JP2010146192A - Touch panel apparatus and display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透過画像に対するポインタ部材の接触位置を検出するタッチパネル装置およびこの透過画像を表示する表示装置に関する。 The present invention relates to a touch panel device that detects a contact position of a pointer member with respect to a transparent image and a display device that displays the transparent image.
液晶表示パネルは、例えばノートパソコンやPDA(Personal Digital Assistance)のような携帯情報機器のモニタディスプレイとして広く利用されている。 Liquid crystal display panels are widely used as monitor displays for portable information devices such as notebook computers and PDAs (Personal Digital Assistance).
近年では、透過型のタッチパネル(あるいはタブレット)と呼ばれる入力ツールがキーボードやマウスポインタに代わって文字および図形の手書き入力やメニュー選択を行うために携帯情報機器に設けられる。携帯情報機器において、このタッチパネルは液晶表示パネルに重ねて配置され、ユーザは液晶表示パネルによって表示されタッチパネルを透過した画像を見ながらポインタ部材をタッチパネルに接触させる入力操作を行う(例えば特許文献1を参照)。
ところで、液晶表示パネルは、複数の画素電極がマトリクス状に配置されるアレイ基板と、単一のコモン電極が複数の画素電極のマトリクスに対向して配置される対向基板と、これらアレイ基板および対向基板間に挟持される液晶層を備える。透過型タッチパネルは例えば対向基板側において液晶表示パネルに接着される。この液晶表示パネルでは、画素電極およびコモン電極間に印加される液晶駆動電圧の極性を周期的に反転することにより液晶分子の偏在化を防止する必要があり、複数の画素電極の各行を駆動する毎にコモン電極の電位をシフトさせる場合がある。しかしながら、コモン電極がタッチパネルの近傍に存在するため、タッチパネルがポインタ部材の接触位置を検出する際にコモン電極の信号波形による干渉を受けて誤動作することがあった。また、透過型タッチパネルがアレイ基板側において液晶表示パネルに接着される場合であっても、同様な誤動作が生じる可能性がある。 By the way, the liquid crystal display panel includes an array substrate in which a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix, a counter substrate in which a single common electrode is arranged to face a matrix of the plurality of pixel electrodes, and the array substrate and the counter substrate. A liquid crystal layer sandwiched between the substrates is provided. The transmissive touch panel is bonded to the liquid crystal display panel on the counter substrate side, for example. In this liquid crystal display panel, it is necessary to prevent the uneven distribution of liquid crystal molecules by periodically inverting the polarity of the liquid crystal driving voltage applied between the pixel electrode and the common electrode, and each row of the plurality of pixel electrodes is driven. The potential of the common electrode may be shifted every time. However, since the common electrode exists in the vicinity of the touch panel, when the touch panel detects the contact position of the pointer member, it may malfunction due to interference due to the signal waveform of the common electrode. Even when the transmissive touch panel is bonded to the liquid crystal display panel on the array substrate side, a similar malfunction may occur.
本発明の目的は、このような問題を解消して、ポインタ部材の接触位置を正しく検出できるタッチパネル装置および液晶表示装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a touch panel device and a liquid crystal display device that can solve such problems and correctly detect the contact position of a pointer member.
本発明の第1観点によれば、透過型タッチパネルと、透過型タッチパネルの下面を覆い固定電位に設定される透明導電膜とを備えるタッチパネル装置が提供される。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a touch panel device including a transmissive touch panel and a transparent conductive film that covers a lower surface of the transmissive touch panel and is set to a fixed potential.
本発明の第2観点によれば、液晶表示パネルと、液晶表示パネルに重ねて配置される透過型タッチパネルと、液晶表示パネルの上面および透過型タッチパネルの下面を覆い固定電位に設定される透明導電膜とを備える表示装置が提供される。 According to the second aspect of the present invention, a liquid crystal display panel, a transmissive touch panel disposed on the liquid crystal display panel, and a transparent conductive film that covers the upper surface of the liquid crystal display panel and the lower surface of the transmissive touch panel and is set to a fixed potential. A display device comprising a film is provided.
これらタッチパネル装置および表示装置では、透明導電膜がポインタ部材の接触位置を検出する動作に干渉する電磁気的なノイズをシールドする。従って、ポインタ部材の接触位置を正しく検出できるようになる。 In these touch panel devices and display devices, the transparent conductive film shields electromagnetic noise that interferes with the operation of detecting the contact position of the pointer member. Accordingly, the contact position of the pointer member can be correctly detected.
