JP7415112B2 - incell touch panel - Google Patents

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JP7415112B2 JP2022070434A JP2022070434A JP7415112B2 JP 7415112 B2 JP7415112 B2 JP 7415112B2 JP 2022070434 A JP2022070434 A JP 2022070434A JP 2022070434 A JP2022070434 A JP 2022070434A JP 7415112 B2 JP7415112 B2 JP 7415112B2
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Description

本開示は、インセルタッチパネルに関する。 The present disclosure relates to in-cell touch panels.

従来、インセルタッチパネルが知られている。このようなインセルタッチパネルは、薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタ基板と、タッチセンサ電極と、対向基板と、を備える。薄膜トランジスタ及びタッチセンサは、薄膜トランジスタ基板上に形成されている。そして、このインセルタッチパネルは、1つのフレーム期間において、薄膜トランジスタが駆動する表示モードと、タッチセンサが駆動するタッチ検出モードとを交互に実行する。 Conventionally, in-cell touch panels are known. Such an in-cell touch panel includes a thin film transistor, a thin film transistor substrate, a touch sensor electrode, and a counter substrate. A thin film transistor and a touch sensor are formed on a thin film transistor substrate. The in-cell touch panel alternately executes a display mode driven by a thin film transistor and a touch detection mode driven by a touch sensor in one frame period.

また、従来、対向基板上に視野角切替用の電極が形成された液晶表示装置が知られている。このような液晶表示装置は、例えば、特許文献1に開示されている。 Further, a liquid crystal display device in which a viewing angle switching electrode is formed on a counter substrate is conventionally known. Such a liquid crystal display device is disclosed in Patent Document 1, for example.

上記特許文献1の液晶表示装置では、視野角切替用の電極に、視野角の切替を制御するための交流電圧が出力され、広視野角で画像が表示されるモードと、狭視野角で画像が表示されるモードとが切り替えられる。 In the liquid crystal display device of Patent Document 1, an AC voltage is output to the viewing angle switching electrode to control switching of the viewing angle, and there are two modes: a mode in which an image is displayed in a wide viewing angle, and an image in a narrow viewing angle. The mode in which the is displayed can be switched.

特許第6848043号公報Patent No. 6848043

従来のインセルタッチパネルに、上記特許文献1に記載されているような対向基板上にタッチ検出に使用されない電極を形成した場合、タッチセンサ電極と対向基板上の電極との間で負荷となる容量が生じる。このため、タッチセンサ電極と対向基板上の電極との間の負荷となる容量に起因して、タッチセンサ電極と指示体(指又はペン等)との間の容量の形成が妨げられる。この結果、インセルタッチパネルにおけるタッチ検出の性能が低下するという問題点がある。 When an electrode that is not used for touch detection is formed on a counter substrate of a conventional in-cell touch panel as described in Patent Document 1, a capacitance that becomes a load is generated between the touch sensor electrode and the electrode on the counter substrate. arise. Therefore, due to the capacitance that acts as a load between the touch sensor electrode and the electrode on the counter substrate, the formation of capacitance between the touch sensor electrode and the indicator (such as a finger or a pen) is prevented. As a result, there is a problem in that the touch detection performance of the in-cell touch panel deteriorates.

そこで、本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、対向基板上にタッチ検出に使用されない電極を形成する場合でも、タッチ検出の性能の低下を防止することが可能なインセルタッチパネルを提供することを目的とする。 Therefore, the present disclosure has been made to solve the above problems, and even when electrodes that are not used for touch detection are formed on the opposing substrate, it is possible to prevent the performance of touch detection from deteriorating. The purpose is to provide an in-cell touch panel.

上記課題を解決するために、本開示の一の態様に係るインセルタッチパネルは、タッチセンサ基板と、タッチセンサ基板に形成された画素電極と、タッチセンサ基板に形成されたタッチセンサ電極と、タッチセンサ基板に対向して配置された対向基板と、対向基板に形成された対向基板電極であって、タッチ検出に使用されない対向基板電極と、タッチセンサ基板と対向基板との間に配置された液晶層と、タッチセンサ電極に駆動信号を供給する駆動制御回路と、画素電極に表示用信号を供給する表示制御回路と、表示制御回路により表示用信号を画素電極に供給する表示モードと、駆動制御回路により駆動信号をタッチセンサ電極に供給するタッチ検出モードとを、時分割で実行するモード切替制御回路と、タッチ検出モードが実行されている期間に、駆動信号と同期した信号でかつ駆動信号と同じ極性の信号を対向基板電極に供給するか、または、タッチ検出モードが実行されている期間に、対向基板電極の電位をフローティングの状態にする、対向基板電極制御回路と、を備える。 In order to solve the above problems, an in-cell touch panel according to one aspect of the present disclosure includes a touch sensor substrate, a pixel electrode formed on the touch sensor substrate, a touch sensor electrode formed on the touch sensor substrate, and a touch sensor. A counter substrate disposed to face the substrate, a counter substrate electrode formed on the counter substrate and not used for touch detection, and a liquid crystal layer disposed between the touch sensor substrate and the counter substrate. a drive control circuit that supplies a drive signal to the touch sensor electrode; a display control circuit that supplies a display signal to the pixel electrode; a display mode in which the display control circuit supplies a display signal to the pixel electrode; and a drive control circuit. A mode switching control circuit that executes a touch detection mode in which a drive signal is supplied to a touch sensor electrode in a time-sharing manner, and a mode switching control circuit that executes a touch detection mode in which a drive signal is supplied to a touch sensor electrode in a time-sharing manner; A counter substrate electrode control circuit is provided that supplies a polarity signal to the counter substrate electrode or sets the potential of the counter substrate electrode in a floating state during a period in which a touch detection mode is executed.

上記構成のインセルタッチパネルによれば、対向基板電極とタッチセンサ電極との間の負荷となる容量を低減することができるので、タッチセンサ電極と指示体との間の容量の形成が妨げられない。この結果、対向基板上にタッチ検出に使用されない電極を形成する場合でも、タッチ検出の性能の低下を防止することができる。 According to the in-cell touch panel having the above configuration, the capacitance that acts as a load between the counter substrate electrode and the touch sensor electrode can be reduced, so that the formation of capacitance between the touch sensor electrode and the indicator is not prevented. As a result, even when electrodes that are not used for touch detection are formed on the opposing substrate, deterioration in touch detection performance can be prevented.

図1は、第1実施形態におけるインセルタッチパネル装置100のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an in-cell touch panel device 100 in the first embodiment. 図2Aは、対向基板電極23の配置位置を示す平面図である。FIG. 2A is a plan view showing the arrangement position of the counter substrate electrode 23. 図2Bは、ブラックマトリクス22の配置位置を説明するための平面図である。FIG. 2B is a plan view for explaining the arrangement position of the black matrix 22. 図3Aは、図2Aにおける1000-1000線に沿ったパネルモジュール1の断面図である。FIG. 3A is a cross-sectional view of the panel module 1 taken along the line 1000-1000 in FIG. 2A. 図3Bは、狭視野角モードで白表示を行う場合のパネルモジュール1の状態を示す断面図である。FIG. 3B is a cross-sectional view showing the state of the panel module 1 when performing white display in the narrow viewing angle mode. 図3Cは、狭視野角モードで黒表示を行う場合のパネルモジュール1の状態を示す断面図である。FIG. 3C is a cross-sectional view showing the state of the panel module 1 when performing black display in the narrow viewing angle mode. 図3Dは、広視野角モードで白表示を行う場合のパネルモジュール1の状態を示す断面図である。FIG. 3D is a cross-sectional view showing the state of the panel module 1 when performing white display in the wide viewing angle mode. 図3Eは、広視野角モードで黒表示を行う場合のパネルモジュール1の状態を示す断面図である。FIG. 3E is a cross-sectional view showing the state of the panel module 1 when performing black display in the wide viewing angle mode. 図4は、タッチセンサ基板10に形成された回路の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a circuit formed on the touch sensor substrate 10. 図5は、対向基板電極23とタッチセンサ電極12との配置関係を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing the arrangement relationship between the counter substrate electrode 23 and the touch sensor electrode 12. 図6は、タッチパネル制御回路3の機能ブロック図である。FIG. 6 is a functional block diagram of the touch panel control circuit 3. 図7は、タッチパネル制御回路3から視野角制御回路2に供給される信号及び視野角制御回路2からパネルモジュール1に供給される信号の波形の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of waveforms of a signal supplied from the touch panel control circuit 3 to the viewing angle control circuit 2 and a signal supplied from the viewing angle control circuit 2 to the panel module 1. 図8は、第1実施形態による対向基板電極23における負荷となる容量の低減の原理を説明するための模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the principle of reducing the capacitance acting as a load on the counter substrate electrode 23 according to the first embodiment. 図9は、第1比較例の電極123及び第2比較例の電極123aによる負荷となる容量の発生の原理を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining the principle of generation of capacitance serving as a load by the electrode 123 of the first comparative example and the electrode 123a of the second comparative example. 図10は、第1実施形態の第1変形例によるインセルタッチパネル装置200のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of an in-cell touch panel device 200 according to a first modification of the first embodiment. 図11は、タッチパネル制御回路3から視野角制御回路202に供給される信号及び視野角制御回路202からパネルモジュール1に供給される信号の波形の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of waveforms of a signal supplied from the touch panel control circuit 3 to the viewing angle control circuit 202 and a signal supplied from the viewing angle control circuit 202 to the panel module 1. 図12は、第1実施形態の第2変形例によるインセルタッチパネル装置300のブロック図である。FIG. 12 is a block diagram of an in-cell touch panel device 300 according to a second modification of the first embodiment. 図13は、タッチパネル制御回路3から視野角制御回路302に供給される信号及び視野角制御回路302からパネルモジュール1に供給される信号の波形の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of waveforms of a signal supplied from the touch panel control circuit 3 to the viewing angle control circuit 302 and a signal supplied from the viewing angle control circuit 302 to the panel module 1. 図14は、第2実施形態のインセルタッチパネル装置400のブロック図である。FIG. 14 is a block diagram of an in-cell touch panel device 400 according to the second embodiment. 図15は、第2実施形態のタッチパネル制御回路403のブロック図である。FIG. 15 is a block diagram of the touch panel control circuit 403 of the second embodiment. 図16は、第2実施形態による対向基板電極423における負荷となる容量低減の原理を説明するための模式図である。FIG. 16 is a schematic diagram for explaining the principle of reducing the capacitance that becomes a load on the counter substrate electrode 423 according to the second embodiment. 図17は、第2実施形態によるインセルタッチパネル装置400における信号の波形の一例を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing an example of a signal waveform in the in-cell touch panel device 400 according to the second embodiment. 図18は、対向基板電極423の構成を示す模式図である。FIG. 18 is a schematic diagram showing the configuration of the counter substrate electrode 423. 図19は、測定結果を説明するための図である。FIG. 19 is a diagram for explaining the measurement results. 図20は、第1及び第2実施形態の変形例によるパネルモジュール501の構成を示す断面図である。FIG. 20 is a sectional view showing the configuration of a panel module 501 according to a modification of the first and second embodiments.

