JP5841630B2 - タッチディスプレイパネルおよびその駆動方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ディスプレイパネルおよびその駆動方法に関するものであり、特に、タッチディスプレイパネルおよびその駆動方法に関するものである。
ディスプレイ技術の進歩と多機能ディスプレイ装置の需要に伴い、単純なディスプレイ機能しか備えていないディスプレイ装置は、現代のユーザーの要求を満たすことができなくなった。そのため、キーボードやマウス等の外部入力装置の代わりにディスプレイパネルにタッチ機能を搭載し、より便利で使いやすい対話型入力操作手段をユーザーに提供することのできるタッチディスプレイパネルが提案され、実用化された。その結果、ディスプレイパネルは、より魅力的で、直感的な使用ができるようになった。
取り付け方の違いによって、現在のタッチディスプレイパネルは、主に、アウトセル（out-cell）型タッチディスプレイパネルとインセル（in-cell）型タッチディスプレイパネルに分けられる。アウトセル型タッチディスプレイパネルは、ボンディング層を用いてタッチパネルをディスプレイパネルに取り付けるため、ボンディング層を使用することでアウトセル型タッチディスプレイパネルを比較的容易に製造できるという利点を有する。しかしながら、アウトセル型タッチディスプレイパネルは、少なくとも３層の基板を含む２つのパネル（ディスプレイパネルとタッチパネル）を取り付けることによって製造されるため、比較的厚く、電子製品の軽薄短小化というユーザーの要求を満たすことができない。
反対に、インセル型タッチディスプレイパネルは、ディスプレイパネルの基板の上にタッチ電極を製造することにより、少なくとも１層の基板を省略することができるため、比較的薄い。しかしながら、現有のインセル型タッチディスプレイパネルは、タッチ電極とディスプレイ電欲の間の負荷が大きいため、表示とタッチ制御機能を行うための十分な充電時間を提供することができない。したがって、いかにしてタッチ電極とディスプレイ電極の間の負荷を減らし、且つタッチディスプレイパネルの薄さを維持するかが、本分野の技術者が解決すべき課題の１つとなっている。
したがって、本発明は、比較的薄く、且つ表示とタッチ制御機能を行うための十分な充電時間を提供することのできるタッチディスプレイパネルを提供する。
本発明は、また、タッチ電極とディスプレイ電極の間の負荷を減らすことのできるタッチディスプレイパネルの駆動方法を提供する。
本発明の１つの実施形態において、タッチディスプレイパネルは、第１基板と、複数の第１電極パターンと、複数の第２電極パターンと、複数の能動素子（active element）と、複数の第３電極パターンと、複数の第４電極パターンと、第２基板と、複数の第５電極パターンと、表示媒体層（display medium layer）とを含む。第１電極パターンおよび第２電極パターンは、第１基板の上に配置され、互いに電気絶縁される。そのうち、第１電極パターンと第２電極パターンは、互いに交差して配置され、アレイ配置された複数の画素エリアを形成する。各能動素子は、それぞれ、画素エリアのうちの１つに配置され、対応する第１電極パターンおよび対応する第２電極パターンに電気接続される。第３電極パターンは、第２電極パターンの配列方向に沿って配置され、第２電極パターンを複数のグループに分割する。そのうち、各第３電極パターンは、画素エリアの列（column）を覆う。第４電極パターンは、第３電極パターンに電気絶縁される。各第4電極パターンは、画素エリアのうちの１つに配置され、対応する能動素子に電気接続される。第２基板および第１基板は、互いに対向して配置される。第５電極パターンは、第２電極の上に配置され、第５電極パターンの配列方向は、第２電極パターンの配列方向と交差する。表示媒体層は、第１基板と第２基板の間に配置される。
