の時間
変化を示す図である。縦軸は対向導電膜７の電位、横軸
は時間を示している。スイッチング回路によって位置検
出モード（期間Ｔ1）と表示モード（期間Ｔ2）とが交互
に周期的に切り替えられる。表示モードでは、対向導電
膜７の４隅は全て電気的に短絡され、液晶駆動に必要な
電位（共通電圧ＣＯＭ）が対向導電膜７に与えられる。
一方、位置検出モードでは、トランジスタやダイオード
などから構成されたスイッチング回路により、対向導電
膜７の４隅の電極Ａ〜Ｄは位置検出回路に接続される。FIG. 5C is a diagram showing the change over time in the potential of the counter conductive film 7. The vertical axis represents the potential of the counter conductive film 7, and the horizontal axis represents time. The position detection mode (period T 1 ) and the display mode (period T 2 ) are alternately and periodically switched by the switching circuit. In the display mode, all four corners of the counter conductive film 7 are electrically short-circuited, and the potential (common voltage COM) necessary for driving the liquid crystal is applied to the counter conductive film 7.
On the other hand, in the position detection mode, the electrodes A to D at the four corners of the counter conductive film 7 are connected to the position detection circuit by the switching circuit including transistors and diodes.
【００６３】通常の液晶表示装置の構成によれば、位置
検出モードの期間Ｔ1を０．２ミリ秒以上に設定するこ
とが好ましい。また、位置検出は（Ｔ1＋Ｔ2）のサンプ
リング周期で行われるため、期間（Ｔ1＋Ｔ2）が長すぎ
ると、指やペンによる接触位置を表示面上で素早く移動
させたとき、移動に伴って連続的に検出されるべき位置
座標の間隔が大きく開いてしまうという問題が生じる。
このような問題を回避するには、Ｔ1＋Ｔ2を１７ミリ秒
以下に設定することが好ましい。According to the configuration of a normal liquid crystal display device, it is preferable to set the period T 1 in the position detection mode to 0.2 milliseconds or more. Further, since the position detection is performed in a sampling period of (T 1 + T 2), the period (T 1 + T 2) is too long, when moving quickly contact position by a finger or a pen on the display surface, the movement Along with this, there arises a problem that the distance between the position coordinates that should be continuously detected is widened.
To avoid such a problem, it is preferable to set T 1 + T 2 to 17 milliseconds or less.
【００６４】また、位置検出モードで対向導電膜７に印
加される交流電圧の周期は、例えば、３０〜２００ｋＨ
ｚの範囲に設定され、電圧の振幅は例えば２〜３ボルト
の範囲内に設定される。この交流電圧には１〜２ボルト
のＤＣバイアス電圧を加えても良い。更に、表示のため
の共通電圧は一定値に固定されてなくてもよく、例え
ば、表示のフィールドごとに極性が反転されてもよい。The cycle of the alternating voltage applied to the counter conductive film 7 in the position detection mode is, for example, 30 to 200 kH.
It is set in the range of z, and the amplitude of the voltage is set in the range of, for example, 2 to 3 volts. A DC bias voltage of 1 to 2 V may be added to this AC voltage. Further, the common voltage for display may not be fixed to a constant value, and the polarity may be inverted for each display field, for example.
【００６５】なお、図５（ａ）には記載されていない
が、位置検出回路を構成するトランジスタも、駆動回路
やスイッチング回路を構成するトランジスタと同様に、
アクティブマトリクス基板４上に形成されていることが
好ましい。各回路を同一基板上に集積すれば、信号遅延
による信号波形の乱れが生じにくく、スイッチング動作
によって表示品位が低下しにくくなるからである。Although not shown in FIG. 5A, the transistors forming the position detecting circuit are similar to the transistors forming the driving circuit and the switching circuit.
It is preferably formed on the active matrix substrate 4. This is because if the circuits are integrated on the same substrate, the signal waveform is less likely to be disturbed due to signal delay, and the display quality is less likely to be degraded by the switching operation.
【００６６】次に、図６を参照しながら、位置検出回路
の構成を説明する。Next, the structure of the position detection circuit will be described with reference to FIG.