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本開示は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本開示の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。また、以下の説明において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、実施形態および変形例に記載された各構成は、本開示の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。また、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。 Embodiments of the present disclosure will be described below based on the drawings. Note that the present disclosure is not limited to the following embodiments, and design changes can be made as appropriate within the scope of satisfying the configuration of the present disclosure. In addition, in the following description, the same parts or parts having similar functions will be denoted by the same reference numerals in different drawings, and repeated description thereof will be omitted. Furthermore, the configurations described in the embodiments and modified examples may be combined or modified as appropriate without departing from the gist of the present disclosure. Further, in order to make the explanation easier to understand, the configuration is shown in a simplified or schematic manner, and some structural members are omitted in the drawings referred to below. Furthermore, the dimensional ratios between the constituent members shown in each figure do not necessarily represent the actual dimensional ratios.

[第1実施形態]
図1は、第1実施形態におけるインセルタッチパネル装置100のブロック図である。図1に示すように、インセルタッチパネル装置100は、パネルモジュール1と、視野角制御回路2と、タッチパネル制御回路3とを含む。なお、図1では、視野角制御回路2と、タッチパネル制御回路3とを、別個の回路として図示しているが、単一の回路(集積回路)により、視野角制御回路2及びタッチパネル制御回路3の両方の機能が実現されてもよい。
[First embodiment]
FIG. 1 is a block diagram of an in-cell touch panel device 100 in the first embodiment. As shown in FIG. 1, the in-cell touch panel device 100 includes a panel module 1, a viewing angle control circuit 2, and a touch panel control circuit 3. Note that although the viewing angle control circuit 2 and the touch panel control circuit 3 are illustrated as separate circuits in FIG. Both functions may be realized.

図2Aは、対向基板電極23の配置位置を示す平面図である。図2Bは、ブラックマトリクス22の配置位置を説明するための平面図である。図3Aは、図2Aにおける1000-1000線に沿ったパネルモジュール1の断面図である。図3Aに示すように、パネルモジュール1は、タッチセンサ基板10と、対向基板20と、タッチセンサ基板10と対向基板20とに挟持された液晶層30とを有する。また、パネルモジュール1には、タッチセンサ基板10と対向基板20とを挟むように、偏光板等の光学部材(図示せず)が設けられている。また、パネルモジュール1の表面(パネルモジュール1よりもZ1方向)には、カバーガラス(図示せず)が設けられている。また、パネルモジュール1の背面(パネルモジュール1よりもZ2方向)には、バックライト(図示せず)が設けられている。なお、図3Aでは、液晶分子30a、絶縁層13及び画素電極11dの図示を省略している。 FIG. 2A is a plan view showing the arrangement position of the counter substrate electrode 23. FIG. 2B is a plan view for explaining the arrangement position of the black matrix 22. FIG. 3A is a cross-sectional view of the panel module 1 taken along the line 1000-1000 in FIG. 2A. As shown in FIG. 3A, the panel module 1 includes a touch sensor substrate 10, a counter substrate 20, and a liquid crystal layer 30 sandwiched between the touch sensor substrate 10 and the counter substrate 20. Further, the panel module 1 is provided with an optical member (not shown) such as a polarizing plate so as to sandwich the touch sensor substrate 10 and the counter substrate 20 . Further, a cover glass (not shown) is provided on the surface of the panel module 1 (in the Z1 direction from the panel module 1). Further, a backlight (not shown) is provided on the back surface of the panel module 1 (in the Z2 direction from the panel module 1). Note that in FIG. 3A, illustration of the liquid crystal molecules 30a, the insulating layer 13, and the pixel electrode 11d is omitted.

パネルモジュール1の表側からユーザによって画像が視認されるように構成されている。そして、パネルモジュール1の表面(タッチ面)において、例えば、指等(指示体)によるタッチ操作を受け付ける。また、パネルモジュール1において、液晶層30に含まれる液晶分子30aの駆動方式は横電界駆動方式である。横電界駆動方式を実現するため、電界を形成するための薄膜トランジスタ層11(以下、「TFT層11」という)がタッチセンサ基板10に形成されている。 The image is configured so that the user can view the image from the front side of the panel module 1. Then, on the surface (touch surface) of the panel module 1, a touch operation by, for example, a finger (pointer) is accepted. Furthermore, in the panel module 1, the driving method for the liquid crystal molecules 30a included in the liquid crystal layer 30 is a transverse electric field driving method. In order to realize the transverse electric field driving method, a thin film transistor layer 11 (hereinafter referred to as "TFT layer 11") for forming an electric field is formed on the touch sensor substrate 10.

図3B~図3Eは、パネルモジュール1の構成を示す断面図である。図3B~図3Eに示すように、パネルモジュール1は、TFT層11と、タッチセンサ電極12と、タッチセンサ電極12と絶縁層13を介して積層された画素電極11dとを有する。タッチセンサ電極12と画素電極11dとは絶縁層13を介して積層されており、FFS(Fringe Field Switching)型の電極構造を構成する。絶縁層13の材料としては、例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物等の無機材料が挙げられる。 3B to 3E are cross-sectional views showing the structure of the panel module 1. As shown in FIGS. 3B to 3E, the panel module 1 includes a TFT layer 11, a touch sensor electrode 12, and a pixel electrode 11d stacked on the touch sensor electrode 12 with an insulating layer 13 in between. The touch sensor electrode 12 and the pixel electrode 11d are laminated with an insulating layer 13 in between, and constitute an FFS (Fringe Field Switching) type electrode structure. Examples of the material of the insulating layer 13 include inorganic materials such as silicon oxide and silicon nitride.

タッチセンサ電極12は、ベタ電極であることが好ましい。タッチセンサ電極12は、複数の絵素毎に配置されてもよく、複数の絵素で共通して配置されてもよい。上記ベタ電極とは、少なくとも平面視において絵素の光学的開口部と重畳する領域に、スリットや開口が設けられていない電極をいう。タッチセンサ電極12の材料としては、例えば、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)等の透明導電材料が挙げられる。 It is preferable that the touch sensor electrode 12 is a solid electrode. The touch sensor electrode 12 may be arranged for each of a plurality of picture elements, or may be arranged in common for a plurality of picture elements. The above-mentioned solid electrode refers to an electrode in which a slit or opening is not provided in a region that overlaps with an optical opening of a picture element at least in plan view. Examples of the material for the touch sensor electrode 12 include transparent conductive materials such as indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO).

図4は、タッチセンサ基板10に形成された回路の構成を示す図である。タッチセンサ基板10には、複数のゲート線11aと、複数のゲート線11aと交差する複数のデータ線11bとが形成されている。タッチセンサ基板10には、複数のデータ線11bと複数のゲート線11aとで規定される複数の画素Pが形成されている。画素Pには、薄膜トランジスタ(TFT)11cと、画素電極11dとが設けられている。画素電極11dは、対向電極として機能するタッチセンサ電極12との間に容量を有する。また、タッチセンサ電極12は、複数の画素電極11dに共通して配置された共通電極である。また、TFT11cのゲートはゲート線11aと接続され、TFT11cのソースはデータ線11bと接続され、TFT11cのドレインは画素電極11dと接続される。画素電極11d及びタッチセンサ電極12は、それぞれ、例えば、ITO等の透明導電膜又はメッシュ状の金属膜で構成されている。ここで、図3Aに示すTFT層11は、ゲート線11aが形成された層と、データ線11bが形成された層と、TFT11cが形成された層と、画素電極11dが形成された層とを含む。 FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a circuit formed on the touch sensor substrate 10. A plurality of gate lines 11a and a plurality of data lines 11b intersecting the plurality of gate lines 11a are formed on the touch sensor substrate 10. A plurality of pixels P defined by a plurality of data lines 11b and a plurality of gate lines 11a are formed on the touch sensor substrate 10. The pixel P is provided with a thin film transistor (TFT) 11c and a pixel electrode 11d. The pixel electrode 11d has a capacitance between it and the touch sensor electrode 12 functioning as a counter electrode. Further, the touch sensor electrode 12 is a common electrode arranged in common to the plurality of pixel electrodes 11d. Furthermore, the gate of the TFT 11c is connected to the gate line 11a, the source of the TFT 11c is connected to the data line 11b, and the drain of the TFT 11c is connected to the pixel electrode 11d. The pixel electrode 11d and the touch sensor electrode 12 are each made of, for example, a transparent conductive film such as ITO or a mesh-like metal film. Here, the TFT layer 11 shown in FIG. 3A includes a layer in which the gate line 11a is formed, a layer in which the data line 11b is formed, a layer in which the TFT 11c is formed, and a layer in which the pixel electrode 11d is formed. include.

また、図3Aに示すように、対向基板20の液晶層30側には、複数のカラーフィルタ21が形成されている。複数のカラーフィルタ21は、赤色フィルタ、緑色フィルタ、及び青色フィルタを含む。また、複数のカラーフィルタ21の各々の間には、ブラックマトリクス22が形成されている。また、ブラックマトリクス22の液晶層30側に、対向基板電極23が形成されている。ブラックマトリクス22は、例えば、遮光性を有する樹脂材料により構成されている。対向基板電極23は、これに限られないが、金属膜又はITO等の透明導電膜で構成されている。 Further, as shown in FIG. 3A, a plurality of color filters 21 are formed on the liquid crystal layer 30 side of the counter substrate 20. The plurality of color filters 21 include a red filter, a green filter, and a blue filter. Further, a black matrix 22 is formed between each of the plurality of color filters 21. Further, a counter substrate electrode 23 is formed on the liquid crystal layer 30 side of the black matrix 22 . The black matrix 22 is made of, for example, a resin material having light-shielding properties. The counter substrate electrode 23 is made of, but not limited to, a metal film or a transparent conductive film such as ITO.

図2Aに示すように、対向基板電極23は、平面視で、ブラックマトリクス22の一部と重なる位置に形成されている。詳細には、図2A及び図2Bに示すように、対向基板電極23は、複数のカラーフィルタ21のX方向の間に配置されたブラックマトリクス22に重なる位置には配置されない。対向基板電極23は、複数のカラーフィルタ21のY方向の間に配置されたブラックマトリクス22に重なる位置に配置されている。この構成によれば、遮光を目的とするブラックマトリクス22と重なる位置に対向基板電極23を配置するので、対向基板電極23により光が吸収又は拡散された場合でも、表示に影響を与えない。この結果、対向基板電極23が対向基板20に配置された場合でも、表示に影響を与えない。また、カラーフィルタ21に入射する光、又はカラーフィルタ21から出射した光を、対向基板電極23が遮らないので、対向基板電極23が対向基板20に配置された場合でも、表示に影響を与えない。 As shown in FIG. 2A, the counter substrate electrode 23 is formed at a position overlapping a part of the black matrix 22 in plan view. Specifically, as shown in FIGS. 2A and 2B, the counter substrate electrode 23 is not arranged at a position overlapping the black matrix 22 arranged between the plurality of color filters 21 in the X direction. The counter substrate electrode 23 is arranged at a position overlapping the black matrix 22 arranged between the plurality of color filters 21 in the Y direction. According to this configuration, since the counter substrate electrode 23 is arranged at a position overlapping with the black matrix 22 for the purpose of blocking light, even if light is absorbed or diffused by the counter substrate electrode 23, the display is not affected. As a result, even when the counter substrate electrode 23 is placed on the counter substrate 20, it does not affect the display. Further, since the counter substrate electrode 23 does not block the light incident on the color filter 21 or the light emitted from the color filter 21, even if the counter substrate electrode 23 is placed on the counter substrate 20, the display will not be affected. .