以下、本発明の一実施形態に係る表示装置について添付図面を参照して説明する。この表示装置は例えば携帯情報機器に入出力機器として組み込まれるものである。 Hereinafter, a display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. This display device is incorporated as an input / output device in a portable information device, for example.
図1はこの表示装置の外観を示す。この表示装置は、タッチパネル装置10および液晶表示パネル20を備える。タッチパネル装置10は、携帯情報機器で生成される映像信号に対応して液晶表示パネル20上に表示された画像を透過し、この画像の表示中にスタイラスペン等のポインタ部材の接触位置を検出する透過型タッチパネル11、並びに透過型タッチパネル11の下面を覆い固定電位に設定される透明導電膜12を含み、図2に示すように重ねて液晶表示パネル20に接着される。この接着により、透明導電膜12は液晶表示パネル20の上面を覆うことになる。透明導電膜12は例えばITO(Indium Tin Oxide)で構成される。ユーザが透過型タッチパネル10を透過した画像を見ながらポインタ部材を透過型タッチパネル10に接触させる操作を行うと、透過型タッチパネル10がポインタ部材の接触位置を位置情報として携帯情報機器に入力する。
FIG. 1 shows the appearance of this display device. The display device includes a
図3は図1に示す表示装置の断面構造を示す。透過型タッチパネル11は、一対の透明絶縁フィルム13,14、透明絶縁フィルム13上に形成される透明抵抗膜15、透明絶縁フィルム14上に形成される透明抵抗膜16、および透明ガラス基板Gを有する。透明絶縁フィルム14は透明ガラス基板Gの上面に接着して形成され、透明導電膜12は透明ガラス基板Gの下面を下地として形成される。これにより、タッチパネルの製造過程において、従来の製造装置および材料での生産が可能となる。透明抵抗膜15,16はそれぞれ一様な抵抗分布を有する矩形の抵抗体である。透明抵抗膜15の4辺には、4つのストライプ電極17が接続される。透明抵抗膜16の4辺には、4つのストライプ電極18が接続される。透明絶縁フィルム13,14は外縁に沿って配置されるシール材19により透明抵抗膜15,16を僅かに離間させて重ねるようにして互いに接着されている。すなわち、透明抵抗膜15,16は透明絶縁フィルム13,14間においてシール材19で囲まれた空間において露出される。この空間は、例えば不活性ガス(または液体)で満たされる。また、この空間には、ギャップ材がポインタ部材PTにより加圧される部分を除いて透明抵抗膜15,16相互を非接触状態に維持するために散布される。この加圧部分では、図4に示すように透明抵抗膜15が透明絶縁フィルム13と共に湾曲して局所的に透明抵抗膜16に接触する。
FIG. 3 shows a cross-sectional structure of the display device shown in FIG. The
液晶表示パネル20は、アレイ基板21、対向基板22、およびこれらアレイ基板21および対向基板22間に挟持される液晶層23を備える。アレイ基板21は、略マトリクス状に配置される複数の画素電極PE等を含み、対向基板22は複数の画素電極PEに対向して形成される単一のコモン電極CE等を含む。アレイ基板21および対向基板22は互いに僅かに離間して対向し、外縁に配置されるシール材SLにより接着される。液晶層23はアレイ基板21および対向基板22間においてシール材SLにより囲まれた空間に液晶組成物を注入することにより形成される。尚、透明導電膜12は例えば電極転移材TRを介してアレイ基板21上で固定電位として接地電位に設定される接地端子に接続される。
The liquid
図5は液晶表示パネル20の回路構成を概略的に示す。アレイ基板21は、複数の画素電極PEに加えて、複数の画素電極PEの行に沿って配置される複数の走査線Y(Y1〜Ym)、複数の画素電極PEの列に沿って配置される複数の信号線X(X1〜Xn)、並びにこれら走査線Yおよび信号線Xの交差位置近傍に配置され各々対応走査線Yを介して駆動されたときに対応信号線Xおよび対応画素電極PE間で導通する画素スイッチング素子として複数の薄膜トランジスタWを有する。各薄膜トランジスタWのゲートは対応走査線Yに接続され、ソース−ドレインパスが対応信号線Xおよび対応画素電極PE間に接続される。
FIG. 5 schematically shows a circuit configuration of the liquid
複数の画素電極PEおよびコモン電極CEは例えばITO(Indium Tin Oxide)等の透明電極材料からなり、配向膜でそれぞれ覆われる。一対の画素電極PEおよびコモン電極CEはこれら電極PE,CE間に位置する液晶層23の一部である画素領域と共に液晶画素PXを構成し、画素電極PEおよびコモン電極CE間の液晶駆動電圧に対応して画素領域に生成される電界によって液晶分子配列を制御する。また、液晶駆動電圧の極性はコモン反転駆動方式で周期的に反転され、これにより液晶分子の偏在化を阻止する。
