JP6360585B2 - Liquid crystal display with touch panel - Google Patents
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Description
本発明は、タッチパネル付液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device with a touch panel.
コンピュータ等の情報通信端末の表示画面上に重ねて配置されたタッチパネルを入力装置としたものが広く用いられている。表示装置として一般的に普及している液晶表示装置は、薄膜トランジスタ基板(以下、「TFT(Thin Film Transistor)基板」という。)とカラーフィルタ基板の2つの基板の間に封じ込められた液晶組成物の配向を電界の変化により変え、液晶パネルを通過する光の透過度合いを制御することにより画像を表示させる装置である。このうち、TFT基板側に画素電極と共通電極の両方が配置されるIPS(In Plane Switching)方式では、いわゆる横電界を形成し、視野角の広い表示を実現している。 2. Description of the Related Art An input device using a touch panel arranged on a display screen of an information communication terminal such as a computer is widely used. A liquid crystal display device that is generally used as a display device is a liquid crystal composition sealed between two substrates, a thin film transistor substrate (hereinafter referred to as a “TFT (Thin Film Transistor) substrate”) and a color filter substrate. It is a device that displays an image by changing the orientation according to a change in electric field and controlling the degree of transmission of light passing through the liquid crystal panel. 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・薄型化の要請により、タッチパネル付液晶表示装置もより薄型のものが求められている。特許文献1には、IPS方式の液晶表示装置において、液晶表示装置の共通電極をタッチパネルの駆動電極として用いることにより、より薄型化されたタッチパネル付液晶表示装置が開示されている。
2. Description of the Related Art In recent years, a liquid crystal display device with a touch panel is required to be thinner due to a demand for downsizing and thinning information communication terminals.
タッチパネル付液晶表示装置においては、タッチパネルの駆動電極に順次電圧を印加するシフトレジスタ回路が必要となる。シフトレジスタ回路をTFT基板に配置されるドライバIC(Integrated Circuit)に配置し、ドライバICから表示領域に配線した場合には、表示領域の遠い部分と近い部分において配線の長さが異なるため、等抵抗で配線するためには遠い部分の配線幅を太くする必要があり、表示領域の外側の領域である額縁領域を大きくする必要がある。 In a liquid crystal display device with a touch panel, a shift register circuit that sequentially applies a voltage to the drive electrodes of the touch panel is required. When the shift register circuit is arranged in a driver IC (Integrated Circuit) arranged on the TFT substrate and wired from the driver IC to the display area, the length of the wiring is different in a portion near the distant portion of the display region. In order to perform wiring with resistors, it is necessary to increase the wiring width at a distant portion, and it is necessary to enlarge a frame area which is an area outside the display area.
本発明は上述の事情に鑑みてされたものであり、額縁領域をより小さくしたタッチパネル付液晶表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device with a touch panel having a smaller frame area.
(1)本発明に係るタッチパネル付液晶表示装置は、マトリクス状に画素電極が配置された表示領域を有する表示パネルと、前記表示領域を一方向に横切るように延びる複数の電極であり、共通電位が印加されて前記画素電極との間で電界を形成することにより、液晶組成物の配向を制御すると共に、タッチ駆動パルスが印加されることでタッチ駆動電極として動作する共通電極と、前記表示領域を横切るように、前記一方向とは異なる方向に延びる検出電極と、前記表示パネルの前記表示領域の外側に配置され、前記共通電極のうち前記タッチ駆動電極として動作する共通電極を選択する選択信号を出力する期間選択回路と、前記表示パネルの前記表示領域の外側に配置され、前記タッチ駆動パルスを出力する期間を示すタッチ駆動期間信号と、前記共通電位を出力する期間を示す共通電位期間信号とを出力する期間信号出力回路と、前記表示パネルの前記表示領域の外側に配置され、前記共通電位と、前記タッチ駆動パルスのいずれを印加するかを切り替えるスイッチ回路と、前記共通電位を前記スイッチ回路に供給する共通電位線と、前記タッチ駆動パルスを前記スイッチ回路に供給するタッチ駆動パルス線と、前記タッチ駆動期間信号を前記スイッチ回路に供給するタッチ駆動期間信号線と、前記共通電位期間信号を前記スイッチ回路に供給する共通電位期間信号線とを有し、前記スイッチ回路は、前記タッチ駆動期間信号により前記タッチ駆動パルスを前記共通電極に出力し、前記共通電位期間信号により前記共通電位を前記共通電極に出力する。 (1) A liquid crystal display device with a touch panel according to the present invention includes a display panel having a display area in which pixel electrodes are arranged in a matrix, and a plurality of electrodes extending across the display area in one direction, and a common potential Is applied to form an electric field with the pixel electrode, thereby controlling the orientation of the liquid crystal composition and applying a touch drive pulse to operate as a touch drive electrode, and the display region A selection signal for selecting a detection electrode extending in a direction different from the one direction so as to cross the display and a common electrode that is disposed outside the display region of the display panel and operates as the touch drive electrode among the common electrodes And a touch drive period signal that is disposed outside the display area of the display panel and indicates a period during which the touch drive pulse is output. And a period signal output circuit for outputting a common potential period signal indicating a period for outputting the common potential, and a signal output circuit arranged outside the display area of the display panel. A switch circuit for switching whether to apply, a common potential line for supplying the common potential to the switch circuit, a touch drive pulse line for supplying the touch drive pulse to the switch circuit, and the switch drive period signal for the switch circuit And a common potential period signal line for supplying the common potential period signal to the switch circuit, and the switch circuit uses the touch drive period signal to share the touch drive pulse with the common drive period signal line. And output the common potential to the common electrode according to the common potential period signal.