図5は、対向基板電極23とタッチセンサ電極12との配置関係を示す模式図である。図5に示すように、対向基板電極23は、平面視で梯子状に形成されている。また、タッチセンサ電極12は、平面視でマトリクス状に形成されている。また、図2及び図5に示すように、対向基板電極23には、平面視でカラーフィルタ21と重なる位置にスリット23aが形成されている。 FIG. 5 is a schematic diagram showing the arrangement relationship between the counter substrate electrode 23 and the touch sensor electrode 12. As shown in FIG. 5, the counter substrate electrode 23 is formed into a ladder shape when viewed from above. Further, the touch sensor electrodes 12 are formed in a matrix shape when viewed from above. Further, as shown in FIGS. 2 and 5, a slit 23a is formed in the counter substrate electrode 23 at a position overlapping the color filter 21 in plan view.

図6は、タッチパネル制御回路3の機能ブロック図である。図6に示すように、タッチパネル制御回路3は、表示制御部31と、駆動制御部32と、モード切替制御部33とを含む。表示制御部31は、データ線11bを介して、TFT11cにデータ信号(表示用信号)を供給する。また、表示制御部31は、ゲート線11aを介して、TFT11cにゲート信号を供給することにより、TFT11cがオンになり、画素電極11dにデータ信号が供給される。また、駆動制御部32は、タッチセンサ電極12に駆動信号を供給する。駆動信号は、例えば、パルス状の電圧波形を有する。そして、駆動制御部32は、タッチセンサ電極12と指示体との間に形成される容量に応じて波形が変化した駆動信号に基づいて、タッチを検出する。モード切替制御部33は、表示モードとタッチ検出モードとを、時分割で実行する。表示モードとは、表示制御部31によりデータ信号を画素電極11dに供給するモードである。タッチ検出モードとは、駆動制御部32により駆動信号をタッチセンサ電極12に供給するモードである。なお、図6では、表示制御部31と、駆動制御部32と、モード切替制御部33とを、タッチパネル制御回路3内の機能ブロックとして図示しているが、機能ごとに別個の回路を構成してもよい。 FIG. 6 is a functional block diagram of the touch panel control circuit 3. As shown in FIG. 6, the touch panel control circuit 3 includes a display control section 31, a drive control section 32, and a mode switching control section 33. The display control section 31 supplies a data signal (display signal) to the TFT 11c via the data line 11b. Furthermore, the display control unit 31 supplies a gate signal to the TFT 11c via the gate line 11a, thereby turning on the TFT 11c and supplying a data signal to the pixel electrode 11d. Further, the drive control section 32 supplies a drive signal to the touch sensor electrode 12. The drive signal has, for example, a pulse-like voltage waveform. The drive control unit 32 then detects a touch based on the drive signal whose waveform has changed depending on the capacitance formed between the touch sensor electrode 12 and the indicator. The mode switching control unit 33 executes the display mode and the touch detection mode in a time-sharing manner. The display mode is a mode in which the display control unit 31 supplies data signals to the pixel electrodes 11d. The touch detection mode is a mode in which the drive control unit 32 supplies a drive signal to the touch sensor electrode 12. Note that although the display control section 31, drive control section 32, and mode switching control section 33 are illustrated as functional blocks within the touch panel control circuit 3 in FIG. 6, separate circuits are configured for each function. You can.

図7は、タッチパネル制御回路3から視野角制御回路2に供給される信号及び視野角制御回路2からパネルモジュール1に供給される信号の波形の一例を示す図である。図7に示すように、タッチセンサ電極12には、タッチパネル制御回路3から電圧Vcomが印加されている。視野角制御回路2は、視野角を制御するための視野角制御信号S1を対向基板電極23に供給する。例えば、視野角制御回路2は、パネルモジュール1の視野角が狭視野角(以下、「狭視野角モード」という)に設定されている場合には、視野角制御信号S1を対向基板電極23に供給することにより、対向基板電極23とタッチセンサ電極12(共通電極)との間に電位差を生じさせる。これにより、液晶層30に電界を生じさせ、パネルモジュール1の視野角を狭くする。例えば、狭視野角モードで白表示とする場合、例えば、視野角制御回路2は、タッチセンサ電極12及び画素電極11dのいずれか一方に対して定電圧(コモン電圧Vcom)を印加し、他方に対して上記コモン電圧Vcomとは異なる電位を印加する制御を行う。また、視野角制御回路2は、上記対向基板電極23に対して交流電圧を印加する制御を行う。上記交流電圧の絶対値は、タッチセンサ電極12及び画素電極11dに印加される電圧の絶対値と異なることが好ましい。一例としては、画素電極11dにコモン電圧Vcomが印加された場合、タッチセンサ電極12には上記コモン電圧Vcomに対して4Vの交流電圧が印加され、対向基板電極23には上記コモン電圧に対して6Vの交流電圧が印加される。これにより、図3Bに示すように、タッチセンサ電極12と画素電極11dとの間にはフリンジ電界が形成され、対向基板電極23とタッチセンサ電極12及び画素電極11dとの間には、液晶層30の厚み方向に対して斜め電界が形成される。この結果、狭い視野角の範囲からはパネルモジュール1上の画像を観察することができる。一方、液晶層30の液晶分子30aはタッチセンサ基板10に対して角度をなすため、広い視野角の範囲からパネルモジュール1を観察した場合には、コントラストが極端に低くなる等の画像の変化が得られ、画像が観察され難くなる。 FIG. 7 is a diagram showing an example of waveforms of a signal supplied from the touch panel control circuit 3 to the viewing angle control circuit 2 and a signal supplied from the viewing angle control circuit 2 to the panel module 1. As shown in FIG. 7, a voltage Vcom is applied to the touch sensor electrode 12 from the touch panel control circuit 3. The viewing angle control circuit 2 supplies the opposing substrate electrode 23 with a viewing angle control signal S1 for controlling the viewing angle. For example, when the viewing angle of the panel module 1 is set to a narrow viewing angle (hereinafter referred to as "narrow viewing angle mode"), the viewing angle control circuit 2 sends the viewing angle control signal S1 to the counter substrate electrode 23. By supplying the voltage, a potential difference is generated between the counter substrate electrode 23 and the touch sensor electrode 12 (common electrode). As a result, an electric field is generated in the liquid crystal layer 30, and the viewing angle of the panel module 1 is narrowed. For example, when displaying white in the narrow viewing angle mode, the viewing angle control circuit 2 applies a constant voltage (common voltage Vcom) to either the touch sensor electrode 12 or the pixel electrode 11d, and applies a constant voltage (common voltage Vcom) to the other. Control is performed to apply a potential different from the common voltage Vcom to the common voltage Vcom. Further, the viewing angle control circuit 2 performs control to apply an alternating current voltage to the counter substrate electrode 23. The absolute value of the AC voltage is preferably different from the absolute value of the voltage applied to the touch sensor electrode 12 and the pixel electrode 11d. For example, when a common voltage Vcom is applied to the pixel electrode 11d, an AC voltage of 4V is applied to the touch sensor electrode 12 with respect to the common voltage Vcom, and an AC voltage of 4V is applied to the counter substrate electrode 23 with respect to the common voltage Vcom. An alternating current voltage of 6V is applied. As a result, as shown in FIG. 3B, a fringe electric field is formed between the touch sensor electrode 12 and the pixel electrode 11d, and a liquid crystal layer is formed between the counter substrate electrode 23 and the touch sensor electrode 12 and the pixel electrode 11d. An oblique electric field is formed in the thickness direction of 30. As a result, the image on the panel module 1 can be observed from a narrow viewing angle range. On the other hand, since the liquid crystal molecules 30a of the liquid crystal layer 30 form an angle with respect to the touch sensor substrate 10, when the panel module 1 is observed from a wide viewing angle range, changes in the image such as extremely low contrast may occur. image is difficult to observe.

狭視野角モードで黒表示とする場合、例えば、視野角制御回路2は、タッチセンサ電極12及び画素電極11dに対してコモン電圧Vcomを印加する制御を行う。また、視野角制御回路2は、対向基板電極23に対して交流電圧を印加する制御を行う。上記交流電圧の絶対値は、上記コモン電圧Vcomの絶対値と異なることが好ましい。一例としては、図3Cに示すように、画素電極11dにコモン電圧Vcomが印加された場合、タッチセンサ電極12にもコモン電圧Vcom(コモン電圧に対して0Vの電圧)が印加され、対向基板電極23には上記コモン電圧Vcomに対して6Vの交流電圧が印加される。これにより、対向基板電極23と、タッチセンサ電極12及び画素電極11dとの間には斜め電界が形成される。液晶層30の液晶分子30aは、上記斜め電界により、タッチセンサ基板10に対して角度をなす。液晶層30の面内で液晶分子30aの配向方位は変化しないため、タッチセンサ基板10の背面からの光を透過せず黒表示を行う。液晶分子30aはタッチセンサ基板10に対して角度をなすため、広い視野角の範囲からパネルモジュール1を観察した場合には、狭い視野角の範囲から観察される黒表示よりも白っぽい表示として観察される。 When displaying black in the narrow viewing angle mode, for example, the viewing angle control circuit 2 performs control to apply a common voltage Vcom to the touch sensor electrode 12 and the pixel electrode 11d. Further, the viewing angle control circuit 2 performs control to apply an alternating current voltage to the counter substrate electrode 23. The absolute value of the AC voltage is preferably different from the absolute value of the common voltage Vcom. As an example, as shown in FIG. 3C, when the common voltage Vcom is applied to the pixel electrode 11d, the common voltage Vcom (voltage of 0V with respect to the common voltage) is also applied to the touch sensor electrode 12, and the counter substrate electrode 23 is applied with an AC voltage of 6V with respect to the common voltage Vcom. As a result, an oblique electric field is formed between the counter substrate electrode 23, the touch sensor electrode 12, and the pixel electrode 11d. The liquid crystal molecules 30a of the liquid crystal layer 30 form an angle with respect to the touch sensor substrate 10 due to the above-mentioned oblique electric field. Since the alignment direction of the liquid crystal molecules 30a does not change within the plane of the liquid crystal layer 30, light from the back surface of the touch sensor substrate 10 is not transmitted, and a black display is performed. Since the liquid crystal molecules 30a form an angle with respect to the touch sensor substrate 10, when the panel module 1 is observed from a wide viewing angle range, a whitish display is observed than a black display observed from a narrow viewing angle range. Ru.

