CN101630081A - 显示装置及显示装置的驱动方法 - Google Patents

显示装置及显示装置的驱动方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101630081A
CN101630081A CN200910139963A CN200910139963A CN101630081A CN 101630081 A CN101630081 A CN 101630081A CN 200910139963 A CN200910139963 A CN 200910139963A CN 200910139963 A CN200910139963 A CN 200910139963A CN 101630081 A CN101630081 A CN 101630081A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
conducting film
display device
voltage
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200910139963A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101630081B (zh
Inventor
芳贺浩史
柳濑慈郎
北岸洋一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianma Japan Ltd
Original Assignee
NEC LCD Technologies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC LCD Technologies Ltd filed Critical NEC LCD Technologies Ltd
Publication of CN101630081A publication Critical patent/CN101630081A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101630081B publication Critical patent/CN101630081B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes

Abstract

一种显示装置及该显示装置的驱动方法,具有可高精度地检测出有无接触和接触位置的接触传感器。显示装置具有:电光材料,配置在相对的第1面和第2面之间;第1基板,配置在第1面上,具有向电光材料提供电信号的导体;第1导电膜,配置在第2面上,向电光材料提供电信号;第2导电膜,配置在由第1面及第2面夹持的区域的外侧;电流检测电路,检测第2导电膜上的电流;以及控制电路,在通过电流检测电路检测电流的期间,向导体及第1导电膜中靠近第2导电膜而配置的一方施加与第2导电膜大致相同的电压,并且使另一方浮置,或者向导体及第1导电膜双方施加与第2导电膜大致相同的电压。

Description

显示装置及显示装置的驱动方法
技术领域
本发明涉及到一种显示装置及显示装置的驱动方法,尤其涉及检测显示面上被手指、笔指示的位置坐标或检测有没有指示动作的显示装置及显示装置的驱动方法。
背景技术
接触传感器是检测使用手指、笔等指示的位置坐标或有没有指示动作的装置,现在通常与液晶显示装置(Liquid Crystal Display,LCD)、等离子显示装置(Plasma Display Panel,PDP)等显示装置结合使用。
通过将接触传感器的输出输入到计算机,由计算机控制显示装置的显示内容,或控制设备,可实现操作性良好的人机界面。现在,接触传感器在游戏机、移动信息终端、卖票机、现金自动存取机(ATM)、汽车导航器等日常生活中被广泛应用。并且,随着计算机的高性能化及网络连接环境的普及,由电子设备提供的服务变得多样化,对具有接触传感器的显示装置的需求也持续扩大。
作为接触传感器的方式,例如电容方式、电阻膜方式、红外线方式、超声波方式、电磁感应方式为世人所知。电容方式进一步分类为投影型(Projected Capacitive Type)和表面型(Surface Capacitive Type)。