本発明の１つの実施形態において、本発明のタッチディスプレイパネルの駆動方法は、以下のステップを含む。上述したタッチディスプレイパネルを提供し、タッチディスプレイパネルにより表示モードと検出モードを実行する。表示モードを実行するステップは、以下の通りである。まず、第３電極パターンに直流電位（direct current potential）を提供する。次に、第３電極パターンが直流電位で維持されている間に、第１電極パターンに表示走査信号を順番に提供し、能動素子をオンにする。そして、第２電極パターンに表示駆動信号を順番に提供する。検出モードを実行するステップは、以下の通りである。まず、表示走査信号を提供するのを停止して、能動素子をオフにする。次に、グループに対してタッチ走査を順番に行う。タッチ走査は、走査したいグループの第２電極パターンにタッチ走査信号を提供することと、同時に走査したいグループに対応する第３電極パターンをフローティングさせることとを含む。
タッチパネルをディスプレイパネルに組み込む開発動向によって、両者間の干渉がより深刻になり、タッチディスプレイパネルの厚さを維持することが難しくなった。
第１電極パターンと、第２電極パターンと、能動素子と、第３電極パターンと、第４電極パターンとを含むタッチディスプレイパネルを提供する。第２電極パターンおよび第１電極パターンは、画素エリアを形成するよう設置される。各能動素子は、画素エリアのうちの１つに配置され、対応する第１電極パターンおよび第２電極パターンに電気接続される。第３電極パターンは、第２電極パターンの配列方向に沿って配置され、第２電極パターンをグループに分割する。そのうち、各第３電極パターンは、画素エリアの列を覆う。第４電極パターンは、第３電極パターンに電気絶縁される。第４電極パターンは、第３電極パターンに電気絶縁される。各第４電極パターンは、画素エリアのうちの１つに配置され、対応する能動素子に電気接続される。タッチディスプレイパネルの駆動方法も提供する。
本発明において、タッチディスプレイパネルの電極パターンは、現在のディスプレイパネルの構造の下で改良されているため、追加の基板を追加しなくても、ディスプレイパネルにタッチ制御機能を搭載することができる。その結果、タッチディスプレイパネルは、低コストであり、且つ薄いという利点を有する。さらに、第３電極パターンおよびその駆動方法を設計することによって、隣接する２つのグループ間のタッチ走査信号の干渉を防ぎ、タッチ電極とディスプレイ電極の間の負荷を減らすことができるため、表示とタッチ制御機能を行うための十分な充電時間を提供することができる。
本発明の上記および他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。
本発明の１つの実施形態に係るタッチディスプレイパネルの部分的上面図である。 本発明の１つの実施形態に係るタッチディスプレイパネルの断面図である。 本発明の１つの実施形態に係るタッチディスプレイパネルの側面図である。 本発明の１つの実施形態に係るタッチディスプレイパネルの制御方法を示したものである。 本発明の１つの実施形態に係るタッチディスプレイパネルの制御方法を示したものである。
以下、添付の図面を例として、本発明の実施形態を詳細に説明する。各図面および関連説明において、同一または類似する構成要素には、同一の参照番号を使用する。
図１Ａは、本発明の１つの実施形態に係るタッチディスプレイパネルの部分的上面図である。第１基板上の電極パターンの層配置を明確に示すため、図１Ａにおいて、タッチディスプレイパネルのいくつかのフィルム層が省略されている。図１Ｂは、本発明の１つの実施形態に係るタッチディスプレイパネルの断面図である。図１Ｃは、本発明の１つの実施形態に係るタッチディスプレイパネルの側面図である。第２電極パターン、第４電極パターンおよび第５電極パターンの層配置を明確に示すため、図１Ｃにおいて、その他のフィルム層が省略されている。
