JP2013232162A - Liquid crystal display device with touch panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タッチパネル付液晶表示装置に係り、特に、タッチパネルを内部に有する液晶表示パネルに適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device with a touch panel, and more particularly to a technique effective when applied to a liquid crystal display panel having a touch panel therein.
表示装置の表示画面上に重ねて配置されたタッチパネルを入力装置とした情報通信端末が広く用いられている。表示装置として一般的に普及している液晶表示装置は、薄膜トランジスタ基板（以下、「ＴＦＴ（Thin
Film Transistor）基板」という。）とカラーフィルタ基板の２つの基板の間に封じ込められた液晶組成物の配向を電界の変化により変え、液晶組成物を通過する光の透過度合いを制御することにより画像を表示させる装置である。このうち、ＴＦＴ基板側に画素電極と共通電極の両方が配置されるＩＰＳ（In Plane Switching）方式では、いわゆる横電界を形成し、視野角の広い表示を実現している。
Information communication terminals using a touch panel arranged on a display screen of a display device as an input device are widely used. A liquid crystal display device that is generally used as a display device is a thin film transistor substrate (hereinafter referred to as “TFT (Thin
Film Transistor) substrate. ) And the color filter substrate are devices that display an image by changing the orientation of the liquid crystal composition sealed between the two substrates by changing the electric field and controlling the degree of transmission of light passing through the liquid crystal composition. Among these, in the IPS (In Plane Switching) system in which both the pixel electrode and the common electrode are arranged on the TFT substrate side, a so-called lateral electric field is formed to realize display with a wide viewing angle.
タッチパネルは、使用者の指などを用いてタッチされたパネル上の座標を認識することにより、処理装置に処理を行なわせる入力装置である。タッチパネルには、タッチされた部分の抵抗値変化を検出する抵抗膜方式、タッチにより遮蔽された部分の光量変化を検出する光センサ方式、容量変化を検出する静電容量結合方式などが知られている。静電容量結合方式は、パネルの透過率が高く表示画質を低下させない点、他の電極との接触がなく耐久性が高い点等から広く用いられている。 The touch panel is an input device that causes a processing device to perform processing by recognizing coordinates on a touched panel using a user's finger or the like. For touch panels, a resistive film method that detects a change in the resistance value of a touched part, an optical sensor method that detects a light amount change in a part shielded by the touch, and a capacitive coupling method that detects a capacitance change are known. Yes. The capacitive coupling method is widely used because it has a high panel transmittance and does not deteriorate the display image quality, has no contact with other electrodes, and has high durability.
近年、情報通信端末に対する小型化・薄型化・低消費電力化の要請により、タッチパネル付液晶表示装置もより薄型で消費電力の少ないものが求められている。特許文献１には、ＩＰＳ方式の液晶表示装置において、液晶表示装置の共通電極をタッチパネルの駆動電極として用いることにより、より薄型化されたタッチパネル付液晶表示装置が開示されている。
2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices with a touch panel are required to be thinner and consume less power due to demands for reducing the size, thickness, and power consumption of information communication terminals.
タッチパネル付液晶表示装置を備える情報通信端末では、端末全体を統括する中央処理装置によりアプリケーションに対してアクセスが行われていない等が認識されると画面表示（バックライト）を停止すると共にタッチパネルの駆動走査を停止させ、消費電力を抑える、所謂スリープモードに移行するようにすることが多い。 In an information communication terminal having a liquid crystal display device with a touch panel, when the central processing unit that controls the entire terminal recognizes that the application is not accessed, the screen display (backlight) is stopped and the touch panel is driven. In many cases, the scanning is stopped to shift to a so-called sleep mode in which power consumption is suppressed.
近年の小型のタッチパネル付液晶表示装置を備える情報通信端末では、動画鑑賞など、画面を観ているだけで長時間タッチパネル操作を行わない使われ方をする機会も多くなってきているが、このような場合には、画面へのタッチ操作が行なわれないにも関わらず、表示装置とタッチパネルの両方で電力が消費されていた。 In recent years, information communication terminals equipped with a small liquid crystal display device with a touch panel have been increasingly used such as watching movies and not using the touch panel for a long time just by watching the screen. In such a case, power is consumed by both the display device and the touch panel even though the touch operation on the screen is not performed.
本発明は、上述の事情を鑑みてしたものであり、より消費電力を抑えたタッチパネル付表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a display device with a touch panel that further reduces power consumption.