表面型的接触传感器由透明基板、该透明基板的表面上形成的均匀的透明导电膜及其上表面上形成的薄的绝缘膜构成。该透明导电膜称为位置检测导电膜。驱动该接触传感器时,向位置检测导电膜的四角施加交流电压。用手指触摸接触传感器时,通过由位置检测导电膜和手指形成的电容,微小的电流流入手指。该电流从各个角落流向接触的点。信号处理电路根据各电流的和,检测有无接触。并且,信号处理电路根据各电流的比,计算接触位置的坐标。对这种表面型接触传感器所相关的技术,专利文献1公开了基本装置。并且,作为与其相关的公知例包括专利文献2。
在以前,结合上述将透明基板作为构成要素之一的表面型接触传感器及显示装置来使用。但上述情况下存在以下问题:因接触传感器本身的厚度导致显示装置的厚度、重量变大;因覆盖画面的部件造成显示质量受损的问题。解决这些问题的技术的一例记载于专利文献3中。在专利文献3中记载了如下液晶显示装置:表面型的位置检测导电膜在彩色滤光基板的正反任意一个面上与彩色滤光基板一体设置。考虑后述的电影响即噪声时,位置检测导电膜优选比通用电极即ITO(Indium Tin Oxide:氧化铟锡)膜设置得靠近偏光板,根据上述构成,可无需现有技术中除了液晶显示装置以外的透明基板,可实现轻量、薄型化,并防止画质劣化。
在专利文献3中,对于噪声屏蔽效果有如下记载。表面型的接触传感器在性质上极易受到噪声的影响。液晶显示装置中,因像素电极的电位变动,所以受到噪声的影响。但在液晶显示装置中,作为电极的驱动方法,使通用电极的电位恒定或以固定周期反转,所以可将位置检测用导电膜和TFT阵列之间存在的通用电极(ITO膜)用作噪声屏蔽。即,根据专利文献3,位置检测导电膜和像素电极之间存在的、与恒定电位连接的通用电极起到噪声屏蔽的效果。
在专利文献4中有如下记载。即指出了如下问题,在位置检测导电膜和彩色滤光基板一体化的构造中,由位置检测导电膜和通用电极形成的电容耦合远远强于位置检测导电膜和人体之间的电容耦合(有效电容),并记载了用于解决上述问题的构造及驱动方法。在用于解决问题的构造中,位置检测用导电膜和保护板层在第1基板上一体化,保护板层配置在位置检测用导电膜和通用电极之间。即,记载了在位置检测导电膜和通用电极之间新设置保护板层的构造。并且,在其驱动方法中,将通过定标位置检测导电膜的信号的振幅、或进行相位移位而生成的信号施加到保护板层。这样一来,降低位置检测导电膜和通用电极之间的电容耦合。
在专利文献5中记载了具有以下电路的装置:液晶显示电路,向透明相对电极提供显示用电压或电流;位置检测电路,检测从透明相对电极的多处流出的电流;开关电路,使这些电路中的任意一个与透明通用电极电导通。在该专利文献中,在时间上分离并交替切换将透明相对电极作为显示用通用电极而使用的情况及作为位置检测导电膜而使用的情况,因此可解决显示质量劣化的问题。
在专利文献6中记载了具有接触面板的显示装置的驱动装置,上述接触面板具有透明导电膜。即,记载了一种具有相对电极驱动单元的显示装置的驱动装置,上述相对电极驱动单元在垂直回扫期间等面板的非显示期间内,向相对电极施加和施加到接触面板的透明导电膜上的信号相同的信号。这样一来,相对电极的电位和接触面板的透明导电膜的电位变得相同,因此可将因相对电极和透明导电膜的电位差而在接触面板上产生的感应电压减小到不会降低位置检测精度的程度。
专利文献1:美国专利第4,293,734号说明书
专利文献2:日本特表昭56-500230号公报
专利文献3:日本特开2000-081610号公报
专利文献4:日本特开2000-105670号公报
专利文献5:日本特开2003-066417号公报
专利文献6:日本特开2007-334606号公报
发明内容
以下分析是本发明人的意见。专利文献1至6所述的显示装置存在以下问题。
第1问题是,和由人体手指及位置检测导电膜形成的电容相比,位置检测导电膜的寄生电容依然非常大。在专利文献4中,针对专利文献1至3中会产生的问题,通过利用新设置的保护板层,降低位置检测导电膜和通用电极之间的电容耦合。并且,在专利文献6中,向相对电极施加和施加到接触面板的透明导电膜上的信号相同的信号,因此根据专利文献4的类推,可认为降低了寄生电容。但即使具有专利文献6所述的技术,寄生电容仍然较大(稍后详述),存在无法进行位置坐标检测、信号处理电路成本高的问题。
第2问题是,和由人的手指及位置检测导电膜形成的电容相比,位置检测导电膜的寄生电容的变动较大。尤其是伴随显示装置的显示内容产生的变动成为问题。该问题起因于液晶分子的介电常数各向异性,取向因显示内容不同而变化,并直接或间接地作用于位置检测导电膜的寄生电容,从而产生上述问题。其结果是,信号处理电路产生无法检测出手指有没有接触等问题。即,信号处理电路无法区分信号是因为手指接触而变化,还是因显示内容变化而变化。