(2)上記(1)に記載するタッチパネル付液晶表示装置において、前記期間選択回路は、nチャネル又はpチャネルのいずれか一方である単チャネルのトランジスタのみで構成されていてもよい。 (2) In the liquid crystal display device with a touch panel described in (1) above, the period selection circuit may include only a single-channel transistor that is either an n-channel or a p-channel.
(3)上記(1)又は(2)に記載するタッチパネル付液晶表示装置において、前記期間選択回路は、2相クロックを使用して動作してもよい。 (3) In the liquid crystal display device with a touch panel described in (1) or (2) above, the period selection circuit may operate using a two-phase clock.
(4)上記(1)乃至(3)に記載するタッチパネル付液晶表示装置において、前記画素電極に信号を供給する表示駆動回路を備え、前記表示駆動回路は、前記期間選択回路と前記スイッチ回路との間に形成される構成とすることができる。 (4) In the liquid crystal display device with a touch panel described in (1) to (3) above, a display driving circuit that supplies a signal to the pixel electrode is provided, and the display driving circuit includes the period selection circuit, the switch circuit, It can be set as the structure formed between.
(5)上記(1)乃至(4)に記載するタッチパネル付液晶表示装置において、前記表示領域は矩形であり、当該タッチパネル付液晶表示装置は、さらに、前記矩形の表示領域の一辺の外側で、駆動用集積回路が配置される駆動用集積回路配置領域を備え、前記駆動用集積回路から前記一辺と交差しないように前記表示領域の外側に延びる配線は、前記表示領域から遠い側から順に、前記タッチ駆動パルス用のクロック信号線、タッチ駆動期間信号線および共通電位期間信号線からなるスイッチ信号線、で並んでいる構成とすることができる。 (5) In the liquid crystal display device with a touch panel described in the above (1) to (4), the display area is rectangular, and the liquid crystal display device with touch panel is further outside one side of the rectangular display area. A driving integrated circuit arrangement region in which the driving integrated circuit is arranged, and the wiring extending outside the display region so as not to intersect the one side from the driving integrated circuit, in order from the side far from the display region, The clock signal line for the touch drive pulse, the touch drive period signal line, and the switch signal line including the common potential period signal line can be arranged.
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.
図1は、本発明の実施形態に係るタッチパネル付液晶表示装置100について示す図である。この図に示されるように、タッチパネル付液晶表示装置100は、タッチパネル付液晶表示パネル200と、タッチパネル付液晶表示パネル200を挟むように固定する上フレーム110及び下フレーム120と、により構成されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a liquid
図2には、図1のタッチパネル付液晶表示パネル200の構成が示されている。タッチパネル付液晶表示パネル200は、TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)基板220とカラーフィルタ基板230の2枚の基板が重ねられるように配置され、これらの基板の間には液晶組成物が封止されている。これらの基板が重ねられた部分には、画像が表示される表示領域202があり、図2には、表示の際の一方の電極である共通電極として作用すると共に、タッチ検出の際には、駆動パルスが印加されてタッチパネルの駆動電極として作用する、短冊状の共通電極COM1〜COMnが示されている。
FIG. 2 shows the configuration of the liquid
表示領域202の共通電極COM1〜COMnが延びる方向の両端外側には、表示領域側から、切替スイッチ回路領域490と、表示駆動回路300と、タッチパネル駆動回路400とが順に形成されている。タッチパネル駆動回路400は、共通電極COM1〜COMnに対して順にタッチパネルの駆動電圧である駆動パルスを印加する回路である。切替スイッチ回路領域490は、共通電極COM1〜COMnに対し、タッチパネル駆動回路400が出力する駆動パルスに従ってタッチパネルの駆動電圧のパルスを印加するか、画素電極と共に液晶組成物を配向させるための電界を形成する共通電圧を印加するかを選択するための切替スイッチ回路492(図7参照)が、各共通電極COM1〜COMnに対してそれぞれ形成されている領域である。表示駆動回路300は、各共通電極COM1〜COMnと同じ方向に延び、並置された走査信号線G1〜Gm(図12参照)に対して、順に各画素に配置された画素トランジスタのソース・ドレイン間を導通させるためのHigh電位(アクティブ電位)を印加する回路である。
A changeover
