JP2007200039A - タッチパネル機構および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネル使用時にも音鳴りの発生を防止することができるタッチパネル機構を提供する。
【解決手段】タッチパネルコントローラ４からタッチパネル１に入力されて、タッチパネルコントローラ４にフィードバックがかけられている位置検出信号が、ＶＣＯＭ信号と同相かつ同期する信号である。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチパネル機構および表示装置に関し、特に、タッチパネルと液晶パネルとを互いに対向させて成る液晶表示装置に関する発明である。

従来、ライン反転駆動を行う液晶表示装置において、例えば液晶パネルの表示面側にタッチパネルが設置された液晶表示装置の場合、人に不快感を与えるような音鳴りが発生する、という問題があった。この問題に本発明者は着目し、鋭意検討した結果、その原因は、以下であると考えられた。すなわち、液晶パネルの表面（より正確には偏光板の表面）、および、液晶パネルに対向するタッチパネルの裏面が何らかの理由で帯電するため、液晶パネルの電極により発生する電界により、液晶パネル−タッチパネル間の空間が振動することに起因する、と考えられた。

この原理について、詳細に説明する。たとえば、図７に示すようなタッチパネル１０１の裏面の点ａおよびこの点ａに対向する液晶パネル１０２の表面の点ｂに着目し、タッチパネル１０１の点ａに帯電している電荷をｑａ、液晶パネル１０２の点ｂに帯電している電荷をｑｂとすると、これらの電荷ｑａ・ｑｂにそれぞれ働く力各Ｆａ・Ｆｂは、次式より求められる。なお、便宜上、力の成分（および電界の成分）として、液晶パネル１０２とタッチパネル１０１との積層方向のみの成分を考慮することとする。
Ｆａ＝ｑａ×Ｅａ
Ｆｂ＝ｑｂ×Ｅｂ
なお、Ｅａは、点ａの電界強度であり、Ｅｂは、点ｂの電界強度である。

ここで、この電界強度Ｅａは、次式により求められる。なお、この電界強度Ｅａは、厳密にはタッチパネル１０１の上下電極および液晶パネル１０２の画素電極もしくはセグメント電極に印加されている信号による電界成分もあるが、それらは音鳴りの原因となるような一定周波数での変動はない場合がほとんどであるためここでは省略する。
Ｅａ＝Ｅｃｏｍａ（ｔ）＋Ｅｑａ＋Ｅｑｂ
なお、Ｅｃｏｍａ（ｔ）は、点ａでの電界成分のうち液晶パネル（対向電極）駆動によるもの（時間の関数）であり、Ｅｑａは、点ａでの電界成分のうち電荷ｑａによるものであり、Ｅｑｂは、点ｂでの電界成分のうち電荷ｑｂによるものである。

ここで、Ｅｃｏｍａ（ｔ）は、対向電極に印加される対向電極信号（共通電極信号、ＶＣＯＭ信号）により発生する電界であるが、このＶＣＯＭ信号は駆動周波数で電位が変わるため、Ｅａの値は一定ではなく駆動周波数成分で変動することになり、このためＦａも駆動周波数で変動することになる。これについては、液晶パネル１０２の点ｂに作用する力Ｆｂについても同様である。

さらに、タッチパネル１０１の裏面全体について考察すると、タッチパネル１０１の裏面の電荷総量をＱｔｐとするとそのＱｔｐすなわちタッチパネル１０１の裏面の面全体に働く力Ｆｔｐも同じく変動すると考えられる。同様に、液晶パネル１０２の表面全体の電荷総量をＱｌｃとした場合に液晶パネル１０２の表面全体に働く力Ｆｌｃも変動すると考えられる。

つまり、ＥａやＥｂが一定であれば、Ｑｔｐ、Ｑｌｃに働く力が一定であるため液晶パネル１０２やタッチパネル１０１の振動は発生しないものの、ＥａやＥｂが上記の通り駆動周波数で変動するため、液晶パネル１０２の表面もしくはタッチパネル１０１の裏面が駆動周波数と同じ周波数で振動し、液晶パネル１０２−タッチパネル１０１間の空間を震わせ、音鳴りが発生すると考えられる。

