(57)【要約】【課題】本発明は静電容量式インセルタッチパネル及びディスプレイデバイスを開示する。【解決手段】タッチ検知電極がカラーフィルタ基板上に設けられ、ＴＦＴアレイ基板の共通電極層全体が、タッチ駆動電極として機能する複数のストリップ状構造に分割され、タッチ駆動電極が時分割方式で駆動されて、時分割方式でタッチ機能及びディスプレイ機能を達成する。本発明に係るタッチパネルにおいては、ＴＦＴアレイ基板の共通電極層の構造が、タッチ駆動電極を形成するように変更されるので、既存のＴＦＴアレイ基板の上に新たな膜を追加する必要がなく、共通電極層全体を複数のストリップ状構造に分割する追加プロセスを追加するだけでよく、製造コストが下がり、製造効率が上昇する。【選択図】図１
2014081935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタ基板と、ＴＦＴアレイ基板と、前記カラーフィルタ基板と前記ＴＦＴアレイ基板との間に封入された液晶層と、を含む静電容量式インセルタッチパネルであって、マトリクス状に配置された複数の画素ユニットが、前記ＴＦＴアレイ基板上に設けられていて、
前記カラーフィルタ基板が、前記複数の画素ユニットの列方向に沿って延伸する複数のタッチ検知電極を含み、
前記ＴＦＴアレイ基板が、前記複数の画素ユニットの行方向に沿って延伸する複数のタッチ駆動電極を含み、前記複数のタッチ駆動電極が共に前記ＴＦＴアレイ基板の共通電極層を構成し、
１フレームの画像を表示する期間内において、前記タッチ駆動電極が、時分割方式で共通電極信号及びタッチ走査信号を伝達するために用いられる、静電容量式インセルタッチパネル。
【請求項２】
前記複数のタッチ駆動電極の各々が、画素ユニットの複数の行に対応している、請求項１に記載の静電容量式インセルタッチパネル。
【請求項３】
前記ＴＦＴアレイ基板の画素ユニットの各二つの隣接する行が、画素ユニットの組を形成し、二つのゲート信号ラインが、前記画素ユニットの組における画素ユニットの二つの隣接する行の間に設けられて、前記画素ユニットの二つの隣接する行にそれぞれゲート走査信号を提供する、請求項２に記載の静電容量式インセルタッチパネル。
【請求項４】
共通電極信号ラインが、二つの隣接する画素ユニットの組と組と間のギャップに設けられ、前記共通電極信号ラインが、対応するタッチ駆動電極に電気的に接続されている、請求項３に記載の静電容量式インセルタッチパネル。
【請求項５】
前記複数のタッチ駆動電極の各々が、前記画素ユニットの開口領域に対応する箇所においてスリット状ＩＴＯ電極を有するように構成されていて、前記複数のタッチ駆動電極が、前記ＴＦＴアレイ基板の画素電極の上方に配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の静電容量式インセルタッチパネル。
【請求項６】
前記複数のタッチ検知電極が、前記カラーフィルタ基板のベース基板とカラー樹脂層との間に配置され、又は、前記液晶層に向き合う前記カラーフィルタ基板のカラー樹脂層の表面上に配置されている、請求項１に記載の静電容量式インセルタッチパネル。
【請求項７】
前記複数のタッチ検知電極の各々が、前記ＴＦＴアレイ基板上の画素ユニットの二つの隣接する列の間に配置された突起を有する少なくとも一つの縦方向検知サブ電極を含む、請求項６に記載の静電容量式インセルタッチパネル。
【請求項８】
前記複数のタッチ検知電極の各々が、前記ＴＦＴアレイ基板上の画素ユニットの二つの隣接する行の間のゲート信号ラインに配置された突起を有する少なくとも一つの横方向検知サブ電極を含み、同一のタッチ検知電極の全ての縦方向検知サブ電極が、前記横方向検知サブ電極を介して電気的に接続されている、請求項７に記載の静電容量式インセルタッチパネル。
【請求項９】