第3问题是,像素开关无法保持断开,产生漏电流,会使显示性能劣化。根据专利文献5,在位置检测期间内,向相对导电膜施加2至3伏的交流电压。此时,像素电极为高阻抗,且与相对电极进行较强的电容耦合,因此像素电极也同样在2到3伏的范围内变动。因此,作为像素开关的薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)的栅极-源极间电压(Vgs)变动,像素开关可间歇地变为导通状态(具体情况稍后参照图13论述)。
因此,本发明的课题是提供一种显示装置及该显示装置的驱动方法,具有能够高精度地检测出有没有接触及接触位置的接触传感器。
本发明的第1观点涉及的显示装置的特征在于,具有:电光材料,配置在相对的第1面和第2面之间;第1基板,配置在上述第1面上,具有向上述电光材料提供电信号的导体;第1导电膜,配置在上述第2面上,向上述电光材料提供电信号;第2导电膜,配置在由上述第1面及第2面夹持的区域的外侧;电流检测电路,检测上述第2导电膜上的电流;以及控制电路,在通过上述电流检测电路检测电流的期间,向上述导体及上述第1导电膜中靠近上述第2导电膜而配置的一方施加与上述第2导电膜大致相同的电压,并且使另一方浮置,或者向上述导体及上述第1导电膜双方施加与上述第2导电膜大致相同的电压。
第1展开方式涉及的显示装置,优选的是,上述电光材料是液晶、电泳体、带电粒子、电致变色材料、EL(电致发光)材料、气体、半导体或荧光体。
第2展开方式涉及的显示装置,优选的是,具有交流电压源,该交流电压源向上述第2导电膜施加交流电压,上述电流检测电路检测上述交流电压源和上述第2导电膜之间的电流。
第3展开方式涉及的显示装置,优选的是,上述电光材料以液晶为主要成分,上述第1导电膜透明,上述第2导电膜透明,相对于由上述第1面及第2面夹持的区域,配置在与上述第1导电膜相同的一侧,具有被上述第1导电膜及第2导电膜夹持的第2基板,在通过上述电流检测电路检测电流的期间,上述控制电路使上述导体的从显示区域的内部向外部延伸的部分浮置,并且向上述第1导电膜施加与上述第2导电膜大致相同的电压,或者向上述导体的从显示区域的内部向外部延伸的部分和上述第1导电膜双方施加与上述第2导电膜大致相同的电压。
第4展开方式涉及的显示装置,优选的是,上述导体包括从显示区域内部向外部延伸的存储电容线,在通过上述电流检测电路检测电流的期间,上述控制电路使上述存储电容线浮置,并且向上述第1导电膜施加与上述第2导电膜大致相同的电压,或者向上述存储电容线和上述第1导电膜双方施加与上述第2导电膜大致相同的电压。
第5展开方式涉及的显示装置,优选的是,上述导体包括从显示区域内部向外部延伸的扫描线,上述扫描线和驱动上述扫描线的扫描线驱动电路经由开关元件连接,或者上述扫描线驱动电路输出高电平、低电平及高阻抗的3个值,并且上述扫描线驱动电路与上述扫描线直接连接。
第6展开方式涉及的显示装置,优选的是,上述电光材料以液晶为主要成分,上述第1导电膜及第2导电膜均透明,相对于由上述第1面及第2面夹持的区域,上述第2导电膜配置在与上述第1导电膜相同的一侧,具有配置上述第1导电膜的第2基板及配置上述第2导电膜的第3基板,在通过上述电流检测电路检测电流的期间,上述控制电路使上述导体的从显示区域内部向外部延伸的部分浮置,并且向上述第1导电膜施加与上述第2导电膜大致相同的电压,或者向上述导体的从显示区域内部向外部延伸的部分和上述第1导电膜双方施加与上述第2导电膜大致相同的电压。
第7展开方式涉及的显示装置,优选的是,上述电光材料以液晶为主要成分,上述第1导电膜不透明,并且具有开口部,上述第2导电膜透明,相对于由上述第1面及第2面夹持的区域,配置在与上述第1导电膜相同的一侧,具有被上述第1导电膜及第2导电膜夹持的第2基板,在通过上述电流检测电路检测电流的期间,上述控制电路使上述导体的从显示区域内部向外部延伸的部分浮置,并且向上述第1导电膜施加与上述第2导电膜大致相同的电压,或者向上述导体的从显示区域内部向外部延伸的部分和上述第1导电膜双方施加与上述第2导电膜大致相同的电压。
本发明的第2观点涉及的显示装置的特征在于,具有:电光材料;导体,向上述电光材料提供电信号;第1导电膜,向上述电光材料提供电信号;第2导电膜,设置在显示装置的显示面上;电流检测电路,检测上述第2导电膜上的电流;控制电路,在通过上述电流检测电路检测电流的期间,向上述导体及上述第1导电膜中的任意一方施加与上述第2导电膜大致相同的电压,并且使另一方浮置,或者向上述导体及上述第1导电膜双方施加与上述第2导电膜大致相同的电压。
第8展开方式涉及的电子设备,优选具有上述的显示装置。
