タッチパネル式液晶表示器
【課題】 本発明は押圧位置を直接に検出できるタッチパネル式液晶表示パネルを提供する。
【解決手段】データ信号電圧を生成するソースドライバー１０４と、スキャン信号を生成するゲートドライバー１０２と、マトリックス型に配列される複数の画素ユニット２００と、複数の検知回路２１０と、複数の検知回路２１０に出力された動的電流を比較してその発信元を判断する判断ユニット１０８とを含む液晶表示器において、該複数の画素ユニット２００はいずれも、データ信号電圧を導通させるスイッチトランジスター２０２と、データ信号電圧に基づいて複数の液晶分子の配列を調整する液晶容量とを含み、該複数の検知回路２１０はいずれも、固定電圧端による所定の固定電圧を導通させる第一トランジスター２１１と、動的電圧を生成する感知ユニットと、動的電圧に基づいて動的電流を生成する第二トランジスター２１２と、動的電流を導通させる第三トランジスターと２１３を含む。
【解決手段】データ信号電圧を生成するソースドライバー１０４と、スキャン信号を生成するゲートドライバー１０２と、マトリックス型に配列される複数の画素ユニット２００と、複数の検知回路２１０と、複数の検知回路２１０に出力された動的電流を比較してその発信元を判断する判断ユニット１０８とを含む液晶表示器において、該複数の画素ユニット２００はいずれも、データ信号電圧を導通させるスイッチトランジスター２０２と、データ信号電圧に基づいて複数の液晶分子の配列を調整する液晶容量とを含み、該複数の検知回路２１０はいずれも、固定電圧端による所定の固定電圧を導通させる第一トランジスター２１１と、動的電圧を生成する感知ユニットと、動的電圧に基づいて動的電流を生成する第二トランジスター２１２と、動的電流を導通させる第三トランジスターと２１３を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は液晶表示器に関し、特にタッチパネル式液晶表示器に関する。
【背景技術】
【０００２】
民生用電子製品の分野では、最先端の表示器を搭載することが強調される場合が多い。特に液晶表示器は、テレビ、携帯電話、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント）、デジタルカメラ、モニターないしノートパソコンなどの電子装置において、高解像度カラーディスプレイとして役割を果たすことが多く見られる。
【０００３】
携帯及び使用上の便利性に鑑みて、業界はタッチパネル式の液晶表示器の開発にも力を入れている。そのうち、抵抗膜式や静電容量式の従来のタッチパネル式液晶パネルは、表示パネルの上に抵抗・容量を設け、これを用いて押圧点の電圧値を検出し、押圧の位置座標を判断する。しかし、パネルの上に抵抗・容量を設けると、パネルが厚くなり、光透過率も低下しかねない。それに代わって、液晶表示パネルの周辺に光源及び対応する光学検知素子を大量に設置し、光源が発した光を光学検知素子で検出し、押圧点の位置座標を判断する光学式タッチパネルも開発されている。このようなパネルは、光透過率が低下することはないが、製品サイズの縮小が困難であるため、携帯型電子製品には不向きである。
【０００４】
したがって、前記検知素子を液晶パネルに組み込むことは、液晶表示器の軽量化・コンパクト化に役立ち、液晶表示器の薄型化に資すると考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は上記従来の問題を解決するため、押圧位置を直接に検出できるタッチパネル式液晶表示パネルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明者は従来の技術に見られる欠点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、下記の装置によって、本発明の課題が解決される点に着眼し、かかる知見に基づき本発明を完成させた。
以下、この発明について具体的に説明する。
【０００７】
請求項１に記載する、データ信号電圧を生成するソースドライバーと、スキャン信号を生成するゲートドライバーと、マトリックス型に配列される複数の画素ユニットと、複数の画素ユニットにそれぞれ電気的に接続される複数の検知回路と、複数の検知回路に結合され、複数の検知回路に出力された動的電流を比較して動的電流の発信元を判断する判断ユニットとを含む液晶表示器においては、該複数の画素ユニットはいずれも、スキャン信号によりオンにされるときにデータ信号電圧を導通させるスイッチトランジスターと、複数の液晶分子を包含し、スイッチトランジスターに結合される一端と、共通電圧端に結合されるその他の一端を有し、データ信号電圧に基づいて複数の液晶分子の配列を調整する液晶容量とを含み、該複数の検知回路はいずれも、固定電圧端に結合され、制御信号によりオンにされるときに固定電圧端による所定の固定電圧を導通させる第一トランジスターと、第一トランジスターに結合され、動的電圧を生成する感知ユニットと、感知ユニットに結合され、動的電圧に基づいて動的電流を生成する第二トランジスターと、第二トランジスターに結合され、オンにされるときに動的電流を導通させる第三トランジスターとを含む。
【０００８】
請求項１０に記載する、データ信号電圧を生成するソースドライバーと、スキャン信号を生成するゲートドライバーと、マトリックス型に配列される複数の画素ユニットと、複数の画素ユニットにそれぞれ電気的に接続される複数の検知回路と、複数の検知回路に結合され、複数の検知回路に出力された動的電流を比較して動的電流の発信元を判断する判断ユニットとを含む液晶表示器においては、該複数の画素ユニットはいずれも、スキャン信号によりオンにされるときにデータ信号電圧を導通させるスイッチトランジスターと、データ信号電圧に基づいて複数の液晶分子の配列を調整する液晶容量とを含み、該複数の検知回路はいずれも、固定電圧端に結合され、制御信号電圧によりオンにされるときに固定電圧端による固定電圧を導通させる第一トランジスターと、第一トランジスターに結合され、動的電圧を生成する感知ユニットと、感知ユニットに結合され、オンにされるときに動的電圧に基づいて動的電流を生成する第二トランジスターとを含む。
【０００９】
請求項１８に記載する、データ信号電圧を生成するソースドライバーと、スキャン信号を生成するゲートドライバーと、マトリックス型に配列される複数の画素ユニットと、複数の画素ユニットにそれぞれ電気的に接続される複数の検知回路と、複数の検知回路に出力された判断電圧信号を比較して複数の検知回路のうち１つの位置を判断する決定ユニットとを含む液晶表示器においては、該複数の画素ユニットはいずれも、スキャン信号によりオンにされるときにデータ信号電圧を導通させるスイッチトランジスターと、データ信号電圧に基づいて複数の液晶分子の配列を調整する液晶容量とを含み、該複数の検知回路はいずれも、動的電圧を生成する感知ユニットと、制御信号電圧によりオンにされるときに動的電圧に基づいて動的電流を生成するトランジスターと、動的電流を判断電圧信号に変換する変換回路とを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は液晶表示器において、複数の感知ユニットを液晶表示パネルに組み込んで、更に複数の検知回路を設け、各感知ユニットの出力電圧の変化を検出する。そうすれば、液晶表示パネル内の押圧されたタッチ式容量の座標は、この電圧の変化に基づいて判断できる。感知ユニットが液晶表示パネルに組み込まれているため、液晶表示器は重量とサイズが削減され、薄型化は容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明による液晶表示器を示す説明図である。