前記タッチ検知電極がＩＴＯ電極又は金属電極を含む、請求項７又は８に記載の静電容量式インセルタッチパネル。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の静電容量式インセルタッチパネルを含むディスプレイデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ技術の分野に係り、特に静電容量式インセルタッチスクリーン及びディスプレイデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ技術の急速な発展に伴い、タッチパネルが徐々に人々の生活に行きわたってきている。現状では、タッチパネルは、構造によって、アドオンモードタッチパネル、オンセルタッチパネル、インセルタッチパネルに分類される。ここで、アドオンモードタッチパネルに関しては、タッチパネル及び液晶ディスプレイスクリーンが別々に製造されて、互いに結合されて、タッチ機能を備えた液晶ディスプレイスクリーンが提供される。アドオンモードタッチパネルは、高い製造コスト、低い光透過率、及び厚いモジュール等の欠点を有する。インセルタッチパネルに関しては、タッチパネルのタッチ電極が液晶ディスプレイスクリーン内部に埋め込まれるため、モジュール全体を薄くすることができ、タッチパネルの製造コストを大幅に減らすことができるので、主要なパネル製造業者に好まれている。
【０００３】
既存の静電容量式インセルタッチパネルは、既存の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ，ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレイ基板上にタッチ走査ライン及びタッチ検知ラインを直接設けることによって得られ、つまり、異なる平面上で交差させた二層のストリップ状ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ，インジウム錫酸化物）電極が、ＴＦＴアレイ基板の表面上に形成されて、これら二層のＩＴＯ電極がそれぞれタッチパネルのタッチ駆動ライン及びタッチ検知ラインとして機能して、誘導キャパシタが、異なる平面上の二層のＩＴＯ電極の交点に形成される。タッチパネルの動作プロセスは以下の通りである：  タッチ駆動信号が、タッチ駆動ラインとして機能するＩＴＯ電極に印加されると、誘導キャパシタを介して結合されたタッチ検知ラインからの電圧信号が検出される。このプロセスにおいて、人体がタッチパネルに接触すると、人体の電場が誘導キャパシタに作用して、誘導キャパシタのキャパシタンスが変化して、タッチ検知ラインからの結合電圧信号を変化させる。電圧信号の変化に基づいて、タッチ点の位置を決定することができる。
【０００４】
上述の静電容量式インセルタッチパネルを設計する際、既存のＴＦＴアレイ基板上に新たな膜を追加する必要があり、これは、ＴＦＴアレイ基板の構造を複雑にする。ＴＦＴアレイ基板を製造する際に新たなプロセスを追加する必要もあり、これは製造コストを増加させる。そして、上記静電容量式インセルタッチパネルを設計する際には、二つの駆動チップを同時に用いてタッチ駆動及びディスプレイ駆動をそれぞれ達成する必要があり、これはコストを増加させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、低コストの静電容量式インセルタッチパネルを実現するための静電容量式インセルタッチパネル及びディスプレイデバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る静電容量式インセルタッチパネルは、カラーフィルタ基板と、ＴＦＴアレイ基板と、カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板との間に封入された液晶層とを含み、マトリクス状に配置された複数の画素ユニットがＴＦＴアレイ基板上に設けられていて、カラーフィルタ基板が、複数の画素ユニットの列方向に沿って延伸する複数のタッチ検知電極を含み、ＴＦＴアレイ基板が、複数の画素ユニットの行方向に沿って延伸する複数のタッチ駆動電極を含み、複数のタッチ駆動電極が共にＴＦＴアレイ基板の共通電極層を構成し、１フレームの画像を表示する期間内において、タッチ駆動電極が、共通電極信号及びタッチ走査信号を時分割方式で伝達するために使用される。
【０００７】
本発明に係るディスプレイデバイスは、本発明によって提供された静電容量式インセルタッチパネルを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の有利な効果は以下の通りである。
【０００９】
