JP6121812B2

JP6121812B2 - タッチパネル付液晶表示装置

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Publication number: JP6121812B2
Application number: JP2013133225A
Authority: JP
Inventors: 裕行阿部; 佐藤　秀夫; 秀夫佐藤; 喬之鈴木
Original assignee: Japan Display Inc
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2033-06-25
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Description

本発明は、タッチパネル付液晶表示装置に関する。

コンピュータ等の情報通信端末の表示画面上に重ねて配置されたタッチパネルを入力装置としたものが広く用いられている。表示装置として一般的に普及している液晶表示装置は、薄膜トランジスタ基板（以下、「ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板」という。）とカラーフィルタ基板の２つの基板の間に封じ込められた液晶組成物の配向を電界の変化により変え、液晶パネルを通過する光の透過度合いを制御することにより画像を表示させる装置である。このうち、ＴＦＴ基板側に画素電極と共通電極の両方が配置されるＩＰＳ（In Plane Switching）方式では、いわゆる横電界を形成し、視野角の広い表示を実現している。

タッチパネルは、使用者の指などを用いてタッチされたパネル上の座標を認識することにより、処理装置に処理を行なわせる入力装置である。タッチパネルには、タッチされた部分の抵抗値変化を検出する抵抗膜方式、タッチにより遮蔽された部分の光量変化を検出する光センサ方式、容量変化を検出する静電容量結合方式などが知られている。静電容量結合方式は、パネルの透過率が高く表示画質を低下させない点、他の電極との接触がなく耐久性が高い点等から広く用いられている。

近年、情報通信端末に対する小型化・薄型化の要請により、タッチパネル付液晶表示装置もより薄型のものが求められている。特許文献１には、ＩＰＳ方式の液晶表示装置において、液晶表示装置の共通電極をタッチパネルの駆動電極として用いることにより、より薄型化されたタッチパネル付液晶表示装置が開示されている。

特開２００９−２４４９５８号公報

タッチパネル付液晶表示装置においては、タッチパネルの駆動電極に順次電圧を印加するシフトレジスタ回路が必要となる。シフトレジスタ回路をＴＦＴ基板に配置されるドライバＩＣ（Integrated Circuit）に配置し、ドライバＩＣから表示領域に配線した場合には、表示領域の遠い部分と近い部分において配線の長さが異なるため、等抵抗で配線するためには遠い部分の配線幅を太くする必要があり、表示領域の外側の領域である額縁領域を大きくする必要がある。

本発明は上述の事情に鑑みてされたものであり、額縁領域をより小さくしたタッチパネル付液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明のタッチパネル付液晶表示装置は、マトリクス状に画素が配置された表示領域において、一方向に並ぶ画素の各画素トランジスタのゲートに共通に接続されるように延び、複数並置された走査信号線と、前記表示領域を前記一方向に横切るように延びる複数の電極であり、前記画素トランジスタに接続された画素電極と共に組み合わせて電界を形成することにより、液晶組成物の配向を制御する共通電極と、前記表示領域を横切るように、前記一方向とは異なる方向に延び、パネル上の接触位置を検出する複数の電極である検出電極と、前記表示領域の前記一方向に対向する辺のそれぞれの外側に配置され、前記走査信号線に順次走査信号電位を印加する表示駆動回路と、前記表示領域の前記対向する辺のそれぞれの外側で、前記表示駆動回路より更に外側に配置され、前記共通電極のうち複数の駆動電極に順次駆動パルスを印加するタッチパネル駆動回路と、前記表示領域の前記対向する辺のそれぞれの外側で、前記表示駆動回路より内側に配置され、前記複数の駆動電極に対し、前記液晶組成物の前記配向を制御するための共通電位と、表示面へのタッチを検出するタッチ駆動パルスとで、いずれを印加するかを切り替えるスイッチ回路と、を備えるタッチパネル付液晶表示装置である。

また、本発明のタッチパネル付液晶表示装置において、前記タッチパネル駆動回路及び前記表示駆動回路は、ｎチャネル又はｐチャネルのいずれか一方である単チャネルのトランジスタのみで構成されていてもよい。