本发明的第3观点涉及的显示装置的驱动方法中,该显示装置具有:电光材料,配置在相对的第1面和第2面之间;第1基板,配置在上述第1面上,具有向上述电光材料提供电信号的导体;第1导电膜,配置在上述第2面上,向上述电光材料提供电信号;以及第2导电膜,配置在由上述第1面及第2面夹持的区域的外侧,上述显示装置的驱动方法的特征在于,包括以下步骤:通过电流检测电路检测上述第2导电膜上的电流;和在通过上述电流检测电路检测电流的期间,通过控制电路向上述导体及上述第1导电膜中靠近上述第2导电膜而配置的一方施加与上述第2导电膜大致相同的电压,并且使另一方浮置,或者向上述导体及上述第1导电膜双方施加与上述第2导电膜大致相同的电压。
本发明的第1效果是,位置检测导电膜(第2导电膜)的寄生电容(或作为寄生电容而检测出的信号)显著减少。并且,本发明的第2效果是,和由人的手指与位置检测导电膜形成的电容相比,能够减小伴随显示装置的显示内容而产生的电容的变动。因此,根据本发明,可提供一种具有能够高精度检测出有没有接触及接触位置的接触传感器的显示装置及该显示装置的驱动方法。
产生第1及第2效果的原因如下。第1导电膜在现有技术中和显示装置的基板(第1基板)进行较强的电容耦合,但通过使显示装置基板上形成的布线等导体浮置,或向这些导体施加和第1导电膜相同的电压,降低从第1导电膜看到的显示装置基板的电容。这样一来,能够向第1导电膜整体施加与第2导电膜(位置检测导电膜)大致相同的电压。并且,其结果是,第1导电膜作为第2导电膜的理想的屏蔽层而发挥作用,能够减少因第1导电膜和显示装置基板之间配置的电介质的介电常数变动而产生的、从第1导电膜看到的显示装置基板的电容变动。
第3效果是,能够保持显示装置基板中的开关元件的断开状态,能够防止显示特性劣化。这是因为,像素电路中的主要导体与第1导电膜的振幅对应地变动,因此开关元件(例如开关TFT)的栅极-源极间电压Vgs保持显示期间结束时的电压。此外,在后文参照实施方式进行详细说明。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的显示装置的构成的框图。
图2是本发明的第2实施方式涉及的显示装置的透视图。
图3是本发明的第2实施方式涉及的显示装置中的基板的透视图。
图4是本发明的第2实施方式涉及的显示装置上连接的电路的电路图。
图5是表示本发明的第2实施方式涉及的显示装置中的布线的电压的时序图的一例。
图6是放大了本发明的第2实施方式涉及的显示装置中的像素电路部分的透视图。
图7是表示本发明的第2实施方式涉及的显示装置中的显示驱动电压的图。
图8是表示本发明的第2实施方式涉及的显示装置中的布线的电压的时序图的一例。
图9是以本发明的第2实施方式涉及的显示装置的对照实验为目的的显示装置中的基板的透视图。
图10是表示本发明的第2实施方式涉及的显示装置的对照实验的结果的图。
图11是表示用于分析本发明的第2实施方式涉及的显示装置的对照实验的结果的模型的图。
图12是表示位置检测导电膜和相对电极之间的电容器上流动的电流的面内分布的示例的图。
图13是表示现有的显示装置中的布线的电压的时序图的一例的图。
图14是表示本发明的实施例涉及的显示装置中的显示装置基板的布局的一例的图。
图15是表示本发明的实施例涉及的显示装置的实验结果的图。
图16是本发明的第3实施方式涉及的显示装置的一例的透视图。
图17是具有本发明的第3实施方式涉及的显示装置的电子设备的一例的剖视图。
图18是本发明的第4实施方式涉及的显示装置的一例的剖视图。
图19是本发明的第4实施方式涉及的显示装置的一例的透视图。
图20是本发明的第5实施方式涉及的显示装置的一例的截面的示意图。
图21是用于表示本发明的第6实施方式涉及的显示装置的位置检测原理的一例的电路图。
图22是本发明的第7实施方式涉及的显示装置的一例的剖视图。
图23是本发明的第7实施方式涉及的显示装置的一例的电路图。
图24是表示本发明的第3实施方式之2涉及的显示装置的构成一例的框图。
图25是表示本发明的第3实施方式之2涉及的显示装置中的显示装置基板的透视图。
图26是用于说明本发明的第3实施方式之2涉及的显示装置中的V连接基板的设计概念的电路图。
图27是用于分析本发明的第3实施方式之2涉及的显示装置的动作的等效电路图。
图28是本发明的第3实施方式之2涉及的显示装置中的V连接基板的电路框图。
图29是表示本发明的第3实施方式之2涉及的显示装置的实验结果的图。
具体实施方式
参照附图详细说明本发明的实施方式。
(第1实施方式)
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的显示装置的构成的框图。参照图1,显示装置1具有电光材料2、导体40、导电膜A 12、导电膜B 14、电流检测电路13、控制电路30。