【００６７】図示する位置検出回路は、４つの電流変化
検出回路６１を備えている。電流変化検出回路６１は、
位置検出モードにおいて対向導電膜の電極Ａ〜Ｄの各々
とグランドとの間を流れる電流を測定する。各電極Ａ〜
Ｄには、タッチセンサ交流駆動発振回路６５によって交
流電圧が印加されている。このため、指などの接触によ
って各電極Ａ〜Ｄを流れる電流は交流成分を有してい
る。電流変化検出回路６１の出力は、アナログ信号処理
回路６２によって増幅およびバンドパスフィルタリング
の処理を受ける。アナログ信号処理回路６２の出力は、
検波フィルタリング回路６３によって検波された後、更
に、ノイズ消去直流化回路６４に入力される。ノイズ消
去直流回路６４は、検波フィルタリング回路６３の出力
を直流化し、各電極Ａ〜Ｄを流れる電流に比例した値を
もつ信号が生成される。The illustrated position detection circuit includes four current change detection circuits 61. The current change detection circuit 61 is
In the position detection mode, the current flowing between each of the electrodes A to D of the counter conductive film and the ground is measured. Each electrode A ~
An AC voltage is applied to D by the touch sensor AC drive oscillation circuit 65. Therefore, the current flowing through each of the electrodes A to D due to contact with a finger or the like has an AC component. The output of the current change detection circuit 61 is amplified and band-pass filtered by the analog signal processing circuit 62. The output of the analog signal processing circuit 62 is
After being detected by the detection filtering circuit 63, it is further input to the noise elimination DC converting circuit 64. The noise elimination DC circuit 64 converts the output of the detection filtering circuit 63 into DC, and a signal having a value proportional to the current flowing through each of the electrodes A to D is generated.
【００６８】上記信号をノイズ消去直流化回路６４から
受け取ったアナログマルチプレクサ６６は、上記信号の
切り替えを行った後、電極Ａ〜Ｄから出力をその順序で
Ａ／Ｄ変換器６７に送出する。Ａ／Ｄ変換器６７は、デ
ィジタル化された信号（データ）を処理装置６８に送出
する。処理装置６８は、例えば、図１の表示装置を備え
た携帯型情報端末（ＰＤＡ）や各種のコンピュータ内部
に搭載され、データ処理を実行するものである。The analog multiplexer 66 which receives the signal from the noise canceling DC converting circuit 64 sends the output from the electrodes A to D to the A / D converter 67 in that order after switching the signal. The A / D converter 67 sends the digitized signal (data) to the processing device 68. The processing device 68 is installed in, for example, a portable information terminal (PDA) including the display device of FIG. 1 or various computers, and executes data processing.
【００６９】以上の位置検出回路に含まれる各種回路の
うち、全てがアクティブマトリクス基板上に形成されて
いる必要はないが、少なくともトランジスタ５１、５２
を含む図５（ｂ）の回路は、他のＴＦＴアレイとともに
アクティブマトリクス基板上に形成されていることが好
ましい。It is not necessary that all of the various circuits included in the position detection circuit described above be formed on the active matrix substrate, but at least the transistors 51 and 52.
It is preferable that the circuit of FIG. 5B including the above is formed on the active matrix substrate together with other TFT arrays.
【００７０】本発明によるタッチセンサ一体型の表示装
置では、表示装置の構成部品である対向導電膜が位置検
出導電膜を兼ねているので、ガラスなどの基板上に位置
検出導電膜を設けたタッチセンサを別途用意し、そのタ
ッチセンサを画像表示装置の画像表示面に重ねて装着す
る必要がない。このため、タッチセンサの基板の分だけ
透過率、反射率等、表示品位が劣化するという従来の問
題が解消される。In the display device integrated with the touch sensor according to the present invention, since the counter conductive film which is a component of the display device also serves as the position detecting conductive film, the touch detecting film provided with the position detecting conductive film on the substrate such as glass is used. It is not necessary to separately prepare a sensor and mount the touch sensor on the image display surface of the image display device in an overlapping manner. Therefore, the conventional problem that the display quality such as transmittance and reflectance is deteriorated by the amount of the substrate of the touch sensor is solved.