広視野角モードで白表示とする場合、例えば、視野角制御回路2は、タッチセンサ電極12及び画素電極11dのいずれか一方に対して定電圧(コモン電圧Vcom)を印加し、他方に対して上記コモン電圧Vcomとは異なる電位を印加する制御を行う。また、視野角制御回路2は、対向基板電極23に対してタッチセンサ電極12及び画素電極11dと共通の定電圧(コモン電圧Vcom)を印加する制御を行う。一例としては、画素電極11dにコモン電圧Vcomが印加された場合、タッチセンサ電極12には上記コモン電圧Vcomに対して4Vの交流電圧が印加され、対向基板電極23にはタッチセンサ電極12と共通のコモン電圧Vcomが印加される。これにより、図3Dに示すように、タッチセンサ電極12と画素電極11dとの間にはフリンジ電界が形成される。一方で、狭視野角モードとは異なり、液晶層30の厚み方向の電界は小さい。そのため、液晶分子30aは、タッチセンサ電極12と画素電極11dとの間に形成される電界により、タッチセンサ基板10に対して平行に配向しつつ配向方位を変化させる。 When displaying white in the wide viewing angle mode, for example, the viewing angle control circuit 2 applies a constant voltage (common voltage Vcom) to either the touch sensor electrode 12 or the pixel electrode 11d, and applies a constant voltage (common voltage Vcom) to the other. Control is performed to apply a potential different from the common voltage Vcom. The viewing angle control circuit 2 also performs control to apply a constant voltage (common voltage Vcom) common to the touch sensor electrode 12 and the pixel electrode 11d to the counter substrate electrode 23. For example, when the common voltage Vcom is applied to the pixel electrode 11d, an AC voltage of 4V is applied to the touch sensor electrode 12 with respect to the common voltage Vcom, and the common voltage Vcom is applied to the counter substrate electrode 23, which is common to the touch sensor electrode 12. A common voltage Vcom is applied. As a result, a fringe electric field is formed between the touch sensor electrode 12 and the pixel electrode 11d, as shown in FIG. 3D. On the other hand, unlike the narrow viewing angle mode, the electric field in the thickness direction of the liquid crystal layer 30 is small. Therefore, the liquid crystal molecules 30a change their alignment direction while being aligned parallel to the touch sensor substrate 10 due to the electric field formed between the touch sensor electrode 12 and the pixel electrode 11d.

広視野角モードで黒表示とする場合は、例えば、視野角制御回路2は、画素電極11d及びタッチセンサ電極12に対してコモン電圧Vcomを印加する制御を行う。また、視野角制御回路2は、上記対向基板電極23に対してもタッチセンサ電極12又は画素電極11dと共通の定電圧を印加する制御を行う。図3Eに示すように、液晶層30中に電界が発生しないため、液晶分子30aは、初期配向方位に配向する。上記初期配向方位は、タッチセンサ基板10に対して平行であり、かつ平面視において図示しない偏光板の吸収軸と平行であることが好ましい。 For black display in the wide viewing angle mode, for example, the viewing angle control circuit 2 performs control to apply the common voltage Vcom to the pixel electrode 11d and the touch sensor electrode 12. Furthermore, the viewing angle control circuit 2 performs control to apply a constant voltage common to the touch sensor electrode 12 or the pixel electrode 11d to the counter substrate electrode 23 as well. As shown in FIG. 3E, since no electric field is generated in the liquid crystal layer 30, the liquid crystal molecules 30a are aligned in the initial alignment direction. The initial alignment direction is preferably parallel to the touch sensor substrate 10 and parallel to the absorption axis of a polarizing plate (not shown) in plan view.

視野角制御回路2は、パネルモジュール1の視野角が広視野角に設定されている場合には、図7に示す視野角制御信号S1よりも小さい振幅を有する信号を対向基板電極23に供給して対向基板電極23と電圧Vcomが印加されているタッチセンサ電極12(共通電極)との間の電位差を小さくするか、または当該電位差をゼロにする。これにより、パネルモジュール1の視野角を広くする。 When the viewing angle of the panel module 1 is set to a wide viewing angle, the viewing angle control circuit 2 supplies a signal having a smaller amplitude than the viewing angle control signal S1 shown in FIG. 7 to the counter substrate electrode 23. Then, the potential difference between the counter substrate electrode 23 and the touch sensor electrode 12 (common electrode) to which the voltage Vcom is applied is reduced, or the potential difference is made zero. This widens the viewing angle of the panel module 1.

上述した狭視野角モードの白表示と広視野角モードの白表示とは、対向基板電極23に電圧を印加することで切り替えることができる。同様に、狭視野角モードの黒表示と広視野角モードの黒表示とは、対向基板電極23に電圧を印加することで切り替えることができる。中間調表示も同様である。狭視野角モードと広視野角モードとは、対向基板電極23への交流電圧の印加の有無で切り替えることができる。 The white display in the narrow viewing angle mode and the white display in the wide viewing angle mode described above can be switched by applying a voltage to the counter substrate electrode 23. Similarly, black display in the narrow viewing angle mode and black display in the wide viewing angle mode can be switched by applying a voltage to the counter substrate electrode 23. The same applies to halftone display. The narrow viewing angle mode and the wide viewing angle mode can be switched depending on whether or not an alternating current voltage is applied to the counter substrate electrode 23.

また、表示制御部31は、フレーム期間が切り替わるタイミングを示すフレーム同期信号S2を、視野角制御回路2に送信する。そして、視野角制御回路2は、フレーム同期信号S2に応じて、電圧Vcomに対する視野角制御信号S1の電圧の極性を反転させる。言い換えると、視野角制御回路2は、1フレーム期間ごとに、視野角制御信号S1の電圧の極性を反転させる。 Further, the display control unit 31 transmits a frame synchronization signal S2 indicating the timing at which the frame period changes to the viewing angle control circuit 2. The viewing angle control circuit 2 then inverts the polarity of the voltage of the viewing angle control signal S1 with respect to the voltage Vcom in accordance with the frame synchronization signal S2. In other words, the viewing angle control circuit 2 inverts the polarity of the voltage of the viewing angle control signal S1 every frame period.

また、駆動制御部32は、駆動信号をタッチセンサ電極12に供給するタイミングを示す駆動同期信号S3を、視野角制御回路2に送信する。また、モード切替制御部33は、表示モードとタッチ検出モードとを切り替えるタイミングを示すモード切替同期信号S4を、視野角制御回路2に送信する。表示モードとタッチ検出モードとは、1フレーム期間中に時分割で実行される。例えば、表示モードとタッチ検出モードとは、1フレーム期間中に交互に複数回実行される。そして、視野角制御回路2は、モード切替同期信号S4に基づいて、現時点が、タッチパネル制御回路3により表示モードが実行されている期間T1であるか、又は、タッチ検出モードが実行されている期間T2であるかを判断する。 Further, the drive control unit 32 transmits a drive synchronization signal S3 indicating the timing of supplying the drive signal to the touch sensor electrode 12 to the viewing angle control circuit 2. Further, the mode switching control unit 33 transmits a mode switching synchronization signal S4 indicating the timing of switching between the display mode and the touch detection mode to the viewing angle control circuit 2. The display mode and the touch detection mode are executed in a time-sharing manner during one frame period. For example, the display mode and the touch detection mode are alternately executed multiple times during one frame period. Based on the mode switching synchronization signal S4, the viewing angle control circuit 2 determines whether the current time is a period T1 in which the display mode is being executed by the touch panel control circuit 3, or a period in which the touch detection mode is being executed. It is determined whether it is T2.

ここで、第1実施形態では、視野角制御回路2は、タッチ検出モードが実行されている期間T2に、負荷低減信号S5を対向基板電極23に供給する。この負荷低減信号S5は、駆動信号と同期した信号でかつ駆動信号と同じ極性の信号である。ここで、駆動同期信号S3は、駆動信号と同期した信号でかつ駆動信号と同じ極性の信号である。そして、視野角制御回路2は、視野角制御信号S1に、駆動同期信号S3と同期した信号でかつ駆動同期信号S3と同じ極性の信号を重畳させることにより、負荷低減信号S5を生成する。駆動信号は、例えば、図7に示す駆動同期信号S3のように、期間T2のうちの期間T2aと期間T2bとで異なる波形を有する。例えば、期間T2aでは、駆動信号にはパルス状の電圧は含まれず、期間T2bでは、駆動信号にはパルス状の電圧が含まれる。また、1フレーム期間に、複数の期間T2bが設けられている。そして、図7に示すように複数の期間T2bにおける駆動信号(駆動同期信号S3)の周波数(パルスの幅や数)は、期間T2bごとに異なる大きさであってもよい。そして、図7に示すように、負荷低減信号S5は、期間T2aでは視野角制御信号S1から所定の電圧低下させたベース電圧Vbを有し、期間T2bではベース電圧Vbに上記パルス状の電圧と同期しかつ上記パルス状の電圧と同じ極性を有しかつ上記パルス状の電圧と同じ振幅の電圧が印加された電圧値を有する。 Here, in the first embodiment, the viewing angle control circuit 2 supplies the load reduction signal S5 to the counter substrate electrode 23 during the period T2 in which the touch detection mode is executed. This load reduction signal S5 is a signal that is synchronized with the drive signal and has the same polarity as the drive signal. Here, the drive synchronization signal S3 is a signal that is synchronized with the drive signal and has the same polarity as the drive signal. Then, the viewing angle control circuit 2 generates a load reduction signal S5 by superimposing a signal synchronized with the drive synchronization signal S3 and having the same polarity as the drive synchronization signal S3 on the viewing angle control signal S1. The drive signal has different waveforms in period T2a and period T2b of period T2, for example, like the drive synchronization signal S3 shown in FIG. For example, in the period T2a, the drive signal does not include a pulsed voltage, and in the period T2b, the drive signal includes a pulsed voltage. Furthermore, a plurality of periods T2b are provided in one frame period. As shown in FIG. 7, the frequency (width and number of pulses) of the drive signal (drive synchronization signal S3) in the plurality of periods T2b may have a different magnitude for each period T2b. As shown in FIG. 7, the load reduction signal S5 has a base voltage Vb that is a predetermined voltage drop from the viewing angle control signal S1 in the period T2a, and the base voltage Vb has the above-mentioned pulsed voltage in the period T2b. It has a voltage value that is applied in synchronization with a voltage having the same polarity as the pulsed voltage and the same amplitude as the pulsed voltage.

図8は、第1実施形態による対向基板電極23における負荷となる容量が低減される原理を説明するための模式図である。図9は、第1比較例の電極123及び第2比較例の電極123aによる負荷となる容量の発生の原理を説明するための図である。第1比較例の電極123は、グラウンド(GND)に接続されている。これにより、第1比較例の電極123の電位は、接地電圧となっている。また、第2比較例の電極123aには、タッチ検出モードが実行されている期間においても、視野角制御信号が印加されている。なお、第1比較例及び第2比較例の構成は、第1実施形態の作用及び効果を説明するために記載したものであり、第1比較例及び第2比較例の構成を従来の構成として自認するものではない。 FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the principle by which the capacitance acting as a load on the counter substrate electrode 23 according to the first embodiment is reduced. FIG. 9 is a diagram for explaining the principle of generation of capacitance serving as a load by the electrode 123 of the first comparative example and the electrode 123a of the second comparative example. The electrode 123 of the first comparative example is connected to ground (GND). As a result, the potential of the electrode 123 in the first comparative example is the ground voltage. Furthermore, the viewing angle control signal is applied to the electrode 123a of the second comparative example even during the period in which the touch detection mode is being executed. The configurations of the first comparative example and the second comparative example are described to explain the functions and effects of the first embodiment, and the configurations of the first comparative example and the second comparative example are assumed to be conventional configurations. It's not something I admit.