本発明のタッチパネル付液晶表示装置は、表示領域に配置された各画素に配置され、階調値に応じた電位が印加される複数の電極である画素電極と、前記表示領域を横切るように一方向に延びる複数の電極である共通電極と、前記表示領域を横切るように、前記一方向とは異なる方向に延び、パネル上の接触位置を検出する複数の電極である検出電極と、前記画素電極及び前記共通電極により形成される電界により、配向が変化する液晶組成物からなる液晶層と、パネル上の接触位置の検出を制御するための接触位置検出制御部と、を備え、前記接触位置検出制御部は、所定期間接触が検出されない場合には、消費電力を抑えたモードによる接触位置の検出の制御を行なう、ことを特徴とするタッチパネル付液晶表示装置である。 The liquid crystal display device with a touch panel according to the present invention includes a pixel electrode that is arranged in each pixel arranged in the display area and is applied with a potential corresponding to a gradation value, and a pixel electrode that crosses the display area. A common electrode that is a plurality of electrodes extending in a direction, a detection electrode that extends in a direction different from the one direction so as to cross the display region, and detects a contact position on the panel; and the pixel electrode And a liquid crystal layer made of a liquid crystal composition whose orientation is changed by an electric field formed by the common electrode, and a contact position detection control unit for controlling the detection of the contact position on the panel. The control unit is a liquid crystal display device with a touch panel that performs control of detection of a contact position in a mode in which power consumption is suppressed when contact is not detected for a predetermined period.
また、本発明のタッチパネル付液晶表示装置において、前記共通電極は、並置された一方向に延びる複数の電極であり、前記消費電力を抑えたモード以外の所定のモードにおいて、前記接触位置検出制御部により周期的に順次走査されて電圧が印加される第１電極と、並置された一方向に延びる複数の電極であり、前記消費電力を抑えたモードにおいて、前記接触位置検出制御部により周期的に同時に電圧が印加される第２電極と、を有し、前記第２電極の総面積は、前記第１電極の総面積よりも小さく、前記接触位置検出制御部は、前記第２電極に印加された電圧により接触を検出した場合には、前記消費電力を抑えたモード以外のモードに戻る、こととしてもよい。 Further, in the liquid crystal display device with a touch panel according to the present invention, the common electrode is a plurality of electrodes juxtaposed in one direction, and in a predetermined mode other than the mode in which the power consumption is suppressed, the contact position detection control unit A first electrode to which a voltage is sequentially applied and a plurality of electrodes that are juxtaposed and extend in one direction, and in a mode in which the power consumption is suppressed, the contact position detection control unit periodically A second electrode to which a voltage is applied simultaneously, and a total area of the second electrode is smaller than a total area of the first electrode, and the contact position detection control unit is applied to the second electrode. When contact is detected by the detected voltage, the mode may be returned to a mode other than the mode in which the power consumption is suppressed.
また、本発明のタッチパネル付液晶表示装置において、前記第２電極の各々は、前記第１電極の各々の幅より細い前記一方向に延びる短冊状であり、前記第１電極と前記第２電極とは、互いに交互に配置されていてもよい。 In the liquid crystal display device with a touch panel according to the present invention, each of the second electrodes has a strip shape extending in the one direction, which is narrower than the width of each of the first electrodes, and the first electrode, the second electrode, May be arranged alternately.
また、本発明のタッチパネル付液晶表示装置において、前記第２電極は、前記表示領域において、前記一方向に対して垂直な方向で前記表示領域の中央付近にのみ配置されていてもよい。 In the liquid crystal display device with a touch panel of the present invention, the second electrode may be arranged only in the vicinity of the center of the display area in a direction perpendicular to the one direction in the display area.
また、本発明のタッチパネル付液晶表示装置において、前記第１電極及び前記第２電極に電圧を印加させるための配線には、前記第１電極及び前記第２電極の各電極に印加される電圧を均一化させるための負荷が挿入されていてもよい。 In the liquid crystal display device with a touch panel according to the present invention, a voltage applied to each electrode of the first electrode and the second electrode is applied to the wiring for applying a voltage to the first electrode and the second electrode. A load for equalization may be inserted.
また、本発明のタッチパネル付液晶表示装置において、一部の前記第１電極及び一部の前記第２電極へ電圧を印加させるための配線は、前記第１電極及び前記第２電極の前記一方向の一端に接続され、他の前記第１電極及び他の前記第２電極へ電圧を印加させるための配線は、前記第１電極及び前記第２電極の前記一方向の他端に接続されていてもよい。 Moreover, in the liquid crystal display device with a touch panel according to the present invention, the wiring for applying a voltage to some of the first electrodes and some of the second electrodes is the one direction of the first electrode and the second electrode. A wiring for applying a voltage to the other first electrode and the other second electrode is connected to the other end in the one direction of the first electrode and the second electrode. Also good.
また、本発明のタッチパネル付液晶表示装置において、前記第１電極及び前記第２電極へ電圧を印加させるための配線は、前記第１電極及び前記第２電極の前記一方向の一端及び他端の両方に接続されていてもよい。 In the liquid crystal display device with a touch panel according to the present invention, wiring for applying a voltage to the first electrode and the second electrode may be provided at one end and the other end in the one direction of the first electrode and the second electrode. It may be connected to both.