导体40向电光材料2提供电信号。导电膜A 12向电光材料2提供电信号。导电膜B 14设置在显示装置1的显示面上。电流检测电路13检测导电膜B 14中的电流。控制电路30在通过电流检测电路13检测电流的期间内,向导体40及导电膜A 12的任意一方施加和导电膜B14大致相同的电压,并且使另一方浮置(Floating),或者向双方施加和导电膜B 14大致相同的电压。
并且,显示装置1优选具有电光材料2、基板A 10、导电膜A 12、导电膜B 14、电流检测电路13、控制电路30。
电光材料2配置在相对的第1面和第2面之间。基板A 10配置在上述第1面上,具有向电光材料2提供电信号的导体40。导电膜A 12配置在上述第2面上,向电光材料2提供电信号。导电膜B 14配置在由上述第1及第2面夹持的区域的外侧。电流检测电路13检测导电膜B 14中的电流。控制电路30在通过电流检测电路13检测电流的期间内,向导体40及第1导电膜A 12中配置成较靠近导电膜B 14的一方施加和导电膜B 14大致相同的电压,并且使另一方浮置,或者向双方施加和导电膜B 14大致相同的电压。
进一步,作为本实施方式涉及的显示装置1的驱动方法,提供如下方法。即,显示装置1的驱动方法中,显示装置1具有:电光材料2,配置在相对的第1面和第2面之间;基板A 10,配置在上述第1面上,具有向电光材料2提供电信号的导体40;导电膜A 12,配置在上述第2面上,向电光材料2提供电信号;导电膜B 14,配置在由上述第1及第2面夹持的区域的外侧。上述驱动方法优选包括以下步骤:通过电流检测电路13检测上述导电膜B 14中的电流;在通过电流检测电路13检测电流的期间内,通过控制电路30,向导体40及导电膜A 12中配置成较靠近导电膜B 14的一方施加和导电膜B 14大致相同的电压,并且使另一方浮置,或者向双方施加和导电膜A 12大致相同的电压。
(第2实施方式)
参照附图说明本发明的第2实施方式涉及的显示装置。
(构成说明)
图2是本发明的第2实施方式涉及的显示装置的透视图。显示装置1具有基板A 10、相对基板19、被这些基板夹持的电光材料(液晶等)2、偏光板702a、702b。
相对基板19包括:基板B(玻璃基板等)23;彩色滤光片(未图示),形成在基板B 23的液晶一侧的面上;导电膜A 12,形成在彩色滤光片的液晶一侧的面上;导电膜B 14,形成在基板B 23的相反侧的面上。导电膜A 12及导电膜B 14作为一例也可以是由ITO形成的透明导电膜。
导电膜B 14上用胶水粘贴偏光板702a,在基板A 10的背面用胶水粘贴偏光板702b。
基板A 10上形成有:用于向电光材料2提供电信号的多个电极(未图示);用于与导电膜A 12电连接的电极29a~29d。导电膜A 12和基板A 10经由混入了银浆、导电粒子的密封剂,通过导电单元20a~20d进行电连接。
在导电膜B 14的4个角上,经由各向异性导体连接有具有L字状的电极28a~28d的挠性印刷基板(Flexible Printed Circuits,FPC)。在图2中,这四个位置的节点分别用Na、Nb、Nc、Nd标记。这些节点上连接后述电流检测电路的各端子。
在显示装置1中,根据为了向液晶提供电信号而在基板A 10上形成的多个电极的形状(参照图3)和导电膜A 12的形状之间的图形逻辑积,形成显示区域11。并且,显示装置1中,由两个电极形成电场,通过控制透过液晶层的光的偏振状态,可显示所需的图像。
参照附图详细说明显示装置1中的基板A 10的详情。图3是本实施方式涉及的显示装置中的基板A 10的透视图。
在基板A 10上,形成和显示区域11对应的像素矩阵部。像素矩阵部具有:多个信号线4a、4b、4c;与它们交叉的多个扫描线6a、6b、6c;对应各个交点而配置的像素电路。像素电路由像素开关TFT、与该开关TFT连接的存储电容、像素电极构成。像素开关TFT的栅极电极上连接用于控制TFT的导通截止的扫描线6a、6b、6c。像素开关TFT的漏极电极或源极电极的一方连接到存储电容和像素电极,另一方连接到用于向像素电极提供信号的信号线4a、4b、4c。存储电容线8a、8b、8c由多个像素电路通用。信号线4a~4c、扫描线6a~6c及存储电容线8a~8c等用于向电光材料(液晶等)2提供电信号的多个导体40,从显示区域11内部向外部延伸地布线。
显示区域11外部设有用于驱动显示区域11的驱动电路。具体而言,作为驱动电路,配置用于驱动信号线的信号线驱动电路15、用于驱动扫描线的扫描线驱动电路616。用于向存储电容线8a~8c提供电压信号的电路配置在基板A 10的外部,与节点Ne连接。