【００７１】ただし、本発明によれば、二つの基板の内
側の領域に位置する導電膜を位置検出に用いるため、指
やペンによる接触位置と導電膜との間の距離が従来の場
合における距離よりも長くなりやすい。この距離が長く
なると、位置検出の感度が落ちる傾向がある。このよう
な感度低下を避けるには、対向基板の厚さを薄くするこ
とが好ましい。対向基板の好ましい厚さは０．４〜０．
７ｍｍである。However, according to the present invention, since the conductive films located inside the regions of the two substrates are used for position detection, the distance between the contact position with the finger or the pen and the conductive film is the distance in the conventional case. More likely to be longer than. If this distance becomes long, the sensitivity of position detection tends to decrease. In order to avoid such a decrease in sensitivity, it is preferable to reduce the thickness of the counter substrate. The preferred thickness of the counter substrate is 0.4-0.
It is 7 mm.
【００７２】なお、本発明の表示装置において、位置検
出用電極を設ける位置は、対向導電膜の４隅に限定され
ない。図７に示すように、電極ＡおよびＢの中間や電極
ＣおよびＤの中間に他の電極Ｅ、Ｆ、Ｇ、およびＨを設
けても良い。このように多数の電極を設けると、例えば
３つの電極Ａ、ＢおよびＦによって位置検出を行った
後、直ちに電極Ｃ、ＤおよびＥによって位置検出を行う
ことにより、位置検出の精度を向上させることも可能で
ある。In the display device of the present invention, the positions where the position detection electrodes are provided are not limited to the four corners of the counter conductive film. As shown in FIG. 7, other electrodes E, F, G, and H may be provided between the electrodes A and B and between the electrodes C and D. When a large number of electrodes are provided in this way, the position detection accuracy is improved by, for example, immediately detecting the position with the three electrodes A, B, and F, and then immediately detecting the position with the electrodes C, D, and E. Is also possible.
【００７３】また、図８に示すように、４隅の電極間に
複数の分割電極Ｏ1〜Ｏnx、Ｐ1〜Ｐ nx、Ｑ1〜Ｑny、お
よびＳ1〜Ｓnyを設けることが好ましい（ｎｘおよびｎ
ｙは、いずれも２以上の自然数）。電極Ａ、Ｂ間に位置
する分割電極Ｏ1〜Ｏnxに含まれる電極Ｏj（ｊは１≦ｊ
≦ｎｘ）と、電極Ｃ、Ｄ間に位置する分割電極Ｐ1〜Ｐ
nxに含まれる電極Ｐjとを対応させる。そして、ｊを１
からｎｘまで順次走査しながら、対応する電極Ｏjおよ
び電極Ｐjのそれぞれを流れる電流を測定する。このよ
うにすれば、接触位置のＸＹ座標を高い精度で決定でき
る。対向導電膜７の一辺に形成される電極の数は、例え
ば４〜１０に設定されうる。Further, as shown in FIG. 8, between the electrodes at the four corners.
Multiple split electrodes O1~ Onx, P1~ P nx, Q1~ Qny,
And S1~ SnyIs preferably provided (nx and n
y is a natural number of 2 or more. Position between electrodes A and B
Split electrode O1~ OnxElectrode included inj(J is 1 ≦ j
≦ nx) and the divided electrode P located between the electrodes C and D1~ P
nxElectrode P included injAnd correspond. And j is 1
Corresponding electrodes O while sequentially scanning from 0 to nxjAnd
And electrode PjThe current flowing through each of the. This
By doing so, the XY coordinates of the contact position can be determined with high accuracy.
It The number of electrodes formed on one side of the counter conductive film 7 is, for example,
For example, it can be set to 4 to 10.
【００７４】本発明の採用する静電容量結合方式によれ
ぱ、対向導電膜の４隅の電極を流れる電流の大きさから
計算した接触位置と現実の接触位置との間に多少のずれ
が発生する場合がある。しかし、上述した複数の箇所に
設けた多数の電極を走査するようにして各電極を流れる
電流値を測定すれば、非常に精度の高い検出を実現する
ことができる。According to the capacitive coupling method adopted in the present invention, a slight deviation occurs between the contact position calculated from the magnitude of the current flowing through the electrodes at the four corners of the opposing conductive film and the actual contact position. There is a case. However, if the value of the current flowing through each electrode is measured by scanning a large number of electrodes provided at a plurality of locations as described above, highly accurate detection can be realized.