本発明に係る静電容量式インセルタッチパネル及びディスプレイデバイスにおいては、タッチ検知電極がカラーフィルタ基板上に設けられ、ＴＦＴアレイ基板の共通電極層全体が、複数のタッチ駆動電極として機能するために複数のストリップ状構造に分割されて、複数のタッチ駆動電極が、時分割方式で駆動されて、タッチ機能及びディスプレイ機能が時分割方式で達成される。本発明に係るタッチパネルにおいては、ＴＦＴアレイ基板の共通電極層の構造が変更されて、複数のタッチ駆動電極が形成され、変更された共通電極層が共通電極機能及びタッチ駆動機能の両方を達成するので、既存のＴＦＴアレイ基板上に新たな膜を追加する必要がなく、結果としてのＴＦＴアレイ基板が単純な構造になり、共通電極層全体を複数のストリップ状構造に分割する追加プロセスのみが必要となるので、製造コストが低下して、製造効率が上昇する。更に、タッチ機能及びディスプレイ機能が時分割方式で駆動されるので、一方では、ディスプレイ機能を駆動するためのチップと、タッチ機能を駆動するためのチップと互いに集積することができて、製造コストが更に低下し、他方では、時分割駆動によって、ディスプレイ機能とタッチ機能との間の相互干渉も減少させることができて、画像の質及びタッチ精度を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る静電容量式インセルタッチパネルの構造の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るタッチパネルの駆動タイミング図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るタッチ駆動電極の概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るＴＦＴアレイ基板の一例の構造の概略図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るＴＦＴアレイ基板の他の例の構造の概略図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るタッチ検知電極の概略図である。
【図７】液晶セルを形成するように整列された後の本発明の一実施形態に係るカラーフィルタ基板及びＴＦＴアレイ基板の構造の概略図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るタッチパネルの配線レイアウトである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
現状において、広視野角を提供する液晶ディスプレイ技術として主に、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈ）技術と、ＡＤＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓｕｐｅｒ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ  Ｓｗｉｔｃｈ）技術とが挙げられ、ＡＤＳ技術では、同一平面上のスリット電極のエッジ間に発生する電場と、スリット電極の層とプレート電極の層との間に発生する電場とによって、多次元電場が形成されて、スリット電極間にあり且つプレート電極の真上にある多様な配向の液晶分子を回転させて、ＬＣＤの仕事効率を改善して、光透過率を上昇させている。ＡＤＳ技術は、ＴＦＴ‐ＬＣＤ製品の画像の質を改善することができ、高解像度、高光透過率、低消費電力、広視野角、高開口率、低色差、押しむらの無さ等の利点を得ることができる。
【００１２】
本発明は、従来のＡＤＳ技術、及びＡＬＤ技術における重要な改善（つまり、高開口率（ｈｉｇｈ  ａｐｅｒｔｕｒｅ  ｒａｔｉｏ）ＡＤＳ（ＨＡＤＳ））に基づいた新規静電容量式インセルタッチパネルを提案する。
【００１３】
以下、本発明に係る静電容量式インセルタッチパネル及びディスプレイデバイスの具体的な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図面において、各層又は膜の厚さ及び形状は、ＴＦＴアレイ基板又はカラーフィルタ基板の実際の比率を反映したものではなく、本発明の内容を概略的に示すためのものである。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る静電容量式インセルタッチパネルの垂直断面図である。