また、本発明のタッチパネル付液晶表示装置において、前記第１電極の少なくとも１つの電極は、前記一方向に開いたコの字型の形状であり、前記第２電極は、前記第１電極の前記コの字型形状の間の開いた部分に配置されていてもよい。 Moreover, in the liquid crystal display device with a touch panel according to the present invention, at least one of the first electrodes has a U-shape that is open in the one direction, and the second electrode is the first electrode. You may arrange | position in the open part between U-shaped shapes.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るタッチパネル付液晶表示装置１００について示す図である。この図に示されるように、タッチパネル付液晶表示装置１００は、タッチパネル付液晶表示パネル２００と、タッチパネル付液晶表示パネル２００を挟むように固定する上フレーム１０１及び下フレーム１０２と、により構成されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a liquid
図２には、タッチパネル付液晶表示パネル２００内の薄膜トランジスタ基板（以下、「ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板」という。）２１０について概略的に示す平面図である。この図に示されるように、ＴＦＴ基板２１０は、表示のための画素がマトリクス状の配置された表示領域２５０と、表示領域２５０を横切るように一方向に延びる複数の電極であり、液晶表示機能において共通電極として作用し、通常モード時にタッチ位置を検出するための電圧が順次印加される駆動電極Ｄ１〜Ｄｎと、同じく液晶表示機能における共通電極であって、タッチパネル機能の消費電力を抑えたモードであるスリープモード時に画面にタッチがなされたかどうかを検出するためのスリープモード解除用電極Ｓと、駆動電極Ｄ１〜Ｄｎ及びスリープモード解除電極Ｓへの電圧印加を制御し、パネル上の接触位置の検出するための接触位置検出制御部である駆動ＩＣ（Integrated Circuit）２６０と、を備えており、駆動ＩＣ２６０と駆動電極Ｄ１〜Ｄｎとは、駆動電極Ｄ１〜Ｄｎの短冊形状の一端側（図の右側）から駆動電極配線２２２により接続され、駆動ＩＣ２６０とスリープモード解除用電極Ｓとは、スリープモード解除用電極Ｓの短冊形状の他端側（図の左側）からスリープモード解除用電極配線２３２により接続されている。
FIG. 2 is a plan view schematically showing a thin film transistor substrate (hereinafter referred to as a “TFT (Thin Film Transistor) substrate”) 210 in the liquid
また、駆動電極Ｄ１〜Ｄｎ及びスリープモード解除電極Ｓに印加された電圧と容量を形成し、タッチを検出する検出電極２４０は、表示領域２５０を横切るように、上述の一方向とは異なる方向に延びる複数の電極で、ＴＦＴ基板２１０とは異なるカラーフィルタ基板２４２（図３参照）に形成され、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）等を介して、駆動ＩＣ２６０に接続されている。
In addition, the
ここで、スリープモード解除用電極Ｓ及び駆動電極Ｄ１〜Ｄｎは、表示領域２５０を覆うように交互に配置され、スリープモード解除用電極Ｓの総面積は、駆動電極Ｄ１〜Ｄｎの総面積より小さく形成されている。
Here, the sleep mode cancellation electrodes S and the drive electrodes D1 to Dn are alternately arranged so as to cover the
図３は、図２のIII−III線における断面を概略的に示す図である。この図に示されるように、ＴＦＴ基板２１０には、画素電極２１４、駆動電極Ｄｎ及び駆動電極Ｄｎと同じ層に不図示のスリープモード解除用電極Ｓがそれぞれ絶縁膜を介して形成され、カラーフィルタ基板２４２上には検出電極２４０が形成されている。また、ＴＦＴ基板２１０及びカラーフィルタ基板２４２の間には、画素電極２１４と、駆動電極Ｄ１〜Ｄｎ及びスリープモード解除用電極Ｓにより構成される共通電極とにより形成される電界により、配向が変化する液晶組成物が封止された液晶層２４４が形成されている。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section taken along line III-III in FIG. As shown in this figure, the
図４は、駆動ＩＣ２６０が管理するタッチパネル機能の状態遷移を示す図である。この図に示されるようにタッチパネル機能には、指等が画面にタッチされた際に座標検出を行なうことのできる通常モードＳ１と、通常モードＳ１より消費電力を抑えたスリープモードＳ２を有している。通常モードＳ１時には、画面にタッチがあり、検出電極２４０で容量変化を検出した際には、所定の処理を行ない、通常モードＳ１を維持する。一方、所定期間容量変化を検出しない場合には、スリープモードＳ２に移行する。スリープモードＳ２では、検出電極２４０で容量変化を検出した際には、通常モードＳ１に移行する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a state transition of the touch panel function managed by the driving
図５には、通常モードＳ１におけるスリープモード解除用電極Ｓ及び駆動電極Ｄ１〜Ｄｎに印加される電圧のタイミングチャートが示されている。このタイミングチャートに示されるように、通常モードＳ１時には、駆動ＩＣ２６０は、１フレーム毎に駆動電極Ｄ１〜Ｄｎに対して駆動電圧を順次印加して走査する。この時に検出電極２４０において容量変化を検出した場合には、タッチ位置（座標）を算出し、不図示の処理装置に位置情報を通知するという動作を繰り返す。一方で、通常動作での消費電力を極力抑える目的で、スリープモード解除用電極Ｓには電圧は印加されなくても良い。また、１フレームの期間は、画面表示に用いられる１フレームと同じ期間であってもよいし、タッチパネル機能における独自の期間であってもよい。
FIG. 5 shows a timing chart of voltages applied to the sleep mode cancellation electrode S and the drive electrodes D1 to Dn in the normal mode S1. As shown in this timing chart, in the normal mode S1, the