図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃを参照すると、本実施形態のタッチディスプレイパネル１００は、第１基板Ｓ１と、複数の第１電極パターンＭ１と、複数の第２電極パターンＭ２と、複数の能動素子ＴＦＴと、複数の第３電極パターンＭ３と、複数の第４電極パターンＭ４と、第２基板Ｓ２と、複数の第５電極パターンＭ５と、表示媒体層ＤＭとを含む。
第１電極パターンＭ１および第２電極パターンＭ２は、第１基板Ｓ１の上に配置される。そのうち、第２電極パターンＭ２と第１電極パターンＭ１は、互いに交差して、マトリックス形式で配置された複数の画素エリアＰを形成する。詳しく説明すると、本実施形態の第１電極パターンＭ１は、例えば、第１方向Ｄ１に沿って配置され、且つ第２方向Ｄ２に沿ってそれぞれ延伸する。第２電極パターンＭ２は、例えば、第２方向Ｄ２に沿って配置され、且つ第１方向Ｄ１に沿ってそれぞれ延伸する。第１方向Ｄ１は、例えば、第２方向Ｄ２に対して垂直であるが、本発明はこれに限定されない。６００×８００画素の解析度を例に挙げると、タッチディスプレイパネル１００は、例えば、６００行（row）×８００列（column）に配置された４８００００個の画素エリアＰを含み（図１Ａは、６つの画素エリアＰを概略的に示してある）、第１方向Ｄ１は、例えば、行方向であり、第２方向Ｄ２は、例えば、列方向である。
各能動素子ＴＦＴは、画素エリアＰのうちの１つに配置され、対応する第１電極パターンＭ１および第２電極パターンＭ２に電気接続される。図１Ｂに示すように、本実施形態の能動素子ＴＦＴは、以下に説明するボトムゲート薄膜トランジスタであるが、本発明は、能動素子ＴＦＴの種類を限定しない。さらに、本実施形態の各能動素子ＴＦＴは、例えば、ゲートＧＥ、ゲート絶縁層ＧＩ、チャネル層ＣＨ、ソースＳＥおよびドレインＤＥを含む。ゲートＧＥは、第１基板Ｓ１の上に配置され、第１電極パターンＭ１に電気接続される。１つの実施形態において、ゲートＧＥおよび第１電極パターンＭ１は、例えば、第１電極層をパターニングすることによって形成される。
ゲート絶縁層ＧＩは、ゲートＧＥ、第１電極パターンＭ１および第１基板Ｓ１を覆い、ゲート絶縁層ＧＩの材料は、例えば、誘電率の高いシリカ材料または窒化ケイ素材料であるが、本発明はこれらに限定されない。チャネル層ＣＨは、ゲート絶縁層ＧＩの上に配置され、ゲートＧＥの上方に設置される。チャネル層ＣＨの材料は、例えば、結晶シリコン（crystalline silicon）半導体、アモルファス（amorphous）半導体、ポリシリコン（polysilicon）半導体または酸化物半導体であるが、本発明はこれらに限定されない。
ソースＳＥは、第２電極パターンＭ２に電気接続され、ドレインＤＥは、ソースＳＥに電気絶縁される。ソースＳＥおよびドレインＤＥは、チャネル層ＣＨの上に設置され、チャネル層ＣＨの２つの側からゲート絶縁層ＧＩの上部に相対して延伸する。さらに、ソースＳＥ、ドレインＤＥおよび第２電極パターンＭ２は、例えば、第２電極層をパターニングすることによって形成される。ゲート絶縁層ＧＩは、第２電極パターンＭ２が形成される前に、第１電極パターンＭ１を既に覆っている。そのため、第２電極パターンＭ２および第１電極パターンＭ１を互いに交差させて配置しても、第２電極パターンＭ２および第１電極パターンＭ１は、ゲート絶縁層ＧＩによって電気絶縁される。
本実施形態において、タッチディスプレイパネル１００は、さらに、第１絶縁層ＩＮ１を含み、第１絶縁層ＩＮ１は、例えば、ソースＳＥ、ドレインＤＥおよびゲート絶縁層ＧＩを覆って、能動素子ＴＦＴを保護する。第１絶縁層ＩＮ１は、例えば、単一の絶縁層または多層構造である。図１Ｂにおいて、２つのサブ層（第１サブ絶縁層ＩＮ１１および第２サブ絶縁層ＩＮ１２）を有する絶縁層を示しているが、本発明はこれに限定されない。
