JP2010211116A - タッチパネル内蔵表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1基板と、第2基板とを有する表示パネルを備え、前記第2基板は、前記観察者と反対側の面上に、格子状パターンに形成される導電性の遮光膜BMを有し、前記導電性の遮光膜BMは、静電容量結合方式のタッチパネル電極として使用されるタッチパネル内蔵表示装置であって、前記導電性の遮光膜BMは、4隅を持つ形状であり、前記導電性の遮光膜の各隅は、タッチ位置検出回路に接続される。前記表示パネルは、4個の導電部材を有し、前記第1基板は、各導電部材を介して前記導電性の遮光膜の各隅に接続される4個の接続部BM−PADと、前記タッチ位置検出回路に接続される4個の端子と、前記各接続部と前記各端子とを接続する配線とを有する。前記導電部材は、導電ビーズである。
【選択図】図8
Description
このタッチパネル技術として、静電容量接合方式のタッチパネルが知られており、一般的な静電容量接合方式のタッチパネルでは、ガラス基板の表面に導電コーティング(透明導電膜)が施されたタッチパネル基板を設け、ここに指を触れることで、位置検出を実施している。
そして、このタッチパネル基板を液晶表示パネルの表面に取り付け、液晶表示パネルに表示されたメニュー画面を指でタッチすることで、メニューに応じた動作を実施するタッチパネル付き液晶表示パネルも知られている。(下記、特許文献1参照)
そのため、従来のタッチパネル付き表示パネルでは、別々に製造したタッチパネルと、表示パネルを積み重ねる必要があるため、タッチパネル付き表示パネルが厚くなることと、積み重ねる際の重ね合わせずれ対策が必要となるという問題があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、タッチパネルを内蔵させることにより、従来よりも薄くでき、かつ、重ね合わせずれ対策が必要ないタッチパネル内蔵表示装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
第2基板上に形成される遮光膜として、格子状パターンに形成される導電性の遮光膜を使用し、当該導電性の遮光膜を、静電容量結合方式のタッチパネル電極として使用する。導電性の遮光膜は、4隅を持つ形状であり、位置検出用パルス電圧生成回路が、導電性の遮光膜の夫々の4隅に、異なるタイミングで位置検出用のパルス電圧を供給し、座標位置演算回路が、導電性の遮光膜の4隅の1つに位置検出用のパルス電圧が供給されたときに、パルス電圧が供給された隅と同じ対角線上の隅から出力される電圧に基づき、観察者の指の前記導電性の遮光膜へのタッチ位置を演算する。
本発明によれば、タッチパネルを内蔵させることにより、従来よりも薄くでき、かつ、重ね合わせずれ対策が必要ないタッチパネル内蔵表示装置を提供することが可能となる。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
[本発明のタッチパネル内蔵液晶表示装置の位置検出原理]
図1、図2は、本発明のタッチパネル内蔵液晶表示装置における、タッチパネルの位置検出原理を説明する図である。
図1(a)に示すように、格子状パターンを有する導電部材1の等価回路は、図1(b)に示すように、抵抗素子Rが格子状に接続された回路となる。
そして、図2(a)に示すように、図1に示す格子状パターンを有する導電部材1の、図2(a)のP点を、観察者の指がタッチしたとき、格子状パターンを有する導電部材1のP点と基準電位(GND)との間に容量素子Cが挿入されることになる。
この状態において、導電部材1の四隅の中の隅3に、パルス電圧生成回路2からVinのパルス電圧を供給し、導電部材1の隅3に向き合う隅(同じ対角線上の隅)4から出力されるパルス電圧が、所定の電圧(Vref1)から所定の電圧(Vref2)まで立ち上がる立ち上がり時間を計測する。この状態の時の導電部材1の等価回路を図2(b)に、その時に、導電部材1の隅4から出力されるパルス電圧の立ち上がり時間を図2(c)に示す。なお、図2(c)において、Vout1は、導電部材1の隅4から出力されるパルス電圧、T1は立ち上がり時間を示す。