【図２】この発明の実施例１による液晶表示パネルの一部回路を示す説明図である。
【図３】図２に示す感知ユニットの押圧時の状態を示す説明図である。
【図４】図３に示すタッチ式容量において、電圧と容量値の関係を時間別に示す説明図である。
【図５】図２に示す各信号線のタイミング図である。
【図６】導通電流とトランジスターのゲート電圧間の関係を示す説明図である。
【図７】図２に示す判断ユニットのブロック図である。
【図８】この発明の実施例２による液晶表示パネルの一部回路を示す説明図である。
【図９】図８に示す各信号線のタイミング図である。
【図１０】この発明の実施例３による液晶表示パネルの一部回路を示す説明図である。
【図１１】図１０に示す各信号線のタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照する。図１はこの発明による液晶表示器を示す説明図である。液晶表示器１００はゲートドライバー１０２、ソースドライバー１０４、固定電圧ユニット１０６、判断ユニット１０８及び液晶表示パネル１１０を含む。ゲートドライバー１０２はスキャン信号を生成し、これをスキャンラインＧ１−ＧＮを介して液晶表示パネル１１０に送信する。ソースドライバー１０４はデータ信号電圧を生成し、これをデータラインＤ１−ＤＭを介して液晶表示パネル１１０に送信する。固定電圧ユニット１０６は固定電圧を生成し、これを伝送線Ｒ１−ＲＰを介して液晶表示パネル１１０に送信する。伝送線Ｂ１−ＢＱを介して液晶表示パネル１１０に結合される判断ユニット１０８は、液晶表示パネル１１０の押圧位置を検出できる。
【実施例１】
【００１３】
図２を参照する。図２はこの発明の実施例１による液晶表示パネルの一部回路を示す説明図である。液晶表示パネル１１０は複数の画素ユニット２００と、これに結合される複数の検知回路２１０とを含む。注意すべきは、複数の検知回路２１０は液晶表示パネル１１０に均一に配置されており、その数量は画素ユニット２００の数量より少ないか、またはこれに等しい。画素ユニット２００はいずれもスイッチトランジスター２０２と、保存容量２０４と、液晶容量２０６とを含む。液晶容量２０６は、共通電圧端Ｖｃｏｍに接続される電極と、スイッチトランジスター２０２に接続される電極を有し、両電極の間には液晶分子が設けられている。ゲートドライバー１０２からスキャンラインＧｎ−１を介して送信されてきたスキャン信号をゲートで受信すると、スイッチトランジスター２０２は、データラインＤｎを介してソースドライバー１０４によるデータ信号電圧を液晶容量２０６に送信する。そうすると液晶容量２０６の液晶分子は、共通電圧端Ｖｃｏｍによる共通電圧とデータ信号電圧間の電圧差に基づいて配列方向が変えられ、これによって光透過率も変化するようになる。保存容量２０４はデータ信号電圧を保存し、スイッチトランジスター２０２のオフ時においても液晶容量２０６がデータ信号電圧と共通電圧間の電圧差を保持できるようにし、液晶分子の光透過率を一定にする。検知回路２１０は、第一トランジスター２１１、第二トランジスター２１２、第三トランジスター２１３、及び感知ユニットを含み、そのうち感知ユニットは特定期間内に動的電圧を生成してノードＹに印加する。本実施例は感知ユニットとしてタッチ式容量Ｃｖを利用する。このタッチ式容量Ｃｖの値の変化に基づき電圧を出力すれば、ノードＹに印加する電圧は動的電圧となる。
【００１４】
図２、図３及び図４を参照する。図３は図２に示す感知ユニットの押圧時の状態を示す説明図であり、図４は図３に示すタッチ式容量において、電圧と容量値の関係を時間別に示す説明図である。前述のとおり、本実施例では、タッチ式容量Ｃｖである感知ユニットは液晶表示パネル１１０に形成されている。詳しく言えば、タッチ式容量Ｃｖは、液晶表示パネル１１０の両導電ガラス基板２５０、２５２に形成されている。タッチ式容量Ｃｖは一端が第一トランジスター２１１（すなわちノードＹ）に電気的に接続され、その他の一端が固定電圧端に電気的に接続され、固定電圧を供給する。本実施例では、固定電圧端と液晶容量２０６は共通電圧端Ｖｃｏｍを共用している。図に示すように、液晶表示パネル１１０が押圧されない時点ｔ１では、両導電ガラス基板２５０、２５２に印加される電圧差は１０Ｖであり、タッチ式容量Ｃｖの両電極間の距離ｄは３μｍであり、容量値は０．４１ｐｆである。導電ガラス基板２５０に指やスタイラスで外力Ａをかける時点ｔ２では、タッチ式容量Ｃｖの両電極間の距離ｄは２μｍとなり、その間の液晶分子の配列方向も変化するようになる。タッチ式容量Ｃｖが距離ｄに反比例するとともに、液晶分子の配列方向にも関係しているため、時点ｔ２での容量値は０．５０ｐｆとなる。また、タッチ式容量Ｃｖに保存される電荷Ｑが一定であるため、両導電ガラス基板２５０、２５２間の電圧差は８．２Ｖ（8.2*0.5=10*0.41）となる。その後、時点ｔ３になって、外力Ａが消えると、両導電ガラス基板２５０、２５２間の距離ｄは３μｍに戻り、容量値と両導電ガラス基板２５０、２５２間の電圧差もそれぞれ０．４１ｐｆと１０Ｖに戻る。
【００１５】
図２と図５を参照する。図５は図２に示す各信号線のタイミング図である。図に示すように、時点Ｔ０では、ゲートドライバー１０２によるスキャン信号はスキャンラインＧｎ−１を介してスイッチトランジスター２０２をオンにする。そうすると、ソースドライバー１０４によるデータ信号電圧はデータラインＤｎとスイッチトランジスター２０２を介して液晶容量２０６に送信されることとなる。時点Ｔ１では、ゲートドライバー１０２によるスキャン信号はスキャンラインＧｎを介して第一トランジスター２１１をオンにする。そうすると、伝送線Ｒｎは固定電圧（１０Ｖ）を第一トランジスター２１１を介してノードＹに送信し、それとともにタッチ式容量Ｃｖ（感知ユニット）はこの固定電圧を保存し、スキャンラインＧｎのスキャン信号によって第一トランジスター２１１が再びオンにされるときまで、ノードＹの電圧Ｖｙを１０Ｖに保持する。また、時点Ｔ２−Ｔ３の間には、第二トランジスター２１２のゲートがノードＹに電気的に接続されているため、上記固定電圧は第二トランジスター２１２をオンにし、第二トランジスター２１２は電圧Ｖｙに基づき、下記式１に沿って電流Ｉｄｓを生成する。
［式１］
【数１】
【００１６】
上記Ｋは定数であり、Ｖｔｈはトランジスターの閾値電圧であり、Ｖｇはトランジスターのゲート電圧であり、Ｖｄはトランジスターのドレイン電圧である。時点Ｔ２では、ゲートドライバー１０２によるスキャン信号はスキャンラインＧｎ−１を介して、スイッチトランジスター２０２と第三トランジスター２１３を同時にオンにする。そうすると、第二トランジスター２１２のゲート電圧（すなわちノードＹの電圧）は１０Ｖとなり、ドレイン電圧は前記共通電圧端Ｖｃｏｍによる共通電圧となる。そのため、電流Ｉｄｓは一定の値となり、オンにされた第三トランジスター２１３によって伝送線Ｂｎに送信され、更に伝送線Ｂｎを介して判断ユニット１０８に受信される。