【００７５】このように電極の数が増えると、駆動回
路、位置検出回路、およびスイッチング回路の相互接続
の複雑度が幾何級数的に増加する。しかし、スイッチン
グ素子や位置検出回路を駆動回路と同一の基板上に作り
こめば。多数の接続端子を設けて長い配線で各回路を相
互接続しなくてもすむ。その結果、信号遅延による画質
の劣化を防止することができる。As the number of electrodes increases in this way, the complexity of interconnection of the drive circuit, the position detection circuit, and the switching circuit increases geometrically. However, if the switching element and position detection circuit are built on the same substrate as the drive circuit. It is not necessary to provide a large number of connection terminals and interconnect each circuit with a long wiring. As a result, it is possible to prevent deterioration of image quality due to signal delay.
【００７６】以上説明してきた実施形態では、対向導電
膜７は、一枚の透明導電膜から構成されていた。しか
し、本発明の対向導電膜は、このような一枚の連続した
膜からなるものに限定されない。例えば、図９に示すよ
うに、対向導電膜７が複数の部分７1〜７Nに分割されて
いてもよい。この場合、分割部分７1〜７Nのそれぞれに
一対の電極が形成される。このような構成を採用すれ
ば、図２に１次元抵抗体が複数配列した状態が得られ
る。この場合、Ｙ座標に関する位置検出は、各分割部分
に設けた一対の電極を流れる電流の大きさから決定され
る。一方、Ｘ座標の位置検出は、どの分割部分の電流に
変化が生じたかを検知することにより、決定される。図
９の例で、対向導電膜７の分割部分７1〜７Nの総数
（Ｎ）を増加させるほど、Ｘ座標の位置分解能が向上す
る。Ｘ軸方向に沿った各分割部分のサイズは、例えば６
３．５〜２５４μｍであり、好ましいＮ値の範囲は、例
えば、ＰＤＡなどの表示ドット数で２４０〜４８０であ
る。In the embodiment described above, the counter conductive film 7 is composed of one transparent conductive film. However, the counter conductive film of the present invention is not limited to such one continuous film. For example, as shown in FIG. 9, the counter conductive film 7 may be divided into a plurality of portions 7 1 to 7 N. In this case, a pair of electrodes is formed on each of the divided portions 7 1 to 7 N. If such a configuration is adopted, a state in which a plurality of one-dimensional resistors are arranged in FIG. 2 can be obtained. In this case, the position detection regarding the Y coordinate is determined from the magnitude of the current flowing through the pair of electrodes provided in each divided portion. On the other hand, the position detection of the X coordinate is determined by detecting in which divided portion the current has changed. In the example of FIG. 9, as the total number (N) of the divided portions 7 1 to 7 N of the counter conductive film 7 is increased, the position resolution of the X coordinate is improved. The size of each divided portion along the X-axis direction is, for example, 6
It is 3.5 to 254 μm, and a preferable range of the N value is, for example, 240 to 480 in the number of display dots of PDA or the like.
【００７７】本発明は、アクティブマトリクス基板を有
する表示装置に適用して顕著な効果を発揮するが、本発
明の用途はこれに限定されない。本発明は、例えば、単
純マトリクス駆動の表示装置に適用することもできる。The present invention exerts a remarkable effect when applied to a display device having an active matrix substrate, but the use of the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to, for example, a simple matrix drive display device.
【００７８】図１０は、単純マトリクス駆動によって動
作する表示装置の構成を模式的に示している。この表示
装置は。偏光板・位相差板９０が裏面に貼り付けられた
第１の基板９１、および、偏光板・位相差板９６が裏面
に貼り付けられた第２の基板９５によって、不図示の液
晶層を挟み込んでいる。FIG. 10 schematically shows the structure of a display device which operates by simple matrix driving. This display device. A liquid crystal layer (not shown) is sandwiched by a first substrate 91 to which a polarizing plate / retardation plate 90 is attached on the back surface and a second substrate 95 to which a polarizing plate / retardation plate 96 is attached on the back surface. I'm out.