図６には、スリープモードＳ２におけるスリープモード解除用電極Ｓ及び駆動電極Ｄ１〜Ｄｎに印加される電圧のタイミングチャートが示されている。このタイミングチャートに示されるように、駆動ＩＣ２６０は、１フレーム毎にスリープモード解除用電極Ｓに対して一斉に電圧を印加する。この電圧印加において、容量変化が検出されない場合にはそのままスリープモードＳ２を維持し、容量変化が検出された場合には、通常モードＳ１に移行する。
FIG. 6 shows a timing chart of voltages applied to the sleep mode cancellation electrode S and the drive electrodes D1 to Dn in the sleep mode S2. As shown in this timing chart, the
上述したように、本実施形態においては、タッチパネル機能において独立した省電力のモードであるスリープモードを有するため、タッチが検出されないときには、消費電力を抑えた運用を行なうことができる。 As described above, the present embodiment has a sleep mode, which is an independent power saving mode in the touch panel function, and therefore can operate with reduced power consumption when no touch is detected.
また、本実施形態においては、スリープモード解除用電極Ｓの総面積が、駆動電極Ｄ１〜Ｄｎの総面積より小さいため、スリープモードＳ２時に消費される電力を小さくすることができる。更に、スリープモードＳ２時にタッチ（容量変化）を検出した場合に、すぐに通常モードＳ１に移行して、タッチ位置の座標を算出することができるため、利用者にスリープモードＳ２であることを感じさせることなく電力消費のより小さい駆動が可能である。 In the present embodiment, since the total area of the sleep mode cancellation electrode S is smaller than the total area of the drive electrodes D1 to Dn, the power consumed in the sleep mode S2 can be reduced. Furthermore, when a touch (capacity change) is detected in the sleep mode S2, it is possible to immediately shift to the normal mode S1 and calculate the coordinates of the touch position, so that the user feels that the sleep mode S2. It is possible to drive with less power consumption.
［第２実施形態］
図７には、本発明の第２実施形態に係るタッチパネル付液晶表示装置のタッチパネル付液晶表示パネル３００におけるＴＦＴ基板３１０について概略的に示す平面図である。第１実施形態との違いは、スリープモード解除用電極Ｓの配置のされ方であり、この図に示されるように、スリープモード解除用電極Ｓは、表示領域２５０において、その電極が延びる方向に垂直な方向で表示領域２５０の中央付近にのみ配置されている点である。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a plan view schematically showing the
このように、スリープモード解除用電極Ｓを配置することにより、スリープモード解除用電極Ｓの総面積を更に小さくすることができるため、スリープモードＳ２時の消費電力をより低減することができる。また、利用者は画面の中央付近にタッチすることにより、タッチパネル機能のスリープモードＳ２を解除されるため、利用者にスリープモードＳ２であることを感じさせることなく、容易にスリープモードＳ２を解除することができる。 As described above, by disposing the sleep mode cancellation electrode S, the total area of the sleep mode cancellation electrode S can be further reduced, so that the power consumption in the sleep mode S2 can be further reduced. Further, since the user touches the vicinity of the center of the screen to cancel the sleep mode S2 of the touch panel function, the user can easily cancel the sleep mode S2 without making the user feel that the sleep mode S2. be able to.
［第３実施形態］
図８には、本発明の第３実施形態に係るタッチパネル付液晶表示装置のタッチパネル付液晶表示パネル４００におけるＴＦＴ基板４１０について概略的に示す平面図である。第１実施形態との違いは、駆動電極Ｄ１〜Ｄｎに電圧を印加する複数の駆動電極配線４２２にはそれぞれ抵抗４４２が挿入され、スリープモード解除用電極Ｓに電圧を印加する複数のスリープモード解除用電極配線４３２にも抵抗４４４が挿入されている点である。これらの抵抗の抵抗値は、各電極に印加される電圧が同じになるように定められる。
[Third Embodiment]
FIG. 8 is a plan view schematically showing the
このように抵抗を配置することにより、駆動電極Ｄ１〜Ｄｎ及びスリープモード解除用電極Ｓに電圧が印加された際に、各電極に印加される電圧が同程度となるため、駆動電極Ｄ１〜Ｄｎ及びスリープモード解除用電極Ｓに電圧が印加された際に、表示される画像の画質に影響を与えたとしても、その影響は画面全体に渡って同程度となり、利用者が表示画像に対して違和感を感じないものにすることができる。 By arranging the resistors in this way, when the voltages are applied to the drive electrodes D1 to Dn and the sleep mode canceling electrode S, the voltages applied to the respective electrodes become approximately the same, and thus the drive electrodes D1 to Dn. Even when the voltage is applied to the sleep mode cancellation electrode S, even if it affects the image quality of the displayed image, the effect is the same over the entire screen, and the user can You can make it feel uncomfortable.