ここで、タッチパネル駆動回路400及び表示駆動回路300は共に、表示領域202の共通電極COM1〜COMnの端部が並ぶ辺の外側に形成されるが、タッチパネル駆動回路400の方が、表示駆動回路300よりも外側に形成されている。これは、表示領域202の外側には表示駆動回路300及びタッチパネル駆動回路400の両方を並列に形成する場合には、いずれか一方の回路の出力が印加される配線は、他方の回路を通過させることとなる。ここで、タッチパネル駆動回路400が表示領域202に向けて出力する配線数は、表示駆動回路300が表示領域202に向けて出力する配線数より少ないため、タッチパネル駆動回路400を表示駆動回路300より外側に配置し、回路の配線密度を抑制すると共に、配線に重畳されるノイズからの影響も低減している。
Here, both the touch
切替スイッチ回路領域490にある切替スイッチ回路492を、表示駆動回路300よりも共通電極COM1〜COMnの近くに持っていくことで、共通電極COM1〜COMnに対する低抵抗出力を実施し、表示品質を向上させるようにしている。
By bringing the changeover switch circuit 492 in the changeover
また、TFT基板220上には、切替スイッチ回路領域490、表示駆動回路300及びタッチパネル駆動回路400を制御すると共に、走査信号線G1〜Gmと垂直に交わる方向に延び、各画素電極のドレインに接続された映像信号線(不図示)に対し、各画素の階調値に対応する電位を印加する、駆動IC(Integrated Circuit)222が設置されている。駆動IC222からは、タッチパネル駆動回路400、表示駆動回路300及び切替スイッチ回路領域490に対し、それぞれタッチパネル駆動用のクロック信号線485、表示パネル駆動用のクロック信号線385、タッチパネル駆動信号及び表示パネル駆動信号のいずれを印加するかを選択するためのスイッチ信号制御線495が順に接続されている。
On the
液晶表示に使用される共通電極COM1〜COMnは、これらが表示領域のほぼ全面を覆うように配置されるが、タッチパネルの駆動電極として作用させる場合には、これら全てを駆動電極とする必要はなく、その一部を駆動電極として作用させるように電気的に接続させてもよい。この場合には、液晶表示の共通電極としてのみ作用する共通電極には、共通電極の電位である共通電位を印加してもよいし、フローティングであっても、接地されていてもよい。 The common electrodes COM1 to COMn used for the liquid crystal display are arranged so as to cover almost the entire surface of the display area. However, in the case of acting as the drive electrode of the touch panel, it is not necessary to use all of these as drive electrodes. , A part thereof may be electrically connected to act as a drive electrode. In this case, a common potential that is the potential of the common electrode may be applied to the common electrode that acts only as a common electrode for liquid crystal display, or may be floating or grounded.
図3には、図2のIII−III線における断面図が概略的に示されている。この図に示されるように、タッチパネル付液晶表示パネル200は、不図示の薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)が形成され、画素毎に液晶の配向を制御するための回路が形成されたTFT基板220と、入射した光を不図示のカラーフィルタにより画素毎にRGB各色の波長の光として出射するカラーフィルタ基板230と、これらの基板の間にシール材232により封止された液晶組成物からなる液晶層231とにより構成されている。
FIG. 3 schematically shows a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. As shown in this figure, a liquid crystal display panel with a
ここで、TFT基板220には、図3に示されるように、ガラス基板211上に画素電極212並びに液晶表示における共通電極として機能する共通電極COM2が形成されており、カラーフィルタ基板230には、ガラス基板221上に検出電極223が形成されている。これらの検出電極223は、共通電極COM1〜COMnの長手方向と垂直な方向の延びる形となっている。タッチ検出の動作では、共通電極COM1〜COMnに順に、それぞれ1又は複数の駆動パルスが入力され、検出電極223と組み合わされて形成される容量に応じて、検出電極223に過渡的な電流が流れる。この電流はそれぞれの検出電極223毎に駆動IC内の検出回路で測定され、タッチがされたかどうかの判定が行われる。
Here, as shown in FIG. 3, the
図4には、タッチパネル駆動回路400の回路構成が概略的に示されている。この図に示されるように、タッチパネル駆動回路400は、各共通電極COM1〜COMnに対して設けられた(n−1)個のタッチパネル駆動繰返段回路402及び最終段に配置されたタッチパネル駆動最終段回路403で構成されている。この図に示されるように、タッチパネル駆動回路400は、切替スイッチ回路領域490の入力信号である選択信号SEL1〜SELnに対して順に出力する回路であり、2種類のクロック信号CK1及びCK2により駆動される。図5には、図4の回路により出力される信号のタイミングチャートが示されている。このタイミングチャートに示されるように、クロック信号CK1及びCK2の出力に合わせて、選択信号SEL1〜SELnが順に選択されるように出力される。
FIG. 4 schematically shows a circuit configuration of the touch
図6は、タッチパネル駆動繰返段回路402の一例について示す回路図である。この図に示されるように、タッチパネル駆動繰返段回路402には、2種類のクロック信号CK1及びCK2のうちの1のクロック信号が入力されている。なお、この回路図において、符号Tはトランジスタを示し、符号Nはノードを示す。なお、本実施形態において、この回路のトランジスタはLTPS(Low Temperature Poly-Silicon)により形成されていることとするが、アモルファストランジスタ等他の半導体を用いたトランジスタ回路であってもよい。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the touch panel drive