また、本発明のタッチパネル付液晶表示装置において、前記タッチパネル駆動回路は、２相クロックを使用して動作してもよい。

また、本発明のタッチパネル付液晶表示装置において、前記表示駆動回路は、前記それぞれの外側に配置された前記表示駆動回路の一方は、前記走査信号線のうち、偶数番目の走査信号線にのみ走査信号電位を印加し、他方は、前記走査信号線のうち、奇数番目の走査信号線にのみ走査信号電位を印加してもよい。

本発明の別の側面におけるタッチパネル付液晶表示装置は、画像が表示される矩形の表示領域と、前記矩形の表示領域の一辺の外側で、駆動用集積回路が配置される駆動用集積回路配置領域と、を備え、前記駆動用集積回路から前記一辺と交差しないように前記表示領域の外側に延びる配線は、前記表示領域から遠い側から順に、タッチパネル駆動用のクロック信号線、表示パネル駆動用のクロック信号線、タッチパネル駆動信号及び表示パネル駆動信号のいずれを印加するかを選択するためのスイッチ信号線、で並んでいる、ことを特徴とするタッチパネル付液晶表示装置である。

本発明の実施形態に係るタッチパネル付液晶表示装置について示す図である。図１のタッチパネル付液晶表示パネルの構成について示す図である。図２のIII−III線における断面図である。タッチパネル駆動回路の回路構成が概略的に示す図である。図４の回路により出力される信号のタイミングチャートである。タッチパネル駆動繰返段回路の一例について示す回路図である。タッチパネル駆動回路から出力された選択信号を入力とする切替スイッチ回路領域の切替スイッチ回路について概略的に示す回路図である。図７の回路についてのタイミングチャートである。タッチパネル駆動最終段回路の一例について示す回路図である。図６のタッチパネル駆動繰返段回路の変形例について示す回路図である。図６のタッチパネル駆動繰返段回路の変形例について示す回路図である。表示駆動回路と、表示駆動回路により走査される走査信号線とについて示す図である。表示領域の左側に配置された表示駆動回路の表示駆動繰返段回路の一例について示す回路図である。順走査時に表示駆動回路に入力されるクロック信号等について示すタイミングチャートである。順走査におけるクロック信号と、Ｈｉｇｈ電位が出力されるゲート信号線について示すタイミングチャートである。逆走査におけるクロック信号と、Ｈｉｇｈ電位が出力されるゲート信号線について示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係るタッチパネル付液晶表示装置１００について示す図である。この図に示されるように、タッチパネル付液晶表示装置１００は、タッチパネル付液晶表示パネル２００と、タッチパネル付液晶表示パネル２００を挟むように固定する上フレーム１１０及び下フレーム１２０と、により構成されている。

図２には、図１のタッチパネル付液晶表示パネル２００の構成が示されている。タッチパネル付液晶表示パネル２００は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）基板２２０とカラーフィルタ基板２３０の２枚の基板が重ねられるように配置され、これらの基板の間には液晶組成物が封止されている。これらの基板が重ねられた部分には、画像が表示される表示領域２０２があり、図２には、表示の際の一方の電極である共通電極として作用すると共に、タッチ検出の際には、駆動パルスが印加されてタッチパネルの駆動電極として作用する、短冊状の共通電極ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎが示されている。

表示領域２０２の共通電極ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎが延びる方向の両端外側には、表示領域側から、切替スイッチ回路領域４９０と、表示駆動回路３００と、タッチパネル駆動回路４００とが順に形成されている。タッチパネル駆動回路４００は、共通電極ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎに対して順にタッチパネルの駆動電圧である駆動パルスを印加する回路である。切替スイッチ回路領域４９０は、共通電極ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎに対し、タッチパネル駆動回路４００が出力する駆動パルスに従ってタッチパネルの駆動電圧のパルスを印加するか、画素電極と共に液晶組成物を配向させるための電界を形成する共通電圧を印加するかを選択するための切替スイッチ回路４９２（図７参照）が、各共通電極ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎに対してそれぞれ形成されている領域である。表示駆動回路３００は、各共通電極ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎと同じ方向に延び、並置された走査信号線Ｇ１〜Ｇｍ（図１２参照）に対して、順に各画素に配置された画素トランジスタのソース・ドレイン間を導通させるためのＨｉｇｈ電位（アクティブ電位）を印加する回路である。

