(57)【要約】【課題】タッチスクリーン、タッチ検知装置及び駆動方法を提供する。【解決手段】表示モードでは共通電圧層となる第一導電層及び第一導電層とは電気的に絶縁される第二導電層を備える。前記第二導電層はソース線からなり、表示モードでは表示するデータを伝送させ、且つタッチ制御モードでは伝送電極線（ＴＸ）となる。第一導電層は複数の受信電極線（ＲＸ）及び複数のブロックを含み、これら前記ブロックは受信電極線の間に設置されると共に受信電極線により隔てられる。表示モードでは、受信電極線及びブロックは共通電圧に電気的に接続される。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示モードでは共通電圧層となる第一導電層と、
前記第一導電層とは電気的に絶縁され、ソース線からなり、表示モードでは表示するデータを伝送させ、且つタッチ制御モードでは伝送電極線（ＴＸ）となる第二導電層と、
前記第一導電層及び前記第二導電層の上に設けられる光制御層と、
表示モードでは表示するデータを前記ソース線に提供し、且つタッチ制御モードでは伝送信号を提供する駆動器とを備え、
前記第一導電層は複数の受信電極線（ＲＸ）及び複数のブロックを含み、これら前記ブロックはこれら前記受信電極線の間に設置されると共にこれら前記受信電極線により隔てられ、表示モードではこれら前記受信電極線及びこれら前記ブロックは共通電圧に電気的に接続されることを特徴とする、
タッチスクリーン。
【請求項２】
前記第一導電層の上に設置され、且つこれら前記ブロックに接続される複数の第一導電ブリッジをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーン。
【請求項３】
タッチ制御モードではこれら前記ブロックの少なくとも１つが浮動（ｆｌｏｔｉｎｇ）になり、且つこれら前記受信電極線（ＲＸ）がタッチ検知信号を受信させることを特徴とする、請求項２に記載のタッチスクリーン。
【請求項４】
これら前記受信電極線の上に設置され、但しこれら前記第一導電ブリッジには接続されない複数の導電メッシュと、これら前記導電メッシュに接続される複数の導電キーとをさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載のタッチスクリーン。
【請求項５】
これら前記ブロックの上に設置され、且つこれら前記導電メッシュ及び導電キーとは電気的に絶縁される複数のダミーメッシュをさらに備えることを特徴とする、請求項４に記載のタッチスクリーン。
【請求項６】
タッチ制御モードではこれら前記ブロックの少なくとも１つが浮動になり、これら前記受信電極線が既定電圧、接地或いは浮動に維持され、且つこれら前記導電メッシュがタッチ検知信号を受信させることを特徴とする、請求項４に記載のタッチスクリーン。
【請求項７】
各前記受信電極線は複数のセグメントを含み、その設置方向は前記ソース線に垂直になることを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーン。
【請求項８】
これら前記セグメントに電気的に接続される複数の第二導電ブリッジをさらに備えることを特徴とする、請求項７に記載のタッチスクリーン。
【請求項９】
タッチ制御モードでは、これら前記ブロックの少なくとも１つが浮動になり、これら前記受信電極線の下に位置されるソース線が既定電圧、接地或いは浮動に維持され、且つこれら前記導電メッシュがタッチ検知信号を受信させることを特徴とする、請求項８に記載のタッチスクリーン。
【請求項１０】
表示モードでは共通電圧層となる第一導電層と、
前記第一導電層とは電気的に絶縁され、ソース線からなり、表示モードでは表示するデータを伝送させ、且つタッチ制御モードでは伝送電極線（ＴＸ）となる第二導電層とを備え、
前記第一導電層は複数の受信電極線（ＲＸ）及び複数のブロックを含み、これら前記ブロックはこれら前記受信電極線の間に設置されると共にこれら前記受信電極線により隔てられ、表示モードではこれら前記受信電極線及びこれら前記ブロックに電気的は共通電圧に接続されることを特徴とする、
タッチ検知装置。
【請求項１１】
前記第一導電層の上に設置され、且つこれら前記ブロックに接続される複数の第一導電ブリッジをさらに備えることを特徴とする、請求項１０に記載のタッチ検知装置。
【請求項１２】
タッチ制御モードでは、これら前記ブロックの少なくとも１つが浮動になり、且つこれら前記受信電極線（ＲＸ）がタッチ検知信号を受信させることを特徴とする、請求項１１に記載のタッチ検知装置。
【請求項１３】