次に、T1とT2との時間差(T1−T2)を求める。ここで、R1>R2の時はT1>T2、R1=R2の時はT1=T2、R1<R2の時はT1<T2となる。
したがって、時間差(T1−T2)が0であれば、観察者の指が触れた位置が、格子状パターンを有する導電部材1の中心点(2つの対角線が交差する点)の位置であることが判定できる。
また、時間差(T1−T2)が正の値であれば、観察者の指が触れた位置が、格子状パターンを有する導電部材1の中心点と隅4との間の位置であり、その位置は、時間差(T1−T2)の正の値が大きく成る程、観察者の指が触れた位置が隅4に近い位置であることが判定できる。
同様に、時間差(T1−T2)が負の値であれば、観察者の指が触れた位置が、格子状パターンを有する導電部材1の中心点と隅3との間の位置であり、その位置は、時間差(T1−T2)の負の値が小さく成る程、観察者の指が触れた位置が隅3に近い位置であることが判定できる。
前述した手順を、格子状パターンを有する導電部材1の対角線上の隅5、隅6についても実行することで、観察者の指が触れたタッチパネル上の位置を検出することができる。
一般に、液晶表示パネルは、画素電極、薄膜トランジスタ等が設けられた第1基板(TFT基板、アクティブマトリクス基板ともいう)(SUB1)と、遮光膜、カラーフィルタ等が形成される第2基板(カラーフィルタ基板ともいう)(SUB2)とを、所定の間隙を隔てて重ね合わせ、該両基板間の周縁部近傍に枠状に設けたシール材により、両基板を貼り合わせると共に、シール材の一部に設けた液晶封入口から両基板間のシール材の内側に液晶を封入、封止し、さらに、両基板の外側に偏光板を貼り付けて構成される。
ここで、遮光膜は、格子状パターンを有する。そこで、本実施例では、この遮光膜として、導電性のものを使用し、この導電性の遮光膜を、前述の格子状パターンを有する導電部材1として使用し、タッチパネルを液晶表示パネル内に内蔵するようにしたものである。
格子状パターンを有する導電性の遮光膜(ブラックマトリクスともいう)(BM)の隅3、隅4、隅5、隅6は、それぞれ、7〜10のスイッチングを介して、パルス電圧生成回路2に接続されるとともに、11〜14のスイッチを介して、バッファアンプ15に接続される。
例えば、図4(a)に示すF1の周期に、スイッチ7とスイッチ13をオンとして、パルス電圧生成回路2からパルス電圧(図4(a)参照)を遮光膜(BM)の隅3に供給し、バッファアンプ15を介して、遮光膜(BM)の隅4から出力される、所定の時定数で立ち上がるパルス電圧(図4(b)参照)をコンパレータ回路16に入力する。なお、バッファアンプ15は、隅4から見たバッファアンプ側のインピーダンスを大きくして、隅4に電流が流れ込むのを防止するためのものである。仮に、隅4に電流が流れ込むと、透遮光膜(BM)の隅4から出力されるパルス電圧の立ち上がり時間が変動し、遮光膜(BM)での位置検出に誤差が生じることになる。
コンパレータ回路16は、遮光膜(BM)の隅4から出力される、所定の時定数で立ち上がるパルス電圧を、第1の時間幅(図4(c)のT1)の信号に変換する。
この第1の時間幅の信号は、チャージポンプ回路22のスイッチ28をオン(図4(d)参照)として、電流源27の電流を積分回路31に出力する。
積分回路31の第1の時間幅の信号の時間幅(図4(c)のT1)に応じて、積分回路31を構成するオペアンプ32の反転端子と出力端子との間に接続されるコンデンサ33に電荷が充電される。第1の時間幅の信号の時間幅が長いときは充電量が大きく、時間幅が短いときは充電量は小さくなる。