ここで、タッチパネル駆動回路４００及び表示駆動回路３００は共に、表示領域２０２の共通電極ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎの端部が並ぶ辺の外側に形成されるが、タッチパネル駆動回路４００の方が、表示駆動回路３００よりも外側に形成されている。これは、表示領域２０２の外側には表示駆動回路３００及びタッチパネル駆動回路４００の両方を並列に形成する場合には、いずれか一方の回路の出力が印加される配線は、他方の回路を通過させることとなる。ここで、タッチパネル駆動回路４００が表示領域２０２に向けて出力する配線数は、表示駆動回路３００が表示領域２０２に向けて出力する配線数より少ないため、タッチパネル駆動回路４００を表示駆動回路３００より外側に配置し、回路の配線密度を抑制すると共に、配線に重畳されるノイズからの影響も低減している。

切替スイッチ回路領域４９０にある切替スイッチ回路４９２を、表示駆動回路３００よりも共通電極ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎの近くに持っていくことで、共通電極ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎに対する低抵抗出力を実施し、表示品質を向上させるようにしている。

また、ＴＦＴ基板２２０上には、切替スイッチ回路領域４９０、表示駆動回路３００及びタッチパネル駆動回路４００を制御すると共に、走査信号線Ｇ１〜Ｇｍと垂直に交わる方向に延び、各画素電極のドレインに接続された映像信号線（不図示）に対し、各画素の階調値に対応する電位を印加する、駆動ＩＣ（Integrated Circuit）２２２が設置されている。駆動ＩＣ２２２からは、タッチパネル駆動回路４００、表示駆動回路３００及び切替スイッチ回路領域４９０に対し、それぞれタッチパネル駆動用のクロック信号線４８５、表示パネル駆動用のクロック信号線３８５、タッチパネル駆動信号及び表示パネル駆動信号のいずれを印加するかを選択するためのスイッチ信号制御線４９５が順に接続されている。

液晶表示に使用される共通電極ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎは、これらが表示領域のほぼ全面を覆うように配置されるが、タッチパネルの駆動電極として作用させる場合には、これら全てを駆動電極とする必要はなく、その一部を駆動電極として作用させるように電気的に接続させてもよい。この場合には、液晶表示の共通電極としてのみ作用する共通電極には、共通電極の電位である共通電位を印加してもよいし、フローティングであっても、接地されていてもよい。

図３には、図２のIII−III線における断面図が概略的に示されている。この図に示されるように、タッチパネル付液晶表示パネル２００は、不図示の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）が形成され、画素毎に液晶の配向を制御するための回路が形成されたＴＦＴ基板２２０と、入射した光を不図示のカラーフィルタにより画素毎にＲＧＢ各色の波長の光として出射するカラーフィルタ基板２３０と、これらの基板の間にシール材２３２により封止された液晶組成物からなる液晶層２３１とにより構成されている。

ここで、ＴＦＴ基板２２０には、図３に示されるように、ガラス基板２１１上に画素電極２１２並びに液晶表示における共通電極として機能する共通電極ＣＯＭ２が形成されており、カラーフィルタ基板２３０には、ガラス基板２２１上に検出電極２２３が形成されている。これらの検出電極２２３は、共通電極ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎの長手方向と垂直な方向の延びる形となっている。タッチ検出の動作では、共通電極ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎに順に、それぞれ１又は複数の駆動パルスが入力され、検出電極２２３と組み合わされて形成される容量に応じて、検出電極２２３に過渡的な電流が流れる。この電流はそれぞれの検出電極２２３毎に駆動ＩＣ内の検出回路で測定され、タッチがされたかどうかの判定が行われる。

図４には、タッチパネル駆動回路４００の回路構成が概略的に示されている。この図に示されるように、タッチパネル駆動回路４００は、各共通電極ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎに対して設けられた（ｎ−１）個のタッチパネル駆動繰返段回路４０２及び最終段に配置されたタッチパネル駆動最終段回路４０３で構成されている。この図に示されるように、タッチパネル駆動回路４００は、切替スイッチ回路領域４９０の入力信号である選択信号ＳＥＬ１〜ＳＥＬｎに対して順に出力する回路であり、２種類のクロック信号ＣＫ１及びＣＫ２により駆動される。図５には、図４の回路により出力される信号のタイミングチャートが示されている。このタイミングチャートに示されるように、クロック信号ＣＫ１及びＣＫ２の出力に合わせて、選択信号ＳＥＬ１〜ＳＥＬｎが順に選択されるように出力される。