図１に示されるように、本発明のこの実施形態に係る静電容量式インセルタッチパネルは、カラーフィルタ基板１と、ＴＦＴアレイ基板２と、カラーフィルタ基板１とＴＦＴアレイ基板２との間に封入された液晶層３とを含み、マトリクス状に配置された複数の画素ユニット４が、ＴＦＴアレイ基板２上に設けられ、カラーフィルタ基板１には、複数の画素ユニット４の列方向に沿って延伸する複数のタッチ検知電極５が設けられ、ＴＦＴアレイ基板２には、複数の画素ユニット４の行方向に沿って延伸する複数のタッチ駆動電極６が設けられ、全てのタッチ駆動電極６が、ＴＦＴアレイ基板の共通電極層を構成し、１フレームの画像の表示するための期間内において、複数のタッチ駆動電極６が、共通電極信号及びタッチ走査信号を時分割方式で伝達するために用いられる。
【００１６】
一般的に、従来のＡＤＳ方式の液晶パネルのＴＦＴアレイ基板の上において、共通電極は、プレート電極として機能する下部層（ベース基板に近い）に配置され、画素電極は、スリット電極として機能する上部層（液晶層に近い）に配置されて、絶縁層が、画素電極と共通電極との間に設けられる。しかしながら、ＨＡＤＳ方式の液晶パネルのＴＦＴアレイ基板の上において、画素電極が、プレート電極として機能する下部層（ベース基板に近い）に配置されて、共通電極が、スリット電極として機能する上部層（液晶層に近い）に配置されて、絶縁層が、画素電極と共通電極との間に設けられる。
【００１７】
従って、本発明の一実施形態に係るタッチパネルでは、タッチパネルを用いた液晶ディスプレイパネルの具体的な方式に応じて、共通電極層を構成するタッチ駆動電極６の各々を、画素ユニット４の開口領域に対応する箇所において、スリット状のＩＴＯ電極構造又はプレート状のＩＴＯ構造を有するように構成することができる。つまり、図３に示されるように、ＨＡＤＳ方式では、各タッチ駆動電極６が、液晶ディスプレイの要求を満たすようにスリット状ＩＴＯ電極で構成されて、タッチ駆動電極６が、画素電極のスリット領域を通過することができ、カラーフィルタ基板上のタッチ検知電極５と共に誘導キャパシタを形成する。ＡＤＳ方式及びＨＡＤＳ方式の液晶パネルの具合的な構造は従来技術に属するものであるので、それに関連する説明については省略する。
【００１８】
また、タッチ駆動電極を伝わる電気信号に対するＴＦＴアレイ基板上における他の信号（ゲート信号ライン、データ信号ライン、又は画素電極上における電気信号等）の干渉を減らすため、全てのタッチ駆動電極６によって構成された共通電極層は一般的に、ＴＦＴアレイ基板の画素電極の上方に設けられて、つまり、他の信号がタッチ駆動電極６に干渉する問題を可能な限り回避するために、ＨＡＤＳ方式が採用される。
【００１９】
ＬＣＤディスプレイ方式では、一定の電圧信号が共通電極層に印加され、異なる電気信号が、ＴＦＴスイッチを介して画素電極に印加されて、共通電極及び画素電極によって発生させた電場が液晶分子の回転を制御するようにする。本発明の一実施形態に係る上記静電容量式インセルタッチパネルでは、ＴＦＴアレイ基板の共通電極層全体が、タッチ駆動電極として機能する複数のストリップ状構造に分割されて、タッチ駆動電極が時分割方式で駆動されて、時分割方式でタッチ機能及びディスプレイ機能が達成される。ＴＦＴアレイ基板の共通電極層の構造が、共通電極機能及びタッチ駆動機能の両方を同時に達成するように変更されるので、既存のＴＦＴアレイ基板の上に新たな膜を追加する必要がなく、共通電極層全体を複数のストリップ状構造に分割する追加プロセスを加えることだけでよく、製造コストが低下して、製造効率が上昇する。更に、タッチ機能及びディスプレイ機能が時分割方式で駆動されるので、一方では、ディスプレイ機能を駆動するためのチップ及びタッチ機能を駆動するためのチップを集積することができて、更に製造コストが下がり、他方では、ディスプレイ機能とタッチ機能との間の相互干渉を、時分割駆動によって減少させることができて、画像の質及びタッチ精度を改善することができる。
【００２０】
以下、上記タッチパネルの共通電極層の具体的な構造について詳細に説明する。
【００２１】
特定の実施形態では、必要とされるタッチ精度に応じて、共通電極層が、適切な幅の複数のタッチ駆動電極６に分割される。一般的に、各タッチ駆動電極６の幅が２ｍｍから６ｍｍの範囲内である事が好ましい。更に、タッチパネルのタッチ精度は一般的にミリメートルのオーダであり、液晶ディスプレイスクリーンのディスプレイ精度はマイクロメートルのオーダであることからわかるように、ディスプレイ精度はタッチ精度よりも顕著に高い。従って、各タッチ駆動電極６は、一般的に、画素ユニット４の複数の行に対応するが（例えば、図１に示されるように、一つのタッチ駆動電極６が画素ユニット４の二つの行に対応する）、これは本願において限定されるものではない。