【００１７】
次に時点Ｔ３では、スキャンラインＧｎによるスキャン信号は第一トランジスター２１１を再びオンにし、固定電圧ユニット１０６による固定電圧に基づきノードＹの電圧を１０Ｖに保持する。時点Ｔ４では、前記図３と図４に示すように、外力によりタッチ式容量Ｃｖの容量値が増えると、ノードＹの電圧Ｖｙは低くなり、それと同時に第二トランジスター２１２の導通電流Ｉｄｓも低くなる（式１参照）。図６を参照する。図６は導通電流Ｉｄｓとトランジスターのゲート電圧Ｖｇ間の関係を示す説明図である。その後、時点Ｔ５になると、スキャンラインＧｎ−１で送信されるスキャン信号は第三トランジスター２１３を再びオンにし、伝送線Ｂｎを介して導通電流Ｉｄｓを判断ユニット１０８に送信する。
【００１８】
図７を参照する。図７は図２に示す判断ユニット１０８のブロック図である。判断ユニット１０８は複数の積分回路１０８２と、複数のアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１０８４と、決定ユニット１０８６を含む。これら複数の積分回路１０８２は伝送線Ｂｎに結合されている。スイッチユニット１０８８がオフにされたとき、積分回路１０８２の出力Ｖｏｕｔは下記式２で算出される。
［式２］
【数２】
【００１９】
言い換えれば、積分回路１０８２は、時点Ｔ５−Ｔ６間の電流Ｉｄｓ変化を計算し、その結果を出力ＶｏｕｔとしてＡＤＣ１０８４に出力する。ＡＤＣ１０８４は、この出力Ｖｏｕｔが所定値を超えたかどうかによって、各々異なる判断信号を決定ユニット１０８６に送信する。決定ユニット１０８６は各ＡＤＣ１０８４の出力を受信し、これに基づき押圧された検知回路２１０を判断し、液晶表示パネル１１０内、押圧された検知回路２１０に対応する座標を判断する。
タッチ式容量Ｃｖの容量値はそれに加える外力の大きさによって変化し、検知回路２１０の第二トランジスター２１２の出力電流Ｉｄｓも容量値によって変化する。したがって、積分回路１０８２の出力Ｖｏｕｔは外力の大きさによって決められる。積分回路１０８２を決定ユニット１０８６に接続すれば、決定ユニット１０８６は各積分回路１０８２の出力電圧Ｖｏｕｔに基づき、押圧点の座標と加えられた外力の大きさを判断できる。
【００２０】
注意すべきは、図２に示す第一トランジスター２１１のゲートとスキャンラインＧｎは、ノードＣＴＲＬのところで結合されている。すなわち、各検知回路で検出される感知ユニットの出力電圧の変化周期は、液晶表示器の走査周波数と一致している。例えば、液晶表示器の走査周波数が６０Ｈｚであれば、各検知回路の検知は１６．６７ｍｓ（１／６０）ごとに１回行われる。また、別の実施例として、第一トランジスター２１１と第三トランジスター２１３のゲートを制御信号発生器（非表示）に結合することも可能である。そのほか、検知回路の検知間隔を１００ｍｓやその他の値に設定することも可能である。つまり、制御信号発生器は、前記検知回路の検知周期（１６．６７ｍｓごとに１回）に限らず、１００ｍｓごとに制御信号電圧を生成し、第一トランジスターのゲートと第三トランジスターに送信してもよい。
【実施例２】
【００２１】
図８を参照する。図８はこの発明の実施例２による液晶表示パネルの一部回路を示す説明図である。本実施例では、液晶表示パネル３００は複数の画素ユニット２００と、これに結合される複数の検知回路３１０とを含む。注意すべきは、複数の検知回路３１０は液晶表示パネル３００に均一に配置されており、その数量は画素ユニット２００の数量より少ないか、またはこれに等しい。画素ユニット２００はスイッチトランジスター２０２と、保存容量２０４と、液晶容量２０６を含み、その動作は図２に示す実施例１と同様であり、ここで説明を省略する。検知回路３１０は、第一トランジスター３１１、第二トランジスター３１２、及び感知ユニットを含み、そのうち感知ユニットは特定期間内に動的電圧を生成してノードＹに印加する。本実施例は感知ユニットとしてタッチ式容量Ｃｖを利用する。このタッチ式容量Ｃｖの値の変化に基づき電圧を出力すれば、ノードＹに印加する電圧は動的電圧となる。タッチ式容量Ｃｖの動作は前掲図３と図４に示されるとおりであり、ここで説明を省略する。
【００２２】
図８と図９を参照する。図９は図８に示す各信号線のタイミング図である。図に示すように、時点Ｔ０では、ゲートドライバー１０２によるスキャン信号はスキャンラインＧｎ−１を介してスイッチトランジスター２０２をオンにする。そうすると、ソースドライバー１０４によるデータ信号電圧は、データラインＤｎとスイッチトランジスター２０２を介して、液晶容量２０６に送信されることとなる。時点Ｔ１では、ゲートドライバー１０２によるスキャン信号は、スキャンラインＧｎを介して第一トランジスター３１１をオンにする。そうすると、伝送線Ｒｎは第一トランジスター３１１を介して固定電圧（１０Ｖ）をノードＹに送信し、それとともにタッチ式容量Ｃｖ（感知ユニット）はこの固定電圧を保存し、スキャンラインＧｎのスキャン信号によって第一トランジスター３１１が再びオンにされるときまで、ノードＹの電圧Ｖｙを１０Ｖに保持する。時点Ｔ２−Ｔ３の間には、第二トランジスター３１２のゲートとスイッチトランジスター２０２のゲートが、いずれもスキャンラインＧｎ−１に電気的に接続されているので、上記固定電圧は第二トランジスター３１２をオンにし、第二トランジスター３１２は電圧Ｖｙに基づき、前記式１に沿って電流Ｉｄｓを生成する。前記式１を参照する。電流ＩｄｓはノードＹの電圧Ｖｙに関係しているため、ノードＹの電圧Ｖｙを１０Ｖに保持すると、電流Ｉｄｓも一定となる。次に、時点Ｔ２では、ゲートドライバー１０２によるスキャン信号はスキャンラインＧｎ−１を介して、スイッチトランジスター２０２と第二トランジスター３１２を同時にオンにする。そうすると、オンにされた第二トランジスター３１２は電流Ｉｄｓを伝送線Ｂｎに送信し、この電流Ｉｄｓは後に判断ユニット１０８に受信される。
【００２３】
時点Ｔ３では、スキャンラインＧｎによるスキャン信号は第一トランジスター３１１を再びオンにし、ノードＹの電圧を１０Ｖに保持する。時点Ｔ４では、前記図３と図４に示すように、外力によりタッチ式容量Ｃｖの容量値が増えると、ノードＹの電圧Ｖｙは低くなり、それと同時に第二トランジスター３１２の導通電流Ｉｄｓも低くなる（式１参照）。その後、時点Ｔ５になると、スキャンラインＧｎ−１で送信されるスキャン信号は第二トランジスター３１２を再びオンにし、伝送線Ｂｎを介して導通電流Ｉｄｓを判断ユニット１０８に送信する。
【００２４】
最後に図７に示すように、判断ユニット１０８は導通電流Ｉｄｓに基づき、押圧された検知回路３１０を判断し、液晶表示パネル３００の中、押圧された検知回路３１０に対応する座標を判断する。
【００２５】