この図に示されるように、タッチパネル駆動繰返段回路402は、前段からの回路の入力IN−1を転送するダイオードトランジスタT1と、後述するトランジスタT5のゲート電極をLow電位に固定するトランジスタT2と、後段からの入力信号により保持ノードN1をリセットするトランジスタT3と、後段からの入力により保持ノードN2を充電するトランジスタT12と、保持ノードリセット用トランジスタT4と、選択信号SELに接続されたを出力OUTに出力するためのトランジスタT5と、保持ノードN2により出力OUTをLow電位に固定するトランジスタT6と、前段からの入力IN−1により保持ノードN2をリセットするトランジスタT7と、初期リセット用トランジスタT8と、トランジスタT5による昇圧をHigh電圧(VGH)で制限する電圧緩和用トランジスタT10と、出力OUTと同時に前段及び後段に出力SROUTを転送するトランジスタT9と、保持ノードN2により前後段への出力SROUTをLow電位に固定するトランジスタT11と、から構成されている。ここで、各トランジスタは、クロック信号がHigh電位になることによる昇圧された電圧に耐えられるようにトランジスタを2つ重ねて配置するダブルゲート構成として高耐圧化している。なお、High電位VGHは、トランジスタを導通させるが、クロック信号CKのHigh電位と同じ電位でもいいし、より低い電位でもよい。ここで、容量C2は、保持ノードN2のリークを防いでいる。
As shown in this figure, the touch panel drive
タッチパネル駆動繰返段回路402の動作について説明する。タッチパネル駆動繰返段回路402は、まず、リセット動作として、リセット信号SD_RSTのHigh電位により、保持ノードN2の電位をHighに設定する。次に前段からの入力IN−1からHigh電位が入力されることにより、まずトランジスタT7が導通し、ノードN2がLow電位(VSS)となると共に、トランジスタT1が導通し、ノードN1がHigh電位となり維持されるため、High電位VGHがゲートに印加されているトランジスタT10を介して、トランジスタT5及びT9が導通する。
The operation of the touch panel drive
引き続き、クロック信号SDCKがHigh電位になると、出力OUTには、High電位が出力された後、クロック信号SDCKの動作に追従して、Low信号が出力される。次に、後段からの入力IN+1がHigh電位になることにより、トランジスタT3が導通し、ノードN1をLow電位に下げると共に、トランジスタT12が導通するため、ノードN2はHigh電位に上げられる。ノードN2のHigh電位によりトランジスタT6及びT11が導通することにより、出力OUT及び出力SROUTは、Low電位(VSS)に固定される。 Subsequently, when the clock signal SDCK becomes the High potential, the High signal is output to the output OUT, and then the Low signal is output following the operation of the clock signal SDCK. Next, when the input IN + 1 from the subsequent stage becomes the High potential, the transistor T3 becomes conductive, the node N1 is lowered to the Low potential, and the transistor T12 becomes conductive, so that the node N2 is raised to the High potential. When the transistors T6 and T11 are turned on by the high potential of the node N2, the output OUT and the output SROUT are fixed to the low potential (VSS).
図7には、選択信号SELi(i=1〜n)へ出力するタッチパネル駆動回路400と、選択信号SELiを入力とする切替スイッチ回路領域490の切替スイッチ回路492について概略的に示す図である。この図に示されるように、切替スイッチ回路492は、選択信号SELiにより切り替わる2つのスイッチからなる第1スイッチ部493と、第1共通電圧選択信号VCOMSEL1及び第2共通電圧選択信号VCOMSEL2によりそれぞれ切り替わる2つのスイッチからなる第2スイッチ部494と、を有している。ここで、後述するが、第1共通電圧選択信号VCOMSEL1及び第2共通電圧選択信号VCOMSEL2は互いに同時にはHigh電位にならないような周期的な信号が印加されている。
FIG. 7 is a diagram schematically showing the touch
図8には、図7の回路についてのタイミングチャートが示されている。このタイミングチャート及び図7の回路に示されるように、選択信号SELiがHigh電位となることにより、第1スイッチ部493の2つの信号は両方ONとなり、第1共通電圧選択信号VCOMSEL1及び第2共通電圧選択信号VCOMSEL2の両方の信号が第2スイッチ部494まで到達し、第1共通電圧選択信号VCOMSEL1がHigh電位の場合には、駆動電圧のパルスである交流信号VCOMACが共通電極COMiに印加され、第2共通電圧選択信号VCOMSEL2がHigh電位の場合には、共通電位である直流信号VCOMDCが共通電極COMiに印加される。したがって、選択信号SELiがHigh電位となり、かつ第1共通電圧選択信号VCOMSEL1がHigh電位の場合にのみ、交流信号VCOMACが共通電極COMiに印加される。なお、タッチパネル駆動回路400及び切替スイッチ回路領域490は、図2に示されるように同一の回路が表示領域202の両側に形成されており、同じ共通電極COMiに対して同時に駆動パルスを印加する。
FIG. 8 shows a timing chart for the circuit of FIG. As shown in this timing chart and the circuit of FIG. 7, when the selection signal SELi becomes a high potential, the two signals of the first switch unit 493 are both turned on, and the first common voltage selection signal VCOMSEL1 and the second common voltage selection signal are common. When both signals of the voltage selection signal VCOMSEL2 reach the second switch unit 494 and the first common voltage