本実施形態において、第３電極パターンＭ３は、第１絶縁層ＩＮ１の上に配置され、第２電極パターンＭ２の配列方向に沿って配置される。詳しく説明すると、図１Ｃに示すように、第３電極パターンＭ３（第３電極パターンＶｃｏｍ１、Ｖｃｏｍ２、Ｖｃｏｍ３、Ｖｃｏｍ４、Ｖｃｏｍ５、Ｖｃｏｍ６、Ｖｃｏｍ７、Ｖｃｏｍ８、Ｖｃｏｍ９、Ｖｃｏｍ１０）は、第１方向Ｄ１に沿って配置され、第２方向Ｄ２に沿ってそれぞれ延伸する。また、第３電極パターンＭ３は、第２電極パターンＭ２を複数のグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８，Ｇ９およびＧ１０に分割し、各第３電極パターンＭ３は、画素エリアＰの列を覆う。６００×８００画素の解析度を例に挙げると、第２電極パターンＭ２が１０個のグループに分割された場合、各グループ（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８，Ｇ９およびＧ１０）は、例えば、それぞれ８０個の第２電極パターンＭ２を含む。つまり、各第３電極パターンＭ３は、８０個の第２電極パターンＭ２に対応して配置され、例えば、４８０００個の画素エリアを覆う。しかしながら、第２電極パターンＭ２の数、覆われた画素エリアＰの数、および各第３電極パターンＭ３に対応するグループの数は、タッチ制御機能の解析度、タッチディスプレイパネル１００のサイズ等に応じて選択されるため、本発明はこれらに限定されない。さらに、第３電極パターンＭ３は、例えば、画素エリアＰ内の能動素子ＴＦＴの位置を露出するため、後の欠陥の修理プロセスに役立つ。
各第４電極パターンM４は、画素エリアＰのうちの１つに配置され、対応する能動素子ＴＦＴに電気接続される。本実施形態において、第３電極パターンＭ３および第４電極パターンＭ４は、例えば、表示媒体層ＤＭの同じ側に設置される。第４電極パターンＭ４を第３電極パターンＭ３から電気絶縁するため、タッチディスプレイパネル１００は、さらに、第２絶縁層ＩＮ２を含む。さらに詳しく説明すると、第２絶縁層ＩＮ２は、例えば、第３電極パターンＭ３および第２サブ絶縁層ＩＮ１２の上に配置され、第４電極パターンＭ４は、第２絶縁層ＩＮ２の上に配置される。つまり、第３電極パターンＭ３は、第４電極パターンＭ４と第１基板Ｓ１の間に配置される。また、第１絶縁層ＩＮ１は、開口Ｏ１を有し、第２絶縁層ＩＮ２は、開口Ｏ２を有する。第１開口Ｏ１は、ドレインＤＥを露出し、第２開口Ｏ２は、第１開口Ｏ１を露出する。また、第４電極パターンＭ４は、開口Ｏ１および開口Ｏ２を介して、ドレインＤＥに電気接続される。
本実施形態において、第４電極パターンＭ４は、第３電極パターンＭ３と比較して、隣接する表示媒体層ＤＭにより近く、各第４電極パターンＭ４は、例えば、少なくとも１つの開口Ｏ３を有し、対応する第３電極パターンＭ３を露出する。そのため、第３電極パターンＭ３および第４電極パターンＭ４は、横電界（horizontal electric field）を変えることによって、表示媒体層ＤＭの状態を調整し、表示された画像のグレースケールを制御するために使用される。本実施形態では、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式のディスプレイパネルに設置される共通電極および画素電極の構造を用いて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。別の実施形態において、第３電極パターンＭ３および第４電極パターンＭ４は、これらのくし型（comb-like）の部分が互いに交互に配置されたくし型電極であり、つまり、通常ＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式のディスプレイパネルに設置される共通電極および画素電極の構造である。このような構造では、第３電極パターンＭ３および第４電極パターンＭ４による横電界を変えることによって、表示媒体層ＤＭの状態を調整することもできる。
第２基板Ｓ２および第１基板Ｓ１は、互いに対向して配置される。本実施形態において、第１基板Ｓ１および第２基板Ｓ２は、フレキシブル基板または透光性硬質基板（light transmissive hard substrate）である。例えば、第１基板Ｓ１および第２基板Ｓ２の材料は、ガラス、珪岩（quartzite）、有機ポリマーまたはその他の適切な材料である。