接地電圧と駆動信号の電圧とは、異なる値及び波形である。また、視野角制御信号と駆動信号の電圧とは、異なる値及び波形である。このため、図9に示すように、第1比較例の電極123の電位及び第2比較例の電極123aの電位は、いずれも、駆動信号が印加されるタッチセンサ電極112の電位と異なる値となる。この結果、電極123とタッチセンサ電極112との間に電界が生じ、負荷となる容量CLが生じる。この負荷となる容量CLに起因して、指示体Qがパネルモジュールに触れた場合に、指示体Qとタッチセンサ電極112との間での容量の形成が阻害され、タッチ検出のシグナルが低下してしまう。 The ground voltage and the voltage of the drive signal have different values and waveforms. Furthermore, the voltages of the viewing angle control signal and the drive signal have different values and waveforms. Therefore, as shown in FIG. 9, the potential of the electrode 123 of the first comparative example and the potential of the electrode 123a of the second comparative example are both different values from the potential of the touch sensor electrode 112 to which the drive signal is applied. Become. As a result, an electric field is generated between the electrode 123 and the touch sensor electrode 112, and a capacitance CL serving as a load is generated. Due to the capacitance CL acting as a load, when the indicator Q touches the panel module, the formation of capacitance between the indicator Q and the touch sensor electrode 112 is inhibited, and the touch detection signal decreases. It ends up.

これに対して、図7に示すように、第1実施形態による対向基板電極23には、タッチセンサ電極12に印加される駆動同期信号S3と同期した信号でかつ駆動同期信号S3と同じ極性の信号である負荷低減信号S5が印加される。このため、図8に示すように、対向基板電極23とタッチセンサ電極12との間に電界が生じないか、又は、電界が生じた場合でも微小の大きさとなる。この結果、対向基板電極23に起因するタッチ検出(シグナル)に対する負荷となる容量が低減され、指示体Qがパネルモジュール1に触れた場合に、対向基板電極23の影響を低減した状態で、指示体Qのタッチを検出することが可能となる。なお、図8では、液晶分子30a、絶縁層13及び画素電極11dの図示を省略している。 On the other hand, as shown in FIG. 7, the counter substrate electrode 23 according to the first embodiment has a signal that is synchronized with the drive synchronization signal S3 applied to the touch sensor electrode 12 and has the same polarity as the drive synchronization signal S3. A load reduction signal S5, which is a signal, is applied. Therefore, as shown in FIG. 8, no electric field is generated between the counter substrate electrode 23 and the touch sensor electrode 12, or even if an electric field is generated, the size thereof is minute. As a result, the capacitance that is a load on the touch detection (signal) caused by the counter substrate electrode 23 is reduced, and when the indicator Q touches the panel module 1, it is possible to It becomes possible to detect a touch on the body Q. Note that in FIG. 8, illustration of the liquid crystal molecules 30a, the insulating layer 13, and the pixel electrode 11d is omitted.

[第1実施形態の第1変形例]
次に、図10及び図11を参照して、第1実施形態の第1変形例によるインセルタッチパネル装置200の構成について説明する。第1実施形態の構成と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。図10は、第1実施形態の第1変形例によるインセルタッチパネル装置200のブロック図である。図11は、タッチパネル制御回路3から視野角制御回路202に供給される信号及び視野角制御回路202からパネルモジュール1に供給される信号の波形の一例を示す図である。
[First modification of the first embodiment]
Next, the configuration of an in-cell touch panel device 200 according to a first modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. Components that are the same as those in the first embodiment are given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted. FIG. 10 is a block diagram of an in-cell touch panel device 200 according to a first modification of the first embodiment. FIG. 11 is a diagram showing an example of waveforms of a signal supplied from the touch panel control circuit 3 to the viewing angle control circuit 202 and a signal supplied from the viewing angle control circuit 202 to the panel module 1.

図10に示すように、インセルタッチパネル装置200は、視野角制御回路202を含む。 As shown in FIG. 10, the in-cell touch panel device 200 includes a viewing angle control circuit 202.

ここで、上記第1実施形態では、期間T2aには、視野角制御信号S1から所定の電圧低下させたベース電圧Vbを対向基板電極23に供給し、期間T2bには、駆動信号と同期しかつベース電圧Vbに対して正の極性のパルス電圧を対向基板電極23に供給するように視野角制御回路2を構成したが、本開示はこれに限られない。視野角制御回路202は、図11に示すように、期間T2aには、視野角制御信号S1と同一の電圧を負荷低減信号S5aのベース電圧Vb2として対向基板電極23に供給し、期間T2bには、当該ベース電圧Vb2に駆動信号と同期しかつ正の極性のパルス電圧を重畳した電圧である負荷低減信号S5aを、対向基板電極23に供給する。この第1変形例の構成によっても、対向基板電極23とタッチセンサ電極12との間に生じる負荷となる容量を低減することができる。この結果、タッチセンサ電極12と指示体との間の容量の形成が妨げられないので、対向基板20上に電極を形成する場合でも、タッチ検出の性能の低下を防止することができる。また、上記第1実施形態では、負荷低減信号S5を生成するために、視野角制御信号S1の正の極性の電圧及び負の極性の電圧のそれぞれに対して、2つのレベルの電圧を印加する電源(合計4種のレベルを出力する電源)が必要になる。これに対して、第1実施形態の第1変形例では、負荷低減信号S5aを生成するために、視野角制御信号S1の正の極性の電圧及び負の極性の電圧のそれぞれに対して、1つのレベルの電圧を印加する電源(合計2種のレベルを出力する電源)を準備すればよい。この結果、第1実施形態に比べて、視野角制御回路202の構成を簡素化することができ、低コスト化が可能となる。 Here, in the first embodiment, during the period T2a, the base voltage Vb, which is a predetermined voltage drop from the viewing angle control signal S1, is supplied to the counter substrate electrode 23, and during the period T2b, the base voltage Vb is supplied to the counter substrate electrode 23 in synchronization with the drive signal. Although the viewing angle control circuit 2 is configured to supply a pulse voltage having a positive polarity with respect to the base voltage Vb to the counter substrate electrode 23, the present disclosure is not limited thereto. As shown in FIG. 11, the viewing angle control circuit 202 supplies the same voltage as the viewing angle control signal S1 to the counter substrate electrode 23 as the base voltage Vb2 of the load reduction signal S5a during the period T2a, and supplies the same voltage as the viewing angle control signal S1 to the counter substrate electrode 23 during the period T2b. , a load reduction signal S5a, which is a voltage obtained by superimposing a positive polarity pulse voltage in synchronization with the drive signal on the base voltage Vb2, is supplied to the counter substrate electrode 23. The configuration of this first modification also makes it possible to reduce the capacitance that causes a load between the opposing substrate electrode 23 and the touch sensor electrode 12. As a result, the formation of a capacitance between the touch sensor electrode 12 and the indicator is not hindered, so even when the electrode is formed on the counter substrate 20, deterioration in touch detection performance can be prevented. Further, in the first embodiment, in order to generate the load reduction signal S5, two levels of voltage are applied to each of the positive polarity voltage and the negative polarity voltage of the viewing angle control signal S1. A power source (a power source that outputs a total of four levels) is required. On the other hand, in the first modification of the first embodiment, in order to generate the load reduction signal S5a, 1 What is necessary is to prepare a power supply that applies two levels of voltage (a power supply that outputs two levels in total). As a result, compared to the first embodiment, the configuration of the viewing angle control circuit 202 can be simplified and costs can be reduced.

[第1実施形態の第2変形例]
次に、図12及び図13を参照して、第1実施形態の第2変形例によるインセルタッチパネル装置300の構成について説明する。第1実施形態の構成と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。図12は、第1実施形態の第2変形例によるインセルタッチパネル装置300のブロック図である。図13は、タッチパネル制御回路3から視野角制御回路302に供給される信号及び視野角制御回路302からパネルモジュール1に供給される信号の波形の一例を示す図である。
[Second modification of the first embodiment]
Next, the configuration of an in-cell touch panel device 300 according to a second modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 12 and 13. Components that are the same as those in the first embodiment are given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted. FIG. 12 is a block diagram of an in-cell touch panel device 300 according to a second modification of the first embodiment. FIG. 13 is a diagram showing an example of waveforms of a signal supplied from the touch panel control circuit 3 to the viewing angle control circuit 302 and a signal supplied from the viewing angle control circuit 302 to the panel module 1.

図12に示すように、インセルタッチパネル装置300は、視野角制御回路302を含む。 As shown in FIG. 12, the in-cell touch panel device 300 includes a viewing angle control circuit 302.

視野角制御回路302は、図13に示すように、視野角制御信号S1の電圧が電圧Vcomに対して正の極性となる期間T11では、視野角制御信号S1と同一の電圧を負荷低減信号S5bのベース電圧Vb3として対向基板電極23に供給する。また、視野角制御信号S1の電圧が電圧Vcomに対して負の極性となる期間T12では、視野角制御信号S1の電圧から駆動信号の振幅と同一の値低下させた電圧を負荷低減信号S5bのベース電圧Vb4として対向基板電極23に供給する。この第2変形例の構成によっても、対向基板電極23とタッチセンサ電極12との間に生じる負荷となる容量を低減することができる。この結果、タッチセンサ電極12と指示体との間の容量の形成が妨げられないので、対向基板20上に電極を形成する場合でも、タッチ検出の性能の低下を防止することができる。また、第1実施形態の第2変形例では、負荷低減信号S5bを生成するために、視野角制御信号S1の正の極性の電圧及び負の極性の電圧のそれぞれに対して、1つのレベルの電圧を印加する電源(合計2種のレベルを出力する電源)を準備すればよい。この結果、第1実施形態に比べて、視野角制御回路302の構成を簡素化することができ、低コスト化が可能となる。 As shown in FIG. 13, the viewing angle control circuit 302 applies the same voltage as the viewing angle control signal S1 to the load reduction signal S5b during a period T11 in which the voltage of the viewing angle control signal S1 has a positive polarity with respect to the voltage Vcom. is supplied to the counter substrate electrode 23 as the base voltage Vb3. Furthermore, in a period T12 in which the voltage of the viewing angle control signal S1 has a negative polarity with respect to the voltage Vcom, a voltage obtained by lowering the voltage of the viewing angle control signal S1 by the same value as the amplitude of the drive signal is applied to the load reduction signal S5b. It is supplied to the counter substrate electrode 23 as the base voltage Vb4. The configuration of this second modification also makes it possible to reduce the capacitance that causes a load between the opposing substrate electrode 23 and the touch sensor electrode 12. As a result, the formation of a capacitance between the touch sensor electrode 12 and the indicator is not hindered, so even when the electrode is formed on the counter substrate 20, deterioration in touch detection performance can be prevented. In the second modification of the first embodiment, in order to generate the load reduction signal S5b, one level is set for each of the positive polarity voltage and the negative polarity voltage of the viewing angle control signal S1. What is necessary is to prepare a power supply that applies a voltage (a power supply that outputs two types of levels in total). As a result, compared to the first embodiment, the configuration of the viewing angle control circuit 302 can be simplified and costs can be reduced.