これに対して、このような音鳴りを低減、削減する方法としては、以下の方法が考えられる。

まず、音鳴りの原因となる液晶パネルの駆動周波数を、高くする、または、低くして人間の可聴周波数範囲から外す、または、聞こえにくくする方法がある。しかしながら、駆動周波数を高くした場合には、消費電力の増加につながり、また、液晶表示装置の場合、駆動周波数をあげると液晶への充電時間が短くなるため、充電不足によるコントラスト低下や、クロストークの発生等の問題が生じる。また、駆動周波数を低くする場合は、フリッカの発生の問題が存在する。

また、駆動信号をＤＣ駆動としてパネル面のクーロン力の変動成分自体が発生しないようにする方法も考えられる。しかしながら、駆動信号をＤＣ駆動とするためには、その分ソースの出力電圧が高くなるため、ソースドライバに高耐圧品を使用する必要があり、それによる消費電力増加の問題も発生する。

さらに、液晶パネルの表面にタッチパネルの表面を糊等で密着させることにより、液晶パネルとタッチパネルとの間の空気層をなくして、空気層の振動をなくすことにより、音鳴りを防止する方法も考えられる。しかしながら、タッチパネルなどを直接パネル表面に貼付ける場合には、接着面での剥れによる表示品位問題や、貼付け作業が困難であるという問題がある。

また、液晶パネル表面およびタッチパネルの裏面の帯電を可能な限り抑え、クーロン力による振動が発生しないようにする方法も考えられる。しかしながら、帯電を防止するためには、除電ブロワー等で帯電量の管理を行いながら除電作業を実施する必要があり、除電作業に費やす時間による生産性の低下、および、帯電量を管理するための設備投資の問題がある。

さらに、液晶パネルとそれに対面するタッチパネルとの距離を離し、クーロン力を小さくして振動の発生を抑える、または、たとえ振動しても空気の振動による音鳴りが聞こえないレベルにする方法も考えられる。しかしながら、このように距離を離すためには表示装置の厚み方向の寸法を大きくしなければならない問題がある。

なお、タッチパネル（抵抗膜タブレット装置）周囲のノイズによる位置検出精度への影響を解決するものとして、特許文献１には、タッチパネルの外側面に透明電極層を形成し、その透明電極層を接地することが開示されている。これにより、タッチパネルの裏面（透明電極層を形成した面）においては帯電が抑えられるため、このタッチパネルの裏面の振動による音鳴りに対して有効であるとも考えられる。しかしながら、透明電極の裏面にさらに他の部材を追加したような場合には、かかる部材での帯電により既述のような音鳴りの発生が生ずるものと考えられる。

なお、特許文献２のように、液晶パネルとバックライトとの隙間部分に配置した光学シートの振動を防止するために、液晶パネルとバックライトとの隙間部分またはバックライトの裏面側に透明電極シートを配置させて、この透明電極シートに液晶パネルの駆動周波数を逆位相で同期して変化する電圧を印加するものが公知である。この特許文献２によれば、透明電極シートに供給される電圧によって、液晶パネルの共通電極層の周期的な電位の変化に基づいて発生する光学シートにおける電界の周期的な変動を少なくでき、このため光学シートの振動を防止することに一定の効果は期待できるものと考えられる。しかしながら、このような透明シートは、液晶パネルの裏面側に配置されるものであり、既述のような液晶パネルの表示面側に位置するタッチパネルにおける音鳴り現象防止の効果は乏しいものと考えられる。また、この透明電極シートをバックライトと液晶パネルとの隙間に配置した場合には、この透明電極シートとバックライトとの間の空気層の存在により光の利用効率が低下する問題が存在する。

本発明者は、上記のようなタッチパネルと液晶パネルとを有する液晶表示装置における音鳴り現象の問題に鑑みて、特許文献３のように、液晶パネルの共通電極層の駆動信号に基づき発生する周期的な電界の周期を変えるような電界を発生するような音鳴り改善信号をタッチパネルの電極層に印加する手段を提案した。