また、別の実施例として、第一トランジスター３１１のゲートと第二トランジスター３１２のゲートを制御信号発生器（非表示）に結合することも可能である。そのほか、検知回路の検知間隔を１００ｍｓやその他の値に設定することも可能である。つまり、制御信号発生器は、前記検知回路の検知周期（１６．６７ｍｓごとに１回）に限らず、１００ｍｓごとに制御信号電圧を生成し、第一トランジスターのゲートと第二トランジスターのゲートに送信してもよい。
【実施例３】
【００２６】
図１０を参照する。図１０はこの発明の実施例３による液晶表示パネルの一部回路を示す説明図である。本実施例では、液晶表示パネル４００は複数の画素ユニット２００と、これに結合される複数の検知回路４１０とを含む。注意すべきは、複数の検知回路４１０は液晶表示パネル４００に均一に配置されており、その数量は画素ユニット２００の数量より少ないか、またはこれに等しい。画素ユニット２００はスイッチトランジスター２０２と、保存容量２０４と、液晶容量２０６を含み、その動作は図２に示す実施例１と同様であり、ここで説明を省略する。検知回路４１０は、トランジスター４１１、変換回路４１２、及び感知ユニットを含む。そのうち変換回路４１２は演算増幅器４１４と、帰還容量Ｃｆと、スイッチユニット４１６を含む。演算増幅器４１４は第一入力端４２１、第二入力端４２２、及び出力端４２３を有し、そのうち第一入力端４２１は、直流基準電圧を供給する基準電圧端Ｖｒｅｆに結合されている。本実施例では、基準電圧は５Ｖとされ、上記変換回路４１２は積分回路とみなしてよい。スキャンラインＧｎにスキャン信号が送信されているとき、スイッチユニット４１６はオフにされる。それに反して、スキャンラインＧｎにスキャン信号が送信されていない場合では、スイッチユニット４１６はオンにされ、第二入力端４２２と出力端４２３は短絡となる。感知ユニットは特定期間内に動的電圧を生成してノードＹに印加する。本実施例は感知ユニットとしてタッチ式容量Ｃｖを利用する。このタッチ式容量Ｃｖの値の変化に基づき電圧を出力すれば、ノードＹに印加する電圧は動的電圧となる。タッチ式容量Ｃｖの動作は前掲図３と図４に示されるとおりであり、ここで説明を省略する。
【００２７】
図１０と図１１を参照する。図１１は図１０に示す各信号線のタイミング図である。図に示すように、時点Ｔ０では、ゲートドライバー１０２によるスキャン信号はスキャンラインＧｎを介して、スイッチトランジスター２０２をオンにする。そうすると、ソースドライバー１０４によるデータ信号電圧は、データラインＤｎとスイッチトランジスター２０２を介して液晶容量２０６に送信され、ゲートドライバー１０２によるスキャン信号は、スキャンラインＧｎを介してトランジスター４１１をオンにし、ノードＹの電位と演算増幅器４１４の第二入力端４２２の電位を一致させる（すなわち基準電圧Ｖｒｅｆ＝５Ｖ）。この場合、スイッチユニット４１６がオンにされているため、演算増幅器４１４の出力端４２３の電圧も５Ｖとなる。
【００２８】
時点Ｔ０−Ｔ１の間、前記図３と図４に示すように、外力によってタッチ式容量Ｃｖの容量値が増えると、ノードＹの電圧Ｖｙは低くなり、それと同時にトランジスター４１１の導通電流Ｉｄｓも低くなる（式１参照）。その後、時点Ｔ１になると、スキャンラインＧｎで送信されるスキャン信号はトランジスター４１１を再びオンにし、導通電流Ｉｄｓを帰還容量Ｃｆに充電し、演算増幅器４１４の出力端４２３の電圧Ｖｏｕｔを上昇させる。一方、決定ユニット（非表示）は、各検知回路で送信される電圧Ｖｏｕｔに基づいて押圧された検知回路４１０を判断し、液晶表示パネル４００の中、押圧された検知回路４１０に対応する座標を判断する。
【００２９】
以上はこの発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【符号の説明】
【００３０】
100、300、400 液晶表示器
102 ゲートドライバー
104 ソースドライバー
106 固定電圧ユニット
108 判断ユニット
110 液晶表示パネル
200 画素ユニット
202 スイッチトランジスター
204 保存容量
206 液晶容量
210 検知回路
211、311 第一トランジスター
212、312 第二トランジスター
213 第三トランジスター
250、252 導電ガラス基板
410 検知回路
411 トランジスター
412、1082 積分回路
414 演算増幅器
416、1088 スイッチユニット
421、422 入力端
423 出力端
1084 ＡＤＣ
1086 決定ユニット
Bn、Rn 伝送線
Cv タッチ式容量
Dn データライン
Gn スキャンライン
Vcom 共通電圧
【技術分野】
【０００１】
この発明は液晶表示器に関し、特にタッチパネル式液晶表示器に関する。
【背景技術】
【０００２】
民生用電子製品の分野では、最先端の表示器を搭載することが強調される場合が多い。特に液晶表示器は、テレビ、携帯電話、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント）、デジタルカメラ、モニターないしノートパソコンなどの電子装置において、高解像度カラーディスプレイとして役割を果たすことが多く見られる。
【０００３】
携帯及び使用上の便利性に鑑みて、業界はタッチパネル式の液晶表示器の開発にも力を入れている。そのうち、抵抗膜式や静電容量式の従来のタッチパネル式液晶パネルは、表示パネルの上に抵抗・容量を設け、これを用いて押圧点の電圧値を検出し、押圧の位置座標を判断する。しかし、パネルの上に抵抗・容量を設けると、パネルが厚くなり、光透過率も低下しかねない。それに代わって、液晶表示パネルの周辺に光源及び対応する光学検知素子を大量に設置し、光源が発した光を光学検知素子で検出し、押圧点の位置座標を判断する光学式タッチパネルも開発されている。このようなパネルは、光透過率が低下することはないが、製品サイズの縮小が困難であるため、携帯型電子製品には不向きである。
【０００４】
したがって、前記検知素子を液晶パネルに組み込むことは、液晶表示器の軽量化・コンパクト化に役立ち、液晶表示器の薄型化に資すると考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は上記従来の問題を解決するため、押圧位置を直接に検出できるタッチパネル式液晶表示パネルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明者は従来の技術に見られる欠点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、下記の装置によって、本発明の課題が解決される点に着眼し、かかる知見に基づき本発明を完成させた。
以下、この発明について具体的に説明する。
【０００７】
請求項１に記載する、データ信号電圧を生成するソースドライバーと、スキャン信号を生成するゲートドライバーと、マトリックス型に配列される複数の画素ユニットと、複数の画素ユニットにそれぞれ電気的に接続される複数の検知回路と、複数の検知回路に結合され、複数の検知回路に出力された動的電流を比較して動的電流の発信元を判断する判断ユニットとを含む液晶表示器においては、該複数の画素ユニットはいずれも、スキャン信号によりオンにされるときにデータ信号電圧を導通させるスイッチトランジスターと、複数の液晶分子を包含し、スイッチトランジスターに結合される一端と、共通電圧端に結合されるその他の一端を有し、データ信号電圧に基づいて複数の液晶分子の配列を調整する液晶容量とを含み、該複数の検知回路はいずれも、固定電圧端に結合され、制御信号によりオンにされるときに固定電圧端による所定の固定電圧を導通させる第一トランジスターと、第一トランジスターに結合され、動的電圧を生成する感知ユニットと、感知ユニットに結合され、動的電圧に基づいて動的電流を生成する第二トランジスターと、第二トランジスターに結合され、オンにされるときに動的電流を導通させる第三トランジスターとを含む。