図６は、タッチパネル駆動繰返段回路４０２の一例について示す回路図である。この図に示されるように、タッチパネル駆動繰返段回路４０２には、２種類のクロック信号ＣＫ１及びＣＫ２のうちの１のクロック信号が入力されている。なお、この回路図において、符号Ｔはトランジスタを示し、符号Ｎはノードを示す。なお、本実施形態において、この回路のトランジスタはＬＴＰＳ（Low Temperature Poly-Silicon）により形成されていることとするが、アモルファストランジスタ等他の半導体を用いたトランジスタ回路であってもよい。

この図に示されるように、タッチパネル駆動繰返段回路４０２は、前段からの回路の入力ＩＮ−１を転送するダイオードトランジスタＴ１と、後述するトランジスタＴ５のゲート電極をＬｏｗ電位に固定するトランジスタＴ２と、後段からの入力信号により保持ノードＮ１をリセットするトランジスタＴ３と、後段からの入力により保持ノードＮ２を充電するトランジスタＴ１２と、保持ノードリセット用トランジスタＴ４と、選択信号ＳＥＬに接続されたを出力ＯＵＴに出力するためのトランジスタＴ５と、保持ノードＮ２により出力ＯＵＴをＬｏｗ電位に固定するトランジスタＴ６と、前段からの入力ＩＮ−１により保持ノードＮ２をリセットするトランジスタＴ７と、初期リセット用トランジスタＴ８と、トランジスタＴ５による昇圧をＨｉｇｈ電圧（ＶＧＨ）で制限する電圧緩和用トランジスタＴ１０と、出力ＯＵＴと同時に前段及び後段に出力ＳＲＯＵＴを転送するトランジスタＴ９と、保持ノードＮ２により前後段への出力ＳＲＯＵＴをＬｏｗ電位に固定するトランジスタＴ１１と、から構成されている。ここで、各トランジスタは、クロック信号がＨｉｇｈ電位になることによる昇圧された電圧に耐えられるようにトランジスタを２つ重ねて配置するダブルゲート構成として高耐圧化している。なお、Ｈｉｇｈ電位ＶＧＨは、トランジスタを導通させるが、クロック信号ＣＫのＨｉｇｈ電位と同じ電位でもいいし、より低い電位でもよい。ここで、容量Ｃ２は、保持ノードＮ２のリークを防いでいる。

タッチパネル駆動繰返段回路４０２の動作について説明する。タッチパネル駆動繰返段回路４０２は、まず、リセット動作として、リセット信号ＳＤ＿ＲＳＴのＨｉｇｈ電位により、保持ノードＮ２の電位をＨｉｇｈに設定する。次に前段からの入力ＩＮ−１からＨｉｇｈ電位が入力されることにより、まずトランジスタＴ７が導通し、ノードＮ２がＬｏｗ電位（ＶＳＳ）となると共に、トランジスタＴ１が導通し、ノードＮ１がＨｉｇｈ電位となり維持されるため、Ｈｉｇｈ電位ＶＧＨがゲートに印加されているトランジスタＴ１０を介して、トランジスタＴ５及びＴ９が導通する。

引き続き、クロック信号ＳＤＣＫがＨｉｇｈ電位になると、出力ＯＵＴには、Ｈｉｇｈ電位が出力された後、クロック信号ＳＤＣＫの動作に追従して、Ｌｏｗ信号が出力される。次に、後段からの入力ＩＮ＋１がＨｉｇｈ電位になることにより、トランジスタＴ３が導通し、ノードＮ１をＬｏｗ電位に下げると共に、トランジスタＴ１２が導通するため、ノードＮ２はＨｉｇｈ電位に上げられる。ノードＮ２のＨｉｇｈ電位によりトランジスタＴ６及びＴ１１が導通することにより、出力ＯＵＴ及び出力ＳＲＯＵＴは、Ｌｏｗ電位（ＶＳＳ）に固定される。