The plurality of pixel electrodes PE and the common electrode CE are made of a transparent electrode material such as ITO (Indium Tin Oxide), and are each covered with an alignment film. The pair of pixel electrodes PE and the common electrode CE constitute a liquid crystal pixel PX together with a pixel region which is a part of the
また、複数の液晶画素PXは各々画素電極PEおよびコモン電極CE間に液晶容量Clcを有し、さらに補助容量Cstが液晶容量Clcに並列に接続される。 Each of the plurality of liquid crystal pixels PX has a liquid crystal capacitor Clc between the pixel electrode PE and the common electrode CE, and an auxiliary capacitor Cst is connected in parallel to the liquid crystal capacitor Clc.
アレイ基板21には、例えば図5に示すように走査線駆動回路24および信号線駆動回路25がさらに設けられる。走査線駆動回路24は複数の薄膜トランジスタWを行単位に導通させるように複数の走査線Y1〜Ymを順次駆動する。信号線駆動回路25は各行の薄膜トランジスタWが対応走査線Yの駆動によって導通する期間において信号電位Vsを複数の信号線X1〜Xnにそれぞれ出力する。また、これら走査線駆動回路24および信号線駆動回路25は外部から入力される映像信号に対して走査線駆動回路24および信号線駆動回路25の動作タイミング等を制御するコントローラに接続される。コントローラ5は、順次複数の走査線Yを駆動するための制御信号CTYおよび、映像信号から1行分の画素PX単位に得られる直列な画素データDATA、出力極性を指定してこれら画素データDATAを複数の信号線Xにそれぞれ割り当てるための制御信号CTX、画像データDATAを信号電位Vsに変換するために用いられる所定数の階調基準電圧VREF等を発生する。制御信号CTYはコントローラ5から一対の走査線駆動回路24に供給され、制御信号CTX、画素データDATA、階調基準電圧VREFはコントローラ5から信号線駆動回路25に供給される。
The
走査線駆動回路24は制御信号CTYの制御により1垂直走査期間(1V)において複数の走査線Y1〜Ymを順次選択し、各行の薄膜トランジスタWを1水平走査期間(1H)だけ導通させるように選択走査線Yの走査線電位Vgを設定する。信号線駆動回路25は1水平走査期間毎に1行分の画素PXに対して供給される画素データDATAを所定数の階調基準電圧VREFを参照してそれぞれ信号電位Vsに変換し、複数の信号線X1〜Xnに並列的に出力する。例えば走査線Y1の走査線電位Vgが立ち上り、この走査線Y1に接続された全ての薄膜トランジスタWを導通させると、信号線X1〜Xn上の信号電位Vsがこれら薄膜トランジスタWをそれぞれ介して1行分の画素電極PEに印加される。コントローラ5は、複数の画素電極PEの各行が駆動される毎に液晶駆動電圧を極性反転させるためにコモン電極CEの電位Vcomをシフトさせるように構成されている。
The scanning
図6はタッチパネル装置10の回路構成を概略的に示す。4つのストライプ電極17は液晶表示パネル20の横軸(X軸)方向において透明抵抗膜15の両端にそれぞれ接続された金属電極17A,17B、および液晶表示パネル20の縦軸(Y軸)方向において透明抵抗膜15の両端にそれぞれ接続された金属電極17C,17Dで構成される。また、4つのストライプ電極18は液晶表示パネル20の横軸(X軸)方向において透明抵抗膜16の両端にそれぞれ接続された金属電極18A,18B、および液晶表示パネル20の縦軸(Y軸)方向において透明抵抗膜16の両端にそれぞれ接続された金属電極18C,18Dで構成される。電極17A〜17Dおよび電極18A〜18Dは、局透明抵抗膜15および透明抵抗膜16がポインタ部材TPから透明絶縁フィルム13の上面に印加される圧力で所的に接触した接点の二次元座標をポインタ部材PTの接触位置として電気的に検出する座標検出部30に接続される。
FIG. 6 schematically shows a circuit configuration of the
図7は透過型タッチパネル11にポインタ部材PTを接触させた状態で得られるX軸方向の等価回路を示す。座標検出部30には、図6に示す電源電圧E1および電圧検出部Vが設けられる。透明抵抗膜15,16の接触位置座標をX軸方向において検出する場合、電源電圧E1が電極18Aおよび18B間に印加されると共に、電圧検出部Vが透明抵抗膜15,16の接点の電圧Vpを測定するために透明抵抗膜15に例えば電極17Bを介して接続される。この電圧Vpは電極18Aおよび接点間の抵抗値Rx1と電極18Bおよび接点間の抵抗値Rx2とによって電源電圧E1を分圧した値である。
FIG. 7 shows an equivalent circuit in the X-axis direction obtained with the pointer member PT in contact with the