【００２２】
また、本発明の一実施形態に係る上記タッチパネルのタッチ駆動電極６は、タッチ機能及びディスプレイ機能の両方を提供するので、タッチ駆動電極６が、時分割駆動用の設計を採用する必要がある。例えば、図２に示される駆動タイミング図において、１フレーム（Ｖ−ｓｙｎｃ）における前半の１１．７ｍｓをディスプレイ用に用いることができ、この期間中に、Ｇａｔｅ  １、…、Ｇａｔｅ  ｎがライン毎に走査されて、タッチ駆動電極が共通電極として機能して、タッチ駆動電極に接続されたＩＣチップによって一定の共通電極信号が印加されて、ディスプレイ機能が得られる。１フレームおける後半の５ｍｓを、タッチ検出用に用いることができて、この期間中に、タッチ走査信号Ｔ１、Ｔ２、…、Ｔｎが、タッチ駆動電極に接続されたＩＣチップによって、タッチ駆動電極にそれぞれ印加されて、タッチ検知電極が、タッチ検知信号Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒｎをそれぞれ検出して、タッチ機能が達成される。上記例は、１フレームにおいて、ディスプレイ機能を駆動するのに用いられる時間と、タッチ機能を駆動するのに用いられる時間との比を単に例示するものであり、実際には、その比は、信号周波数に対するＩＣチップの性能に応じて決定されるものであり、これは本願において限定されるものではない。
【００２３】
以下、上記タッチパネルの共通電極層のタッチ駆動電極６に信号を導入する方法について詳細に説明する。
【００２４】
具体的な実施形態では、共通電極層が、画素ユニット４の行方向に沿って延伸する複数のタッチ駆動電極６に分割されているので、各タッチ駆動電極６に対応する信号ラインが、ＴＦＴアレイ基板の周辺部に配置され得て、タッチ機能及びディスプレイ機能を発揮する際に、対応する電気信号がそれぞれ信号ラインに入力される。上記信号導入方法では、電気信号が、周辺部においてタッチ駆動電極６に入力されるので、タッチ駆動電極６を大型タッチパネルに適用した際に、タッチ駆動電極６に対して伝達される不安定な信号の問題が生じる傾向にある。大型タッチパネルにおける信号伝達の安定性を確保するため、各タッチ駆動電極６に対応する金属信号ラインを、ＴＦＴアレイ基板上に別途配置することができて、タッチ駆動電極６への信号の導入機能が達成される。しかしながら、別途配置された金属信号ラインは、液晶ディスプレイスクリーンのディスプレイ領域の一部を占めて、開口率が低下する。
【００２５】
好ましくは、大型タッチディスプレイパネルの開口率を最大にすることを保証しながら、タッチ駆動電極６上の電気信号を最大限安定化するために、本発明の実施形態に係るタッチパネルのＴＦＴアレイ基板上の画素ユニットの構造は、図４に示される構造を採用することができて、ＴＦＴアレイ基板上の画素ユニットの各二つの隣接する行が、画素ユニットの組を構成し、二つのゲート信号ライン（例えば、図４に示されるＧａｔｅ１とＧａｔｅ２、Ｇａｔｅ３とＧａｔｅ４）が、画素ユニット４の二つの隣接する行の間に設けられて、画素ユニットのこれら二つの行にそれぞれゲート走査信号を提供する。そこで、画素ユニット４の二つの隣接する行に対するＴＦＴスイッチを併せて設計することができて、ＴＦＴスイッチ及びゲート信号ラインをブロックするブラックマトリクスの面積をそれに応じて減らすことができて、タッチディスプレイパネルの開口率の上昇が促進される。
【００２６】
更に、画素ユニット４の二つの隣接する行のゲート信号ライン及びＴＦＴスイッチの位置が、図４の画素ユニットにおいては変更されていて、二つの隣接する画素ユニットの組と組との間のゲート信号ライン用の領域を維持することができる。従って、図４に示されるように、維持された領域（つまり、二つの隣接する画素ユニットの組と組との間のギャップ）において、共通電極信号ラインＶ‐ｃｏｍ１、Ｖ‐ｃｏｍ２、Ｖ‐ｃｏｍ３が、ゲート信号ラインＧａｔｅ１とＧａｔｅ２、Ｇａｔｅ３とＧａｔｅ４と同一面内に設けられる。これら共通電極信号ラインは、ビアホールを介して対応するタッチ駆動電極６に電気的に接続されて、それらに信号を印加して、大型タッチディスプレイパネルの開口率を最大にすることを保証しながら、タッチ駆動電極６上の電気信号を最大限安定化させる。