なお、チャージポンプ回路22は、25、26のアンド回路を有する。アンド回路25は、制御信号23がHighの時に、コンパレータ回路16の出力により、スイッチ28をオンとする。アンド回路26は、制御信号24がHighの時に、コンパレータ回路16の出力により、スイッチ29をオンとする。
なお、図2(d)に示す回路構成において、抵抗R2に、基準電圧(GND)からVinの電圧に変化するパルス電圧を供給したときに、所定の電圧(Vref1)から所定の電圧(Vref2)まで立ち上がる立ち上がり時間と、図2(d)に示す回路構成において、容量Cが、Vinまで充電された状態から、抵抗R2に、Vinから基準電圧(GND)に変化するパルス電圧を供給したときに、所定の電圧(Vref2)から所定の電圧(Vref1)まで立ち下がる立ち下がり時間とは同じとなるので、図4では、遮光膜(BM)の隅4に、Vinから基準電圧(GND)の電圧に変化するパルス電圧を供給している。
コンパレータ回路16は、遮光膜(BM)の隅4から出力される、所定の時定数で立ち下がるパルス電圧を、第2の時間幅(図4(c)のT2)の信号に変換する。
この第2の時間幅の信号は、チャージポンプ回路22のスイッチ29をオン(図4(e)参照)として、電流源30の電流を積分回路31に出力する。これにより、第2の時間幅の信号の時間幅(図4(c)のT2)に応じて、積分回路31のコンデンサ33から電荷が放電される。第2の時間幅の信号の時間幅が長いときは放電量が大きく、時間幅が短いときは放電量は小さくなる。
積分回路31の出力が負極性の電圧のときは、遮光膜(BM)に触れた観察者の指が、隅4に近い方にあることを意味している。逆に正極性の電圧のときは隅3に近い方、ゼロのときは隅3と隅4の距離がほぼ等しい所を触れていることを意味している。
従って、積分回路31に出力電圧が、遮光膜(BM)の隅3と隅4の間の距離の関係を示すことになるので、これをデジタル変換することで、隅3と隅4の間で指の触れた場所の座標を得ることができる。
次に、積分回路31のスイッチ34をオンとして、コンデンサ33をリセットした後、遮光膜(BM)の隅5と、隅6に対しても、前述したようにパルス電圧を与え、その対角に現れる、所定の時定数で立ち上がるパルス電圧、あるいは、所定の時定数で立ち下がるパルス電圧を時間幅の信号に変換して、前述と同様の方法により、隅5と隅6の間で、観察者の指の触れた場所の座標を得ることができる。これにより、タッチパネル上で、観察者の指が触れた位置を特定することが可能となる。
なお、積分回路31の出力電圧をA/D変換器35によりデジタル変換する際に、図4(a)ないし図4(f)に示す動作を複数回繰り返し、積分回路31の電圧を大きくしてからA/D変換器35でデジタル変換しても良い。
また、バッファアンプ15、コンパレータ回路16、チャージポンプ回路22、および積分回路31は、隅3と隅4用に1つと、隅5と隅6用に1つの2組用意することも可能である。
さらに、本実施例は、スイッチ回路、コンパレータ、チャージポンプ、積分回路で簡単に構成できるので、コストを低減することが可能となる。
また、本実施例では、格子状パターンを有する遮光膜(BM)の抵抗値を等価的に高くすることができるため、時定数を大きく確保することができる。これにより遅延時間が増大して感度を向上させることが可能となる。
また、本実施例では、液晶表示パネルとは別の基板に作成したタッチパネルを積層するのではなく、液晶表示パネル内のカラーフィルタ基板の導電性の遮光膜を、タッチパネル用の電極として使用する。このため、別のタッチパネル用の基板を貼り合わせるよりも薄くすることが可能となる。
図5に示す液晶表示パネルは、画素電極、薄膜トランジスタ等が設けられた第1基板(SUB1)と、カラーフィルタ等が形成される第2基板(SUB2)とを、所定の間隙を隔てて重ね合わせ、該両基板間の周縁部近傍に枠状に設けたエポキシ系樹脂からなるシール材により、両基板を貼り合わせると共に、シール材の一部に設けた液晶封入口から両基板間のシール材の内側に液晶を封入、封止し、さらに、両基板の外側に偏光板を貼り付けて構成される。