[第2実施形態]
次に、図14~図18を参照して、第2実施形態によるインセルタッチパネル装置400の構成について説明する。第1実施形態の構成と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。図14は、第2実施形態のインセルタッチパネル装置400のブロック図である。図15は、第2実施形態のタッチパネル制御回路403のブロック図である。図16は、第2実施形態による対向基板電極423における負荷となる容量が低減される原理を説明するための模式図である。図17は、第2実施形態によるインセルタッチパネル装置400における信号の波形の一例を示す図である。図18は、対向基板電極423の構成を示す模式図である。
[Second embodiment]
Next, the configuration of the in-cell touch panel device 400 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 14 to 18. Components that are the same as those in the first embodiment are given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted. FIG. 14 is a block diagram of an in-cell touch panel device 400 according to the second embodiment. FIG. 15 is a block diagram of the touch panel control circuit 403 of the second embodiment. FIG. 16 is a schematic diagram for explaining the principle by which the capacitance acting as a load on the counter substrate electrode 423 is reduced according to the second embodiment. FIG. 17 is a diagram showing an example of a signal waveform in the in-cell touch panel device 400 according to the second embodiment. FIG. 18 is a schematic diagram showing the configuration of the counter substrate electrode 423.

図14に示すように、インセルタッチパネル装置400は、パネルモジュール401と、視野角制御回路402と、タッチパネル制御回路403とを含む。また、図15に示すように、タッチパネル制御回路403は、駆動制御部432を含む。駆動制御部432は、第1実施形態と異なり、視野角制御回路402に駆動同期信号S3を送信しない。 As shown in FIG. 14, in-cell touch panel device 400 includes a panel module 401, a viewing angle control circuit 402, and a touch panel control circuit 403. Further, as shown in FIG. 15, the touch panel control circuit 403 includes a drive control section 432. The drive control unit 432 does not transmit the drive synchronization signal S3 to the viewing angle control circuit 402, unlike the first embodiment.

また、図16に示すように、パネルモジュール401は、対向基板電極423を含む。第2実施形態では、視野角制御回路402は、対向基板電極423に対して、図17に示すように、表示モードを実行している期間T1には、視野角制御信号S1を供給するとともに、タッチ検出モードを実行している期間T2には、対向基板電極423の電位をフローティングの状態にする。「フローティングの状態」とは、電圧源から直接電圧が印加されておらず、かつ、グラウンドに接続されていない状態を意味するものとする。なお、図16では、液晶分子30a、絶縁層13及び画素電極11dの図示を省略している。 Further, as shown in FIG. 16, the panel module 401 includes a counter substrate electrode 423. In the second embodiment, the viewing angle control circuit 402 supplies the viewing angle control signal S1 to the counter substrate electrode 423 during a period T1 during which the display mode is executed, as shown in FIG. During the period T2 during which the touch detection mode is executed, the potential of the counter substrate electrode 423 is set to a floating state. The term "floating state" shall mean a state in which no voltage is directly applied from a voltage source and the device is not connected to ground. Note that in FIG. 16, illustration of the liquid crystal molecules 30a, the insulating layer 13, and the pixel electrode 11d is omitted.

ここで、図18に示すように、1つの対向基板電極423と、複数のタッチセンサ電極12とは、対向して配置されている。このため、1つの対向基板電極423と複数のタッチセンサ電極12との間で容量が生じる。ここで、複数のタッチセンサ電極12に駆動信号(図17参照)が供給された場合、対向基板電極423の電位がフローティングの状態となっているので、複数のタッチセンサ電極12との間の容量によって、対向基板電極423の電位が駆動信号と同じ波形の電圧S5cとなる。従って、対向基板電極423の電位をフローティングの状態にすれば、結果として、第1実施形態の負荷低減信号S5を対向基板電極423に印加した状態と同様になる。すなわち、対向基板電極423と複数のタッチセンサ電極12との間に容量が形成された場合でも、この容量は負荷とはならない。これにより、第2実施形態の構成によっても、対向基板20上に電極を形成する場合でも、タッチ検出の性能の低下を防止することができる。 Here, as shown in FIG. 18, one opposing substrate electrode 423 and the plurality of touch sensor electrodes 12 are arranged to face each other. Therefore, capacitance is generated between one opposing substrate electrode 423 and the plurality of touch sensor electrodes 12. Here, when the drive signal (see FIG. 17) is supplied to the plural touch sensor electrodes 12, the potential of the counter substrate electrode 423 is in a floating state, so the capacitance between the plural touch sensor electrodes 12 As a result, the potential of the counter substrate electrode 423 becomes a voltage S5c having the same waveform as the drive signal. Therefore, if the potential of the counter substrate electrode 423 is set to a floating state, the result will be the same as the state in which the load reduction signal S5 of the first embodiment is applied to the counter substrate electrode 423. That is, even if a capacitance is formed between the counter substrate electrode 423 and the plurality of touch sensor electrodes 12, this capacitance does not become a load. As a result, even with the configuration of the second embodiment, even when electrodes are formed on the counter substrate 20, deterioration in touch detection performance can be prevented.

また、第2実施形態の構成によれば、第1実施形態と異なり、視野角制御回路402内で駆動信号と同期する制御及び負荷低減信号S5を生成する処理が不要となり、視野角制御回路402の回路構成の単純化、コスト削減が可能となる。なお、その他の構成及び効果は、第1実施形態と同様である。 Further, according to the configuration of the second embodiment, unlike the first embodiment, control to synchronize with the drive signal and processing to generate the load reduction signal S5 in the viewing angle control circuit 402 are unnecessary, and the viewing angle control circuit 402 It is possible to simplify the circuit configuration and reduce costs. Note that the other configurations and effects are the same as those in the first embodiment.

[比較例との比較結果]
次に、図19を参照して、第1実施形態、第2実施形態、第1比較例、及び第2比較例におけるタッチセンサ電極により検出されるシグナル(以下、「タッチシグナル」という)の測定結果について説明する。図19は、測定結果を説明するための図である。
[Results of comparison with comparative example]
Next, with reference to FIG. 19, measurement of signals detected by touch sensor electrodes (hereinafter referred to as "touch signals") in the first embodiment, the second embodiment, the first comparative example, and the second comparative example Explain the results. FIG. 19 is a diagram for explaining the measurement results.

第1比較例の電極123(図9参照)をグラウンド(GND)に接続することにより、電極123の電位を接地電圧にした状態で、タッチセンサ電極により検出されるタッチシグナルを測定した。この結果、図19に示すように、タッチパネル制御回路の検出限界を超えた容量がタッチセンサ電極に付与され、タッチシグナルの測定値がオーバーフロー(測定不能な値)となった。また、第2比較例の電極123a(図9参照)に視野角制御信号を供給しながら、タッチセンサ電極により検出されるタッチシグナルを測定した。この結果、第2比較例においても、タッチパネル制御回路の検出限界を超えた容量がタッチセンサ電極に付与され、タッチシグナルの測定値がオーバーフロー(測定不能な値)となった。 The touch signal detected by the touch sensor electrode was measured while the potential of the electrode 123 was set to the ground voltage by connecting the electrode 123 (see FIG. 9) of the first comparative example to the ground (GND). As a result, as shown in FIG. 19, a capacitance exceeding the detection limit of the touch panel control circuit was applied to the touch sensor electrode, and the measured value of the touch signal became an overflow (unmeasurable value). Further, while supplying a viewing angle control signal to the electrode 123a (see FIG. 9) of the second comparative example, the touch signal detected by the touch sensor electrode was measured. As a result, in the second comparative example as well, a capacitance exceeding the detection limit of the touch panel control circuit was applied to the touch sensor electrode, and the measured value of the touch signal became an overflow (unmeasurable value).

また、第1実施形態の対向基板電極23(図3A参照)に負荷低減信号S5を供給しながら、タッチセンサ電極12により検出されるタッチシグナルを測定した。この結果、図19に示すように、タッチシグナルは、タッチ検出可能な範囲内の値となった。また、第2実施形態の対向基板電極423(図16参照)の電位をフローティングにした状態で、タッチセンサ電極12により検出されるタッチシグナルを測定した。この結果、図19に示すように、タッチシグナルは、タッチ検出可能な範囲内の値となった。従って、第1実施形態及び第2実施形態では、対向基板20上に電極を配置する場合でも、タッチ検出することが可能であることが判明した。 Further, the touch signal detected by the touch sensor electrode 12 was measured while supplying the load reduction signal S5 to the counter substrate electrode 23 (see FIG. 3A) of the first embodiment. As a result, as shown in FIG. 19, the touch signal had a value within a touch detectable range. Further, the touch signal detected by the touch sensor electrode 12 was measured while the potential of the counter substrate electrode 423 (see FIG. 16) of the second embodiment was set to floating. As a result, as shown in FIG. 19, the touch signal had a value within a touch detectable range. Therefore, in the first embodiment and the second embodiment, it has been found that touch detection is possible even when the electrodes are arranged on the counter substrate 20.

[変形例]
以上、発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。以下、上述した実施の形態の変形例について説明する。
[Modified example]
Although the embodiments of the invention have been described above, the embodiments described above are merely examples for carrying out the invention. Therefore, without being limited to the embodiments described above, the embodiments described above can be modified and implemented as appropriate without departing from the spirit thereof. Modifications of the above-described embodiment will be described below.

(1)上記第1及び第2実施形態では、対向基板電極を、カラーフィルタ及びブラックマトリクスよりも液晶層側に配置する例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、図20に示す変形例のパネルモジュール501のように、カラーフィルタ21及びブラックマトリクス22よりも対向基板20側(Z1方向)に対向基板電極523が配置されていてもよいし、図示しないが、カラーフィルタ及びブラックマトリクスと同一の層に対向基板電極を配置してもよい。例えば、対向基板電極523の液晶層30側を平坦化膜524が覆った状態で、さらに、カラーフィルタ21及びブラックマトリクス22が、液晶層30側に形成されていてもよい。なお、図20では、液晶分子30a、絶縁層13及び画素電極11dの図示を省略している。 (1) In the first and second embodiments described above, an example was shown in which the counter substrate electrode is arranged closer to the liquid crystal layer than the color filter and the black matrix, but the present disclosure is not limited to this. For example, as in a modified panel module 501 shown in FIG. 20, the counter substrate electrode 523 may be arranged closer to the counter substrate 20 (Z1 direction) than the color filter 21 and the black matrix 22, or, although not shown, , the counter substrate electrode may be arranged in the same layer as the color filter and the black matrix. For example, while the flattening film 524 covers the liquid crystal layer 30 side of the counter substrate electrode 523, the color filter 21 and the black matrix 22 may be further formed on the liquid crystal layer 30 side. Note that in FIG. 20, illustration of the liquid crystal molecules 30a, the insulating layer 13, and the pixel electrode 11d is omitted.