对扫描线6a~6c的信号路径设置开关16a~16c,对信号线4a~4c的信号路径设置开关17a~17c。通过使开关16a~16c为断开状态,大部分在显示区域11内部的扫描线6a~6c相对于显示区域11外部的电路变为高阻抗,并浮置。同样,通过使开关17a~17c为断开状态,大部分在显示区域11内部的信号线4a~4c相对于显示区域11外部的电路变为高阻抗,并浮置。
另一方面,存储电容线8a~8c配置为显示区域11外周部上设置的存储电容总线703的支线。存储电容总线703通过导通单元20a~20d而与导电膜A 12电连接。即,存储电容线8a~8c、存储电容总线703、导电膜A 12电连接。
在本实施方式中,基板A 10例如使用低温多晶硅TFT的制造工艺做成,开关16a~16c、17a~17c由使用了n型TFT的模拟开关构成。并且,信号线驱动电路15、扫描线驱动电路616作为一例使用n型TFT及p型TFT而构成。
图4是与本实施方式涉及的显示装置1连接的电路的电路图。参照图4说明经由导电膜B 14的节点Na、Nb、Nc、Nd及显示装置基板的节点Ne连接的电路。图4所示的节点Na~Ne对应于图2所示的节点Na~Nd及图3所示的节点Ne。
节点Na~Nd通过电流检测电路13a~13d连接单极双投开关21a~21d。单极双投开关21a~21d的两个接点的一方连接到交流电压源22,另一方(即图4中记载为COM的节点)连接存储电容线驱动电路。交流电压的波形作为一例可利用正弦波。
导电膜B 14、电流检测电路13a~13d、单极双投开关21a~21d及交流电压源22沿着信号路径依次连接。为了不检测出单极双投开关21a~21d的寄生电容的充放电电流,以该顺序进行连接是非常重要的。以导电膜B 14、单极双投开关21a~21d、电流检测电路13a~13d、交流电压源22的顺序连接时,电流检测电路13a~13d除了检测导电膜B 14的充放电电流外,还检测出单极双投开关21a~21d的寄生电容的充放电电流,会浪费受限的信号的动态范围。
节点Ne上连接单极双投开关21e。单极双投开关21e的其他两个接点的一个连接交流电压源22,另一个连接存储电容线驱动电路。根据该构成,这两个信号中由单极双投开关21e选择的一个信号提供到存储电容线8a~8c及导电膜A 12。
以下说明中适当省略单极双投21a~21d、电流检测电路13a~13d等中的下标a~d。但当特指对象时标以下标。
(动作说明)
接着说明本实施例涉及的显示装置1的动作。首先,参照附图说明显示装置1的整体构成和动作。图5是表示图2及图3所示的显示装置1的主要导体的电压的时序图。参照图5,Va表示导电膜B 14的电压,Vc表示导电膜A 12的电压,Ve表示各存储电容线8a~8x(8x表示最后的存储电容线)的电压,6a~6x按照扫描顺序表示各扫描线。图3仅明示了3条扫描线,但扫描线的条数可以是任意的。图5中的6x对应于最后扫描的扫描线的电压。
并且,在图5中,标号SW所示的波形表示用于决定图3所示的开关16及形状17、图4所示的开关21的状态的控制信号的电压。显示装置1在驱动时包括以下期间:将用于显示的电压写入到像素的显示驱动期间;为了检测出手指24的位置或指示动作的有无而由电流检测电路13检测电流的位置检测期间。这两个期间在时间上分割。作为位置检测期间,可利用没有进行扫描线扫描的非显示驱动期间即垂直消隐期间。
在位置检测期间内,各开关是图3及图4所述的状态。即,开关16a~16c、开关17a~17c全部为断开状态,信号线4a~4c、扫描线6a~6c相对于显示区域11外部的导体为高阻抗,并浮置。并且,单极双投开关21a~21d相对于含有电流检测电路13a~13d的交流电压源22一侧为导通状态。并且,单极双投开关21e相对于交流电压源22一侧为导通状态。
该状态是通过将图5的SW信号设为B状态(即高电平)而实现。
在这种开关状态下,将通过交流电压源22生成的相同振幅且相同相位的交流电压施加到导电膜B 14的4角。并且,通过开关21e同样将交流电压施加到导电膜A 12及存储电容线8a~8c。参照图5说明此时的各导体的电压。
注意图5的位置检测期间,因从交流电压源22对这些导体施加了振幅及相位相同的交流电压,所以出现相同的交流电压波形。
并且,各扫描线6a~6c是高阻抗,且与导电膜A 12电容耦合,因此电压以和导电膜A 12的电压相同的振幅变动。
接着对与手指24的接触相关的、显示装置1的动作进行说明。
从导电膜B 14的4角提供的交流电压传播到导电膜B 14的整个面,通过由手指24形成的电容25,电流流入手指。通过对由4个电流检测电路13a~13d获得的电流所对应的信号进行运算,可进行手指24有无接触、手指位置坐标的检测。