【００２７】
更に、共通電極層は一般的にＩＴＯ材料製であり、ＩＴＯ材料の抵抗が比較的高いので、共通電極層の各電極の抵抗を低下させて、共通電極層の各電極に対して伝達される電気信号の信号対ノイズ比（ＳＮＲ，ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）を増大させるため、共通電極層の電極を、複数のビアホールを介してそれぞれ対応する共通電極信号ラインに電気的に接続することができる。これは、並列に接続される共通電極信号ラインによって構成された複数の金属抵抗器及びＩＴＯ電極を作ることと等価であり、各電極の抵抗を最大限低下させることができ、各電極に対して伝達される信号のＳＮＲを上昇させることができる。
【００２８】
更に、図４に示されるように、二つの隣接する画素ユニットの組と組との間に設けられるＩＴＯ共通電極が存在しないが、二つの隣接する画素ユニットの組と組との間の領域内に追加的に設けられた共通電極信号ラインが共通電極信号を補うことができて、隣接する画素電極と共に電場を発生させて、液晶分子の正常な偏向を保証する。
【００２９】
特定の一実施形態では、各タッチ駆動電極６に対応する画素ユニットの行の数に応じて、対応する共通電極信号ラインを設定し得る。例えば、図４に示されるように、一つのタッチ駆動電極６が画素ユニットの四つの行に対応して、三つの共通電極信号ラインＶ‐ｃｏｍ１、Ｖ‐ｃｏｍ２、Ｖ‐ｃｏｍ３のうち一つを選択して、共通電極信号を提供することができる。また、特定の一実施形態では、上記三つの共通電極信号ラインＶ‐ｃｏｍ１、Ｖ‐ｃｏｍ２、Ｖ‐ｃｏｍ３のうち一つのみを設けて、他の二つの共通電極信号ラインを設けないことが可能であり、開口率を最大にすることが保証される。他の例を挙げると、図５に示されるように、二つのタッチ駆動電極６ａ、６ｂの各々が、画素ユニットの二つの行に対応して、二つの共通電極信号ラインＶ‐ｃｏｍ１、Ｖ‐ｃｏｍ２の一方が選択されて、タッチ駆動電極６ａに共通電極信号を提供して、二つの共通電極信号ラインＶ‐ｃｏｍ１、Ｖ‐ｃｏｍ２の一方が選択されて、タッチ駆動電極６ｂに共通電極信号を提供することができる。共通電極信号ラインＶ‐ｃｏｍ２に関しては、タッチ駆動電極６ａ及び６ｂの一方のみに接続されて、単一の電極に共通電極信号を提供することができ、又は、タッチ駆動電極６ａ及びタッチ駆動電極６ｂに同時に接続されて、それら両方に共通電極信号を提供することができる。特定の一実施形態では、具体的なタッチ精度に応じて、共通電極信号ラインと対応するタッチ駆動電極との間の接続関係を設計する必要があり、共通電極信号ラインの数及び位置は、タッチパネルのサイズに応じて選択的に設定され得るが、これは本願において限定されるものではない。
【００３０】
以下、本発明に係るタッチパネルのカラーフィルタ基板上に設けられたタッチ検知電極の具体的な構造について、詳細に説明する。
【００３１】
特定の一実施形態では、カラーフィルタ基板１上に配置されたタッチ検知電極５が、カラーフィルタ基板１のベース基板とカラー樹脂層との間に配置されるか、又は、液晶層３に向き合うカラーフィルタ基板１のカラー樹脂層の表面上に配置され得る。
【００３２】
特に、各タッチ検知電極５は、少なくとも一つの縦方向検知サブ電極で構成される。図６に示されるように、一つのタッチ検知電極５は、三つの縦方向検知サブ電極で構成されて、タッチ検知電極５は一般的に、カラーフィルタ基板１のブラックマトリクスに対応する領域状上に配置されるので、タッチパネルの開口率に影響しない。こうして、各縦方向検知サブ電極５は、ＴＦＴアレイ基板２上の画素ユニットの二つの隣接する列の間に位置する突起を有し、つまり、各縦方向検知サブ電極５は、ＴＦＴアレイ基板２上のデータ信号ラインに対応する。
【００３３】
更に、各タッチ検知電極５は、同一のタッチ検知電極５の全ての縦方向検知サブ電極を接続する少なくとも一つの横方向検知サブ電極７を含み、つまり、同一のタッチ検知電極５の全ての縦方向検知サブ電極は、横方向検知サブ電極７を介して電気的に接続される。同様に、タッチパネルの開口率に影響を与えないため、各横方向検知サブ電極７は、ＴＦＴアレイ基板２上の画素ユニット４の二つの隣接する行の間のゲート信号ラインに配置された突起を有し、つまり、各横方向検知サブ電極が、ＴＦＴアレイ基板２上の二つの隣接するゲート信号ラインに対応する。各タッチ検知電極５に配置された横方向検知サブ電極７は、タッチ駆動電極６とタッチ検知電極５との間の誘導キャパシタンスを増大させて、タッチ検知電極５によるタッチ信号の検出を促進することができる。