［第４実施形態］
図９には、本発明の第４実施形態に係るタッチパネル付液晶表示装置のタッチパネル付液晶表示パネル５００におけるＴＦＴ基板５１０について概略的に示す平面図である。第１実施形態との違いは、駆動電極Ｄ１〜Ｄｎのうち、駆動電極Ｄ１を含む上位半分の駆動電極に対する駆動電極配線５２２と駆動電極Ｄｎを含む下位半分の駆動電極に対する駆動電極配線５２４とは、駆動電極Ｄ１〜Ｄｎの短冊形状において、互いに異なる端部に接続されている点である。また、これらの各駆動電極Ｄ１〜Ｄｎの間に配置されたスリープモード解除用電極Ｓにおいても同様に、上位半分のスリープモード解除用電極Ｓに接続されたスリープモード解除用電極配線５３２と下位半分のスリープモード解除用電極Ｓに接続されたスリープモード解除用電極配線５３４とは、スリープモード解除用電極Ｓの短冊形状において、互いに異なる端部に接続されている。
[Fourth Embodiment]
FIG. 9 is a plan view schematically showing a
このような接続とすることにより、表示領域とＴＦＴ基板５１０の端から表示領域２５０までの距離である額縁を小さくすることができると共に、左右の額縁の大きさを同程度の大きさとすることができる。なお、本実施形態において、左右の端部に接続される配線は、電極の上位半分と下位半分で分けることとしたが、上位から下位に渡って交互に左右の端部から配線されるようにしてもよいし、その他の方法により左右に配線を振り分けるようにしてもよい。
With this connection, the frame, which is the distance from the display region and the edge of the
［第５実施形態］
図１０には、本発明の第５実施形態に係るタッチパネル付液晶表示装置のタッチパネル付液晶表示パネル６００におけるＴＦＴ基板６１０について概略的に示す平面図である。ここで、駆動電極Ｄ１〜Ｄｎと駆動ＩＣ２６０とは、駆動電極配線６２２及び６２４により、駆動電極Ｄ１〜Ｄｎの短冊形状における両端に接続されており、スリープモード解除用電極Ｓと駆動ＩＣ２６０とは、スリープモード解除用電極配線６３２及び６３４により、スリープモード解除用電極Ｓの短冊形状における両端に接続されている点で第１実施形態と異なっており、更に、各駆動電極配線６２２及び６２４には抵抗６４２が挿入され、各スリープモード解除用電極配線６３２及び６３４には抵抗６４４が挿入されている。これらの抵抗の抵抗値は、各電極に印加される電圧が同じになるように定められる。
[Fifth Embodiment]
FIG. 10 is a plan view schematically showing a
このようにすることにより、各電極の両端の電位を均等にすることができるとともに、抵抗が挿入されることにより各電極で印加される電位を均等にすることができるため、駆動電極Ｄ１〜Ｄｎ及びスリープモード解除用電極Ｓに電圧が印加された際にも、表示される画像の画質に影響を与えたとしても、その影響は画面全体に渡って同程度となり、利用者が表示画像に対して違和感を感じないものにすることができる。また、一方の端の駆動電極配線６２２及びスリープモード解除用電極配線６３２の本数と、他方の端の駆動電極配線６２４及びスリープモード解除用電極配線６３４の本数とが同程度であるため、両端の額縁の大きさを同程度の大きさとすることができる。
In this way, the potentials at both ends of each electrode can be equalized, and the potential applied at each electrode can be equalized by inserting a resistor. Even when a voltage is applied to the sleep mode cancellation electrode S, even if it affects the image quality of the displayed image, the effect is the same over the entire screen, and the user can So that you do n’t feel uncomfortable. In addition, since the number of the
［第６実施形態］
図１１には、本発明の第６実施形態に係るタッチパネル付液晶表示装置のタッチパネル付液晶表示パネル７００におけるＴＦＴ基板７１０について概略的に示す平面図である。第１実施形態では、駆動電極Ｄ１〜Ｄｎとスリープモード解除用電極Ｓとは交互に並んで配置されていたが、本実施形態においては、図１２に示されるように、平面的視野において駆動電極Ｄ１〜Ｄｎはコの字の形状となっており、駆動電極Ｄ１〜Ｄｎのコの字の形状の開いた部分にスリープモード解除用電極Ｓが挿入されるように配置されている。
[Sixth Embodiment]
FIG. 11 is a plan view schematically showing a
このような構成とすることで、特に通常モードＳ１における駆動電極Ｄ１〜Ｄｎの走査において、表示される画像の画質に与える影響は画面全体に一様となり、利用者が表示画像に対して違和感を感じないものにすることができる。 With such a configuration, the influence on the image quality of the displayed image is uniform throughout the screen, particularly in the scanning of the drive electrodes D1 to Dn in the normal mode S1, and the user feels uncomfortable with the display image. It can be something you don't feel.