第５電極パターンＭ５は、第２基板Ｓ２の上に配置され、第５電極パターンＭ５の配列方向は、第２電極パターンＭ２の配列方向と交差する。本実施形態では、第５電極パターンＭ５の一例として、ストライプ電極（stripe electrode）を例に挙げて説明する。第５電極パターンＭ５は、例えば、第１方向Ｄ１に沿って配置され、第２方向Ｄ２に向かってそれぞれ延伸する。しかしながら、本発明は、第５電極パターンＭ５のパターン設計を限定しない。さらに、透光性を考慮して、第５電極パターンＭ５の材料は、透明導電材料であるのが好ましい。例えば、透明導電材料は、酸化インジウムスズ（indium tin oxide, ITO）、酸化インジウム亜鉛（indium zinc oxide, IZO）、酸化アルミニウムスズ（aluminum tin oxide, ATO）、酸化アルミニウム亜鉛（aluminum zinc oxide, AZO）、酸化インジウムガリウム亜鉛（indium gallium zinc oxide, IGZO）、他の適切な酸化物、または上述した材料のうちの少なくとも２層により形成された積層である。
表示媒体層ＤＭは、第１基板Ｓ１と第２基板Ｓ２の間に配置される。本実施形態において、表示媒体層ＤＭおよび第５電極パターンＭ５は、例えば、第２基板Ｓ２の反対側にそれぞれ設置される。さらに、表示媒体層ＤＭは、例えば、液体材料層、有機電界発光層（organic electroluminescent layer）または他の適切な媒体層である。表示媒体層ＤＭが液体材料層である場合、タッチディスプレイパネル１００は、さらに、カラーフィルター層ＣＦと、第１偏光板Ｐ１と、第２偏光板Ｐ２とを含む。本実施形態において、第５電極パターンＭ５およびカラーフィルター層ＣＦは、それぞれ、第２基板Ｓ２の反対側に配置され、カラーフィルター層ＣＦは、例えば、第２基板Ｓ２の上、および表示媒体層ＤＭと第２基板Ｓ２の間に設置される。しかしながら、別の実施形態において、カラーフィルター層ＣＦは、第１基板Ｓ１に組み込まれる。第１偏光板Ｐ１は、第１基板Ｓ１の上に設置され、第２偏光板Ｐ２は、第２基板Ｓ２の上に設置され、第１基板Ｓ１および第２基板Ｓ２は、第１偏光板Ｐ１と第２偏光板Ｐ２の間に設置される。
本実施形態において、タッチディスプレイパネル１００の各フィルム層の上にある電極パターン（第３電極パターンＭ３および第５電極パターンＭ５）は、現在のディスプレイパネルの構造の下で改良し、タッチ制御機能をディスプレイパネルに搭載したものである。本発明のタッチディスプレイパネル１００は、追加のフィルム層や基板を追加しなくてもタッチ制御機能をディスプレイパネルに搭載することができたため、低コストであり、且つ薄いという利点を有する。
詳しく説明すると、表示モードの間、第１電極パターンＭ１は、例えば、表示走査信号（いわゆる走査線）を送信する時に使用され、第２電極パターンＭ２は、例えば、表示駆動信号（いわゆるデータ線）を送信する時に使用され、第３電極パターンＭ３および第４電極パターンＭ４は、表示媒体層ＤＭの状態を変更する時に使用される。そのうち、第３電極パターンＭ３は、例えば、共通電極であり、第４電極パターンＭ４は、例えば、画素電極である。さらに、第５電極パターンＭ５は、静電放電（electrostatic discharge, ESD）保護層として使用される。
検出モード（タッチポイントの座標を決定する）の間、第１電極パターンＭ１は、タッチ検出回路の基準電極として使用され、第２電極パターンＭ２は、例えば、タッチ走査信号を送信する時に使用され、第３電極パターンＭ３は、例えば、隣接する２つのグループ間のタッチ走査信号の干渉を防ぐための高インピーダンス素子として使用され、第５電極パターンＭ５は、タッチ操作によって生成されるタッチ駆動信号を受信する時に使用される。