作为一例,上述运算可使用下述运算:
x=k1+k2·(i2+i3)/(i1+i2+i3+i4)    (公式1)
y=k1+k2·(i1+i2)/(i1+i2+i3+i4)    (公式2)
其中,x是接触位置的x坐标,y是y坐标。K1及k2是常数。并且,i1~i4是由图4所示的电流检测电路13a~13d检测出的电流,i 1是由13a检测出的电流、i2是由13b检测出的电流、i3是由13c检测出的电流、i4是由13d检测出的电流。
如上所述,位置检测期间内的导电膜B 14起到表面型接触传感器的透明导电膜的作用。
接着参照图6~图8说明位置检测期间内的像素电路的动作。
图6是放大了本实施方式涉及的显示装置1的像素电路部分的透视图(包括导电膜A 12)及周边电路的示意图。参照图6,图示了通过开关TFT连接的像素电极26、信号线4、提供使像素开关导通截止的控制信号的扫描线6。并且,通过开关17,信号线驱动电路15连接到信号线4,通过开关16,扫描线驱动电路616连接到扫描线6。
各导体上表示的字母Vc、Vp、Vs、Vg、Vd表示该导体的电压。电容C1、C2、C3分别依次表示像素电极和导电膜A 12之间的电容、扫描线和导电膜A 12的电容、信号线和导电膜A 12的电容。存储电容及存储电容线虽未图示,但存储电容是两个端子的电容元件,其一端电连接到像素电极,另一端连接到存储电容线。
参照附图说明本实施方式涉及的显示装置的显示驱动期间内的驱动电压。图7表示本实施方式涉及的显示装置中的显示驱动电压的一例。在此表示采用如下驱动法的情况:使导电膜A 12的电压Vc恒定,使相对于该电压Vc最大5V的电压极性反转并施加到液晶。参照图7,使导电膜A 12的电压Vc为6V,Vc+5V而得到的11V的电压成为通过信号线施加到像素电极的最大电压Vpix_high。另一方面,导电膜A12的电压Vc-5V而得到的1V的电压成为施加到像素电极的最小电压Vpix_low。考虑到开关TFT的漏电流,为了使开关断开时的最大栅极-源极间电压为-1V,使开关断开时的栅极电压Vg_off为0V。并且,为了获得足够的导通电流,使开关接通时的栅极电压Vg_on为15V。
参照附图说明根据上述驱动条件驱动本实施方式涉及的显示装置时各导体的电压。图8是表示本实施方式涉及的显示装置中的布线电压的时序图的一例。图8的显示驱动期间表示向Vg提供正极的脉冲信号、并将1V写入到像素电极Vp的情况。之后,使开关16、17为断开状态,转换到位置检测期间。在位置检测期间内,如上所述,向导电膜A 12施加交流电压。其中,提供偏移电压(Offset Voltage)6V、振幅2V的交流电压Vc。此时,夹持适当厚度(例如4微米)的液晶层而相对的各导体即像素电极、扫描线及信号线是高阻抗,并通过电容C1、C2、C3与导电膜A 12电容耦合,因此以和导电膜A 12的振幅相同的振幅变动。因此,在图8所示的例子中,信号线的电压Vd是6V且高阻抗,所以变为偏移电压6V、振幅2V的电压。扫描线的电压也同样,变为偏移电压0V、振幅2V。像素电极的电压Vp在示例取最小值的情况下也变为偏移电压1V、振幅2V。此外,像素电极连接到开关TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)的源极电极,因此开关TFT的源极电极的电压Vs与像素电极的电压Vp相等。这样一来,像素电路中的所有导体与透明导电膜的振幅相应地变动,因此开关TFT的栅极-源极间电压Vgs保持显示驱动期间结束时的电压,即在图8所示例子中,在位置检测期间内也保持-1V的电压。
即,在位置检测期间,即使向导电膜A 12施加交流电压,像素电路中含有的所有导体的电压仍以和导电膜A 12的振幅相同的振幅变动,因此施加到液晶的电压(Vc-Vp)、开关TFT的栅极-源极间电压Vgs不变动。因此,位置检测期间内的显示装置的驱动不会成为画质劣化的原因。
另一方面,在显示驱动期间内,各开关是和图3、图4所示的状态相反的状态。即,开关16a~16c及开关17a~17c全部为接通状态,信号线4、扫描线6相对于显示区域11外部的导体为低阻抗。并且,单极双投开关21相对COM一侧为导通状态,从存储电容线驱动电路向存储电容线8、导电膜A 12、导电膜B 14提供和现有的LCD中的相对电极同样的电压,通过该导电膜A 12和像素电极,写入向配置在它们之间的电光材料(液晶等)2施加的、用于显示的电压。
该状态是通过使图5的SW信号为A(即低电平)来实现。在该状态下,和现有的有源矩阵型LCD同样,依次扫描扫描线,通过信号线将用于显示的电压写入到像素。