この液晶表示装置のタッチパネルは、所定の隙間を持って対向する一対の電極層と、タッチパネルにユーザが触れることにより一対の電極層の間に生じる電気的変化を検出してユーザが触れた位置を検出するタッチパネルコントローラと、を備えている。そして、このタッチパネルの一対の電極層のうち少なくとも一方の電極層に音鳴り改善信号を印加させている。ここで、液晶表示装置は、音鳴り改善信号を生成する音鳴り改善信号生成部、音鳴り改善信号生成部と電極層との電気的接続を導通状態と切断状態とに切り替えるスイッチ手段、スイッチ手段と音鳴り改善信号生成部とを電気的に接続する第１の信号線、スイッチ手段と電極層とを電気的に接続する第２の信号線、および、スイッチ手段とタッチパネルコントローラとを電気的に接続する第３の信号線とを備えている。

そして、スイッチ手段が、第１の信号線と第２の信号線とを導通状態とし且つ第２の信号線と第３の信号線とを切断状態とすることにより、音鳴り改善信号生成部により生成された音鳴り改善信号がタッチパネルに供給され、また、第１の信号線と第２の信号線とを切断状態とし且つ第２の信号線と第３の信号線とを導通状態とすることにより、タッチパネル位置検出信号をタッチパネルコントローラがタッチパネルに対して入出力して、ユーザが触れた位置をタッチパネルコントローラが検出することができるものである。また、このようなスイッチ手段による導通状態および切断状態の切替は、切替信号生成部によって生成される切替信号に基づいてなされている。
実開平７−２０６２３号公報（平成７年４月１１日 公開） 特開２００４−１８４８８５号公報（平成１６年７月２日 公開） 特開２００５−１６４７０９号公報（平成１７年６月２３日 公開）

しかしながら、上記の構成では、音鳴り改善信号をタッチパネルに供給している間、つまり、第１の信号線と第２の信号線とを導通状態とし、第２の信号線と第３の信号線とを切断状態としている間は、音鳴りは改善されるが、ユーザが触れた位置を検出することができない。一方、ユーザが触れた位置をタッチパネルコントローラが検出している間、つまり、第２の信号線と第３の信号線とを導通状態とし、第１の信号線と第２の信号線とを切断状態している間は、ユーザが触れた位置を検出することはできるが、音鳴りを防止することができない。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、（表示パネルのように所定の周波数で駆動する共通電極を有するパネルにこのパネルと一定隙間をもって配置されるタッチパネルと、このタッチパネルにおけるユーザが触れた位置を検出する制御部と、を備えるタッチパネル機構において、）タッチパネル使用時にも音鳴りの発生を防止することができるタッチパネル機構およびこのタッチパネル機構を備えた表示装置を提供することである。

また、本発明のタッチパネル機構は、上記課題を解決するために、所定の周波数で変化する電圧信号が印加される共通電極層を有する表示パネルと所定の間隔をもって配置され、互いに対向する一組の電極層を有するタッチパネルと、このタッチパネルにおけるユーザが触れた位置を検出する制御部とを備えるタッチパネル機構において、上記制御部から、上記タッチパネルに入力されて、上記制御部にフィードバックされる位置検出信号が、上記電圧信号と同相かつ同期する信号であることを特徴としている。

上記構成によれば、制御部からユーザが触れた位置を検出するために上記タッチパネルに入力されて、制御部にフィードバックがかけられている位置検出信号が、上記共通電極層に印加される電圧信号と同相かつ同期する信号である。これによれば、特許文献３のようなアナログスイッチを設けなくても音鳴りを改善することができる。また、このようなアナログスイッチを設けないが故に、タッチパネル使用時であっても、音鳴りを改善することができる。つまり、上記電圧信号と同相かつ同期した信号は、タッチパネルの使用時か未使用時かを問わず、常に、制御部からタッチパネルへ入力されているため、タッチパネル使用時であっても、音鳴りを改善することができる。また、音鳴り改善をしながらでも、タッチパネルを使用することができる（ユーザが触れた位置を検知することができる）。

なお、共通電極相に印加される電圧信号と同相かつ同期する信号をタッチパネルに印加した場合に、音鳴りを改善できる理由は、タッチパネルの裏面と表示パネルの表面にそれぞれ働く力の時間的な変化を少なくすることができるからである。