以下の説明において、図２および図３を用いて、表示モードと検出モードにおける電極パターンの駆動方法についてさらに説明する。図２および図３は、それぞれ、本発明の１つの実施形態に係るタッチディスプレイパネルの２つの制御方法を示したものである。図１Ａ、図１Ｃおよび図２を参照すると、本実施形態のタッチディスプレイパネルの制御方法は、以下のステップを含む。上述したタッチディスプレイパネル１００を提供し、タッチディスプレイパネル１００で表示モードおよび検出モードを実行する。そのうち、表示モードおよび検出モードは、例えば、交互に実行され、いずれも同じフレーム期間Ｔ内で実行される。
表示モードを実行するステップは、以下を含む。まず、第３電極パターンＶｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ１０に直流電位を提供する。次に、第３電極パターンＶｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ１０を直流電位で維持しながら、第１電極パターンＭ１のそれぞれに表示走査信号を順番に提供し、能動素子ＴＦＴをオンにする。そして、第２電極パターンＭ２のそれぞれに表示駆動信号を順番に提供する。注意すべきこととして、表示モードでは、表示駆動信号をストライプ毎に第２電極パターンＭ２に提供するが、グループ（グループＧ１〜Ｇ１０）毎には第２電極パターンＭ２に提供しない。図２は、第１方向Ｄ１に沿った第２電極パターンＭ２の各行を表示していないため、図２において、表示駆動信号を提供する特徴も省略されている。
一方、検出モードを実行するステップは、以下を含む。まず、表示走査信号を停止して、能動素子ＴＦＴをオフにする。次に、グループＧ１〜Ｇ１０に対し、順番にタッチ走査を行う。タッチ走査は、走査したいグループ（グループＧ１〜Ｇ１０のうちの１つ）の第２電極パターンＭ２にタッチ走査信号を提供することと、同時に走査したいグループに対応する第３電極パターン（第３電極パターンＶｃｏｍ１〜Ｖｃｏm１０のうちの１つ）をフローティングさせることとを含む。つまり、検出モードでは、第３電極パターンをストライプ毎に浮遊させ、タッチ走査信号をグループ毎に第２電極パターンに提供するが、ストライプ毎には第２電極パターンに提供しない。
走査したいグループに対応する第３電極パターン（第３電極パターンＶｃｏｍ１〜Ｖｃｏm１０のうちの１つ）をフローティングさせることによって、グループの信号は、第３電極パターンから遮蔽されるのを防ぐことができる。さらに、浮遊した第３電極は、高インピーダンス状態にあるため、隣接する２つのグループ間のタッチ走査信号の干渉を防ぎ、走査したいグループと第３電極パターンの間の負荷を減らすことにより、表示とタッチ制御機能を行うための十分な充電時間を提供することができる。
注意すべきこととして、図２において、浮遊した第３電極パターンＶｃｏｍ１〜Ｖｃｏm１０における電圧の変動（矢印で示した位置）は、第３電極パターンＶｃｏｍ１〜Ｖｃｏm１０と対応するグループＧ１〜Ｇ１０の間の容量結合効果（capacitance coupling effect）により生じる。現在のディスプレイパネルの構造では、共通電極は、通常単一であり、パターニングされた電極を有さない。そのため、タッチ制御走査の間、電極パターン全体は、浮遊状態に維持されるため、タッチ走査信号を遮蔽するのを防ぐことができる。しかしながら、共通電極は単一であり、パターニングされた電極を有さないため、タッチ走査信号がどのグループに提供されても、共通電極と選択したグループの間で容量結合効果が生じる。そのため、ユーザーの実質的なタッチ位置を認識するのが難しい。逆に、本実施形態は、共通電極（第３電極パターン）にパターン設計を行うため、グループに対応する第３電極パターンが互いに電気的に独立し、タッチ位置の誤判断やタッチ位置を認識できない状況が発生するのを防ぐことができる。