また、第1基板(SUB1)は、第2基板(SUB2)よりも大きな面積を有し、第1基板(SUB1)の、第2基板(SUB2)と対向しない領域には、薄膜トランジスタを駆動するドライバを構成する半導体チップ(Dr)が実装され、さらに、当該領域の一辺の周辺部には、フレキシブル配線基板(FPC)が実装される。
図6に示す液晶表示パネルは、縦電界方式の液晶表示パネルであり、第2基板(SUB2)の主表面側が観察側となっている。
ガラス基板やプラスチック基板などの透明基板から成る第2基板(SUB2)の液晶層(LC)側には、第2基板(SUB2)から液晶層(LC)に向かって順に、遮光膜(BM)およびカラーフィルタ(CF)、オーバーコート層(OC)、面状の対向電極(CT)、ポリイミド系樹脂からなる配向膜(AL2)が形成される。さらに、第2基板(SUB2)の外側には、偏光板(POL2)が形成される。
また、ガラス基板やプラスチック基板などの透明基板から成る第1基板(SUB1)の液晶層(LC)側には、第1基板(SUB1)から液晶層(LC)に向かって順に、走査線(ゲート線ともいう)(GL;図示せず)、層間絶縁膜(PAS3)、映像線(ドレイン線、ソース線ともいう)(DL;図示せず)、層間絶縁膜(PAS2)、画素電極(PX)、ポリイミド系樹脂からなる配向膜(AL1)が形成される。さらに、第1基板(SUB1)の外側には偏光板(POL1)が形成される。
図6に示す液晶表示パネルは、遮光膜(BM)を、例えば、クロムなどの材料で形成し、遮光膜(BM)に導電性を持たせ、この遮光膜(BM)を、静電容量結合方式のタッチパネル電極として兼用することにより、タッチパネル機能を実現するものである。なお、図6の構成では、第2基板(SUB2)に偏光板(POL2)が配置される。そして、偏光板(POL2)が絶縁性の場合には、観察者の指が偏光板(POL2)をタッチしたときに、観察者の指が容量として機能しない場合も想定される。このような時には、偏光板(POL2)として、導電性を有する偏光板を使用すればよい。
このように、本実施例では、液晶表示パネルとは別の基板に作成したタッチパネルを積層するのではなく、液晶表示パネルの第2基板(SUB2)上の遮光膜(BM)を、静電容量結合方式のタッチパネル電極として使用する。このため、別のセンサ基板を貼り合わせるよりも、液晶表示パネルを薄くすることができる。
第2基板(SUB2)と第1基板(SUB1)との貼り合わせの精度は、一般的に±10μm以下の高精度のものである。別のセンサ基板を液晶表示パネルに貼り合わせる場合、外形合わせや、マーク合わせと言った手法がある。外形あわせでは、外形精度に依存し精度が低い。マークあわせではマークを製品中に設ける必要がある上、マーク読取装置が必要になり装置のコストがかかる問題がある。
これに対して、本実施例では、既存装置を使用し、追加設備不要で、液晶表示パネルを薄くすることができる。
図7は、第2基板(SUB2)を液晶層(LC)側から見た平面図である。図7に示すように、第2基板(SUB2)上の対向電極(CT)には、4隅に導電ビーズ(CT−BZ)が設けられる。また、遮光膜(BM)には、4隅に導電ビーズ(BM−BZ)が設けられる。
図8は、本実施例の液晶表示パネルの断面構造を示す模式断面図である。なお、図8において、第1基板(SUB1)側の構成の図示は省略している。また、第2基板(SUB2)側でも、配向膜(AL2)の図示は省略している。さらに、両基板の外側に設けられる偏光板(POL1,POL2)の図示も省略している。
図8に示すように、本実施例では、第1基板(SUB1)上には、対向電極用の接続部(CT−PAD)が設けられる。同様に、遮光膜用の接続部(BM−PAD)が設けられる。
そして、対向電極用の接続部(CT−PAD)は、導電ビーズ(CT−BZ)により対向電極(CT)に電気的に接続される。また、遮光膜用の接続部(BM−PAD)は、導電ビーズ(BM−BZ)により遮光膜(BM)と電気的に接続される。