selection signal VCOMSEL1 is at a high potential, an AC signal VCOMAC that is a pulse of the driving voltage is applied to the common electrode COMi, When the second common voltage selection signal VCOMSEL2 is at a high potential, a DC signal VCOMDC that is a common potential is applied to the common electrode COMi. Therefore, the AC signal VCOMAC is applied to the common electrode COMi only when the selection signal SELi is at a high potential and the first common voltage selection signal VCOMSEL1 is at a high potential. In the touch
図9は、タッチパネル駆動最終段回路403の一例について示す回路図である。図6のタッチパネル駆動繰返段回路402と異なる点は、初期リセット用トランジスタT8がなく、検査用の端子に出力するためのトランジスタT13及びT14が追加された構成となっている点である。動作は、図6のタッチパネル駆動繰返段回路402と同様であるため説明を省略する。
FIG. 9 is a circuit diagram illustrating an example of the touch panel drive
図10は、タッチパネル駆動繰返段回路402の変形例であるタッチパネル駆動繰返段回路406について示す回路図である。タッチパネル駆動繰返段回路406は、タッチパネル駆動繰返段回路402のトランジスタT8及びT12をダイオード接続にしている点で異なっている。タッチパネル駆動繰返段回路402においてトランジスタT8及びT12のリークが小さく、容量C2を十分に大きくすることができる場合には、タッチパネル駆動繰返段回路406のような構成とすることができる。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a touch panel drive
図11は、タッチパネル駆動繰返段回路402の変形例であるタッチパネル駆動繰返段回路407について示す回路図である。タッチパネル駆動繰返段回路407は、タッチパネル駆動繰返段回路406の構成にトランジスタT15が追加されている。High電位VGHがゲートに接続されたトランジスタT15を配置することにより、次段の出力信号が入力されるトランジスタT2、T6及びT11のゲートに印加される電圧を緩和し、信頼性を向上させることができる。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a touch panel drive
上述のように、本実施形態においては、タッチパネルを駆動するタッチパネル駆動回路400を表示領域202の側方に、短冊状の共通電極COM1〜COMnの端部に沿って形成しているため、各共通電極COM1〜COMnに対して、等抵抗とするための太い配線を必要としないため、表示領域の外側の額縁領域を小さくすることができる。また、ノイズが重畳される配線が短いため、低ノイズでタッチを検出することができる。
As described above, in the present embodiment, the touch
また、上述のタッチパネル駆動回路400は、共通のリセット信号RST及び次段の出力を用いてリセットすることにより、2相のクロックのみで駆動させ、配線数を少なくしている。これにより、額縁領域を更に小さくすることが可能となっている。
The touch
図12は、表示駆動回路300と、表示駆動回路300により走査される走査信号線G1〜Gmについて示す図である。表示駆動回路300は、走査信号線G1〜Gmに対して、順方向及び逆方向のうち選択された一方向で順にTFTのソース・ドレイン間を導通させるためのHigh電位(アクティブ電位)を印加する。表示駆動回路300は、タッチパネル駆動回路400と同様に表示領域202の両側に配置されているが、この図に示されるように、図の右側に配置された表示駆動回路300は奇数番目の走査信号線G1〜Gmに対してHigh電位を印加し、図の左側に配置された表示駆動回路300は偶数番目の走査信号線G1〜Gmに対してHigh電位を印加するように構成されている。
FIG. 12 is a diagram illustrating the
図13には、左側に配置された表示駆動回路300の表示駆動繰返段回路243の回路構成が具体的に示されている。図12に示されるように、表示駆動繰返段回路243は、2つのクロック信号CK1_L及びCK3_Lにより動作する回路であり、走査信号線G2iへ出力する回路である。なお、図6と同様に、各トランジスタはLTPSにより形成されていることとする。
FIG. 13 specifically shows the circuit configuration of the display drive
この図に示されるように、走査信号線G2iへ出力するための回路は、順スキャン時に回路入力となるダイオードトランジスタT1と、後述するトランジスタT5のゲート電極をLow電位に固定するトランジスタT2と、保持ノードN2を充電するトランジスタT3と、保持ノードリセット用トランジスタT4と、走査信号線へHigh電位を出力するためのトランジスタT5と、保持ノードN2により走査信号線をLow電位に固定するトランジスタT6と、順スキャン時に入力信号により保持ノードN2をリセットするトランジスタT7と、初期リセット用トランジスタT8と、トランジスタT5のゲート電極リセット用トランジスタT9と、トランジスタT5による昇圧をHigh電圧(VGH)で制限する電圧緩和用トランジスタT10と、トランジスタT3で充電した電圧をHigh電位VGHで降圧するトランジスタT11と、逆スキャン時に回路入力となるダイオードトランジスタT12と、逆スキャン時に入力信号により保持ノードN2をリセットするトランジスタT13と、走査信号線への出力と同時に次段入力信号I2iへ出力するためのトランジスタT14と、保持ノードN2により転送I2iをLow電位に固定するトランジスタT15と、から構成されている。ここで、各トランジスタは、クロック信号がHigh電位になることによる昇圧された電圧に耐えられるようにトランジスタを2つ重ねて配置するダブルゲート構成として高耐圧化している。なお、High電位VGHは、トランジスタを導通させるが、走査信号線High電位と同じか、より低い電圧である。 