本実施形態において、タッチ走査信号がグループ（グループＧ１〜Ｇ１０のうちの１つ）に提供されていない時、あるいは、タッチ走査信号がグループに提供されなくなった時、グループに対応する第３電極パターン（第３電極パターンＶｃｏｍ１〜Ｖｃｏm１０のうちの１つ）に直流電位が提供される。つまり、第３電極パターンは、タッチ走査信号が対応するグループに提供された時にのみ浮遊する。しかしながら、本発明はこれに限定されない。
図３を参照すると、本実施形態の表示モードを実行するステップは、図２のステップと同じである。主な相違点は、検出モードにおいて、タッチ走査信号が提供されていない時にのみ、第３電極パターン（第３電極パターンＶｃｏｍ１〜Ｖｃｏm１０のうちの１つ）に直流電位が提供されることである。つまり、タッチ走査信号がグループ（グループＧ１〜Ｇ１０のうちの１つ）に提供されている時、およびタッチ走査信号がグループに提供されなくなった時、グループに対応する第３電極パターンが継続して浮遊する。図３の矢印からわかるように、タッチ走査信号が第３電極パターンに対応するグループに提供されなくなった時、第３電極パターンと対応するグループの間の容量結合効果から第３電極パターンへの影響が徐々に減少し、第３電極パターンは隣接するグループの影響を受けなくなるため、第３電極パターンの電圧は降下する。
上述したように、本発明のタッチディスプレイパネルの電極パターンは、現在のディスプレイパネルの構造の下で改良されているため、追加の基板を追加しなくても、ディスプレイパネルにタッチ制御機能を搭載することができる。その結果、タッチディスプレイパネルは、低コストであり、且つ薄いという利点を有する。さらに、第３電極パターンおよびその駆動方法を設計することによって、隣接する２つのグループ間のタッチ走査信号の干渉を防ぎ、タッチ電極とディスプレイ電極の間の負荷を減らすことができるため、表示とタッチ制御機能を行うための十分な充電時間を提供することができる。
以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
本発明は、抵抗‐容量（resistance-capacitance, R-C）負荷を減らし、製造プロセスを簡易化し、タッチディスプレイパネルの全体の厚さを減らすことのできるタッチディスプレイパネルおよびその駆動方法を提供する。
１００ タッチディスプレイパネル
ＣＦ カラーフィルター層
ＣＨ チャネル層
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 第２方向
ＤＥ ドレイン
ＤＭ 表示媒体層
Ｇ１〜Ｇ１０ グループ
ＧＥ ゲート
ＧＩ ゲート絶縁層
ＩＮ１ 第１絶縁層
ＩＮ１１ 第１サブ絶縁層
ＩＮ１２ 第２サブ絶縁層
ＩＮ２ 第２絶縁層
Ｍ１ 第１電極パターン
Ｍ２ 第２電極パターン
Ｍ３、Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ１０ 第３電極パターン
Ｍ４ 第４電極パターン
Ｍ５ 第５電極パターン
Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３ 開口
Ｐ 画素エリア
Ｐ１ 第１偏光板
Ｐ２ 第２偏光板
Ｓ１ 第１基板
Ｓ２ 第２基板
ＳＥ ソース
Ｔ フレーム期間
ＴＦＴ 能動素子

Claims (14)

  1. 第１基板と、
    前記第１基板の上に配置された複数の第１電極パターンと、
    前記第１電極パターンと電気絶縁され、前記第１基板の上に配置され、且つ前記第１電極パターンと交差して配置され、アレイ配置された複数の画素エリアを形成する複数の第２電極パターンと、
    それぞれが前記画素エリアのうちの１つに配置され、且つ前記第１電極パターンおよび前記第２電極パターンに電気接続された複数の能動素子と、
    前記第２電極パターンの配列方向に沿って配置され、前記第２電極パターンを複数のグループに分割し、且つそれぞれが前記画素エリアの列を覆う複数の第３電極パターンと、
    前記第３電極パターンに電気絶縁され、それぞれが前記画素エリアのうちの１つに配置され、且つ前記能動素子に電気接続された複数の第４電極パターンと、