これら前記受信電極線の上に設置され、但しこれら前記第一導電ブリッジには接続されない複数の導電メッシュと、これら前記導電メッシュに接続される複数の導電キーとをさらに備えることを特徴とする、請求項１１に記載のタッチ検知装置。
【請求項１４】
これら前記ブロックの上に設置され、且つこれら前記導電メッシュ及び導電キーとは電気的に絶縁される複数のダミーメッシュをさらに備えることを特徴とする、請求項１３に記載のタッチ検知装置。
【請求項１５】
タッチ制御モードでは、これら前記ブロックの少なくとも１つが浮動になり、これら前記受信電極線が既定電圧、接地或いは浮動に維持され、且つこれら前記導電メッシュがタッチ検知信号を受信させることを特徴とする、請求項１３に記載のタッチ検知装置。
【請求項１６】
各前記受信電極線は複数のセグメントを含み、その設置方向は前記ソース線に垂直になることを特徴とする、請求項１０に記載のタッチ検知装置。
【請求項１７】
これら前記セグメントに電気的に接続される複数の第二導電ブリッジをさらに備えることを特徴とする、請求項１６に記載のタッチ検知装置。
【請求項１８】
タッチ制御モードでは、これら前記ブロックの少なくとも１つが浮動になり、これら前記受信電極線の下に位置されるソース線が既定電圧、接地或いは浮動に維持され、且つこれら前記導電メッシュがタッチ検知信号を受信させることを特徴とする、請求項１７に記載のタッチ検知装置。
【請求項１９】
タッチ検知装置は第一導電層及びソース線からなる第二導電層を備え、前記第一導電層は複数の受信電極線（ＲＸ）及び複数のブロックを含むタッチ検知装置の駆動方法であって、
表示モードでは、これら前記受信電極線及びこれら前記ブロックが共通電圧に電気的に接続されることと、
表示モードでは、前記ソース線により表示するデータが伝送されることと、
タッチ制御モードでは、これら前記ブロックの少なくとも１つが浮動になることと、を含むことを特徴とする、
タッチ検知装置の駆動方法。
【請求項２０】
タッチ制御モードでは、これら前記受信電極線（ＲＸ）がタッチ検知信号を受信させることをさらに含むことを特徴とする、請求項１９に記載のタッチ検知装置の駆動方法。
【請求項２１】
タッチ制御モードでは、これら前記受信電極線が既定電圧、接地或いは浮動（ｆｌｏｔｉｎｇ）に維持されることと、タッチ制御モードでは、複数の導電メッシュがタッチ検知信号を受信させ、これら前記導電メッシュはこれら前記受信電極線の上に設置されることとをさらに含むことを特徴とする、請求項１９に記載のタッチ検知装置の駆動方法。
【請求項２２】
タッチ制御モードでは、これら前記受信電極線の下のソース線が既定電圧、接地或いは浮動に維持されることと、タッチ制御モードでは、これら前記受信電極線がタッチ検知信号を受信させることとをさらに含むことを特徴とする、請求項１９に記載のタッチ検知装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部にタッチ検知装置が嵌装される液晶表示器に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチスクリーンはタッチ制御技術及び表示技術が結合されて形成される入出力装置であり、使用者は表示されるオブジェクトをインタラクティブに操作できる。
静静電容量式タッチパネルは常用されるタッチパネルであり、容量性カップリング効果を利用してタッチ位置の検知を行う。指がタッチパネルの表面をタッチすると、対応する位置の静電容量が変化するのを利用してタッチ位置の検知を行う。
【０００３】
なお、より薄いタッチスクリーンを製造するため、内部に嵌装する技術を用いてキャパシタを表示器内に製造し、１層或いは多層の層を省略させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の内部嵌装式タッチスクリーンでは、個別のフレームワーク或いはメカニズムを使用して表示部分及びタッチ制御部分をそれぞれ駆動させねばならない。このため、新型の内部嵌装式タッチスクリーンフレームワーク及びメカニズムにより、さらに小型化させてより高い駆動効率を実現する必要があった。
【０００５】
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に到った。
【０００６】