また、本発明の表示装置では、タッチパネル機構に、さらに表示パネルを備えていることが好ましい。

上記構成によれば、上記したように、タッチパネルの使用時にも音鳴りを改善することができる表示装置を提供することができる。

また、本発明の表示装置では、上記一組の電極層が互いに接触することにより、上記タッチパネルにおけるユーザが触れた位置が検出されることが好ましい。

ここで、本発明の表示装置は、上記のように、ユーザが触れた位置の電極層が互いに接触し、制御部がタッチパネルにおけるユーザが触れた位置を検出するようになっている。

また、本発明の表示装置では、上記電圧信号を生成する信号生成部をさらに備えていることが好ましい。

本発明のタッチパネル機構は、以上のように、制御部から、タッチパネルに入力されて、制御部にフィードバックされる位置検出信号が、電圧信号と同相かつ同期する信号である。

従って、タッチパネル使用時にも音鳴りの発生を防止することができるタッチパネル機構を提供することができる、という効果を奏する。

本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。

本発明の表示装置は、図１に示すように、タッチパネル１、このタッチパネル１に対向して設けられた液晶パネル（特許請求の範囲に記載の表示パネル）２、この液晶パネル２に対して供給する各種の液晶駆動信号を生成する信号生成部３、およびユーザがタッチパネル１における触れた位置を検出するために、タッチパネル１に対して位置検出信号を入力し、フィードバックをかけるタッチパネルコントローラ（ＴＰＣ；特許請求の範囲に記載の制御部）４を備えている。なお、タッチパネル１と液晶パネル２とが互いに対向している構成は、図２を用いて後述する。表示装置は、液晶パネル２の表示面側にタッチパネル１を所定の間隔をもって配置してなる装置である。ここで、表示装置とは、液晶表示装置だけでなく、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、有機ＥＬ表示装置、またはプラズマディスプレイなども含む。また、タッチパネル１およびＴＰＣ４にて構成される機構をタッチパネル機構と呼ぶ。

タッチパネル１は、図２に示すように、透明板材５、この透明板材５を裏面に配置した第１のシート部材６、この第１のシート部材６の表面に積層して形成された第１の電極層７、この第１の電極層７に所定の間隔をもって対向するように配置された第２の電極層８、およびこの第２の電極層８を裏面に積層した第２のシート部材９を備えている。なお、第１の電極層７および第２の電極層８（特許請求の範囲に記載の一組の電極層）は、図２に示すように、これらの部材の両端部に配された接着部材１０にて接続されている。

第２のシート部材９は、可撓性を有する部材から構成されている。それゆえ、ユーザが、この第２のシート部材９に触れることにより、この第２のシート部材が撓み、第１の電極層７と第２の電極層８とが互いに接触するようになっている。

一方、液晶パネル２は、タッチパネル１側から順に、第１の偏光板１１、第１の透明基板１２、対向電極層（特許請求の範囲に記載の共通電極層）１３、液晶層１４、画素電極層１５、第２の透明基板１６、および第２の偏光板１７を備えている。つまり、互いに対向配置された一対の第１の透明基板１２および第２の透明基板１６が、液晶層１４を挟持しており、第１の透明基板１２の液晶層１４側には対向電極層１３が配されており、第２の透明基板１６の液晶層１４側には画素電極層１５が配されている。さらに、画素電極層１５と対向電極層１３とは、図２に示すように、シール材１８にて接着されている。

信号生成部３は、表示装置の駆動信号を生成している。この駆動信号の一つに、所定の周波数で電圧が変化する共通電極信号（ＶＣＯＭ信号；特許請求の範囲に記載の電圧信号）があり、信号生成部３は、このＶＣＯＭ信号を対向電極層１３に印加している。

ＴＰＣ４は、タッチパネル１の一対の電極層７・８に接続されており、タッチパネル１にユーザが触れた際に、接触するタッチパネル１の一対の電極層７・８間に生じる電気的変化を検出して、ユーザが触れた位置を検出する役割を有している。ＴＰＣ４は、このように、ユーザが触れた位置を検出するために、タッチパネル１に対して、位置検出信号を入力し、フィードバックをかけている。なお、位置検出信号は、ユーザがタッチパネル１を使用しているかどうかに関わらず、タッチパネル１に入力されている。