【０００８】
請求項１０に記載する、データ信号電圧を生成するソースドライバーと、スキャン信号を生成するゲートドライバーと、マトリックス型に配列される複数の画素ユニットと、複数の画素ユニットにそれぞれ電気的に接続される複数の検知回路と、複数の検知回路に結合され、複数の検知回路に出力された動的電流を比較して動的電流の発信元を判断する判断ユニットとを含む液晶表示器においては、該複数の画素ユニットはいずれも、スキャン信号によりオンにされるときにデータ信号電圧を導通させるスイッチトランジスターと、データ信号電圧に基づいて複数の液晶分子の配列を調整する液晶容量とを含み、該複数の検知回路はいずれも、固定電圧端に結合され、制御信号電圧によりオンにされるときに固定電圧端による固定電圧を導通させる第一トランジスターと、第一トランジスターに結合され、動的電圧を生成する感知ユニットと、感知ユニットに結合され、オンにされるときに動的電圧に基づいて動的電流を生成する第二トランジスターとを含む。
【０００９】
請求項１８に記載する、データ信号電圧を生成するソースドライバーと、スキャン信号を生成するゲートドライバーと、マトリックス型に配列される複数の画素ユニットと、複数の画素ユニットにそれぞれ電気的に接続される複数の検知回路と、複数の検知回路に出力された判断電圧信号を比較して複数の検知回路のうち１つの位置を判断する決定ユニットとを含む液晶表示器においては、該複数の画素ユニットはいずれも、スキャン信号によりオンにされるときにデータ信号電圧を導通させるスイッチトランジスターと、データ信号電圧に基づいて複数の液晶分子の配列を調整する液晶容量とを含み、該複数の検知回路はいずれも、動的電圧を生成する感知ユニットと、制御信号電圧によりオンにされるときに動的電圧に基づいて動的電流を生成するトランジスターと、動的電流を判断電圧信号に変換する変換回路とを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は液晶表示器において、複数の感知ユニットを液晶表示パネルに組み込んで、更に複数の検知回路を設け、各感知ユニットの出力電圧の変化を検出する。そうすれば、液晶表示パネル内の押圧されたタッチ式容量の座標は、この電圧の変化に基づいて判断できる。感知ユニットが液晶表示パネルに組み込まれているため、液晶表示器は重量とサイズが削減され、薄型化は容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明による液晶表示器を示す説明図である。
【図２】この発明の実施例１による液晶表示パネルの一部回路を示す説明図である。
【図３】図２に示す感知ユニットの押圧時の状態を示す説明図である。
【図４】図３に示すタッチ式容量において、電圧と容量値の関係を時間別に示す説明図である。
【図５】図２に示す各信号線のタイミング図である。
【図６】導通電流とトランジスターのゲート電圧間の関係を示す説明図である。
【図７】図２に示す判断ユニットのブロック図である。
【図８】この発明の実施例２による液晶表示パネルの一部回路を示す説明図である。
【図９】図８に示す各信号線のタイミング図である。
【図１０】この発明の実施例３による液晶表示パネルの一部回路を示す説明図である。
【図１１】図１０に示す各信号線のタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照する。図１はこの発明による液晶表示器を示す説明図である。液晶表示器１００はゲートドライバー１０２、ソースドライバー１０４、固定電圧ユニット１０６、判断ユニット１０８及び液晶表示パネル１１０を含む。ゲートドライバー１０２はスキャン信号を生成し、これをスキャンラインＧ１−ＧＮを介して液晶表示パネル１１０に送信する。ソースドライバー１０４はデータ信号電圧を生成し、これをデータラインＤ１−ＤＭを介して液晶表示パネル１１０に送信する。固定電圧ユニット１０６は固定電圧を生成し、これを伝送線Ｒ１−ＲＰを介して液晶表示パネル１１０に送信する。伝送線Ｂ１−ＢＱを介して液晶表示パネル１１０に結合される判断ユニット１０８は、液晶表示パネル１１０の押圧位置を検出できる。
【実施例１】
【００１３】
図２を参照する。図２はこの発明の実施例１による液晶表示パネルの一部回路を示す説明図である。液晶表示パネル１１０は複数の画素ユニット２００と、これに結合される複数の検知回路２１０とを含む。注意すべきは、複数の検知回路２１０は液晶表示パネル１１０に均一に配置されており、その数量は画素ユニット２００の数量より少ないか、またはこれに等しい。画素ユニット２００はいずれもスイッチトランジスター２０２と、保存容量２０４と、液晶容量２０６とを含む。液晶容量２０６は、共通電圧端Ｖｃｏｍに接続される電極と、スイッチトランジスター２０２に接続される電極を有し、両電極の間には液晶分子が設けられている。ゲートドライバー１０２からスキャンラインＧｎ−１を介して送信されてきたスキャン信号をゲートで受信すると、スイッチトランジスター２０２は、データラインＤｎを介してソースドライバー１０４によるデータ信号電圧を液晶容量２０６に送信する。そうすると液晶容量２０６の液晶分子は、共通電圧端Ｖｃｏｍによる共通電圧とデータ信号電圧間の電圧差に基づいて配列方向が変えられ、これによって光透過率も変化するようになる。保存容量２０４はデータ信号電圧を保存し、スイッチトランジスター２０２のオフ時においても液晶容量２０６がデータ信号電圧と共通電圧間の電圧差を保持できるようにし、液晶分子の光透過率を一定にする。検知回路２１０は、第一トランジスター２１１、第二トランジスター２１２、第三トランジスター２１３、及び感知ユニットを含み、そのうち感知ユニットは特定期間内に動的電圧を生成してノードＹに印加する。本実施例は感知ユニットとしてタッチ式容量Ｃｖを利用する。このタッチ式容量Ｃｖの値の変化に基づき電圧を出力すれば、ノードＹに印加する電圧は動的電圧となる。
【００１４】