本発明は、以上の従来技術の課題を解決する為になされたものである。従って、本発明の目的は、内部にタッチ検知装置が嵌装される液晶表示器を提供し、小型化させた上で効率をより高める。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、上記目的を達成するための本発明は、本発明に係るタッチスクリーンは第一導電層と、第二導電層と、光制御層と、駆動器とを備える。第一導電層は表示モードでは共通電圧層となる。第二導電層は第一導電層とは電気的に絶縁され、且つソース線を備え、表示モードでは表示するデータを伝送させ、タッチ制御モードでは伝送電極線（ＴＸ）となる。光制御層は第一導電層及び第二導電層の上に設けられる。駆動器は表示モードでは表示するデータをソース線に提供し、且つタッチ制御モードでは伝送信号を提供する。第一導電層は複数の受信電極線（ＲＸ）及び複数のブロックを備え、これら前記ブロックは受信電極線の間に設置されると共に受信電極線により隔てられ、表示モードでは受信電極線及びブロックが共通電圧に電気的に接続される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スクリーンをより小型化させた上でより高い駆動効率を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係るタッチスクリーンを示す断面図である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態に係るタッチスクリーンを示す断面図である。
【図１Ｃ】本発明の第１実施形態に係るタッチスクリーンを示す断面図である。
【図２Ａ】図１に示す第一導電層を示す上面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示す部分の拡大図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態に係るタッチスクリーンの駆動タイミングチャートである。
【図３Ｂ】本発明の第１実施形態に係るタッチスクリーンの駆動タイミングチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係るタッチスクリーンの第一導電層を示す部分の上面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るタッチスクリーンの駆動タイミングチャートである。
【図６Ａ】本発明の第３実施形態に係るタッチスクリーンを示す断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す部分の拡大図である。
【図７Ａ】本発明の第３実施形態に係るタッチスクリーンを示す断面図である。
【図７Ｂ】本発明の第３実施形態に係るタッチスクリーンを示断面図である。
【図８Ａ】本発明の第３実施形態に係るタッチスクリーンを示す他の断面図である。
【図８Ｂ】本発明の第３実施形態に係るタッチスクリーンを示す他の断面図である。
【図９Ａ】本発明の第３実施形態に係るタッチスクリーンの駆動タイミングチャートである。
【図９Ｂ】本発明の第３実施形態に係るタッチスクリーンの駆動タイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。
【００１１】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の具体的な実施形態について添付図面に基づき説明する。図１Ａから図１Ｃは本発明の第１実施形態に係るタッチスクリーン１００を示す断面図である。
本実施形態に係るタッチスクリーン１００は内部にタッチ検知装置が嵌装される液晶表示器（ＬＣＤ）である。本実施形態によると、タッチスクリーン１００は第一導電層１１を備える。タッチスクリーン１００が表示モードの場合、第一導電層１１は液晶表示器の共通電圧（Ｖｃｏｍ）層となる。タッチスクリーン１００がタッチ制御モードの場合、第一導電層１１は受信電極層（ＲＸ）となる。図２Ａは図１の第一導電層１１の上面図を示し、図２Ｂは図２Ａの部分の拡大図を示す。
【００１２】
タッチスクリーン１００は第一導電層１１の下に設置されると共に第一導電層１１とは電気的に絶縁される第二導電層１２をさらに備える。第二導電層１２はソース（或いはデータ）線１２１を備え、薄膜トランジスタ１３にそれぞれ接続され、ソース（Ｓ）、ドレイン（Ｄ）及びゲート（Ｇ）で構成される。表示モードではソース線１２１（例えば図２ＡのＤ１からＤ１３）は表示するデータを伝送させ、タッチ制御モードではソース線１２１は伝送電極線（ＴＸ）となる（例えば図２ＡのＴＸ１からＴＸ１３）。
【００１３】
タッチスクリーン１００は、薄膜トランジスタ１３を載置させるための薄膜トランジスタ基板１４を備える（図１Ａ参照）。光制御層（例えば液晶層１５）は第一導電層１１の上に設けられる。液晶層１５の上にはカラーフィルター（ＣＦ）１６を有し、カラーフィルター基板１７の底表面に形成される。
【００１４】
本実施形態（及び続く実施形態）の第二導電層１２は第一導電層１１の下に設けられるが、然しながら他の実施形態では、両者の位置は交換可能である。