    前記第１基板に対向して配置された第２基板と、
    前記第２基板の上に配置され、且つ配列方向が、前記第２電極パターンの前記配列方向と交差する複数の第５電極パターンと、
    前記第１基板と前記第２基板の間に配置された表示媒体層と
    を含み、
    前記第３電極パターンが、前記第４電極パターンと前記第１基板の間に設置され、前記第４電極パターンのそれぞれが、少なくとも１つの開口を有し、前記開口が、前記第３電極パターンを露出するタッチディスプレイパネル。
  2. 前記第１電極パターンが、第１方向に沿って配置され、且つ第２方向に沿ってそれぞれ延伸し、前記第２電極パターンが、前記第２方向に沿って配置され、且つ前記第１方向に沿ってそれぞれ延伸し、前記第５電極パターンが、第１方向に沿って配置され、且つ第２方向に沿ってそれぞれ延伸する請求項１に記載のタッチディスプレイパネル。
  3. 前記第１方向が、前記第２方向に対して垂直である請求項２に記載のタッチディスプレイパネル。
  4. 前記第３電極パターンが、前記能動素子を露出する請求項１に記載のタッチディスプレイパネル。
  5. 前記第３電極パターンおよび前記第４電極パターンが、前記表示媒体層の同じ側に設置された請求項１に記載のタッチディスプレイパネル。
  6. 前記第２基板の上に配置され、前記表示媒体層と前記第２基板の間に設置されたカラーフィルターをさらに含む請求項１に記載のタッチディスプレイパネル。
  7. 前記第５電極パターンおよび前記カラーフィルターが、それぞれ、前記第２基板の反対側に設置された請求項６に記載のタッチディスプレイパネル。
  8. 前記第１基板に設置された第１偏光板と、前記第２基板に設置された第２偏光板とをさらに含み、前記第１基板および前記第２基板が、前記第１偏光板と前記第２偏光板の間に設置された請求項１に記載のタッチディスプレイパネル。
  9. 請求項１に記載の前記タッチディスプレイパネルを提供することと、
    前記第３電極パターンに直流電位を提供することと、
    前記第３電極パターンが前記直流電位で維持されている間に、前記各第１電極パターンに表示走査信号を順番に提供し、前記能動素子をオンにすることと、
    前記第２電極パターンのそれぞれに表示駆動信号を順番に提供することと
    を含む表示モードを実行することと、
    前記表示走査信号を提供するのを停止して、前記能動素子をオフにすることと、
    前記グループに対して、走査したい前記グループの前記第２電極パターンにタッチ走査信号を提供することと、同時に走査したい前記グループに対応する前記第３電極パターンをフローティングさせることとを含むタッチ走査を順番に行うことと
    を含む検出モードを実行することと
    を含むタッチディスプレイパネルの駆動方法。
  10. 前記検出モードにおいて、前記タッチ走査信号が前記グループに提供されていない時、および前記タッチ走査信号が前記グループに提供されなくなった時、前記グループに対応する前記第３電極パターンに前記直流電位を提供する請求項９に記載のタッチディスプレイパネルの駆動方法。
  11. 前記検出モードにおいて、前記タッチ走査信号が前記グループに提供されていない時、前記グループに対応する前記第３電極パターンに前記直流電位を提供し、前記タッチ走査信号が前記グループに提供されなくなった時、前記グループに対応する前記第３電極パターンを継続してフローティングさせる請求項９に記載のタッチディスプレイパネルの駆動方法。
  12. 前記表示モードと前記検出モードが、交互に実行される請求項９に記載のタッチディスプレイパネルの駆動方法。
  13. 前記表示モードと前記検出モードが、同じフレーム期間内に実行される請求項９に記載のタッチディスプレイパネルの駆動方法。
  14. 前記第３電極パターンが、互いに電気的に独立した請求項９に記載のタッチディスプレイパネルの駆動方法。
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