〔本発明の最重要部分〕
ここで、特に、注目すべきは、本実施の形態では、この位置検出信号の信号周期を、ＶＣＯＭ信号と同相かつ同期した信号にしていることである。

図３（ａ）は、ＶＣＯＭ信号を模式的に示す波形図であり、図３（ｂ）は、タッチパネル１の位置検出信号を模式的に示す波形図である。なお、これらの波形図において横軸は時間を示しており、縦軸は電圧を示している。なお、両波形図においてＧＮＤ（電位０）を破線にて示している。

これらの図に示すように、時刻ｔ１においてＶＣＯＭ信号がＨとなり、このタイミングと同期して位置検出信号もＨとなっている。また、時刻ｔ２（ｔ＞１）において、ＶＣＯＭ信号がＬとなり、このタイミングと同期して位置検出信号がＬとなっている。さらに、時刻ｔ３（＞ｔ２）も時刻ｔ１と同様に波形が変化している。なお、これらの図に示すように、ＶＣＯＭ信号の電圧範囲は、−Ａ〔Ｖ〕〜＋Ｂ〔Ｖ〕であり、位置検出信号の電圧範囲は、０〔Ｖ〕〜＋Ｃ〔Ｖ〕である。ここで、Ａ、Ｂ、Ｃは、液晶パネル毎、表示装置毎に異なる、任意の数値である。

このように、位置検出信号が、ＶＣＯＭ信号と同相かつ同期した信号であり、この信号が、タッチパネル１の第１の電極層７または第２の電極層８に印加されている。より詳細には、第１の電極層７または第２の電極層８のうちのいずれか一方に信号を入力し、他方（信号入力されていない方）で電圧の検出（位置検出）を行う。つまり、第１の電極層７に信号入力を行っている場合には、第２の電極層８で電圧を検出する一方、第２の電極層８にて信号入力を行っている場合には、第１の電極層７で電圧を検出する。さらに、通常、所定の周期にて信号入力側と電圧検出側を切り替える。この切り替えを行うことによって、タッチパネルの縦横（Ｘ方向／Ｙ方向）の位置検出を交互に行うことができる。

従って、ＶＣＯＭ信号の電圧による電界を打ち消すことができる。このため、例えば、液晶パネル２の表面やタッチパネル１の裏面が帯電している場合であっても、この帯電した電荷に作用するクーロン力を抑制することができる。それゆえ、液晶パネル２およびタッチパネル２の振動を抑制でき、音鳴り現象を回避することができる。なお、この音鳴り現象の回避理論の詳細については後述する。

なお、図４（ａ）は、比較例としての従来の位置検出信号のパルス波形図であり、図４（ｂ）は、本実施の形態の位置検出信号のパルス波形図である。これらの図に示すように、本実施の形態の位置検出信号は、比較例としての従来の位置検出信号とは異なり、ＶＣＯＭ信号と同相かつ同期している。なお、位置検出信号は、ＶＣＯＭ信号に応じて異なる信号である。そして、上記したように、ＶＣＯＭ信号は、液晶パネル毎に異なるため、当然、位置検出信号も液晶パネル毎に異なる。従って、縦軸の電圧は、＋Ｄ〔Ｖ〕とおいている。

さらに、本実施の形態では、信号生成部３が生成するＶＣＯＭ信号をタッチパネル１に入力するのではなくて、上記したように、ＴＰＣ４からタッチパネル１に入力し、フィードバックをかける位置検出信号の信号周期を、ＶＣＯＭ信号と同相かつ同期した信号にしている。そのため、ユーザタッチパネルを使用している間にも音鳴り現象を回避することができる。この点について、ユーザがタッチパネルを使用している間には音鳴り現象を回避することができない、次の〔参考例〕と対比して説明する。