【００７９】第１の基板９１の液晶側の面には、Ｘ軸方
向に延びるストライプ状の走査電極９２が配列されてい
る。一方、第２の基板９５の液晶側の面には、カラーフ
ィルタ部９４が形成されており、更にその上には、Ｙ軸
方向に延びるストライプ状走査電極９３が配列されてい
る。電極９２および電極９３は、相互に交差する配置関
係にあり、これらの電極上には不図示の配向膜が堆積さ
れている。On the liquid crystal side surface of the first substrate 91, stripe-shaped scanning electrodes 92 extending in the X-axis direction are arranged. On the other hand, a color filter portion 94 is formed on the surface of the second substrate 95 on the liquid crystal side, and stripe-shaped scanning electrodes 93 extending in the Y-axis direction are arranged on the color filter portion 94. The electrode 92 and the electrode 93 have an arrangement relationship in which they intersect each other, and an alignment film (not shown) is deposited on these electrodes.
【００８０】図１０の表示装置では、走査電極９２また
はデータ電極９３は、透明導電膜をパターニングするこ
とにより形成されている。位置検出用の導電膜は、走査
電極９２またはデータ電極９３が兼ねることになる。走
査電極９２またはデータ電極９３に印加される電圧は、
前述したスイッチング回路と同様の回路によって切り替
えられる駆動回路／位置検出回路で制御される。In the display device of FIG. 10, the scanning electrodes 92 or the data electrodes 93 are formed by patterning a transparent conductive film. The scanning electrode 92 or the data electrode 93 also serves as a conductive film for position detection. The voltage applied to the scan electrode 92 or the data electrode 93 is
It is controlled by a drive circuit / position detection circuit that is switched by a circuit similar to the switching circuit described above.
【００８１】更に、本発明は、液晶表示装置以外の装
置、例えば、有機ＥＬ装置に適用することもできる。図
１１（ａ）および（ｂ）は、有機ＥＬ装置の構成例を示
している。この表示装置では、ガラス基板１００上に、
透明電極１０１、有機正孔輸送層１０２、有機ＥＬ層１
０３、および金属電極１０４がこの順序で積層されてい
る。透明電極１０１と金属電極１０４は、いずれもスト
ライプ状に配列されているが、透明電極１０１と金属電
極１０４とは交差するように配置されている。有機ＥＬ
層１０３で生じた光は、ガラス基板１００を通して下方
に出射される。Furthermore, the present invention can be applied to a device other than the liquid crystal display device, for example, an organic EL device. 11A and 11B show a configuration example of the organic EL device. In this display device, on the glass substrate 100,
Transparent electrode 101, organic hole transport layer 102, organic EL layer 1
03 and the metal electrode 104 are laminated in this order. The transparent electrode 101 and the metal electrode 104 are both arranged in a stripe pattern, but the transparent electrode 101 and the metal electrode 104 are arranged so as to intersect with each other. Organic EL
The light generated in the layer 103 is emitted downward through the glass substrate 100.
【００８２】本実施形態では、ガラス基板１００の裏面
側（表示装置の前面側）に指やペンなどによる接触が行
われる。そして、ストライプ状に分割された透明導電
膜、すなわち透明電極１０１が位置検出用導電膜として
も用いられる。In this embodiment, the back side of the glass substrate 100 (the front side of the display device) is contacted with a finger or a pen. The transparent conductive film divided into stripes, that is, the transparent electrode 101 is also used as the position detecting conductive film.
【００８３】透明電極１０１に印加される電圧は、前述
したスイッチング回路と同様の回路によって切り替えら
れる駆動回路／位置検出回路で制御される。The voltage applied to the transparent electrode 101 is controlled by the drive circuit / position detection circuit switched by a circuit similar to the above-mentioned switching circuit.
【００８４】[0084]
【発明の効果】本発明によれば、表示面上におけるペン
や指の接触位置を静電容量結合方式によって検出するた
めに必要な透明導電膜を表示装置に別途付加することな
く、表示用の対向導電膜（透明導電膜）を時分割で利用
し、上記接触位置の検出を行う。このため、表示装置の
前面側に別途透明導電膜を設けた場合に生じる表示品位
の劣化を避けることができる。According to the present invention, a transparent conductive film necessary for detecting the contact position of a pen or a finger on the display surface by the capacitive coupling method is added to the display device without adding a transparent conductive film. The opposing conductive film (transparent conductive film) is used in a time division manner to detect the contact position. For this reason, it is possible to avoid deterioration of display quality that would occur when a transparent conductive film is separately provided on the front surface side of the display device.