なお、CT−BZと、BM−BZの導電ビーズは、図8の模式図では、柱状に図示されているが、樹脂球の表面にニッケルと金をめっきしたものである。なお、図8において、SPはスペーサ、SLはシール材である。
また、第1基板(SUB1)上に形成された遮光膜用の接続部(BM−PAD)は、スイッチング素子(7〜14)に接続される。
また、第1基板(SUB1)上に形成された遮光膜用の接続部(BM−PAD)は、図9、図10に示すように、配線(BML)を介して、第1基板(SUB1)上に形成される端子(TBM)に接続される。
この端子(TBM)は、半導体チップ(Dr)内のタッチ位置検出回路、または、フレキシブル配線基板(FPC)、あるいは、タッチパネル用基板(図示せず)を介して外部のタッチ位置検出回路に接続される。
ここで、図9は、端子(TBM)を表示部をはさんで両側に設けたものであり、図10は、第1基板(SUB1)の任意の1辺に端子(TBM)を集約したものである。
なお、図10に示すように、第1基板(SUB1)の1辺に端子(TBM)を集約する場合には、第1基板(SUB1)上に形成された4個の遮光膜用の接続部(BM−PAD)に接続される配線(BML)の配線抵抗が異なる。
そのため、一辺に近い2個の遮光膜用の接続部(BM−PAD)に接続される配線(BML)については、配線幅を細くする、または、配線を蛇行させ長くする、配線の途中に高抵抗の材料を用いる等の方法により、一辺から遠い2個の遮光膜用の接続部(BM−PAD)に接続される配線(BML)の配線抵抗と、配線抵抗が等しくなるように調整することが好ましい。
また、配線(BML)が封止用のシール材(SL)を横切る場合、シール材(SL)と重なる部分は、第1基板(例えば、ガラス基板上)で使用される材料を用いると断線不良を低減できる。本実施例の場合は、走査電極配線を形成するMo合金とAl合金の積層膜から形成するとよい。
先ず、第1基板(SUB1)の製造方法について説明する。
透明基板(例えば、ガラス基板)上に、スパッタ法でAl合金を200nm、その上にMo合金を40nm積層する。前記基板上に、フォトリソグラフィー法を用い所望のレジストマスクパターンを形成する。燐酸、硝酸、酢酸の混合酸でエッチングした後、レジストパターンを剥離する。この時、走査線、および対向電極配線、遮光膜(BM)との接続用配線を形成する。
基板上に、化学気相成長法(以下、CVDと略記)を用い窒化シリコン膜を350nm、アモルファスシリコンを200nm、燐をドープしたアモルファスシリコン層を25nm下から順に積層する。所望のレジストパターンをフォトリソグラフィー法で形成した後、フッ素系ガスを用いたドライエッチング法により前記燐をドープしたアモルファスシリコン、アモルファスシリコンを選択的に一括加工し、レジストパターンを剥離除去する。このとき、薄膜トランジスタ(TFT)が形成される。
基板上に、Mo合金を200nmスパッタ法で成膜する。所望のレジストパターンをフォトリソグラフィ法で形成する。燐酸、硝酸、酢酸の混合酸でエッチングした後、レジストパターンを剥離する。このとき、映像線、ソース電極を形成する。
基板上に、CVD法を用いて窒化シリコン膜を500nm成膜する。所望のレジストパターンをフォトリソグラフィー法で形成した後、フッ素系ガスを用いたドライエッチング法により前記窒化シリコン膜をパターニングする。このとき、ソース電極上に次工程で形成する画素電極との接続用コンタクトホール、走査線、映像線の端子部のコンタクトホール、対向電極との接続用コンタクトホールを形成する。
基板上に、スパッタ法を用いてITO膜を150nm成膜する。所望のレジストパターンをフォトリソグラフィー法で形成した後、臭化水素酸を用いてウェットエッチングし、レジストパターンを剥離除去する。このとき、各画素電極、端子部、カラーフィルタ基板との接続部にITOパターンが形成される。