〔参考例〕
本発明の構成および効果を明確にするため、上記した特許文献３を参考例として説明し、その後、この参考例と比較して本発明の実施の形態、より詳細には本実施の形態のようにユーザがタッチパネルを使用している間にも音鳴り現象を回避することができる、という効果を説明する。

この参考例としての表示装置は、図５に示すように、タッチパネル５１、液晶パネル５２、信号生成部５３、タッチパネルコントローラ（ＴＰＣ）５４、およびアナログスイッチ５５を備えている。

この表示装置では、アナログスイッチ５５を備えている点が、本実施の形態の表示装置との構成上の差異である。このアナログスイッチ５５は、信号生成部５３とタッチパネル５１とを互いに接続する場合と、ＴＰＣ５４とタッチパネル５１とを互いに接続する場合とを、切り替える役割を有している。

信号生成部５３とタッチパネル５１とを互いに接続することによって、信号生成部５３にて生成されるＶＣＯＭ信号自体をアナログ信号５５から、タッチパネル５１に入力している。これにより、音鳴りを防止することができる。このように音鳴りを防止できる理由については、本実施の形態の、後述する音鳴りを防止できる理由（音鳴り現象回避理論）と同様である。

ところが、この参考例では、ユーザがタッチパネルを使用している間には、音鳴りを防止することができない、という問題がある。つまり、ユーザがタッチパネルを使用している間、つまり、ＴＰＣ５４が位置検出信号をタッチパネル５１に入力し、そのフィードバックを受け取っている間には、タッチパネル５１は、ＴＰＣ５４と接続されており、信号生成部５３との接続は遮断されている。そのため、ＶＣＯＭ信号が信号生成部５３からタッチパネル５１に入力されず、音鳴りを防止できない。

逆に、音鳴りを防止している間には、ユーザがタッチパネルを使用することができない、という問題がある。つまり、音鳴りを防止している間、つまり、信号生成部５３がＶＣＯＭ信号をタッチパネル５１に入力している間には、タッチパネル５１は、信号生成部５３と接続されており、ＴＰＣ５４との接続は遮断されている。そのため、位置検出信号がＴＰＣ５４からタッチパネル５１に入力されず、タッチパネルとして使用することができない。

これに対して、本実施の形態の構成によれば、参考例に示す表示装置のようなアナログスイッチ５５を設けていないため、タッチパネル使用時か未使用時かに関わらず、常に、ＶＣＯＭ信号に同相かつ同期した信号をタッチパネルに入力しているため、この参考例と同様の効果を得ながら、タッチパネルの使用時にも未使用時にも音鳴りを防止することができる、という効果を奏する。

〔音鳴り現象回避理論〕
なお、音鳴り現象回避の理論、つまり上記のようにＶＣＯＭ信号と同相かつ同期する信号をタッチパネル１に入力した場合に、音鳴りを回避することができる理由について、図６を用いて、具体的に説明する。

まず、タッチパネル１の（透明板材５の）裏面の任意の点ｃ及びそれに対向する液晶パネル２の（偏光板１１の）表面の点ｄに着目し、点ｃに帯電している電荷をｑｃ、点ｄに帯電している電荷をｑｄとすると、ｑｃ、ｑｄに働く力各Ｆｃ、Ｆｄは次式による求めることができる。（なお、説明上においては、力の成分（および電界の成分）として、液晶パネル２とタッチパネル１との積層方向のみの成分を考慮することとする。）
Ｆｃ＝ｑｃ×Ｅｃ
Ｆｄ＝ｑｄ×Ｅｄ
なお、Ｅｃは、点ｃの電界強度であり、Ｅｄは、点ｄの電界強度である。

ここで、点ｃの電界強度Ｅｃは次式により求められる。（なお、この電界強度は、厳密にはタッチパネル１の一対の電極層及び液晶パネル２の画素電極もしくはセグメント電極に印加される信号の電圧による電界成分もあるが、それらは音鳴りの原因となるような一定の周波数での変化はない場合がほとんどであるためここではあえて省略している。）
Ｅｃ＝Ｅｃｏｍｃ(ｔ)+Ｅｑｃ+Ｅｑｄ-Ｅｔｐｄ(ｔ)
なお、Ｅｃｏｍｃ（ｔ）は、ｃ点での電界成分のうち液晶パネル２（対向電極層２３）駆動によるもので、時間の関数であり、Ｅｑｃは、ｃ点での電界成分のうち電荷ｑｃによるものであり、Ｅｑｄは、ｃ点での電界成分のうち電荷ｑｄによるものであり、Ｅｔｐｃ（ｔ）は、ｃ点での電界成分のうちタッチパネル１の裏面側電極層７の電圧によるものである。