【００３４】
特定の一実施形態では、各タッチ検知電極５の幅、各タッチ検知電極５に含まれる横方向検知サブ電極７及び縦方向検知サブ電極５の数及び密度を、要求されるタッチ精度に応じて設定することができるが、その説明については省略する。
【００３５】
図７は、一緒に組み立てられたカラーフィルタ基板１とＴＦＴアレイ基板２との概略図を示す。カラーフィルタ基板１上に配置されたタッチ検知電極５が画素ユニット４をブロックしないので、タッチ検知電極５はＩＴＯ電極でも金属電極でもよく、タッチ検知電極５が金属電極によって形成される場合、タッチ検知電極５の抵抗を効率的に低下させることができる。図１は、図７の線Ａ‐Ａ’に沿った断面図を示す。
【００３６】
図８は、カラーフィルタ基板及びＴＦＴアレイ基板を整列させて液晶セルを形成した後の本発明の実施形態に係るタッチパネルの配線図である。図８においては、明確性のため、各タッチ検知電極５は、ストリップ状の電極構造として描かれていて、その実際の構造は、図６に示されるグリッド状構造と同様である。図８から、タッチ検知電極５とタッチ駆動電極６との間に誘導キャパシタが形成されるのを見て取ることができ、その誘導キャパシタのキャパシタンスは、タッチ検知電極５及びタッチ駆動電極６の密度を調整することによって、調整され得る。
【００３７】
同一の革新的コンセプトに基づき、本発明は、本発明の実施形態に係る上記静電容量式インセルタッチパネルを含むディスプレイデバイスも提供し、そのディスプレイデバイスの実施については、上記静電容量式インセルタッチパネルの実施形態を参照することができるので、その説明については省略する。
【００３８】
本発明に係る静電容量式インセルタッチパネル及びディスプレイデバイスにおいては、タッチ検知電極がカラーフィルタ基板上に設けられ、ＴＦＴアレイ基板の共通電極層全体が、タッチ駆動電極として機能するために複数のストリップ状構造に分割されて、タッチ駆動電極が、時分割方式で駆動されて、タッチ機能及びディスプレイ機能が時分割方式で達成される。本発明に係るタッチパネルにおいては、ＴＦＴアレイ基板の共通電極層の構造が変更されて、タッチ駆動電極が形成され、変更された共通電極層が共通電極機能及びタッチ駆動機能の両方を有するので、既存のＴＦＴアレイ基板上に新たな膜を追加する必要がなく、結果としてのＴＦＴアレイ基板が単純な構造になり、共通電極層全体を複数のストリップ状構造に分割する追加プロセスのみが必要となるので、製造コストが低下して、製造効率が上昇する。更に、タッチ機能及びディスプレイ機能が時分割方式で駆動されるので、一方では、ディスプレイ機能を駆動するためのチップと、タッチ機能を駆動するためのチップと互いに集積することができて、製造コストが更に低下し、他方では、時分割駆動によって、ディスプレイ機能とタッチ機能との間の相互干渉も減少させることができて、画像の質及びタッチ精度を改善することができる。
【００３９】
当業者が、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、本発明に対する多様な変更及び修正を行うことができるのは明らかである。本発明は、こうした変更及び修正が特許請求の範囲及びその等価物に属するのであれば、それらを含むものである。
【符号の説明】
【００４０】
１  カラーフィルタ基板
２  アレイ基板
３  液晶層
４  画素ユニット
５  タッチ検知電極
６  タッチ駆動電極
７  横方向検知サブ電極
【図１】
2014081935.tif 000003
【図２】
2014081935.tif 000004
【図３】
2014081935.tif 000005
【図４】
2014081935.tif 000006
【図５】
2014081935.tif 000007
【図６】
2014081935.tif 000008
【図７】
2014081935.tif 000009
【図８】
2014081935.tif 000010
【外国語明細書】
2014081935000001.pdf