なお、上述の実施形態においては、状態を通常モード及びスリープモードの２種類としたが、消費電力を抑えた状態を有していれば、他の状態（モード）を含んでいてもよい。 In the above-described embodiment, two types of states, the normal mode and the sleep mode, are provided, but other states (modes) may be included as long as the power consumption is suppressed.
以上説明したように、上述の各実施形態によれば、表示装置の共通電極をタッチパネルの駆動電極とするタッチパネル付表示装置において、より消費電力を抑えることができる。 As described above, according to each of the above-described embodiments, power consumption can be further suppressed in the display device with a touch panel in which the common electrode of the display device is the drive electrode of the touch panel.
図１３は、本発明が適用されるタッチパネル付液晶表示パネル２００の基本構成を示す概略図である。同図に示すように、タッチパネル付液晶表示パネル２００は、駆動ＩＣ２６０（図１３上では、液晶表示用駆動機能とタッチパネル駆動機能を内蔵した駆動ＩＣとしている。機能毎のＩＣがフレキシブル基板７０上やＴＦＴ基板１上に分割されて実装されている場合もある）と、フレキシブル基板７０と、検出電極接続用フレキシブル基板７１と、コネクタ８０と、フロントパネル４０と、収納ケース（図示せず）、バックライト（図示せず）とから構成される。タッチパネル付液晶表示装置は、フレキシブル基板７０を介して外部装置から信号を受給し、液晶表示及び、タッチ検出の機能を有する。
FIG. 13 is a schematic diagram showing a basic configuration of a liquid
タッチパネル付液晶表示パネルは、ＴＦＴ基板１と、カラーフィルタ基板２とを有し、ＴＦＴ基板１とカラーフィルタ基板２とは所定の間隙を隔てて重ね合わせ、該両基板間の周縁部近傍に枠状に設けたシール材（図示せず）により、両基板を貼り合わせると共に、シール材の内側に液晶組成物を封入、封止し、さらに、両基板の外側に偏光板を貼り付けて構成される。
The liquid crystal display panel with a touch panel includes a
なお、タッチパネル付液晶表示パネルは、多数の画素をマトリクス状に備えた表示部を有しており、ＴＦＴ基板１上の駆動電極２１は表示部においては画素電極と対向して配置され、共通電極としても作用する。画像表示においては、画素電極と共通電極間に電圧を印加することで液晶分子の配向を変化させ、この液晶分子の配向の変化に伴い、光の透過率が変化することで画像が表示される。
Note that the liquid crystal display panel with a touch panel has a display unit provided with a large number of pixels in a matrix, and the
次に図１４を用いて、ＴＦＴ基板１の詳細構成について説明する。ＴＦＴ基板１には、駆動電極２１と、駆動ＩＣ２６０から駆動電極２１に接続された駆動電極信号線２２が設けられている。駆動電極２１には、タッチパネル駆動信号が駆動ＩＣ２６０から駆動電極信号線２２を介して伝えられる。本発明では駆動電極２１に併設してスリープモード解除用電極２３が設けられている。また、ＴＦＴ基板１には駆動電極信号線２２以外にも駆動回路用入力端子２５のような様々な配線、端子等が形成される。
Next, a detailed configuration of the
次に図１５を用いて、カラーフィルタ基板２の詳細構成について説明する。カラーフィルタ基板２には、検出電極３１と外部接続端子３３と、検出電極３１と外部接続端子を接続する検出電極信号線３２が設けられている。検出電極３１からの検出信号は、図１３に示すように検出電極接続用フレキシブル基板７１、コネクタ８０、フレキシブル基板７０を介して駆動ＩＣ２６０に伝えられる。その後、検出信号からの情報により駆動ＩＣ２６０にて位置検出を行った後、位置情報はフレキシブル基板７０を介して外部中央演算装置（図示せず）に伝達される。なお、検出電極３１の両側にはダミー電極３４が形成されている。
Next, the detailed configuration of the
表示部の断面の一部を拡大した概略断面図を図１６に示す。図１６に示すようにＴＦＴ基板１には画素部９０が設けられており駆動電極２１は画素の一部として画像表示に用いられる。また、ＴＦＴ基板１とカラーフィルタ基板２との間には液晶組成物が狭持されている。ここで、カラーフィルタ基板２に設けられた検出電極３１とＴＦＴ基板１に設けられた駆動電極２１とは容量を形成しており、駆動電極２１に駆動信号が印加されると検出電極３１の電圧が変化する。この時、図１６に示すようにフロントパネル４０を介して指等の導電体９５が近接または接触すると容量に変化が生じ、検出電極３１に生じる電圧に近接・接触が無い場合に比較して変化が生じる。
FIG. 16 shows a schematic cross-sectional view in which a part of the cross section of the display unit is enlarged. As shown in FIG. 16, the
このように、タッチパネル付液晶表示パネルに形成した駆動電極２１と検出電極３１との間に生じる容量の変化を検出することで、従来の液晶表示パネルにタッチパネルの機能を備えることが可能となる。
Thus, by detecting a change in capacitance generated between the