ここで、タッチパネル１の裏面側電極層７に電圧を印加しない場合にはＥｔｐｄは０となるため、従来技術と同様に駆動周波数で変化するＣＯＭ信号によりＥｃｏｍｃ（ｔ）は駆動周波数成分で変化し、Ｆｃもこの駆動周波数で変化することになるが、実施例１では、タッチパネル１の裏面側電極層１３に、共通電極信号の電圧の変化と同期する電圧が印加されているので、点ｃでの電界強度Ｅｃが時間的に変化する成分が減少するため、Ｆｃの時間的な変化が減少する。なお、タッチパネル１の透明電極５に印加する信号振幅（ＡＣ電圧値）のレベルを、タッチパネル１の裏面、対向電極層１３およびタッチパネル１の裏面側電極層７の位置関係より決定することにより、電界強度Ｅｃの時間的変化をなくすことも可能である。なお、これは、ｄ点の電荷に働く力Ｆｄについても同様に考えられる。

なお、タッチパネル１の（透明板材５の）裏面の他の点でも同様な電界強度の変化が発生するため、タッチパネル１の（透明板材５の）裏面の面全体の電荷総量をＱｔｐとするとそのＱｔｐすなわち面全体に働く力Ｆｔｐも同じく変化しにくくなると考えられ、同様に、液晶パネル２の表面全体の電荷総量をＱｌｃとした場合にパネル表面全体に働く力Ｆｌｃも変化しにくくなると考えられる。

このように、タッチパネル１の裏面および液晶パネル２の表面にそれぞれ働く力Ｆｔｐ，Ｆｌｃの時間的な変化を少なくすることができるので、タッチパネル１と液晶パネル２との間の空間の振動がなくなり、音鳴りの現象を回避することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明のタッチパネル機構および表示装置は、液晶表示装置に利用することができ、携帯電話、液晶テレビ、ＰＤＡなどに特に好適に利用することができる。

本発明の実施の形態の表示装置を示すブロック図である。 図１に示すタッチパネルと液晶パネルの構成を示す断面図である。 （ａ）は、ＶＣＯＭ信号を示す信号波形図であり、（ｂ）は位置検出信号を示す信号波形図である。 （ａ）は、比較例としての従来の位置検出信号を示すパルス波形図であり、（ｂ）は、本発明の位置検出信号を示すパルス波形図である。 参考例としての表示装置を示すブロックである。 本発明の音鳴り改善理論を説明するための図である。 音鳴りの発生を説明するための図である。

符号の説明

１ タッチパネル
２ 液晶パネル（表示パネル）
３ 信号生成部
４ タッチパネルコントローラ（制御部）
８ 第１の電極層（電極層）
９ 第２の電極層（電極層）
１３ 対向電極層（共通電極層）

Claims (4)

1. 所定の周波数で変化する電圧信号が印加される共通電極層を有する表示パネルと所定の間隔をもって配置され互いに対向する一組の電極層を有するタッチパネルと、このタッチパネルにおけるユーザが触れた位置を検出する制御部と、を備えるタッチパネル機構において、
   上記制御部から、上記タッチパネルに入力されて、上記制御部にフィードバックされる位置検出信号が、上記電圧信号と同相かつ同期する信号であることを特徴とするタッチパネル機構。
2. 請求項１に記載のタッチパネル機構に、さらに表示パネルを備えたことを特徴とする表示装置。
3. 上記一組の電極層が互いに接触することにより、上記タッチパネルにおけるユーザが触れた位置が検出されることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 上記電圧信号を生成する信号生成部をさらに備えていることを特徴とする請求項２または３に記載の表示装置。

Images