透明抵抗膜15,16の接点のX座標は、X座標X=0である透明抵抗膜16の左端からの距離X1に等しく、電圧Vpの測定値を次の式1に代入することにより求まる。
The X coordinate of the contact point of the
X1=(1−Vp / E1) Lx …(式1)
ここで、Lxは電極18Aおよび18B間の距離、すなわちX軸方向における透明抵抗膜16の全長である。
X1 = (1−Vp / E1) Lx (Expression 1)
Here, Lx is the distance between the
また、透明抵抗膜15,16の接点の位置座標をY軸方向において検出する場合には、液晶ディスプレイの縦軸(Y軸)方向において透明抵抗膜16の両端に接続される2電極18C,18Dが用いられる。この場合、電源電圧E1はこれら2電極18C,18D間に印加され、電圧検出部Vが透明抵抗膜15,16の接点の電圧Vpを測定するために透明抵抗膜15に例えば電極17Dを介して接続される。続いて、透明抵抗膜15,16の接点のY座標は電圧Vpの測定値に基づいてX座標の場合と同じ方式で求められる。
When the position coordinates of the contact points of the
本実施形態によれば、透明導電膜12がポインタ部材PTの接触位置を検出する動作に干渉する電磁気的なノイズをシールドする。従って、電磁気的なノイズが液晶表示パネル20から発生しても、タッチパネル装置10が誤動作することが防止されるため、液晶ポインタ部材PTの接触位置を正しく検出することが可能である。
According to the present embodiment, the transparent
尚、本発明は上述の実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において様々に変形可能である。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change variously.
上述の実施形態では、透明導電膜12が電極転移材TRを介して接地端子に接続されたが、この透明導電膜12は固定電位に設定される接地端子以外の端子に接続されてもよい。
In the above-described embodiment, the transparent
また、座標検出部30はポインタ部材PTの接触位置を検出するために接点の電圧Vpを測定するように構成されたが、接点の電流を測定するように構成されてもよい。
Further, although the coordinate
10…タッチパネル装置、11…透明タッチパネル、12…透明導電膜、20…液晶表示パネル。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記透過型タッチパネルの下面を覆い固定電位に設定される透明導電膜とを備えることを特徴とするタッチパネル装置。 A transmissive touch panel;
A touch panel device comprising: a transparent conductive film that covers a lower surface of the transmissive touch panel and is set to a fixed potential.
前記液晶表示パネルに重ねて配置される透過型タッチパネルと、
前記液晶表示パネルの上面および前記透過型タッチパネルの下面を覆い固定電位に設定される透明導電膜とを備えることを特徴とする表示装置。 A liquid crystal display panel;
A transmissive touch panel disposed over the liquid crystal display panel;
A display device comprising: a transparent conductive film that covers a top surface of the liquid crystal display panel and a bottom surface of the transmissive touch panel and is set to a fixed potential.
Priority Applications (1)
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JP2008321285A JP2010146192A (en) | 2008-12-17 | 2008-12-17 | Touch panel apparatus and display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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2008
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Legal Events
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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