１００ タッチパネル付液晶表示装置、１０１ 上フレーム、１０２ 下フレーム、２００ タッチパネル付液晶表示パネル、２１０ ＴＦＴ基板、２１４ 画素電極、２２２ 駆動電極配線、２３２ スリープモード解除用電極配線、２４０ 検出電極、２４２ カラーフィルタ基板、２４４ 液晶層、２５０ 表示領域、２６０ 駆動ＩＣ、３００ タッチパネル付液晶表示パネル、３１０ ＴＦＴ基板、４００ タッチパネル付液晶表示パネル、４１０ ＴＦＴ基板、４２２ 駆動電極配線、４３２ スリープモード解除用電極配線、４４２，４４４ 抵抗、５００ タッチパネル付液晶表示パネル、５１０ ＴＦＴ基板、５２２ 駆動電極配線、５２４ 駆動電極配線、５３２ スリープモード解除用電極配線、５３４ スリープモード解除用電極配線、６００ タッチパネル付液晶表示パネル、６１０ ＴＦＴ基板、６２２，６２４ 駆動電極配線、６２４ 駆動電極配線、６３２，６３４ スリープモード解除用電極配線、６４２，６４４ 抵抗、７００ タッチパネル付液晶表示パネル、７１０ ＴＦＴ基板、１ ＴＦＴ基板、２ カラーフィルタ基板、２１ 駆動電極、２２ 駆動電極信号線、２５ 駆動回路用入力端子、３１ 検出電極、３２ 検出電極信号線、３３ 外部接続端子、３４ ダミー電極、４０ フロントパネル、７０ フレキシブル基板、７１ 検出電極接続用フレキシブル基板、８０ コネクタ、９０ 画素部、９５ 指。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Liquid crystal display device with a touch panel, 101 Upper frame, 102 Lower frame, 200 Liquid crystal display panel with a touch panel, 210 TFT substrate, 214 Pixel electrode, 222 Drive electrode wiring, 232 Sleep mode cancellation electrode wiring, 240 Detection electrode, 242 Color filter Substrate, 244 liquid crystal layer, 250 display area, 260 drive IC, 300 liquid crystal display panel with touch panel, 310 TFT substrate, 400 liquid crystal display panel with touch panel, 410 TFT substrate, 422 drive electrode wiring, 432 electrode wiring for canceling sleep mode, 442 , 444 Resistor, 500 Liquid crystal display panel with touch panel, 510 TFT substrate, 522 Drive electrode wiring, 524 Drive electrode wiring, 532 Sleep mode release electrode wiring, 534 Sleep mode release electrode wiring , 600 LCD panel with touch panel, 610 TFT substrate, 622, 624 drive electrode wiring, 624 drive electrode wiring, 632, 634 Sleep mode cancel electrode wiring, 642, 644 resistance, 700 LCD panel with touch panel, 710 TFT substrate, 1 TFT substrate, 2 color filter substrate, 21 drive electrode, 22 drive electrode signal line, 25 drive circuit input terminal, 31 detection electrode, 32 detection electrode signal line, 33 external connection terminal, 34 dummy electrode, 40 front panel, 70 Flexible substrate, 71 Flexible substrate for detecting electrode connection, 80 connector, 90 pixel part, 95 fingers.
Claims (8)
前記表示領域を横切るように一方向に延びる複数の電極である共通電極と、
前記表示領域を横切るように、前記一方向とは異なる方向に延び、パネル上の接触位置を検出する複数の電極である検出電極と、
前記画素電極及び前記共通電極により形成される電界により、配向が変化する液晶組成物からなる液晶層と、
パネル上の接触位置の検出を制御するための接触位置検出制御部と、を備え、
前記接触位置検出制御部は、所定期間接触が検出されない場合には、消費電力を抑えたモードによる接触位置の検出の制御を行なう、ことを特徴とするタッチパネル付液晶表示装置。 A pixel electrode that is a plurality of electrodes that are arranged in each pixel arranged in the display area and to which a potential according to a gradation value is applied;
A common electrode that is a plurality of electrodes extending in one direction so as to cross the display area;
A detection electrode that extends in a direction different from the one direction so as to cross the display area and is a plurality of electrodes that detect a contact position on the panel;
A liquid crystal layer made of a liquid crystal composition whose orientation is changed by an electric field formed by the pixel electrode and the common electrode;
A contact position detection control unit for controlling the detection of the contact position on the panel,
The liquid crystal display device with a touch panel, wherein the contact position detection control unit controls the detection of the contact position in a mode in which power consumption is suppressed when no contact is detected for a predetermined period.