【００８５】本発明では、対向電極の動作を表示モード
と位置検出モードとの間で高速に切り替えるためのスイ
ッチング回路を、表示用駆動回路や位置検出回路ととも
に、基板上に形成した薄膜トランジスタを用いて構成す
れば、高速スイッチングを実現できるため、スイッチン
グに際して生じ得る表示電圧の印加遅延を抑制できる。In the present invention, the switching circuit for switching the operation of the counter electrode between the display mode and the position detection mode at high speed is formed by using the thin film transistor formed on the substrate together with the display drive circuit and the position detection circuit. With this configuration, high-speed switching can be realized, so that application delay of the display voltage that may occur during switching can be suppressed.
【００８６】また、対向電極を複数の部分に分割するこ
とにより、より高い精度で接触位置の検出が可能にな
る。この場合は、表示面に対する指などの接触によって
透明対向電極の各部分から流れ電流を個別に測定する必
要があり、駆動用回路、位置検出用回路、およびスイッ
チング回路を同一基板上に形成することで、相互配線を
単純にかつ短く形成できるため、信号の遅延を招かず、
また、製造も容易になる。By dividing the counter electrode into a plurality of parts, it is possible to detect the contact position with higher accuracy. In this case, it is necessary to individually measure the current flowing from each part of the transparent counter electrode by touching the display surface with a finger or the like, and form the drive circuit, position detection circuit, and switching circuit on the same substrate. In this way, mutual wiring can be simply and shortly formed, so that signal delay is not caused,
In addition, manufacturing becomes easy.
【図１】本発明による表示装置の実施形態における基本
構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a basic configuration in an embodiment of a display device according to the present invention.
【図２】静電容量結合方式タッチセンサの動作原理（１
次元の場合）を説明するための図である。[Fig. 2] Operating principle of a capacitive coupling type touch sensor (1
It is a figure for explaining (in the case of a dimension).
【図３】本発明の実施形態において、対向導電膜の４隅
に形成された電極の配置を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an arrangement of electrodes formed at four corners of a counter conductive film in the embodiment of the present invention.
【図４】静電容量結合方式タッチセンサの動作原理（２
次元の場合）を説明するための図である。FIG. 4 is a principle of operation of the capacitive coupling type touch sensor (2
It is a figure for explaining (in the case of a dimension).
【図５】（ａ）は、本発明の第１の実施形態で用いるア
クティブマトリクス基板を示す平面図であり、（ｂ）
は、スイッチング回路の構成を示す図であり、（ｃ）
は、対向導電膜に印加される電圧の時間変化を示す波形
図である。FIG. 5A is a plan view showing an active matrix substrate used in the first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3C is a diagram showing a configuration of a switching circuit, and FIG.
FIG. 4 is a waveform diagram showing a time change of a voltage applied to a counter conductive film.
【図６】本発明の実施形態で採用する位置検出回路のブ
ロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a position detection circuit used in the embodiment of the present invention.
【図７】本発明の他の実施形態で用いる対向導電膜の電
極配置例を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing an electrode arrangement example of a counter conductive film used in another embodiment of the present invention.
【図８】上記対向導電膜の他の電極配置例を示す平面図
である。FIG. 8 is a plan view showing another example of electrode arrangement of the counter conductive film.
【図９】上記対向導電膜の他の構成を示す平面図であ
る。FIG. 9 is a plan view showing another configuration of the counter conductive film.
【図１０】単純マトリクス駆動によって動作する表示装
置の構成を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a display device that operates by simple matrix driving.
【図１１】（ａ）は、有機ＥＬ表示装置の基本構成を示
す断面図であり、（ｂ）は、その斜視図である。11A is a cross-sectional view showing the basic structure of an organic EL display device, and FIG. 11B is a perspective view thereof.