透明基板(例えば、ガラス基板)上にスパッタ法でクロム膜を200nm成膜する。所望のレジストパターンをフォトリソグラフィー法で形成した後、硝酸第二セリウムアンモニウム溶液でウェットエッチングし、レジストパターンを剥離除去し、遮光膜(BM)を形成する。このとき、ガラス面側に酸化クロムを成膜し金属クロムと積層すると、反射率の低い酸化クロムが観察者に向かう為表示品位を向上できる上に一回のエッチングで加工できる。さらに積層した金属クロムの膜厚を調整することにより所望の任意のシート抵抗の膜とすることができる。
基板上に赤、青、緑用のカラーフィルタ(CF)を所望のパターンにフォトリソグラフィ法を用いて形成する。各カラーフィルタ(CF)の膜厚はほぼ同一であることが望ましい。
基板上に、アクリル系樹脂からなるオーバーコート膜(OC)を塗布する。オーバーコ−ト膜(OC)を塗布することにより、カラーフィルタ(CF)間の膜厚差、および遮光膜(BM)との重畳部段差、カラーフィルタ(CF)同士の重畳による段差を緩和することができる。
基板上に、スパッタ法でITO膜を150nm成膜して対向電極(CT)を形成する。成膜時にパターン周囲を覆うようにメタルマスクを、基板表面近傍に配する。これにより、クロムからなる遮光膜(BM)と電気的に接続せず、表示に必要な領域に対向電極(CT)を工程を増やさずに設けることができる。ITO膜のパターン形成に際し、レジストパターンを形成した上でウェットエッチ法で加工しても同様の効果が得られることは自明である。基板上に、アクリル系樹脂を用いて、スペーサ(SP)を形成する。スペーサ高さは、第1基板(SUB1)との間に挟持する液晶層(LC)の厚さにより所定の高さが決定される。
第1基板(SUB1)上に封止用のシール材(SL)を塗布する。コーナー部の第2基板(SUB2)との接続用部に導電ビーズ(CT−BZ、BM−BZ)を含むシール材を塗布する。
第1基板(SUB1)を膜面上にして水平なステージ上に置き、封止用のシール材(SL)で囲まれた領域に所定量の液晶を滴下する。第2基板(SUB2)を膜面下にして、第1基板(SUB1)と真空雰囲気中で重ね合わせる。
封止用のシール(SL)および導電ビーズを含むシール材を硬化する。
以下個々のパネル外形に切断するといった工程が続くが省略する。
以上説明したように、プロセス的に、従来の液晶表示パネルの製造に付け加えた工程はなく、導電ビーズ(BM−BZ)を含むシール材の塗布数を増やしたのみである。したがって、本実施例では、工程数を増加することなく、タッチパネル機能を液晶表示パネル内に内蔵することができる。
研磨する際、第2基板(SUB2)側をより研磨し薄くすると、タッチパネル用の電極とタッチした際の容量結合増加し、タッチパネルの特性向上に寄与する。
また、前述の説明では、タッチパネル用の配線を第1基板(SUB1)側から引き出す構造としたが、第2基板(SUB2)を第1基板(SUB1)よりも大きく切り出し、第2基板(SUB2)側から引き出しても同様の効果が得られる。
なお、本実施例では、第1基板(SUB1)と第2基板(SUB1)とを接続する各接続部の形状、構造は、図示したものに限定されるものではない。さらに、本実施例では、遮光膜(BM)の構成材料としてクロムを用いたが、他の金属材料でも同様の効果が得られる。また、遮光性材料と導電性材料の積層からなる遮光膜(BM)を用いても同様な効果が得られる。
以上述べたように、本実施例によれば、静電容量結合方式のタッチパネルと、画像情報、文字情報の表示装置を組合わせた装置において、工程数を増やさず、薄型の製品を生産することが可能となる。
図11に示す液晶表示パネルでも、第2基板(SUB2)の主表面側が観察側となっている。