図２、図３及び図４を参照する。図３は図２に示す感知ユニットの押圧時の状態を示す説明図であり、図４は図３に示すタッチ式容量において、電圧と容量値の関係を時間別に示す説明図である。前述のとおり、本実施例では、タッチ式容量Ｃｖである感知ユニットは液晶表示パネル１１０に形成されている。詳しく言えば、タッチ式容量Ｃｖは、液晶表示パネル１１０の両導電ガラス基板２５０、２５２に形成されている。タッチ式容量Ｃｖは一端が第一トランジスター２１１（すなわちノードＹ）に電気的に接続され、その他の一端が固定電圧端に電気的に接続され、固定電圧を供給する。本実施例では、固定電圧端と液晶容量２０６は共通電圧端Ｖｃｏｍを共用している。図に示すように、液晶表示パネル１１０が押圧されない時点ｔ１では、両導電ガラス基板２５０、２５２に印加される電圧差は１０Ｖであり、タッチ式容量Ｃｖの両電極間の距離ｄは３μｍであり、容量値は０．４１ｐｆである。導電ガラス基板２５０に指やスタイラスで外力Ａをかける時点ｔ２では、タッチ式容量Ｃｖの両電極間の距離ｄは２μｍとなり、その間の液晶分子の配列方向も変化するようになる。タッチ式容量Ｃｖが距離ｄに反比例するとともに、液晶分子の配列方向にも関係しているため、時点ｔ２での容量値は０．５０ｐｆとなる。また、タッチ式容量Ｃｖに保存される電荷Ｑが一定であるため、両導電ガラス基板２５０、２５２間の電圧差は８．２Ｖ（8.2*0.5=10*0.41）となる。その後、時点ｔ３になって、外力Ａが消えると、両導電ガラス基板２５０、２５２間の距離ｄは３μｍに戻り、容量値と両導電ガラス基板２５０、２５２間の電圧差もそれぞれ０．４１ｐｆと１０Ｖに戻る。
【００１５】
図２と図５を参照する。図５は図２に示す各信号線のタイミング図である。図に示すように、時点Ｔ０では、ゲートドライバー１０２によるスキャン信号はスキャンラインＧｎ−１を介してスイッチトランジスター２０２をオンにする。そうすると、ソースドライバー１０４によるデータ信号電圧はデータラインＤｎとスイッチトランジスター２０２を介して液晶容量２０６に送信されることとなる。時点Ｔ１では、ゲートドライバー１０２によるスキャン信号はスキャンラインＧｎを介して第一トランジスター２１１をオンにする。そうすると、伝送線Ｒｎは固定電圧（１０Ｖ）を第一トランジスター２１１を介してノードＹに送信し、それとともにタッチ式容量Ｃｖ（感知ユニット）はこの固定電圧を保存し、スキャンラインＧｎのスキャン信号によって第一トランジスター２１１が再びオンにされるときまで、ノードＹの電圧Ｖｙを１０Ｖに保持する。また、時点Ｔ２−Ｔ３の間には、第二トランジスター２１２のゲートがノードＹに電気的に接続されているため、上記固定電圧は第二トランジスター２１２をオンにし、第二トランジスター２１２は電圧Ｖｙに基づき、下記式１に沿って電流Ｉｄｓを生成する。
［式１］
【数１】
【００１６】
上記Ｋは定数であり、Ｖｔｈはトランジスターの閾値電圧であり、Ｖｇはトランジスターのゲート電圧であり、Ｖｄはトランジスターのドレイン電圧である。時点Ｔ２では、ゲートドライバー１０２によるスキャン信号はスキャンラインＧｎ−１を介して、スイッチトランジスター２０２と第三トランジスター２１３を同時にオンにする。そうすると、第二トランジスター２１２のゲート電圧（すなわちノードＹの電圧）は１０Ｖとなり、ドレイン電圧は前記共通電圧端Ｖｃｏｍによる共通電圧となる。そのため、電流Ｉｄｓは一定の値となり、オンにされた第三トランジスター２１３によって伝送線Ｂｎに送信され、更に伝送線Ｂｎを介して判断ユニット１０８に受信される。
【００１７】
次に時点Ｔ３では、スキャンラインＧｎによるスキャン信号は第一トランジスター２１１を再びオンにし、固定電圧ユニット１０６による固定電圧に基づきノードＹの電圧を１０Ｖに保持する。時点Ｔ４では、前記図３と図４に示すように、外力によりタッチ式容量Ｃｖの容量値が増えると、ノードＹの電圧Ｖｙは低くなり、それと同時に第二トランジスター２１２の導通電流Ｉｄｓも低くなる（式１参照）。図６を参照する。図６は導通電流Ｉｄｓとトランジスターのゲート電圧Ｖｇ間の関係を示す説明図である。その後、時点Ｔ５になると、スキャンラインＧｎ−１で送信されるスキャン信号は第三トランジスター２１３を再びオンにし、伝送線Ｂｎを介して導通電流Ｉｄｓを判断ユニット１０８に送信する。
【００１８】
図７を参照する。図７は図２に示す判断ユニット１０８のブロック図である。判断ユニット１０８は複数の積分回路１０８２と、複数のアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１０８４と、決定ユニット１０８６を含む。これら複数の積分回路１０８２は伝送線Ｂｎに結合されている。スイッチユニット１０８８がオフにされたとき、積分回路１０８２の出力Ｖｏｕｔは下記式２で算出される。
［式２］
【数２】
【００１９】
言い換えれば、積分回路１０８２は、時点Ｔ５−Ｔ６間の電流Ｉｄｓ変化を計算し、その結果を出力ＶｏｕｔとしてＡＤＣ１０８４に出力する。ＡＤＣ１０８４は、この出力Ｖｏｕｔが所定値を超えたかどうかによって、各々異なる判断信号を決定ユニット１０８６に送信する。決定ユニット１０８６は各ＡＤＣ１０８４の出力を受信し、これに基づき押圧された検知回路２１０を判断し、液晶表示パネル１１０内、押圧された検知回路２１０に対応する座標を判断する。
タッチ式容量Ｃｖの容量値はそれに加える外力の大きさによって変化し、検知回路２１０の第二トランジスター２１２の出力電流Ｉｄｓも容量値によって変化する。したがって、積分回路１０８２の出力Ｖｏｕｔは外力の大きさによって決められる。積分回路１０８２を決定ユニット１０８６に接続すれば、決定ユニット１０８６は各積分回路１０８２の出力電圧Ｖｏｕｔに基づき、押圧点の座標と加えられた外力の大きさを判断できる。
【００２０】
注意すべきは、図２に示す第一トランジスター２１１のゲートとスキャンラインＧｎは、ノードＣＴＲＬのところで結合されている。すなわち、各検知回路で検出される感知ユニットの出力電圧の変化周期は、液晶表示器の走査周波数と一致している。例えば、液晶表示器の走査周波数が６０Ｈｚであれば、各検知回路の検知は１６．６７ｍｓ（１／６０）ごとに１回行われる。また、別の実施例として、第一トランジスター２１１と第三トランジスター２１３のゲートを制御信号発生器（非表示）に結合することも可能である。そのほか、検知回路の検知間隔を１００ｍｓやその他の値に設定することも可能である。つまり、制御信号発生器は、前記検知回路の検知周期（１６．６７ｍｓごとに１回）に限らず、１００ｍｓごとに制御信号電圧を生成し、第一トランジスターのゲートと第三トランジスターに送信してもよい。
【実施例２】
【００２１】
図８を参照する。図８はこの発明の実施例２による液晶表示パネルの一部回路を示す説明図である。本実施例では、液晶表示パネル３００は複数の画素ユニット２００と、これに結合される複数の検知回路３１０とを含む。注意すべきは、複数の検知回路３１０は液晶表示パネル３００に均一に配置されており、その数量は画素ユニット２００の数量より少ないか、またはこれに等しい。画素ユニット２００はスイッチトランジスター２０２と、保存容量２０４と、液晶容量２０６を含み、その動作は図２に示す実施例１と同様であり、ここで説明を省略する。検知回路３１０は、第一トランジスター３１１、第二トランジスター３１２、及び感知ユニットを含み、そのうち感知ユニットは特定期間内に動的電圧を生成してノードＹに印加する。本実施例は感知ユニットとしてタッチ式容量Ｃｖを利用する。このタッチ式容量Ｃｖの値の変化に基づき電圧を出力すれば、ノードＹに印加する電圧は動的電圧となる。タッチ式容量Ｃｖの動作は前掲図３と図４に示されるとおりであり、ここで説明を省略する。
【００２２】