１ バックライト ２ 拡散シート ３ 第１偏光板 ４ 基板 ５ ＴＦＴアレイ ６ 液晶 ７ 対向導電 ７1〜７N 対向導電膜の分割部分 ８ カラーフィルタ ９ 対向基板 １０ 第２偏光板 ６１ 電流変化検出回路 ６２ アナログ信号処理回路 ６３ 検波フィルタリング回路 ６４ ノイズ消去直流化回路 ６６ アナログマルチプレクサ ６７ Ａ／Ｄ変換器 ６８ 処理装置 ９０ 偏光板・位相差板 ９１ 第１の基板 ９２ 走査電極 ９３ データ電極 ９４ カラーフィルタ部 ９５ 第２の基板 ９６ 偏光板・位相差板 １００ ガラス基板 １０１ 透明電極 １０２ 有機正孔輸送層 １０３ 有機ＥＬ層 １０４ 金属電極 Ａ〜Ｈ 対向導電膜に設けた電極 Ｏ1〜Ｏnx 分割電極 Ｐ1〜Ｐnx 分割電極 Ｑ1〜Ｑny 分割電極 Ｓ1〜Ｓny 分割電極1 Backlight 2 Diffusion Sheet 3 First Polarizing Plate 4 Substrate 5 TFT Array 6 Liquid Crystal 7 Opposing Conduction 7 1 to 7 N Dividing Part of Opposing Conductive Film 8 Color Filter 9 Opposing Substrate 10 Second Polarizing Plate 61 Current Change Detection Circuit 62 Analog Signal processing circuit 63 Detection filtering circuit 64 Noise elimination DC conversion circuit 66 Analog multiplexer 67 A / D converter 68 Processing device 90 Polarizing plate / phase difference plate 91 First substrate 92 Scan electrode 93 Data electrode 94 Color filter section 95 Second electrodes O 1 provided on the substrate 96 a polarizing plate, a retardation plate 100 glass substrate 101 transparent electrode 102 organic hole-transporting layer 103 organic EL layer 104 metal electrodes A~H opposing conductive films ~ O nx divided electrodes P 1 to P nx Split electrodes Q 1 to Q ny Split electrodes S 1 to S ny Split electrodes
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｆ 3/033 ３６０ Ｇ０６Ｆ 3/033 ３６０Ｄ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６６ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６６Ａ Ｈ０１Ｈ 13/00 Ｈ０１Ｈ 13/00 Ｂ Ｆターム(参考） 2H089 HA18 HA35 QA05 TA02 TA09 2H092 GA61 JA24 JB11 JB22 JB31 KA04 NA01 PA05 5B087 AA06 CC01 CC02 CC12 CC16 CC25 CC26 CC32 5G006 AA04 AZ02 JB06 5G435 AA01 AA17 AA18 BB05 BB12 CC09 EE37 FF05 GG12 HH12 HH13 HH14 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G06F 3/033 360 G06F 3/033 360D G09F 9/00 366 G09F 9/00 366A H01H 13/00 H01H 13/00 B F Terms (reference) 2H089 HA18 HA35 QA05 TA02 TA09 2H092 GA61 JA24 JB11 JB22 JB31 KA04 NA01 PA05 5B087 AA06 CC01 CC02 CC12 CC16 CC25 CC26 CC32 5G006 AA04 AZ02 JB06 5G435 A12
Claims (14)
複数の画素電極を有するアクティブマトリクス基板と、
前記アクティブマトリクス基板の第１の面に対向する透
明対向電極とを備えた表示装置であって、更に、 前記透明対向電極に対して表示用の電圧または電流を供
給する第１の回路と、 前記透明対向電極の複数の箇所から流れる電流を検出す
る第２の回路と、 前記第１の回路および第２の回路のいずれか一方を前記
透明共通電極と電気的に導通させるスイッチング回路
と、 を備えた表示装置。1. An active matrix substrate having a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix on a first surface,
A display device comprising a transparent counter electrode facing the first surface of the active matrix substrate, further comprising a first circuit for supplying a display voltage or current to the transparent counter electrode, A second circuit that detects a current flowing from a plurality of positions of the transparent counter electrode; and a switching circuit that electrically connects one of the first circuit and the second circuit to the transparent common electrode. Display device.
路または第２の回路と前記透明共通電極との電気的接続
を制御信号に応答して周期的に切り替える請求項１に記
載の表示装置。2. The display device according to claim 1, wherein the switching circuit periodically switches electrical connection between the transparent common electrode and the first circuit or the second circuit in response to a control signal.
第２の回路の少なくとも一部、および前記スイッチング
回路は、それぞれ、前記アクティブマトリクス基板上に
形成された薄膜トランジスタを有している請求項１また
は２に記載の表示装置。3. The at least part of the first circuit, at least part of the second circuit, and the switching circuit each have a thin film transistor formed on the active matrix substrate. The display device according to 1 or 2.
ブマトリクス基板上に堆積された多結晶シリコンを有し
ている請求項３に記載の表示装置。4. The display device according to claim 3, wherein the thin film transistor has polycrystalline silicon deposited on the active matrix substrate.