(2)上記第1及び第2実施形態では、図5及び図18に示すように、対向基板電極をパネルモジュールに1つ設ける例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、対向基板電極をパネルモジュールに複数設けられていてもよい。 (2) In the first and second embodiments described above, as shown in FIGS. 5 and 18, an example is shown in which one counter substrate electrode is provided in the panel module, but the present disclosure is not limited to this. For example, a panel module may be provided with a plurality of opposing substrate electrodes.

(3)上記第1及び第2実施形態では、対向基板電極にスリット部を設ける例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、対向基板電極にスリット部が設けられていなくても良い。 (3) In the first and second embodiments described above, an example in which a slit portion is provided in the counter substrate electrode is shown, but the present disclosure is not limited to this. For example, the counter substrate electrode does not need to be provided with a slit portion.

(4)上記第1及び第2実施形態では、対向基板電極をカラーフィルタとは平面視で重ならないで、ブラックマトリクスと重なる位置に配置する例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、対向基板電極が透明電極膜により構成されている場合には、対向基板電極をカラーフィルタと平面視で重なる位置に配置されていてもよい。この場合、対向基板電極がブラックマトリクスと重なる位置に配置されていなくてもよい。 (4) In the first and second embodiments described above, an example was shown in which the counter substrate electrode is arranged at a position where it does not overlap with the color filter in plan view but overlaps with the black matrix, but the present disclosure is not limited to this. . For example, when the counter substrate electrode is formed of a transparent electrode film, the counter substrate electrode may be placed at a position overlapping the color filter in plan view. In this case, the counter substrate electrode does not need to be placed at a position overlapping the black matrix.

(5)上記第1実施形態では、負荷低減信号S5の電圧の振幅を、駆動信号の電圧の振幅とする例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、負荷低減信号が駆動信号と同期した信号でかつ駆動信号と同じ極性の信号であれば、負荷低減信号の電圧の振幅が駆動信号の電圧の振幅と異なる大きさであってもよい。 (5) In the first embodiment, an example is shown in which the amplitude of the voltage of the load reduction signal S5 is the amplitude of the voltage of the drive signal, but the present disclosure is not limited to this. For example, as long as the load reduction signal is a signal synchronized with the drive signal and has the same polarity as the drive signal, the voltage amplitude of the load reduction signal may be different from the voltage amplitude of the drive signal.

(6)上記第1及び第2実施形態では、表示モードにおいて対向基板電極に、視野角制御信号を供給する例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、表示モードにおいて対向基板電極に視野角制御信号を供給しなくてもよいし、視野角制御信号とは異なる信号を対向基板電極に供給してもよい。 (6) In the first and second embodiments described above, an example was shown in which the viewing angle control signal is supplied to the counter substrate electrode in the display mode, but the present disclosure is not limited to this. That is, it is not necessary to supply the viewing angle control signal to the counter substrate electrode in the display mode, or a signal different from the viewing angle control signal may be supplied to the counter substrate electrode.

(7)上記第1及び第2実施形態では、図2A及び図2Bに示すように、複数のカラーフィルタのY方向の間に配置されたブラックマトリクスに重なる位置に対向基板電極を配置する例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、複数のカラーフィルタのX方向の間に配置されたブラックマトリクスに重なる位置に、対向基板電極を配置してもよい。 (7) In the first and second embodiments described above, as shown in FIGS. 2A and 2B, an example in which the counter substrate electrode is arranged at a position overlapping a black matrix arranged between a plurality of color filters in the Y direction is used. Although shown, the present disclosure is not limited thereto. That is, the counter substrate electrode may be arranged at a position overlapping the black matrix arranged between the plurality of color filters in the X direction.

上述したインセルタッチパネルは、以下のように説明することもできる。 The in-cell touch panel described above can also be explained as follows.

第1の構成に係るインセルタッチパネルは、タッチセンサ基板と、タッチセンサ基板に形成された画素電極と、タッチセンサ基板に形成されたタッチセンサ電極と、タッチセンサ基板に対向して配置された対向基板と、対向基板に形成された対向基板電極であって、タッチ検出に使用されない対向基板電極と、タッチセンサ基板と対向基板との間に配置された液晶層と、タッチセンサ電極に駆動信号を供給する駆動制御回路と、画素電極に表示用信号を供給する表示制御回路と、表示制御回路により表示用信号を画素電極に供給する表示モードと、駆動制御回路により駆動信号をタッチセンサ電極に供給するタッチ検出モードとを、時分割で実行するモード切替制御回路と、タッチ検出モードが実行されている期間に、駆動信号と同期した信号でかつ駆動信号と同じ極性の信号を対向基板電極に供給するか、または、タッチ検出モードが実行されている期間に、対向基板電極の電位をフローティングの状態にする、対向基板電極制御回路と、を備える(第1の構成)。 The in-cell touch panel according to the first configuration includes a touch sensor substrate, a pixel electrode formed on the touch sensor substrate, a touch sensor electrode formed on the touch sensor substrate, and a counter substrate disposed opposite to the touch sensor substrate. , a counter substrate electrode formed on the counter substrate that is not used for touch detection, a liquid crystal layer disposed between the touch sensor substrate and the counter substrate, and a drive signal that supplies a drive signal to the touch sensor electrode. a display control circuit that supplies a display signal to the pixel electrode; a display mode in which the display control circuit supplies the display signal to the pixel electrode; and a drive control circuit that supplies the drive signal to the touch sensor electrode. a mode switching control circuit that executes the touch detection mode in a time-division manner, and supplies a signal that is synchronized with the drive signal and has the same polarity as the drive signal to the opposing substrate electrode during the period in which the touch detection mode is executed; Alternatively, a counter substrate electrode control circuit is provided that sets the potential of the counter substrate electrode in a floating state during a period in which the touch detection mode is executed (first configuration).

上記第1の構成によれば、対向基板電極に駆動信号と同期した信号でかつ駆動信号と同じ極性の信号を供給する場合には、対向基板電極とタッチセンサ電極との間に生じる負荷となる容量を低減することができる。また、対向基板電極の電位をフローティングの状態にする場合でも、対向基板電極とタッチセンサ電極との間に生じる負荷となる容量を低減することができる。この結果、タッチセンサ電極と指示体との間の容量の形成が妨げられないので、対向基板上にタッチ検出に使用されない電極を形成する場合でも、タッチ検出の性能の低下を防止することができる。 According to the first configuration, when a signal synchronized with the drive signal and having the same polarity as the drive signal is supplied to the counter substrate electrode, a load is generated between the counter substrate electrode and the touch sensor electrode. Capacity can be reduced. Further, even when the potential of the counter substrate electrode is set to a floating state, the capacitance that causes a load between the counter substrate electrode and the touch sensor electrode can be reduced. As a result, the formation of capacitance between the touch sensor electrode and the indicator is not hindered, so even when electrodes that are not used for touch detection are formed on the opposing substrate, deterioration in touch detection performance can be prevented. .

第1の構成において、インセルタッチパネルは、対向基板に配置されたブラックマトリクスを、さらに備えてもよく、対向基板電極は、平面視でブラックマトリクスと重なる位置に配置されていてもよい(第2の構成)。 In the first configuration, the in-cell touch panel may further include a black matrix disposed on the counter substrate, and the counter substrate electrode may be disposed at a position overlapping the black matrix in plan view (second composition).

上記第2の構成によれば、遮光を目的するブラックマトリクスと重なる位置に対向基板電極を配置するので、対向基板電極により光が吸収又は拡散された場合でも、表示に影響を与えない。この結果、対向基板電極が対向基板に配置された場合でも、表示に影響を与えない。 According to the second configuration, the counter substrate electrode is arranged at a position overlapping with the black matrix intended for light shielding, so even if light is absorbed or diffused by the counter substrate electrode, the display is not affected. As a result, even if the counter substrate electrode is placed on the counter substrate, it does not affect the display.

第1又は第2の構成において、インセルタッチパネルは、対向基板に配置されたカラーフィルタを、さらに備えてもよく、対向基板電極は、平面視でカラーフィルタと重ならない位置に配置されていてもよい(第3の構成)。 In the first or second configuration, the in-cell touch panel may further include a color filter disposed on the counter substrate, and the counter substrate electrode may be disposed at a position that does not overlap the color filter in plan view. (Third configuration).

上記第3の構成によれば、カラーフィルタに入射する光、又はカラーフィルタから出射した光を、対向基板電極が遮らないので、対向基板電極が対向基板に配置された場合でも、表示に影響を与えない。 According to the third configuration, the counter substrate electrode does not block the light incident on the color filter or the light emitted from the color filter, so even if the counter substrate electrode is arranged on the counter substrate, the display is not affected. I won't give it.

第1~第3の構成のいずれか1つにおいて、対向基板電極制御回路は、表示モードが実行されている期間に、視野角を変更するための視野角制御信号を対向基板電極に供給するように構成されてもよい(第4の構成)。 In any one of the first to third configurations, the counter substrate electrode control circuit supplies a viewing angle control signal for changing the viewing angle to the counter substrate electrode during a period in which the display mode is executed. (fourth configuration).

上記第4の構成によれば、タッチ検出の性能を低下させることなく、インセルタッチパネルの視野角を変更することができる。 According to the fourth configuration, the viewing angle of the in-cell touch panel can be changed without degrading touch detection performance.

第4の構成において、対向基板電極制御回路は、表示モードが実行されている期間に、視野角が狭視野角に設定されている場合には、第1の視野角制御信号を対向基板電極に供給することにより、対向基板電極とタッチセンサ電極との電位差を生じさせ、表示モードが実行されている期間に、視野角が広視野角に設定されている場合には、第1の視野角制御信号よりも小さい振幅を有する第2の視野角制御信号を対向基板電極に供給するか、または電位差をゼロにするように構成されてもよい(第5の構成)。 In the fourth configuration, the counter substrate electrode control circuit sends the first viewing angle control signal to the counter substrate electrode when the viewing angle is set to a narrow viewing angle while the display mode is being executed. By supplying, a potential difference is generated between the counter substrate electrode and the touch sensor electrode, and when the viewing angle is set to a wide viewing angle while the display mode is being executed, the first viewing angle control is performed. It may be configured to supply a second viewing angle control signal having a smaller amplitude than the signal to the opposing substrate electrode or to make the potential difference zero (fifth configuration).

第1~第3の構成のいずれか1つにおいて、対向基板電極制御回路は、タッチ検出モードが実行されている期間に、視野角制御信号から所定の電圧を低下させた第1のベース電圧を対向基板電極に供給し、第1のベース電圧に駆動信号と同期しかつ同じ極性を有しかつ同じ振幅のパルス状の電圧を対向基板電極に供給するように構成されてもよい(第6の構成)。 In any one of the first to third configurations, the counter substrate electrode control circuit lowers the first base voltage by a predetermined voltage from the viewing angle control signal during a period in which the touch detection mode is executed. The first base voltage may be configured to be supplied to the counter substrate electrode, and to supply the first base voltage with a pulsed voltage that is synchronized with the drive signal, has the same polarity, and has the same amplitude (sixth base voltage). composition).