図８と図９を参照する。図９は図８に示す各信号線のタイミング図である。図に示すように、時点Ｔ０では、ゲートドライバー１０２によるスキャン信号はスキャンラインＧｎ−１を介してスイッチトランジスター２０２をオンにする。そうすると、ソースドライバー１０４によるデータ信号電圧は、データラインＤｎとスイッチトランジスター２０２を介して、液晶容量２０６に送信されることとなる。時点Ｔ１では、ゲートドライバー１０２によるスキャン信号は、スキャンラインＧｎを介して第一トランジスター３１１をオンにする。そうすると、伝送線Ｒｎは第一トランジスター３１１を介して固定電圧（１０Ｖ）をノードＹに送信し、それとともにタッチ式容量Ｃｖ（感知ユニット）はこの固定電圧を保存し、スキャンラインＧｎのスキャン信号によって第一トランジスター３１１が再びオンにされるときまで、ノードＹの電圧Ｖｙを１０Ｖに保持する。時点Ｔ２−Ｔ３の間には、第二トランジスター３１２のゲートとスイッチトランジスター２０２のゲートが、いずれもスキャンラインＧｎ−１に電気的に接続されているので、上記固定電圧は第二トランジスター３１２をオンにし、第二トランジスター３１２は電圧Ｖｙに基づき、前記式１に沿って電流Ｉｄｓを生成する。前記式１を参照する。電流ＩｄｓはノードＹの電圧Ｖｙに関係しているため、ノードＹの電圧Ｖｙを１０Ｖに保持すると、電流Ｉｄｓも一定となる。次に、時点Ｔ２では、ゲートドライバー１０２によるスキャン信号はスキャンラインＧｎ−１を介して、スイッチトランジスター２０２と第二トランジスター３１２を同時にオンにする。そうすると、オンにされた第二トランジスター３１２は電流Ｉｄｓを伝送線Ｂｎに送信し、この電流Ｉｄｓは後に判断ユニット１０８に受信される。
【００２３】
時点Ｔ３では、スキャンラインＧｎによるスキャン信号は第一トランジスター３１１を再びオンにし、ノードＹの電圧を１０Ｖに保持する。時点Ｔ４では、前記図３と図４に示すように、外力によりタッチ式容量Ｃｖの容量値が増えると、ノードＹの電圧Ｖｙは低くなり、それと同時に第二トランジスター３１２の導通電流Ｉｄｓも低くなる（式１参照）。その後、時点Ｔ５になると、スキャンラインＧｎ−１で送信されるスキャン信号は第二トランジスター３１２を再びオンにし、伝送線Ｂｎを介して導通電流Ｉｄｓを判断ユニット１０８に送信する。
【００２４】
最後に図７に示すように、判断ユニット１０８は導通電流Ｉｄｓに基づき、押圧された検知回路３１０を判断し、液晶表示パネル３００の中、押圧された検知回路３１０に対応する座標を判断する。
【００２５】
また、別の実施例として、第一トランジスター３１１のゲートと第二トランジスター３１２のゲートを制御信号発生器（非表示）に結合することも可能である。そのほか、検知回路の検知間隔を１００ｍｓやその他の値に設定することも可能である。つまり、制御信号発生器は、前記検知回路の検知周期（１６．６７ｍｓごとに１回）に限らず、１００ｍｓごとに制御信号電圧を生成し、第一トランジスターのゲートと第二トランジスターのゲートに送信してもよい。
【実施例３】
【００２６】
図１０を参照する。図１０はこの発明の実施例３による液晶表示パネルの一部回路を示す説明図である。本実施例では、液晶表示パネル４００は複数の画素ユニット２００と、これに結合される複数の検知回路４１０とを含む。注意すべきは、複数の検知回路４１０は液晶表示パネル４００に均一に配置されており、その数量は画素ユニット２００の数量より少ないか、またはこれに等しい。画素ユニット２００はスイッチトランジスター２０２と、保存容量２０４と、液晶容量２０６を含み、その動作は図２に示す実施例１と同様であり、ここで説明を省略する。検知回路４１０は、トランジスター４１１、変換回路４１２、及び感知ユニットを含む。そのうち変換回路４１２は演算増幅器４１４と、帰還容量Ｃｆと、スイッチユニット４１６を含む。演算増幅器４１４は第一入力端４２１、第二入力端４２２、及び出力端４２３を有し、そのうち第一入力端４２１は、直流基準電圧を供給する基準電圧端Ｖｒｅｆに結合されている。本実施例では、基準電圧は５Ｖとされ、上記変換回路４１２は積分回路とみなしてよい。スキャンラインＧｎにスキャン信号が送信されているとき、スイッチユニット４１６はオフにされる。それに反して、スキャンラインＧｎにスキャン信号が送信されていない場合では、スイッチユニット４１６はオンにされ、第二入力端４２２と出力端４２３は短絡となる。感知ユニットは特定期間内に動的電圧を生成してノードＹに印加する。本実施例は感知ユニットとしてタッチ式容量Ｃｖを利用する。このタッチ式容量Ｃｖの値の変化に基づき電圧を出力すれば、ノードＹに印加する電圧は動的電圧となる。タッチ式容量Ｃｖの動作は前掲図３と図４に示されるとおりであり、ここで説明を省略する。
【００２７】
図１０と図１１を参照する。図１１は図１０に示す各信号線のタイミング図である。図に示すように、時点Ｔ０では、ゲートドライバー１０２によるスキャン信号はスキャンラインＧｎを介して、スイッチトランジスター２０２をオンにする。そうすると、ソースドライバー１０４によるデータ信号電圧は、データラインＤｎとスイッチトランジスター２０２を介して液晶容量２０６に送信され、ゲートドライバー１０２によるスキャン信号は、スキャンラインＧｎを介してトランジスター４１１をオンにし、ノードＹの電位と演算増幅器４１４の第二入力端４２２の電位を一致させる（すなわち基準電圧Ｖｒｅｆ＝５Ｖ）。この場合、スイッチユニット４１６がオンにされているため、演算増幅器４１４の出力端４２３の電圧も５Ｖとなる。
【００２８】
時点Ｔ０−Ｔ１の間、前記図３と図４に示すように、外力によってタッチ式容量Ｃｖの容量値が増えると、ノードＹの電圧Ｖｙは低くなり、それと同時にトランジスター４１１の導通電流Ｉｄｓも低くなる（式１参照）。その後、時点Ｔ１になると、スキャンラインＧｎで送信されるスキャン信号はトランジスター４１１を再びオンにし、導通電流Ｉｄｓを帰還容量Ｃｆに充電し、演算増幅器４１４の出力端４２３の電圧Ｖｏｕｔを上昇させる。一方、決定ユニット（非表示）は、各検知回路で送信される電圧Ｖｏｕｔに基づいて押圧された検知回路４１０を判断し、液晶表示パネル４００の中、押圧された検知回路４１０に対応する座標を判断する。
【００２９】
以上はこの発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【符号の説明】
【００３０】
100、300、400 液晶表示器
102 ゲートドライバー
104 ソースドライバー
106 固定電圧ユニット
108 判断ユニット
110 液晶表示パネル
200 画素ユニット
202 スイッチトランジスター
204 保存容量
206 液晶容量
210 検知回路
211、311 第一トランジスター
212、312 第二トランジスター
213 第三トランジスター
250、252 導電ガラス基板
410 検知回路
411 トランジスター
412、1082 積分回路
414 演算増幅器
416、1088 スイッチユニット
421、422 入力端
423 出力端
1084 ＡＤＣ
1086 決定ユニット
Bn、Rn 伝送線
Cv タッチ式容量
Dn データライン
Gn スキャンライン