前記共通電極は、
並置された一方向に延びる複数の電極であり、前記消費電力を抑えたモード以外の所定のモードにおいて、前記接触位置検出制御部により周期的に順次走査されて電圧が印加される第１電極と、
並置された一方向に延びる複数の電極であり、前記消費電力を抑えたモードにおいて、前記接触位置検出制御部により周期的に同時に電圧が印加される第２電極と、を有し、
前記第２電極の総面積は、前記第１電極の総面積よりも小さく、
前記接触位置検出制御部は、前記第２電極に印加された電圧により接触を検出した場合には、前記消費電力を抑えたモード以外のモードに戻る、ことを特徴とするタッチパネル付表示装置。 A liquid crystal display device with a touch panel according to claim 1,
The common electrode is
A plurality of electrodes juxtaposed and extending in one direction; and in a predetermined mode other than the mode in which the power consumption is suppressed, a first electrode to which a voltage is applied by being sequentially scanned sequentially by the contact position detection control unit; ,
A plurality of electrodes juxtaposed and extending in one direction, and in the mode in which the power consumption is suppressed, the second electrode to which a voltage is periodically applied simultaneously by the contact position detection control unit,
The total area of the second electrode is smaller than the total area of the first electrode,
The display device with a touch panel, wherein the contact position detection control unit returns to a mode other than the mode in which the power consumption is suppressed when the contact is detected by the voltage applied to the second electrode.
前記第２電極の各々は、前記第１電極の各々の幅より細い前記一方向に延びる短冊状であり、前記第１電極と前記第２電極とは、互いに交互に配置されている、ことを特徴とするタッチパネル付液晶表示装置。 A liquid crystal display device with a touch panel according to claim 2,
Each of the second electrodes has a strip shape extending in the one direction that is narrower than the width of each of the first electrodes, and the first electrodes and the second electrodes are alternately arranged. A liquid crystal display device with a touch panel.
前記第２電極は、前記表示領域において、前記一方向に対して垂直な方向で前記表示領域の中央付近にのみ配置されている、ことを特徴とするタッチパネル付液晶表示装置。 A liquid crystal display device with a touch panel according to claim 2 or 3,
The liquid crystal display device with a touch panel, wherein the second electrode is disposed only in a vicinity of a center of the display area in a direction perpendicular to the one direction in the display area.
前記第１電極及び前記第２電極に電圧を印加させるための配線には、前記第１電極及び前記第２電極の各電極に印加される電圧を均一化させるための負荷が挿入されている、ことを特徴とするタッチパネル付液晶表示装置。 A liquid crystal display device with a touch panel according to any one of claims 2 to 4,
In the wiring for applying a voltage to the first electrode and the second electrode, a load for making the voltage applied to each electrode of the first electrode and the second electrode uniform is inserted. A liquid crystal display device with a touch panel.
一部の前記第１電極及び一部の前記第２電極へ電圧を印加させるための配線は、前記第１電極及び前記第２電極の前記一方向の一端に接続され、
他の前記第１電極及び他の前記第２電極へ電圧を印加させるための配線は、前記第１電極及び前記第２電極の前記一方向の他端に接続されている、ことを特徴とするタッチパネル付液晶表示装置。 A liquid crystal display device with a touch panel according to any one of claims 2 to 5,
Wiring for applying a voltage to some of the first electrodes and some of the second electrodes is connected to one end of the one direction of the first electrode and the second electrode,
The wiring for applying a voltage to the other first electrode and the other second electrode is connected to the other end in the one direction of the first electrode and the second electrode. Liquid crystal display with touch panel.
前記第１電極及び前記第２電極へ電圧を印加させるための配線は、前記第１電極及び前記第２電極の前記一方向の一端及び他端の両方に接続されている、ことを特徴とするタッチパネル付液晶表示装置。 A liquid crystal display device with a touch panel according to any one of claims 2 to 6,
The wiring for applying a voltage to the first electrode and the second electrode is connected to both one end and the other end in the one direction of the first electrode and the second electrode. Liquid crystal display with touch panel.
前記第１電極の少なくとも１つの電極は、前記一方向に開いたコの字型の形状であり、
前記第２電極は、前記第１電極の前記コの字型形状の間の開いた部分に配置されている、ことを特徴とするタッチパネル付液晶表示装置。 A liquid crystal display device with a touch panel according to any one of claims 2 to 7,
At least one electrode of the first electrode has a U-shape that is open in the one direction;
The liquid crystal display device with a touch panel, wherein the second electrode is disposed in an open portion between the U-shaped shapes of the first electrode.
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