As shown in this figure, a circuit for outputting to the scanning signal line G2i includes a diode transistor T1 that is a circuit input during forward scanning, a transistor T2 that fixes a gate electrode of a transistor T5 described later to a low potential, and a holding circuit. A transistor T3 for charging the node N2, a holding node resetting transistor T4, a transistor T5 for outputting a high potential to the scanning signal line, a transistor T6 for fixing the scanning signal line to the low potential by the holding node N2, A transistor T7 that resets the holding node N2 by an input signal at the time of scanning, an initial reset transistor T8, a gate electrode reset transistor T9 of the transistor T5, and a voltage relaxation transistor that limits boosting by the transistor T5 with a high voltage (VGH). 10, a transistor T11 that steps down the voltage charged by the transistor T3 with the High potential VGH, a diode transistor T12 that becomes a circuit input during reverse scanning, a transistor T13 that resets the holding node N2 by an input signal during reverse scanning, and a scanning signal The transistor T14 for outputting to the next stage input signal I2i simultaneously with the output to the line and the transistor T15 for fixing the transfer I2i to the low potential by the holding node N2. Here, each transistor has a high breakdown voltage as a double-gate structure in which two transistors are arranged so as to withstand a boosted voltage caused by the clock signal having a high potential. Note that the high potential VGH is a voltage which is the same as or lower than the scanning signal line High potential although the transistor is turned on.
図14は、順走査時に表示駆動回路300に入力されるクロック信号等について示すタイミングチャートである。右側の表示駆動回路300には、4相クロック信号CK1_R、CK2_R、CK3_R及びCK4_Rが入力され、左側の表示駆動回路300には、右側とは異なる位相の4相クロック信号CK1_L、CK2_L、CK3_L及びCK4_Lが入力される。また、スタート信号VST_R及びVST_Lもそれぞれ異なるタイミングで入力される。図14には順走査時の信号が示されているが、逆走査時には、図14に示された順番とは逆に、CK4_R及びCK4_Lから順に立ち上がる信号となる。
FIG. 14 is a timing chart showing clock signals and the like input to the
次に、図13に戻り、表示駆動繰返段回路243の走査信号線G2iへ出力する動作について説明する。表示駆動繰返段回路243は、まず、リセット動作として、左側の表示駆動回路300のスタート信号VST_Lの信号のHigh電位を入力して、保持ノードN2の電位をHighに設定する。次に次段入力信号I2i−2のHigh電位が入力されることにより、まずトランジスタT7が導通し、ノードN2がLow電位(VGL)と接続され、Low電位となると共に、トランジスタT1が導通し、ノードN1がHigh電位となり維持されるため、High電位VGHがゲートに印加されているトランジスタT10を介して、ノードN1がHigh電位となり、トランジスタT5及びT14が導通する。
Next, returning to FIG. 13, the operation of the display drive repeating
引き続き、クロック信号CK1_LがHigh電位になると、走査信号線G2iには、High信号が出力された後、クロック信号CK1_Lの動作に追従して、Low信号が出力される。次に、CK3_LがHighになることにより、T3が導通し、ノードN2をHighに上げると共に、トランジスタT9が導通するため、ノードN1はLowに下げられる。N2のHigh電位によりトランジスタT6が導通することにより、走査信号線G2iは、Low電位(VGL)と接続され、Low電位に固定される。 Subsequently, when the clock signal CK1_L becomes a High potential, the High signal is output to the scanning signal line G2i, and then the Low signal is output following the operation of the clock signal CK1_L. Next, when CK3_L becomes High, T3 is turned on, the node N2 is raised to High, and the transistor T9 is turned on, so that the node N1 is lowered to Low. When the transistor T6 is turned on by the High potential of N2, the scanning signal line G2i is connected to the Low potential (VGL) and is fixed to the Low potential.