【００１５】
図２Ａに示すように、タッチスクリーン１００は駆動器２１を備える。表示モードでは駆動器２１は表示するデータを提供し、タッチ制御モードでは駆動器２１は伝送電極線（ＴＸ）となって伝送信号を提供する。
本実施形態の特徴に基づくと、第一導電層１１はソース線１２１に垂直になる複数の受信電極線（ＲＸ）１１１（例えば長形状）を備える。第一導電層１１は、受信電極線（ＲＸ）１１１の間に設置される複数のブロック１１２をさらに備える。これら前記ブロック１１２は受信電極線（ＲＸ）１１１により隔てられ、且つ（第一）導電ブリッジ１８Ａを介して相互に電気的に接続される。図１Ｂ及び図２Ｂに示すように、これら前記導電ブリッジ１８Ａは第一導電層１１の上に設置される。導電ブリッジ１８Ａに接続されるブロック１１２により列になる共通電圧Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ１３が形成される（図２Ａ参照）。また、図１Ｃに示すように、導電ブリッジ１８Ａはビア（ｖｉａ）１９Ａを通して第一導電層１１に電気的に接続される。表示モードでは、全ての受信電極線（ＲＸ）１１１及びブロック１１２はタッチ式Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２３及び共通電圧（Ｖｃｏｍ）制御ユニット２２により共通電圧に接続される。タッチ制御モードでは、ブロック１１２が浮動（ｆｌｏｔｉｎｇ）になり、受信電極線（ＲＸ）１１１（例えば、ＲＸ１〜ＲＸ２４）がタッチ検知信号を受信させ、タッチ式Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２３により処理が施される。
【００１６】
図３Ａは本発明の第１実施形態に係るタッチスクリーン１００の駆動タイミングチャートである。表示モードでは、駆動器２１はソース線１２１（例えばＤ１〜Ｄ１３）によりデータを提供し、且つ共通電圧（Ｖｃｏｍ）制御ユニット２２により全ての受信電極線（ＲＸ）１１１及びブロック１１２が共通電圧（Ｖｃｏｍ）に接続される。続いて、タッチ制御モードでは、駆動器２１は伝送電極線（ＴＸ）（例えば、ＴＸ１〜ＴＸ１３）により伝送信号を順に提供し、且つタッチ式Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２３により受信電極線（ＲＸ）１１１からのタッチ検知信号ＲＸの処理が行われる。共通電圧（Ｖｃｏｍ）制御ユニット２２はブロック１１２の制御を行い、浮動（即ち、ハイインピーダンスＨ‐Ｚ）にする。
図３Ｂは本発明の第１実施形態に係るタッチスクリーン１００の他の駆動タイミングチャートを例示する。タッチ制御モードでは、能動伝送信号に対応されるブロック１１２が浮動になり、他のブロックは既定電圧レベルに維持される。
【００１７】
＜第２実施形態＞
図４は本発明の第２実施形態に係るタッチスクリーン２００の第一導電層１１を示す部分の上面図である。本実施形態は第１実施形態に類似し、異なる点を下述する。
図４に示すように、受信電極線（ＲＸ）１１１の上には導電ブリッジ１８Ａ以外に、導電メッシュ（ｍｅｓｈ）１８Ｂが設置され、その末端が導電ブリッジ１８Ａに接続される。本実施形態によれば、導電メッシュ１８Ｂ及び導電ブリッジ１８Ａは同一の層に形成される。隣接する導電メッシュ１８Ｂは導電キー（ｌｉｎｋ）１８Ｃにより電気的に接続される。このほか、ブロック１１２の上には、導電メッシュ１８Ｂ及び導電キー１８Ｃとは相互に電気的に絶縁されるダミー（ｄｕｍｍｙ）メッシュがさらに設置される（図示せず）。
【００１８】
図５は本発明の第２実施形態に係るタッチスクリーン２００の駆動タイミングチャートである。表示モードでは、駆動器２１はソース線１２１（例えばＤ１〜Ｄ１３）によりデータを提供し、且つ共通電圧（Ｖｃｏｍ）制御ユニット２２は全ての受信電極線（ＲＸ）１１１、ブロック１１２及び導電メッシュ１８Ｂを共通電圧（Ｖｃｏｍ）に接続させる。続いて、タッチ制御モードでは、駆動器２１は伝送電極線（ＴＸ）（例えばＴＸ１〜ＴＸ１３）により伝送信号を順に提供し、且つタッチ式Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２３により導電メッシュ１８Ｂからのタッチ検知信号ＲＸの処理が行われる。
受信電極線（ＲＸ）１１１（例えばＶｃｏｍ１ａ‐１３ａ）は（タッチ式Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２３が提供する）既定電圧レベル、接地或いはハイインピーダンスに維持され、且つ共通電圧（Ｖｃｏｍ）制御ユニット２２によりブロック１１２（例えばＶｃｏｍ１ｂ‐２４Ｂ）が制御され、浮動になる（即ち、ハイインピーダンスＨ‐Ｚ）。