ガラス基板やプラスチック基板などの透明基板から成る第2基板(SUB2)の液晶層(LC)側には、第2基板(SUB2)から液晶層(LC)に向かって順に、遮光膜(BM)およびカラーフィルタ(CF)、オーバーコート層(OC)、面状の透明導電膜(CD)、ポリイミド系樹脂からなる配向膜(AL2)が形成される。さらに、第2基板(SUB2)の外側には、偏光板(POL2)が形成される。ここで、面状の透明導電膜(CD)は、液晶表示パネルで発生するノイズを遮断するシールド用の電極として使用される。
また、ガラス基板やプラスチック基板などの透明基板から成る第1基板(SUB1)の液晶層(LC)側には、第1基板(SUB1)から液晶層(LC)に向かって順に、走査線(ゲート線ともいう)(GL;図示せず)、層間絶縁膜(PAS3)、映像線(ドレイン線、ソース線ともいう)(DL;図示せず)、層間絶縁膜(PAS2)、面状の対向電極(CT)、層間絶縁膜(PAS1)、櫛歯電極から成る画素電極(PX)、配向膜(AL1)が形成される。さらに、第1基板(SUB1)の外側には偏光板(POL1)が形成される。
なお、前述の説明では、液晶表示パネルを用いた実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、液晶表示パネルに限らず、有機発光ダイオード素子や表面伝導型電子放出素子を用いたパネルを使用することも可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
2 パルス電圧生成回路
3,4,5,6 導電部材1の4隅
7〜14,28,29,34 スイッチ
15 バッファアンプ
16 コンパレータ回路
17,18 基準電圧
19,20 比較器
21,25,26 アンド回路
22 チャージポンプ回路
27,30 電流源
31 積分回路
32 オペアンプ
33 コンデンサ
35 A/D変換器
SUB1,SUB2 基板
LC 液晶層
POL1,POL2 偏光板
PAS1,PAS2,PAS3 層間絶縁膜
OC オーバーコート層
AL1,AL2 配向膜
BM 遮光膜
CF カラーフィルタ
PX 画素電極
CT 対向電極
CD 透明導電膜
Dr 半導体チップ
FPC フレキシブル配線基板
CT−BZ、BM−BZ 導電ビーズ
CT−PAD,BM−PAD 接続部
SL シール材
BML 配線
TBM 端子
R 抵抗
R1,R2 等価抵抗
C 指の有する容量
Claims (15)
- 第1基板と、第2基板とを有する表示パネルを備え、
前記第2基板は、前記観察者と反対側の面上に、格子状パターンに形成される導電性の遮光膜を有し、
前記導電性の遮光膜は、静電容量結合方式のタッチパネル電極として使用されるタッチパネル内蔵表示装置であって、
前記導電性の遮光膜は、4隅を持つ形状であり、
前記導電性の遮光膜の各隅は、タッチ位置検出回路に接続されることを特徴とするタッチパネル内蔵表示装置。 - 前記表示パネルは、4個の導電部材を有し、
前記第1基板は、各導電部材を介して前記導電性の遮光膜の各隅に接続される4個の接続部と、
前記タッチ位置検出回路に接続される4個の端子と、
前記各接続部と前記各端子とを接続する配線とを有することを特徴とするタッチパネル内蔵表示装置。 - 前記導電部材は、導電ビーズであることを特徴とする請求項2に記載のタッチパネル内蔵表示装置。
- 前記各端子は、表示部を挟んで両側に配置されることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のタッチパネル内蔵表示装置。
- 前記各端子は、前記第1基板の任意の一辺側に配置されていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のタッチパネル内蔵表示装置。
- 前記第1基板の任意の一辺に近い位置に配置される前記接続部と前記端子とを接続する配線は、前記第1基板の任意の一辺から遠い位置に配置される前記接続部と前記端子とを接続する配線よりも、配線幅が細いことを特徴とする請求項5に記載のタッチパネル内蔵表示装置。