図15は、順走査におけるクロック信号と、そのクロック信号のHigh電位のタイミングでHigh電位が出力されるゲート信号線について示すタイミングチャートである。この図に示されるように、右側の表示駆動回路300からは、奇数の走査信号線G1、G3・・・Gm−1に対して順にHigh電位が出力される。そして、これらのHigh電位の出力の間のタイミングで左側の表示駆動回路300から偶数の走査信号線G2、G4・・・Gmに対して順にHigh電位が出力される。データ信号は、これらのHigh電位の出力に合わせてデータ信号線に出力される。
FIG. 15 is a timing chart showing the clock signal in the forward scan and the gate signal line from which the High potential is output at the timing of the High potential of the clock signal. As shown in this figure, the high potential is sequentially output from the
図16は、逆走査におけるクロック信号と、そのクロック信号のHigh電位のタイミングでHigh電位が出力されるゲート信号線について示すタイミングチャートである。この図に示されるように、図15とは逆に、左側の表示駆動回路300からは、偶数の走査信号線Gm、Gm−2・・・G2に対して順にHigh電位が出力される。そして、これらのHigh電位の出力の間のタイミングで右側の表示駆動回路300から奇数の走査信号線Gm−1、Gm−3・・・G1に対して順にHigh電位が出力される。
FIG. 16 is a timing chart showing the clock signal in the reverse scan and the gate signal line from which the High potential is output at the timing of the High potential of the clock signal. As shown in this figure, contrary to FIG. 15, the
このように、表示領域を挟むように配置された表示駆動回路を、偶数の走査信号線及び奇数の走査信号線について、それぞれ一方の回路からのみ駆動するようにしているため、配線数を抑えることができ、表示領域の外側の領域である額縁をより小さくすることができる。また、タッチパネル駆動回路についても表示領域を挟むように配置された一方の回路からのみ駆動するように構成してもよい。 In this way, the display drive circuit arranged so as to sandwich the display region is driven only from one circuit for each of the even-numbered scan signal lines and the odd-numbered scan signal lines, so that the number of wirings can be suppressed. The frame which is the area outside the display area can be made smaller. Further, the touch panel drive circuit may be configured to be driven only from one circuit arranged so as to sandwich the display region.
以上説明したように、上述の実施形態においては、表示駆動回路は、nMOSの単チャネルの構成であるため、トランジスタ回路の製造を簡略化しつつ、タッチパネル駆動回路及び表示駆動回路の両方を表示領域の対向する辺の外側に形成して、額縁領域を小さく抑えることができる。本実施形態においてはnMOSの単チャネルの構成としたが、pMOSの単チャネルの構成であってもよい。
つまり、本発明のタッチパネル付液晶表示装置において、タッチパネル駆動回路及び表示駆動回路は、nチャネル又はpチャネルのいずれか一方である単チャネルのトランジスタのみで構成されていてもよい。
As described above, in the above-described embodiment, since the display drive circuit has a single channel configuration of nMOS, both the touch panel drive circuit and the display drive circuit are arranged in the display area while simplifying the manufacture of the transistor circuit. The frame region can be kept small by forming outside the opposing sides. In the present embodiment, an nMOS single channel configuration is used, but a pMOS single channel configuration may be used.
That is, in the liquid crystal display device with a touch panel of the present invention, the touch panel drive circuit and the display drive circuit may be configured only by a single-channel transistor that is either n-channel or p-channel.
上述の実施形態においては、表示駆動回路を双方向走査可能な回路としたが、片方向のみ走査可能な回路であってもよい。また、上述の実施形態において具体的な表示駆動回路の一例を示したが、本発明が適用できる回路はこれに限られず、表示領域に配設された複数の走査信号線に対して順にHigh電位(アクティブ電位)を印加するシフトレジスタ回路であれば、これ以外の回路も適用することができる。 In the above embodiment, the display driving circuit is a circuit capable of bidirectional scanning, but may be a circuit capable of scanning only in one direction. In the above-described embodiment, an example of a specific display driving circuit has been described. However, a circuit to which the present invention can be applied is not limited to this, and a high potential is sequentially applied to a plurality of scanning signal lines arranged in the display region. Any other circuit can be used as long as it is a shift register circuit to which (active potential) is applied.