領域を有しており、前記複数の領域の各々の両端を流れ
る電流が前記第２の回路によって検出される請求項３ま
たは４に記載の表示装置。5. The transparent counter electrode according to claim 3, wherein the transparent counter electrode has a plurality of divided regions, and a current flowing across each of the plurality of regions is detected by the second circuit. Display device described.
との間に設けられた液晶層を有する請求項１から５のい
ずれかに記載の表示装置。6. The display device according to claim 1, further comprising a liquid crystal layer provided between the plurality of pixel electrodes and the transparent counter electrode.
る他の基板上に形成されており、前記液晶層は両基板間
に封入されている請求項６に記載の表示装置。7. The display device according to claim 6, wherein the transparent counter electrode is formed on another substrate facing the substrate, and the liquid crystal layer is sealed between both substrates.
との間に設けられた有機ＥＬ層を有する請求項１から５
のいずれかに記載の表示装置。8. The organic EL layer provided between the plurality of pixel electrodes and the transparent counter electrode.
The display device according to any one of 1.
を有する第１基板と、前記第１基板の第１の面に対向す
る複数のデータ電極を有する第２基板を備えた表示装置
であって、更に、 各データ電極に対して表示用の電圧または電流を供給す
る第１の回路と、 各データ電極の複数の箇所から流れる電流を検出する第
２の回路と、 前記第１の回路および第２の回路のいずれか一方を前記
データ電極と電気的に導通させるスイッチング回路と、 を備えた表示装置。9. A display comprising: a first substrate having a plurality of scan electrodes arranged on a first surface, and a second substrate having a plurality of data electrodes facing the first surface of the first substrate. A device, further comprising: a first circuit that supplies a display voltage or current to each data electrode; a second circuit that detects a current flowing from a plurality of points of each data electrode; And a switching circuit electrically connecting one of the second circuit and the second circuit to the data electrode.
極を有する第１基板と、前記第１基板の第１の面に対向
する複数の第２電極を有する第２基板を備えた表示装置
であって、更に、 各第１電極に対して表示用の電圧または電流を供給する
第１の回路と、 各第１電極の複数の箇所から流れる電流を検出する第２
の回路と、 前記第１の回路および第２の回路のいずれか一方を前記
第１電極と電気的に導通させるスイッチング回路と、 を備えた表示装置。10. A first substrate having a plurality of first electrodes arranged on a first surface, and a second substrate having a plurality of second electrodes facing the first surface of the first substrate. And a second circuit for detecting a current flowing from a plurality of locations of each first electrode, the first circuit supplying a voltage or current for display to each first electrode.
And a switching circuit that electrically connects one of the first circuit and the second circuit to the first electrode.
記第２の回路の少なくとも一部、および前記スイッチン
グ回路は、前記基板上に形成された薄膜トランジスタを
有している請求項９または１０に記載の表示装置。11. The method according to claim 9, wherein at least a part of the first circuit, at least a part of the second circuit, and the switching circuit each include a thin film transistor formed over the substrate. Display device described.
に堆積された多結晶シリコンを有している請求項１１に
記載の表示装置。12. The display device according to claim 11, wherein the thin film transistor has polycrystalline silicon deposited on the substrate.
られた液晶層を有する請求項９から１２のいずれかに記
載の表示装置。13. The display device according to claim 9, further comprising a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate.
媒体と、 前記表示媒体の選択された領域に電界を形成する駆動手
段と、 前記表示面に平行な面内における外部からの接触ポイン
トを静電容量結合方式によって検出する位置検知手段
と、を備えた表示装置であって、 前記駆動手段は、透明電極を有しており、 前記位置検知手段は、前記透明電極の複数の部分と電気
的に接続され、前記接触ポイントに対応した電流を検知
する、表示装置。14. A display medium having a two-dimensionally extending display surface, a driving means for forming an electric field in a selected region of the display medium, and an external contact point in a plane parallel to the display surface. A display device comprising: a position detection unit that detects by a capacitive coupling method, wherein the driving unit has a transparent electrode, and the position detection unit is a plurality of portions of the transparent electrode and an electric device. Device that is electrically connected to detect a current corresponding to the contact point.
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Legal Events
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| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061019 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070306 |