- 前記第1基板の任意の一辺に近い位置に配置される前記接続部と前記端子とを接続する配線は、蛇行して形成されていることを特徴とする請求項5に記載のタッチパネル内蔵表示装置。
- 前記第1基板の任意の一辺に近い位置に配置される前記接続部と前記端子とを接続する配線は、配線の途中に高抵抗の材料を用いていることを特徴とする請求項5に記載のタッチパネル内蔵表示装置。
- 第1基板と、第2基板とを有する表示パネルを備え、
前記第2基板は、前記観察者と反対側の面上に、格子状パターンに形成される導電性の遮光膜を有し、
前記導電性の遮光膜は、静電容量結合方式のタッチパネル電極として使用されるタッチパネル内蔵表示装置であって、
前記導電性の遮光膜は、4隅を持つ形状であり、
前位置検出用のパルス電圧を入力する位置検出用パルス電圧生成回路と、
前記観察者の指の前記導電性の遮光膜へのタッチ位置を演算する座標位置演算回路とを有し、
前記位置検出用パルス電圧生成回路は、前記導電性の遮光膜の夫々の4隅に、異なるタイミングで位置検出用のパルス電圧を供給し、
前記座標位置演算回路は、前記導電性の遮光膜の4隅の1つに位置検出用のパルス電圧が供給されたときに、前記パルス電圧が供給された隅と同じ対角線上の隅から出力される電圧に基づき、前記観察者の指の前記導電性の遮光膜へのタッチ位置を演算することを特徴とするタッチパネル内蔵表示装置。 - 前記導電性の遮光膜の一方の対角線上の2隅を隅Aと隅B、前記導電性の遮光膜の他方の対角線上の2隅を隅Cと隅Dとするとき、前記座標位置演算回路は、前記導電性の遮光膜の隅Aに位置検出用のパルス電圧が供給されたときに、隅Bから出力される電圧が所定の電圧となる時間Aと、前記導電性の遮光膜の隅Bに位置検出用のパルス電圧が供給されたときに、隅Aから出力される電圧が所定の電圧となる時間Bとの時間差(A−B)、および、前記導電性の遮光膜の隅Cに位置検出用のパルス電圧が供給されたときに、隅Dから出力される電圧が所定の電圧となる時間Cと、前記導電性の遮光膜の隅Dに位置検出用のパルス電圧が供給されたときに、隅Cから出力される電圧が所定の電圧となる時間Dとの時間差(C−D)に基づき、前記観察者の指の前記導電性部材へのタッチ位置を演算することを特徴とする請求項9に記載のタッチパネル内蔵表示装置。
- 前記導電性の遮光膜の隅Aあるいは隅Cに供給される位置検出用のパルス電圧は、第1電圧レベルから第2電圧レベルに変化するパルス電圧であり、
前記導電性の遮光膜の隅Bあるいは隅Dに供給される位置検出用のパルス電圧は、第2電圧レベルから第1電圧レベルに変化するパルス電圧であることを特徴とする請求項10に記載のタッチパネル内蔵表示装置。 - 前記座標位置演算回路は、積分回路を有し、
前記積分回路は、前記時間Aあるいは前記時間Cの間所定の電流を積分し、前記時間Bあるいは前記時間Dの間所定の電流を放電することにより、前記時間差(A−B)あるいは前記時間差(C−D)に対応する電圧を出力することを特徴とする請求項10または請求項11に記載のタッチパネル内蔵表示装置。 - 前記積分回路は、前記時間Aの間所定の電流を積分し、前記時間Bの間所定の電流を放電する積分回路Aと、前記時間Cの間所定の電流を積分し、前記時間Dの間所定の電流を放電する積分回路Bとを有することを特徴とする請求項12に記載のタッチパネル内蔵表示装置。
- 前記位置検出用パルス電圧生成回路は、前記各隅に前記位置検出用のパルス電圧を複数回供給し、
前記積分回路は、前記各隅に前記位置検出用のパルス電圧を複数回供給したときの時間差(A−B)あるいは時間差(C−D)に対応する電圧を加算した電圧を出力することを特徴とする請求項12または請求項13に記載のタッチパネル内蔵表示装置。 - 前記座標位置演算回路は、積分回路の後段に接続されるA/D変換回路を有することを特徴とする請求項12ないし請求項14のいずれか1項に記載のタッチパネル内蔵表示装置。
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