図７には、選択信号ＳＥＬｉ（ｉ＝１〜ｎ）へ出力するタッチパネル駆動回路４００と、選択信号ＳＥＬｉを入力とする切替スイッチ回路領域４９０の切替スイッチ回路４９２について概略的に示す図である。この図に示されるように、切替スイッチ回路４９２は、選択信号ＳＥＬｉにより切り替わる２つのスイッチからなる第１スイッチ部４９３と、第１共通電圧選択信号ＶＣＯＭＳＥＬ１及び第２共通電圧選択信号ＶＣＯＭＳＥＬ２によりそれぞれ切り替わる２つのスイッチからなる第２スイッチ部４９４と、を有している。ここで、後述するが、第１共通電圧選択信号ＶＣＯＭＳＥＬ１及び第２共通電圧選択信号ＶＣＯＭＳＥＬ２は互いに同時にはＨｉｇｈ電位にならないような周期的な信号が印加されている。

図８には、図７の回路についてのタイミングチャートが示されている。このタイミングチャート及び図７の回路に示されるように、選択信号ＳＥＬｉがＨｉｇｈ電位となることにより、第１スイッチ部４９３の２つの信号は両方ＯＮとなり、第１共通電圧選択信号ＶＣＯＭＳＥＬ１及び第２共通電圧選択信号ＶＣＯＭＳＥＬ２の両方の信号が第２スイッチ部４９４まで到達し、第１共通電圧選択信号ＶＣＯＭＳＥＬ１がＨｉｇｈ電位の場合には、駆動電圧のパルスである交流信号ＶＣＯＭＡＣが共通電極ＣＯＭｉに印加され、第２共通電圧選択信号ＶＣＯＭＳＥＬ２がＨｉｇｈ電位の場合には、共通電位である直流信号ＶＣＯＭＤＣが共通電極ＣＯＭｉに印加される。したがって、選択信号ＳＥＬｉがＨｉｇｈ電位となり、かつ第１共通電圧選択信号ＶＣＯＭＳＥＬ１がＨｉｇｈ電位の場合にのみ、交流信号ＶＣＯＭＡＣが共通電極ＣＯＭｉに印加される。なお、タッチパネル駆動回路４００及び切替スイッチ回路領域４９０は、図２に示されるように同一の回路が表示領域２０２の両側に形成されており、同じ共通電極ＣＯＭｉに対して同時に駆動パルスを印加する。

図９は、タッチパネル駆動最終段回路４０３の一例について示す回路図である。図６のタッチパネル駆動繰返段回路４０２と異なる点は、初期リセット用トランジスタＴ８がなく、検査用の端子に出力するためのトランジスタＴ１３及びＴ１４が追加された構成となっている点である。動作は、図６のタッチパネル駆動繰返段回路４０２と同様であるため説明を省略する。

図１０は、タッチパネル駆動繰返段回路４０２の変形例であるタッチパネル駆動繰返段回路４０６について示す回路図である。タッチパネル駆動繰返段回路４０６は、タッチパネル駆動繰返段回路４０２のトランジスタＴ８及びＴ１２をダイオード接続にしている点で異なっている。タッチパネル駆動繰返段回路４０２においてトランジスタＴ８及びＴ１２のリークが小さく、容量Ｃ２を十分に大きくすることができる場合には、タッチパネル駆動繰返段回路４０６のような構成とすることができる。

図１１は、タッチパネル駆動繰返段回路４０２の変形例であるタッチパネル駆動繰返段回路４０７について示す回路図である。タッチパネル駆動繰返段回路４０７は、タッチパネル駆動繰返段回路４０６の構成にトランジスタＴ１５が追加されている。Ｈｉｇｈ電位ＶＧＨがゲートに接続されたトランジスタＴ１５を配置することにより、次段の出力信号が入力されるトランジスタＴ２、Ｔ６及びＴ１１のゲートに印加される電圧を緩和し、信頼性を向上させることができる。

上述のように、本実施形態においては、タッチパネルを駆動するタッチパネル駆動回路４００を表示領域２０２の側方に、短冊状の共通電極ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎの端部に沿って形成しているため、各共通電極ＣＯＭ１〜ＣＯＭｎに対して、等抵抗とするための太い配線を必要としないため、表示領域の外側の額縁領域を小さくすることができる。また、ノイズが重畳される配線が短いため、低ノイズでタッチを検出することができる。

また、上述のタッチパネル駆動回路４００は、共通のリセット信号ＲＳＴ及び次段の出力を用いてリセットすることにより、２相のクロックのみで駆動させ、配線数を少なくしている。これにより、額縁領域を更に小さくすることが可能となっている。