100 タッチパネル付液晶表示装置、110 上フレーム、120 下フレーム、200 タッチパネル付液晶表示パネル、202 表示領域、211 ガラス基板、212
画素電極、220 TFT基板、221 ガラス基板、223 検出電極、230 カラーフィルタ基板、231 液晶層、232 シール材、243 表示駆動繰返段回路、300 表示駆動回路、385 クロック信号線、400 タッチパネル駆動回路、402 タッチパネル駆動繰返段回路、403 タッチパネル駆動最終段回路、406 タッチパネル駆動繰返段回路、407 タッチパネル駆動繰返段回路、485 クロック信号線、490 切替スイッチ回路領域、492 切替スイッチ回路、495 スイッチ信号制御線。
100 liquid crystal display device with touch panel, 110 upper frame, 120 lower frame, 200 liquid crystal display panel with touch panel, 202 display area, 211 glass substrate, 212
Pixel electrode, 220 TFT substrate, 221 glass substrate, 223 detection electrode, 230 color filter substrate, 231 liquid crystal layer, 232 sealing material, 243 display drive repeating stage circuit, 300 display drive circuit, 385 clock signal line, 400 touch
Claims (5)
前記表示領域を一方向に横切るように延びる複数の電極であり、共通電位が印加されて前記画素電極との間で電界を形成することにより、液晶組成物の配向を制御すると共に、タッチ駆動パルスが印加されることでタッチ駆動電極として動作する共通電極と、
前記表示領域を横切るように、前記一方向とは異なる方向に延びる検出電極と、
前記表示パネルの前記表示領域の外側に配置され、前記共通電極のうち前記タッチ駆動電極として動作する共通電極を選択する選択信号を出力する期間選択回路と、
前記表示パネルの前記表示領域の外側に配置され、前記タッチ駆動パルスを出力する期間を示すタッチ駆動期間信号と、前記共通電位を出力する期間を示す共通電位期間信号とを出力する期間信号出力回路と、
前記表示パネルの前記表示領域の外側に配置され、前記共通電位と、前記タッチ駆動パルスのいずれを印加するかを切り替えるスイッチ回路と、
前記共通電位を前記スイッチ回路に供給する共通電位線と、
前記タッチ駆動パルスを前記スイッチ回路に供給するタッチ駆動パルス線と、
前記タッチ駆動期間信号を前記スイッチ回路に供給するタッチ駆動期間信号線と、
前記共通電位期間信号を前記スイッチ回路に供給する共通電位期間信号線とを有し、
前記スイッチ回路は、前記タッチ駆動期間信号により前記タッチ駆動パルスを前記共通電極に出力し、前記共通電位期間信号により前記共通電位を前記共通電極に出力すること、
を特徴とするタッチパネル付液晶表示装置。 A display panel having a display area in which pixel electrodes are arranged in a matrix;
A plurality of electrodes extending across the display area in one direction, and a common potential is applied to form an electric field between the pixel electrodes, thereby controlling the orientation of the liquid crystal composition and touch driving pulses. A common electrode that operates as a touch drive electrode by being applied,
A detection electrode extending in a direction different from the one direction so as to cross the display area;
A period selection circuit that is arranged outside the display area of the display panel and outputs a selection signal for selecting a common electrode that operates as the touch drive electrode among the common electrodes;
A period signal output circuit that is disposed outside the display area of the display panel and outputs a touch drive period signal indicating a period during which the touch drive pulse is output and a common potential period signal indicating a period during which the common potential is output. When,
A switch circuit that is arranged outside the display area of the display panel and switches between the common potential and the touch drive pulse;
A common potential line for supplying the common potential to the switch circuit;
A touch drive pulse line for supplying the touch drive pulse to the switch circuit;
A touch drive period signal line for supplying the touch drive period signal to the switch circuit;
A common potential period signal line for supplying the common potential period signal to the switch circuit;
The switch circuit outputs the touch drive pulse to the common electrode according to the touch drive period signal, and outputs the common potential to the common electrode according to the common potential period signal;
A liquid crystal display device with a touch panel.
前記期間選択回路は、nチャネル又はpチャネルのいずれか一方である単チャネルのトランジスタのみで構成されている、ことを特徴とするタッチパネル付液晶表示装置。 A liquid crystal display device with a touch panel according to claim 1,
The liquid crystal display device with a touch panel, wherein the period selection circuit includes only a single-channel transistor that is either n-channel or p-channel.
前記期間選択回路は、2相クロックを使用して動作する、ことを特徴とするタッチパネル付液晶表示装置。 A liquid crystal display device with a touch panel according to claim 1 or 2,
The liquid crystal display device with a touch panel, wherein the period selection circuit operates using a two-phase clock.
前記画素電極に信号を供給する表示駆動回路を備え、
前記表示駆動回路は、前記期間選択回路と前記スイッチ回路との間に形成され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 1 to 3,
A display driving circuit for supplying a signal to the pixel electrode;
The liquid crystal display device with a touch panel, wherein the display drive circuit is formed between the period selection circuit and the switch circuit.
前記表示領域は矩形であり、
当該タッチパネル付液晶表示装置は、さらに、前記矩形の表示領域の一辺の外側で、駆動用集積回路が配置される駆動用集積回路配置領域を備え、
前記駆動用集積回路から前記一辺と交差しないように前記表示領域の外側に延びる配線は、前記表示領域から遠い側から順に、前記タッチ駆動パルス用のクロック信号線、タッチ駆動期間信号線および共通電位期間信号線からなるスイッチ信号線、で並んでいる、ことを特徴とするタッチパネル付液晶表示装置。 A liquid crystal display device with a touch panel according to any one of claims 1 to 4,
The display area is rectangular;
The liquid crystal display device with a touch panel further includes a driving integrated circuit arrangement region in which driving integrated circuits are arranged outside one side of the rectangular display region,
Wirings extending from the driving integrated circuit to the outside of the display area so as not to cross the one side are, in order from the side far from the display area, the clock signal line for the touch driving pulse, the touch driving period signal line, and the common potential. A liquid crystal display device with a touch panel, which is lined up with switch signal lines including period signal lines.
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