Vcom 共通電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ信号電圧を生成するソースドライバーと、スキャン信号を生成するゲートドライバーと、マトリックス型に配列される複数の画素ユニットと、複数の画素ユニットにそれぞれ電気的に接続される複数の検知回路と、複数の検知回路に結合され、複数の検知回路に出力された動的電流を比較して動的電流の発信元を判断する判断ユニットとを含む液晶表示器において、該複数の画素ユニットはいずれも、スキャン信号によりオンにされるときにデータ信号電圧を導通させるスイッチトランジスターと、データ信号電圧に基づいて複数の液晶分子の配列を調整する液晶容量とを含み、該複数の検知回路はいずれも、固定電圧端に結合され、制御信号電圧によりオンにされるときに固定電圧端による固定電圧を導通させる第一トランジスターと、第一トランジスターに結合され、動的電圧を生成する感知ユニットと、感知ユニットに結合され、オンにされるときに動的電圧に基づいて動的電流を生成する第二トランジスターとを含むことを特徴とする液晶表示器。
【請求項２】
前記感知ユニットは可変容量であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示器。
【請求項３】
前記可変容量はその容量値の変化に基づき、対応する動的電圧を生成することを特徴とする請求項２記載の液晶表示器。
【請求項４】
前記可変容量は両端が第一トランジスターと共通電圧端にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項３記載の液晶表示器。
【請求項５】
前記制御信号電圧は、ゲートドライバーが次の列に印加するスキャン信号であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示器。
【請求項６】
前記液晶表示器は更に、第一トランジスターの制御端に結合され、制御信号電圧を生成して第一トランジスターに送信する制御信号発生器を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示器。
【請求項７】
前記第二トランジスターの第一端は判断ユニットに結合され、第二トランジスターの第二端は感知ユニットと第一トランジスターに結合され、第二トランジスターの制御端はスイッチトランジスターの制御端に結合されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示器。
【請求項８】
前記判断ユニットは、感知電流に基づいて感知電圧を出力する複数の積分回路と、積分回路に出力された感知電圧を比較して動的電流の発信元を判断する決定ユニットとを含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示器。
【請求項１】
データ信号電圧を生成するソースドライバーと、スキャン信号を生成するゲートドライバーと、マトリックス型に配列される複数の画素ユニットと、複数の画素ユニットにそれぞれ電気的に接続される複数の検知回路と、複数の検知回路に結合され、複数の検知回路に出力された動的電流を比較して動的電流の発信元を判断する判断ユニットとを含む液晶表示器において、該複数の画素ユニットはいずれも、スキャン信号によりオンにされるときにデータ信号電圧を導通させるスイッチトランジスターと、データ信号電圧に基づいて複数の液晶分子の配列を調整する液晶容量とを含み、該複数の検知回路はいずれも、固定電圧端に結合され、制御信号電圧によりオンにされるときに固定電圧端による固定電圧を導通させる第一トランジスターと、第一トランジスターに結合され、動的電圧を生成する感知ユニットと、感知ユニットに結合され、オンにされるときに動的電圧に基づいて動的電流を生成する第二トランジスターとを含むことを特徴とする液晶表示器。
【請求項２】
前記感知ユニットは可変容量であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示器。
【請求項３】
前記可変容量はその容量値の変化に基づき、対応する動的電圧を生成することを特徴とする請求項２記載の液晶表示器。
【請求項４】
前記可変容量は両端が第一トランジスターと共通電圧端にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項３記載の液晶表示器。
【請求項５】
前記制御信号電圧は、ゲートドライバーが次の列に印加するスキャン信号であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示器。
【請求項６】
前記液晶表示器は更に、第一トランジスターの制御端に結合され、制御信号電圧を生成して第一トランジスターに送信する制御信号発生器を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示器。
【請求項７】
前記第二トランジスターの第一端は判断ユニットに結合され、第二トランジスターの第二端は感知ユニットと第一トランジスターに結合され、第二トランジスターの制御端はスイッチトランジスターの制御端に結合されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示器。
【請求項８】
前記判断ユニットは、感知電流に基づいて感知電圧を出力する複数の積分回路と、積分回路に出力された感知電圧を比較して動的電流の発信元を判断する決定ユニットとを含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２５６９１８（Ｐ２０１０−２５６９１８Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３６６７７（Ｐ２０１０−１３６６７７）
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【分割の表示】特願２００６−３１０７３６（Ｐ２００６−３１０７３６）の分割
【原出願日】平成１８年１１月１６日（２００６．１１．１６）
【出願人】（５０１３５８０７９）友達光電股▲ふん▼有限公司 (220)
【氏名又は名称原語表記】ＡＵ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１，Ｌｔ−Ｈｓｉｎ Ｒｄ，ＩＩ，Ｓｃｉｅｎｃｅ−Ｂａｓｅｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ，Ｈｓｉｎｃｈｕ，Ｔａｉｗａｎ，Ｒ．Ｏ．Ｃ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【分割の表示】特願２００６−３１０７３６（Ｐ２００６−３１０７３６）の分割
【原出願日】平成１８年１１月１６日（２００６．１１．１６）
【出願人】（５０１３５８０７９）友達光電股▲ふん▼有限公司 (220)
【氏名又は名称原語表記】ＡＵ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１，Ｌｔ−Ｈｓｉｎ Ｒｄ，ＩＩ，Ｓｃｉｅｎｃｅ−Ｂａｓｅｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ，Ｈｓｉｎｃｈｕ，Ｔａｉｗａｎ，Ｒ．Ｏ．Ｃ．
【Ｆターム（参考）】
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