第1~第3の構成のいずれか1つにおいて、対向基板電極制御回路は、タッチ検出モードが実行されている期間に、視野角制御信号と同一の第2のベース電圧を対向基板電極に供給し、第2のベース電圧に駆動信号と同期しかつ正の極性のパルス電圧を重畳した電圧を対向基板電極に供給するように構成されてもよい(第7の構成)。 In any one of the first to third configurations, the counter substrate electrode control circuit supplies the second base voltage, which is the same as the viewing angle control signal, to the counter substrate electrode during a period in which the touch detection mode is executed. However, it may be configured to supply a voltage obtained by superimposing a positive polarity pulse voltage on the second base voltage in synchronization with the drive signal to the opposing substrate electrode (seventh configuration).

第1~第3の構成のいずれか1つにおいて、対向基板電極制御回路は、タッチ検出モードが実行されている期間で、かつ、視野角制御信号の電圧がタッチセンサ電極の電圧に対して正の極性となる期間に、視野角制御信号と同一の第2のベース電圧を対向基板電極に供給し、タッチ検出モードが実行されている期間で、かつ、視野角制御信号の電圧がタッチセンサ電極の電圧に対して負の極性となる期間に、視野角制御信号の電圧から駆動信号の振幅と同一の値低下させた第3のベース電圧を対向基板電極に供給するように構成されてもよい(第8の構成)。 In any one of the first to third configurations, the counter substrate electrode control circuit is configured to control the voltage of the viewing angle control signal during a period in which the touch detection mode is executed and the voltage of the viewing angle control signal is positive with respect to the voltage of the touch sensor electrode. During the period when the polarity of the viewing angle control signal is the same as that of the viewing angle control signal, the second base voltage that is the same as the polarity of the viewing angle control signal is supplied to the opposite substrate electrode. The third base voltage may be configured to supply the counter substrate electrode with a third base voltage that is lowered from the voltage of the viewing angle control signal by the same value as the amplitude of the drive signal during a period in which the voltage has a negative polarity with respect to the voltage. (Eighth configuration).

1,401,501…パネルモジュール、2,202,302,402…視野角制御回路、3,403…タッチパネル制御回路、10…タッチセンサ基板、11d…画素電極、12…タッチセンサ電極、20…対向基板、21…カラーフィルタ、22…ブラックマトリクス、23,423,523…対向基板電極、30…液晶層、31…表示制御部、32,432…駆動制御部、33…モード切替制御部、100,200,300,400…インセルタッチパネル装置、S1…視野角制御信号、S3…駆動同期信号、S4…モード切替同期信号、S5,S5a,S5b…負荷低減信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,401,501... Panel module, 2,202,302,402... Viewing angle control circuit, 3,403... Touch panel control circuit, 10... Touch sensor board, 11d... Pixel electrode, 12... Touch sensor electrode, 20... Opposing Substrate, 21...Color filter, 22...Black matrix, 23,423,523...Counter substrate electrode, 30...Liquid crystal layer, 31...Display control section, 32,432...Drive control section, 33...Mode switching control section, 100, 200, 300, 400...In-cell touch panel device, S1...Viewing angle control signal, S3...Drive synchronization signal, S4...Mode switching synchronization signal, S5, S5a, S5b...Load reduction signal

Claims (9)

タッチセンサ基板と、
前記タッチセンサ基板に形成された画素電極と、
前記タッチセンサ基板に形成されたタッチセンサ電極と、
前記タッチセンサ基板に対向して配置された対向基板と、
前記対向基板に形成された対向基板電極であって、タッチ検出に使用されない対向基板電極と、
前記タッチセンサ基板と前記対向基板との間に配置された液晶層と、
前記タッチセンサ電極に駆動信号を供給する駆動制御回路と、
前記画素電極に表示用信号を供給する表示制御回路と、
前記表示制御回路により前記表示用信号を前記画素電極に供給する表示モードと、前記駆動制御回路により前記駆動信号を前記タッチセンサ電極に供給するタッチ検出モードとを、時分割で実行するモード切替制御回路と、
前記タッチ検出モードが実行されている期間に、前記駆動信号と同期した信号でかつ前記駆動信号と同じ極性の信号を前記対向基板電極に供給するか、または、前記タッチ検出モードが実行されている期間に、前記対向基板電極の電位をフローティングの状態にする、対向基板電極制御回路と、を備える、インセルタッチパネル。
a touch sensor board;
a pixel electrode formed on the touch sensor substrate;
a touch sensor electrode formed on the touch sensor substrate;
a counter substrate disposed opposite to the touch sensor substrate;
a counter substrate electrode formed on the counter substrate and not used for touch detection;
a liquid crystal layer disposed between the touch sensor substrate and the counter substrate;
a drive control circuit that supplies a drive signal to the touch sensor electrode;
a display control circuit that supplies a display signal to the pixel electrode;
Mode switching control for time-divisionally executing a display mode in which the display control circuit supplies the display signal to the pixel electrode and a touch detection mode in which the drive control circuit supplies the drive signal to the touch sensor electrode. circuit and
While the touch detection mode is being executed, a signal that is synchronized with the drive signal and having the same polarity as the drive signal is supplied to the counter substrate electrode, or the touch detection mode is being executed. An in-cell touch panel, comprising: a counter substrate electrode control circuit that sets the potential of the counter substrate electrode to a floating state during a period.
前記対向基板に配置されたブラックマトリクスを、さらに備え、
前記対向基板電極は、平面視で前記ブラックマトリクスと重なる位置に配置されている、請求項1に記載のインセルタッチパネル。
further comprising a black matrix disposed on the counter substrate,
The in-cell touch panel according to claim 1, wherein the counter substrate electrode is arranged at a position overlapping the black matrix in plan view.
前記対向基板に配置されたカラーフィルタを、さらに備え、
前記対向基板電極は、平面視で前記カラーフィルタと重ならない位置に配置されている、請求項1に記載のインセルタッチパネル。
further comprising a color filter disposed on the counter substrate,
The in-cell touch panel according to claim 1, wherein the counter substrate electrode is disposed at a position that does not overlap the color filter in plan view.
前記対向基板電極制御回路は、前記表示モードが実行されている期間に、視野角を変更するための視野角制御信号を前記対向基板電極に供給する、請求項1~3のいずれか1項に記載のインセルタッチパネル。 4. The counter substrate electrode control circuit according to claim 1, wherein the counter substrate electrode control circuit supplies a viewing angle control signal for changing the viewing angle to the counter substrate electrode during a period in which the display mode is executed. In-cell touch panel as described. 前記対向基板電極制御回路は、
前記表示モードが実行されている期間に、前記視野角が狭視野角に設定されている場合には、第1の視野角制御信号を前記対向基板電極に供給することにより、前記対向基板電極と前記タッチセンサ電極との電位差を生じさせ、
前記表示モードが実行されている期間に、前記視野角が広視野角に設定されている場合には、前記第1の視野角制御信号よりも小さい振幅を有する第2の視野角制御信号を前記対向基板電極に供給するか、または前記電位差をゼロにする、請求項4に記載のインセルタッチパネル。
The counter substrate electrode control circuit includes:
When the viewing angle is set to a narrow viewing angle during the period in which the display mode is being executed, a first viewing angle control signal is supplied to the opposing substrate electrode to control the viewing angle from the opposing substrate electrode. generating a potential difference with the touch sensor electrode;
When the viewing angle is set to a wide viewing angle while the display mode is being executed, a second viewing angle control signal having a smaller amplitude than the first viewing angle control signal is sent to the viewing angle control signal. The in-cell touch panel according to claim 4, wherein the potential difference is supplied to a counter substrate electrode or is made zero.
前記対向基板電極制御回路は、前記タッチ検出モードが実行されている期間に、前記駆動信号と同期した信号でかつ前記駆動信号と同じ極性の信号を、前記視野角制御信号に重畳させて前記対向基板電極に供給する、請求項4に記載のインセルタッチパネル The opposing substrate electrode control circuit superimposes a signal synchronized with the drive signal and having the same polarity as the drive signal on the viewing angle control signal during a period in which the touch detection mode is executed. The in-cell touch panel according to claim 4, wherein the in-cell touch panel is supplied to a substrate electrode . 前記対向基板電極制御回路は、前記タッチ検出モードが実行されている期間に、視野角を変更するための視野角制御信号から所定の電圧を低下させた第1のベース電圧を前記対向基板電極に供給し、前記第1のベース電圧に前記駆動信号と同期しかつ同じ極性を有しかつ同じ振幅のパルス状の電圧を前記対向基板電極に供給する、請求項に記載のインセルタッチパネル。 The counter substrate electrode control circuit applies a first base voltage obtained by lowering a predetermined voltage from a viewing angle control signal for changing a viewing angle to the counter substrate electrode while the touch detection mode is being executed. 5 . The in-cell touch panel according to claim 4 , wherein the first base voltage is supplied with a pulsed voltage having the same polarity and the same amplitude as the drive signal and being synchronized with the drive signal to the counter substrate electrode. 6 . 前記対向基板電極制御回路は、前記タッチ検出モードが実行されている期間に、視野角を変更するための視野角制御信号と同一の第2のベース電圧を前記対向基板電極に供給し、前記第2のベース電圧に前記駆動信号と同期しかつ正の極性のパルス電圧を重畳した電圧を前記対向基板電極に供給する、請求項に記載のインセルタッチパネル。 The counter substrate electrode control circuit supplies a second base voltage, which is the same as a viewing angle control signal for changing the viewing angle, to the counter substrate electrode during a period in which the touch detection mode is executed; 5. The in-cell touch panel according to claim 4 , wherein a voltage obtained by superimposing a positive polarity pulse voltage in synchronization with the drive signal on the base voltage of No. 2 is supplied to the counter substrate electrode. 前記対向基板電極制御回路は、
前記タッチ検出モードが実行されている期間で、かつ、視野角を変更するための視野角制御信号の電圧が前記タッチセンサ電極の電圧に対して正の極性となる期間に、前記視野角制御信号と同一の第2のベース電圧を前記対向基板電極に供給し、
前記タッチ検出モードが実行されている期間で、かつ、前記視野角制御信号の電圧が前記タッチセンサ電極の電圧に対して負の極性となる期間に、前記視野角制御信号の電圧から前記駆動信号の振幅と同一の値低下させた第3のベース電圧を前記対向基板電極に供給する、請求項に記載のインセルタッチパネル。
The counter substrate electrode control circuit includes:
In a period in which the touch detection mode is executed and in a period in which the voltage of the viewing angle control signal for changing the viewing angle has a positive polarity with respect to the voltage of the touch sensor electrode, the viewing angle control signal supplying the same second base voltage to the counter substrate electrode,
During a period in which the touch detection mode is being executed, and during a period in which the voltage of the viewing angle control signal has a negative polarity with respect to the voltage of the touch sensor electrode, the voltage of the viewing angle control signal is changed to the drive signal. 5. The in-cell touch panel according to claim 4 , wherein a third base voltage reduced by the same value as the amplitude of is supplied to the counter substrate electrode.
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