図１２は、表示駆動回路３００と、表示駆動回路３００により走査される走査信号線Ｇ１〜Ｇｍについて示す図である。表示駆動回路３００は、走査信号線Ｇ１〜Ｇｍに対して、順方向及び逆方向のうち選択された一方向で順にＴＦＴのソース・ドレイン間を導通させるためのＨｉｇｈ電位（アクティブ電位）を印加する。表示駆動回路３００は、タッチパネル駆動回路４００と同様に表示領域２０２の両側に配置されているが、この図に示されるように、図の右側に配置された表示駆動回路３００は奇数番目の走査信号線Ｇ１〜Ｇｍに対してＨｉｇｈ電位を印加し、図の左側に配置された表示駆動回路３００は偶数番目の走査信号線Ｇ１〜Ｇｍに対してＨｉｇｈ電位を印加するように構成されている。

図１３には、左側に配置された表示駆動回路３００の表示駆動繰返段回路２４３の回路構成が具体的に示されている。図１２に示されるように、表示駆動繰返段回路２４３は、２つのクロック信号ＣＫ１＿Ｌ及びＣＫ３＿Ｌにより動作する回路であり、走査信号線Ｇ２ｉへ出力する回路である。なお、図６と同様に、各トランジスタはＬＴＰＳにより形成されていることとする。

この図に示されるように、走査信号線Ｇ２ｉへ出力するための回路は、順スキャン時に回路入力となるダイオードトランジスタＴ１と、後述するトランジスタＴ５のゲート電極をＬｏｗ電位に固定するトランジスタＴ２と、保持ノードＮ２を充電するトランジスタＴ３と、保持ノードリセット用トランジスタＴ４と、走査信号線へＨｉｇｈ電位を出力するためのトランジスタＴ５と、保持ノードＮ２により走査信号線をＬｏｗ電位に固定するトランジスタＴ６と、順スキャン時に入力信号により保持ノードＮ２をリセットするトランジスタＴ７と、初期リセット用トランジスタＴ８と、トランジスタＴ５のゲート電極リセット用トランジスタＴ９と、トランジスタＴ５による昇圧をＨｉｇｈ電圧（ＶＧＨ）で制限する電圧緩和用トランジスタＴ１０と、トランジスタＴ３で充電した電圧をＨｉｇｈ電位ＶＧＨで降圧するトランジスタＴ１１と、逆スキャン時に回路入力となるダイオードトランジスタＴ１２と、逆スキャン時に入力信号により保持ノードＮ２をリセットするトランジスタＴ１３と、走査信号線への出力と同時に次段入力信号Ｉ２ｉへ出力するためのトランジスタＴ１４と、保持ノードＮ２により転送Ｉ２ｉをＬｏｗ電位に固定するトランジスタＴ１５と、から構成されている。ここで、各トランジスタは、クロック信号がＨｉｇｈ電位になることによる昇圧された電圧に耐えられるようにトランジスタを２つ重ねて配置するダブルゲート構成として高耐圧化している。なお、Ｈｉｇｈ電位ＶＧＨは、トランジスタを導通させるが、走査信号線Ｈｉｇｈ電位と同じか、より低い電圧である。

図１４は、順走査時に表示駆動回路３００に入力されるクロック信号等について示すタイミングチャートである。右側の表示駆動回路３００には、４相クロック信号ＣＫ１＿Ｒ、ＣＫ２＿Ｒ、ＣＫ３＿Ｒ及びＣＫ４＿Ｒが入力され、左側の表示駆動回路３００には、右側とは異なる位相の４相クロック信号ＣＫ１＿Ｌ、ＣＫ２＿Ｌ、ＣＫ３＿Ｌ及びＣＫ４＿Ｌが入力される。また、スタート信号ＶＳＴ＿Ｒ及びＶＳＴ＿Ｌもそれぞれ異なるタイミングで入力される。図１４には順走査時の信号が示されているが、逆走査時には、図１４に示された順番とは逆に、ＣＫ４＿Ｒ及びＣＫ４＿Ｌから順に立ち上がる信号となる。