【００１９】
＜第３実施形態＞
図６Ａは本発明の第３実施形態に係るタッチスクリーン３００を示す断面図である。図６Ｂは図６Ａに示す部分の拡大図である。前述の長形状に比べると、本実施形態の受信電極線（ＲＸ）１１１は複数のセグメント（ｓｅｇｍｅｎｔ）を備え、（第二）導電ブリッジ１８Ｄにより電気的に接続される。
本実施形態では、図７Ａに示すように、導電ブリッジ１８Ｄはビア（ｖｉａ）１９Ａを通して第一導電層１１に電気的に接続され、且つ導電ブリッジ１８Ｄは第一導電層１１の上に設置され、図７Ｂに示すようになる。他の実施形態では、図８Ａに示すように、導電ブリッジ１８Ｄは第二導電層１２の下に設置され、且つ、図８Ｂに示すように、導電ブリッジ１８Ｄはビア（ｖｉａ）１９Ｂを通して第一導電層１１に電気的に接続される。
【００２０】
図９Ａは本発明の第３実施形態に係るタッチスクリーン３００の駆動タイミングチャートである。表示モードでは、駆動器２１はブロック１１２の下のソース線１２１（例えばＤ１〜Ｄ１３）及び受信電極線（ＲＸ）１１１の下のソース線１２１（例えばＤ１’〜Ｄ１３’）によりデータを提供し、且つ共通電圧（Ｖｃｏｍ）制御ユニット２２により全ての受信電極線（ＲＸ）１１１及びブロック１１２が共通電圧（Ｖｃｏｍ）に接続される。続いて、タッチ制御モードでは、駆動器２１はブロック１１２の下のソース線１２１（例えばＤ１〜Ｄ１３）により伝送（ＴＸ）信号（例えばＴＸ１〜ＴＸ１３）を順に提供し、受信電極線（ＲＸ）１１１の下のソース線１２１（例えばＤ１’〜Ｄ１３’）は既定電圧レベル、接地或いはハイインピーダンスに維持され、且つタッチ式Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２３により受信電極線（ＲＸ）１１１からのタッチ検知信号ＲＸの処理が行われる。共通電圧（Ｖｃｏｍ）制御ユニット２２によりブロック１１２（例えばＲＸ１〜２４）が制御され、浮動になる（即ち、ハイインピーダンスＨ−Ｚ）。
図９Ｂは本発明の第３実施形態に係るタッチスクリーン３００の他の駆動タイミングチャートである。タッチ制御モードでは、能動伝送信号に対応されるブロック１１２が浮動（ｆｌｏｔｉｎｇ）になり、他のブロックは既定電圧レベルに維持される。
【００２１】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００２２】
１００  タッチスクリーン
２００  タッチスクリーン
３００  タッチスクリーン
１１  第一導電層
１１１  受信電極線
１１２  ブロック
１２  第二導電層
１２１  ソース線
１３  薄膜トランジスタ
１４  薄膜トランジスタ基板
１５  液晶層
１６  カラーフィルター
１７  カラーフィルター基板
１８Ａ  （第一）導電ブリッジ
１８Ｂ  導電メッシュ
１８Ｃ  導電キー
１８Ｄ  （第二）導電ブリッジ
１９Ａ  ビア
１９Ｂ  ビア
２１  駆動器
２２  共通電圧制御ユニット
２３  タッチ式Ａ／Ｄ変換器
Ｓ  ソース
Ｇ  ゲート
Ｄ  ドレイン
Ｄ１〜Ｄ１３  ソース線
Ｄ１’〜Ｄ１３’  ソース線
ＴＸ１〜ＴＸ１３  伝送電極線
ＲＸ１〜ＲＸ２４  受信電極線
ＲＸ  タッチ検知信号
Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ１３  共通電圧
Ｖｃｏｍ１ａ〜１３ａ  共通電圧
Ｖｃｏｍ１ｂ〜２４ｂ  共通電圧
Ｖｃｏｍ  共通電圧
Ｈ−Ｚ  ハイインピーダンス
【図１Ａ】
2016081515.tif 000003
【図１Ｂ】
2016081515.tif 000004
【図１Ｃ】
2016081515.tif 000005
【図２Ａ】
2016081515.tif 000006
【図２Ｂ】
2016081515.tif 000007
【図３Ａ】
2016081515.tif 000008
【図３Ｂ】
2016081515.tif 000009
【図４】
2016081515.tif 000010
【図５】
2016081515.tif 000011
【図６Ａ】
2016081515.tif 000012
【図６Ｂ】
2016081515.tif 000013
【図７Ａ】
2016081515.tif 000014
【図７Ｂ】
2016081515.tif 000015
【図８Ａ】
2016081515.tif 000016
【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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