次に、図１３に戻り、表示駆動繰返段回路２４３の走査信号線Ｇ２ｉへ出力する動作について説明する。表示駆動繰返段回路２４３は、まず、リセット動作として、左側の表示駆動回路３００のスタート信号ＶＳＴ＿Ｌの信号のＨｉｇｈ電位を入力して、保持ノードＮ２の電位をＨｉｇｈに設定する。次に次段入力信号Ｉ２ｉ−２のＨｉｇｈ電位が入力されることにより、まずトランジスタＴ７が導通し、ノードＮ２がＬｏｗ電位（ＶＧＬ）と接続され、Ｌｏｗ電位となると共に、トランジスタＴ１が導通し、ノードＮ１がＨｉｇｈ電位となり維持されるため、Ｈｉｇｈ電位ＶＧＨがゲートに印加されているトランジスタＴ１０を介して、ノードＮ１がＨｉｇｈ電位となり、トランジスタＴ５及びＴ１４が導通する。

引き続き、クロック信号ＣＫ１＿ＬがＨｉｇｈ電位になると、走査信号線Ｇ２ｉには、Ｈｉｇｈ信号が出力された後、クロック信号ＣＫ１＿Ｌの動作に追従して、Ｌｏｗ信号が出力される。次に、ＣＫ３＿ＬがＨｉｇｈになることにより、Ｔ３が導通し、ノードＮ２をＨｉｇｈに上げると共に、トランジスタＴ９が導通するため、ノードＮ１はＬｏｗに下げられる。Ｎ２のＨｉｇｈ電位によりトランジスタＴ６が導通することにより、走査信号線Ｇ２ｉは、Ｌｏｗ電位（ＶＧＬ）と接続され、Ｌｏｗ電位に固定される。

図１５は、順走査におけるクロック信号と、そのクロック信号のＨｉｇｈ電位のタイミングでＨｉｇｈ電位が出力されるゲート信号線について示すタイミングチャートである。この図に示されるように、右側の表示駆動回路３００からは、奇数の走査信号線Ｇ１、Ｇ３・・・Ｇｍ−１に対して順にＨｉｇｈ電位が出力される。そして、これらのＨｉｇｈ電位の出力の間のタイミングで左側の表示駆動回路３００から偶数の走査信号線Ｇ２、Ｇ４・・・Ｇｍに対して順にＨｉｇｈ電位が出力される。データ信号は、これらのＨｉｇｈ電位の出力に合わせてデータ信号線に出力される。

図１６は、逆走査におけるクロック信号と、そのクロック信号のＨｉｇｈ電位のタイミングでＨｉｇｈ電位が出力されるゲート信号線について示すタイミングチャートである。この図に示されるように、図１５とは逆に、左側の表示駆動回路３００からは、偶数の走査信号線Ｇｍ、Ｇｍ−２・・・Ｇ２に対して順にＨｉｇｈ電位が出力される。そして、これらのＨｉｇｈ電位の出力の間のタイミングで右側の表示駆動回路３００から奇数の走査信号線Ｇｍ−１、Ｇｍ−３・・・Ｇ１に対して順にＨｉｇｈ電位が出力される。

このように、表示領域を挟むように配置された表示駆動回路を、偶数の走査信号線及び奇数の走査信号線について、それぞれ一方の回路からのみ駆動するようにしているため、配線数を抑えることができ、表示領域の外側の領域である額縁をより小さくすることができる。また、タッチパネル駆動回路についても表示領域を挟むように配置された一方の回路からのみ駆動するように構成してもよい。

以上説明したように、上述の実施形態においては、表示駆動回路は、ｎＭＯＳの単チャネルの構成であるため、トランジスタ回路の製造を簡略化しつつ、タッチパネル駆動回路及び表示駆動回路の両方を表示領域の対向する辺の外側に形成して、額縁領域を小さく抑えることができる。本実施形態においてはｎＭＯＳの単チャネルの構成としたが、ｐＭＯＳの単チャネルの構成であってもよい。

上述の実施形態においては、表示駆動回路を双方向走査可能な回路としたが、片方向のみ走査可能な回路であってもよい。また、上述の実施形態において具体的な表示駆動回路の一例を示したが、本発明が適用できる回路はこれに限られず、表示領域に配設された複数の走査信号線に対して順にＨｉｇｈ電位（アクティブ電位）を印加するシフトレジスタ回路であれば、これ以外の回路も適用することができる。

１００タッチパネル付液晶表示装置、１１０上フレーム、１２０下フレーム、２００タッチパネル付液晶表示パネル、２０２表示領域、２１１ガラス基板、２１２画素電極、２２０ＴＦＴ基板、２２１ガラス基板、２２３検出電極、２３０カラーフィルタ基板、２３１液晶層、２３２シール材、２４３表示駆動繰返段回路、３００表示駆動回路、３８５クロック信号線、４００タッチパネル駆動回路、４０２タッチパネル駆動繰返段回路、４０３タッチパネル駆動最終段回路、４０６タッチパネル駆動繰返段回路、４０７タッチパネル駆動繰返段回路、４８５クロック信号線、４９０切替スイッチ回路領域、４９２切替スイッチ回路、４９５スイッチ信号制御線。

Claims

マトリクス状に画素が配置された表示領域において、一方向に並ぶ画素の各画素トランジスタのゲートに共通に接続されるように延び、複数並置された走査信号線と、
前記表示領域を前記一方向に横切るように延びる複数の電極であり、前記画素トランジスタに接続された画素電極と共に組み合わせて電界を形成することにより、液晶組成物の配向を制御し、タッチ駆動パルスが印加されることでタッチ駆動電極として動作する共通電極と、
前記表示領域を横切るように、前記一方向とは異なる方向に延び、パネル上の接触位置を検出する複数の電極である検出電極と、
前記表示領域の前記一方向に対向する辺のそれぞれの外側に配置され、前記走査信号線に順次走査信号電位を印加する表示駆動回路と、
前記表示領域の前記対向する辺のそれぞれの外側で、前記表示駆動回路より更に外側に配置され、前記共通電極のうち前記タッチ駆動電極として動作する共通電極を選択する選択信号を出力するタッチ選択回路と、
前記表示領域の前記対向する辺のそれぞれの外側で、前記表示駆動回路より内側に配置され、前記複数の駆動電極に対し、前記液晶組成物の前記配向を制御するための共通電位と、表示面へのタッチを検出するタッチ駆動パルスとで、いずれを印加するかを切り替え、第１スイッチ素子と第２スイッチ素子とを有するスイッチ回路と、
前記第２スイッチ素子に前記共通電位を供給する共通電位線と、
前記第２スイッチ素子に前記タッチ駆動パルスを供給するタッチ駆動パルス線と、
前記スイッチ回路が前記タッチ駆動パルスを出力する期間を示すタッチ駆動期間信号を前記第１スイッチ素子に供給するタッチ駆動期間信号線と、
前記スイッチ回路が前記共通電位を出力する期間を示す共通電位期間信号を前記第１スイッチ素子に供給する共通電位期間信号線と、を備え、
前記第１スイッチ素子は、前記選択信号でオン状態となり、前記タッチ駆動期間信号と前記共通電位期間信号とを前記第２スイッチ素子に出力し、
前記第２スイッチ素子は、前記タッチ駆動期間信号と前記共通電位期間信号とにより、前記タッチ駆動パルス又は前記共通電位を前記共通電極に出力すること、
を特徴とするタッチパネル付液晶表示装置。
請求項１に記載のタッチパネル付液晶表示装置であって、
前記タッチパネル駆動回路及び前記表示駆動回路は、ｎチャネル又はｐチャネルのいずれか一方である単チャネルのトランジスタのみで構成されている、ことを特徴とするタッチパネル付液晶表示装置。
請求項１又は２に記載のタッチパネル付液晶表示装置であって、
前記タッチパネル駆動回路は、２相クロックを使用して動作する、ことを特徴とするタッチパネル付液晶表示装置。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のタッチパネル付液晶表示装置であって、
前記表示駆動回路は、前記それぞれの外側に配置された前記表示駆動回路の一方は、前記走査信号線のうち、偶数番目の走査信号線にのみ走査信号電位を印加し、他方は、前記走査信号線のうち、奇数番目の走査信号線にのみ走査信号電位を印加する、ことを特徴とするタッチパネル付液晶表示装置。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のタッチパネル付液晶表示装置であって、
前記表示領域は矩形であり、
前記矩形の表示領域の一辺の外側で、駆動用集積回路が配置される駆動用集積回路配置領域と、を備え、
前記駆動用集積回路から前記一辺と交差しないように前記表示領域の外側に延びる配線は、前記表示領域から遠い側から順に、タッチ駆動パルス用のクロック信号線、表示パネル駆動用のクロック信号線、前記タッチ駆動期間信号線及び前記共通電位期間信号線からなるスイッチ信号線、で並んでいる、ことを特徴とするタッチパネル付液晶表示装置。