(效果说明)
本实施方式涉及的显示装置的第1效果是,可明显减少导电膜B14的寄生电容(严格来说是作为寄生电容而检测出的信号)。并且,本实施方式涉及的显示装置的第2效果是,与通过人的手指24和导电膜B 14形成的电容相比,可减小伴随显示装置的显示内容而产生的电容的变动。以下参照为了验证这些效果而进行的对照实验来说明上述效果。
图9是以本实施方式涉及的显示装置的对照实验为目的而做成的显示装置的基板A 10。图9中的基板A 10和本实施方式涉及的显示装置的基板A 10(图3)的不同点在于,有无用于使扫描线6a~6c为高阻抗的开关组、有无向存储电容线8a~8c施加交流电压的单元。即,图9中的基板A 10和现有的显示装置中的基板同样,在显示区域内外延伸的扫描线6a~6c与扫描线驱动电路直接连接,因此在位置检测期间内无法浮置。存储电容线8a~8c与现有的存储电容线驱动电路连接,因此在位置检测期间内无法进行施加正弦波的驱动,也无法浮置。作为这种现有的显示装置的基板的公知例,例如包括日本特开2007-240830号公报的图2。
接着说明对照实验用的显示装置(图9)和本实施方式涉及的显示装置之间的共同点。以对照实验为目的做成的显示装置的相对基板和图2所示的本实施方式涉及的显示装置中的相对基板19相同。即,相对基板19的面中与手指接触的面上形成位置检测用导电膜B 14,在相对基板19的面中与液晶连接的一侧的面上形成导电膜A 12。并且,与节点Na~Ne连接的电路和图4所示的本实施方式涉及的显示装置中的电路相同。因此,位置检测期间内可向导电膜B 14及导电膜A 12双方施加振幅和相位相同的交流电压。
对各显示装置测量位置检测期间内流入到电流检测电路13的电流值,换算测量的电流值,求出导电膜B 14的电容。具体而言,在显示装置的整个面上显示白色,测定手指未接触偏光板702a时的电容、手指接触时的电容。手指未接触时的电容相当于导电膜B 14的寄生电容。并且,除了测定在显示装置的整个面上显示白色时的寄生电容之外,还测定使显示装置的整个面显示黑色时的寄生电容。
参照附图说明实验结果。图10是表示本实施方式涉及的显示装置的对照实验的结果的图。首先,关注寄生电容(即手指未接触显示装置时的电容)。在整个面上显示白色时的寄生电容在对照实验用的显示装置中是133pF,但在本发明的显示装置中是7.8pF。这样一来可定量地确认上述第1效果。实际上,通过使用本实施方式涉及的显示装置,和对照实验相比,可将寄生电容减少到17分之1。考虑到相当于手指24的电容25(图2)的电容大约为11pF,在对照实验中获得的寄生电容133pF是手指的电容的12倍以上的值。这涉及到位置检测、接触检测相关的信号处理电路的高成本化、SN下降。这是因为,信号处理电路中输入了手指的电容与寄生电容重叠后的信号,所以输入的信号振幅中,12/13是寄生电容产生的。因此,电路的有限的动态范围中的大部分被寄生电容占据。另一方面,在本实施方式涉及的显示装置中,该寄生电容为7.8pF,小于手指的电容11pF。
从其他观点来分析图10则可获知以下情况。即,在对照实验用的显示装置中,存在仅根据检测出的电容无法正确检测出有无接触的问题。参照图10,对照实验用的显示装置的寄生电容在显示白色时为133pF,而在显示黑色时为155pF。另一方面,在显示白色的情况下接触时所检测出的电容是寄生电容和手指电容的和即144pF。比较两者,和接触引起的电容增加(11pF)相比,从白色变更为黑色时所引起的电容的增加(22pF)较大。
但是,在一般情况下,接触的有无如下检测。即,以未接触时的电容为基准值,以在上述基准值上加上预定电容而得到的值为阈值进行设定时,当检测出的电容超过该阈值时,检测出存在接触。在对照实验用的显示装置中,伴随显示内容(黑白)变化引起的电容变化大于接触的有无所引起的变化,因此无法检测出有无接触。
另一方面,在本实施方式涉及的显示装置中,寄生电容在显示白色时为7.8pF,在显示黑色时为8.0pF,基本不因显示内容(黑白)而变化,而接触时的电容为19.6pF。因此,可正确检测出接触的有无。这样一来,和通过人的手指24与导电膜B 14所形成的电容相比,可减小伴随显示装置的显示内容变更引起的电容的变化。因此,通过本实施方式涉及的显示装置可获得上述第2效果。
而通过本实施方式涉及的显示装置可获得上述效果、在对照实验用的显示装置中产生上述问题的机理,远远超出了本领域技术人员的预测。这是因为,根据专利文献4、专利文献6所述的技术进行类推时,在对照实验用的显示装置中是不会产生上述问题的。对照实验用的显示装置的导电膜A 12中未施加和导电膜B 14相同的交流电压,因此本发明人认为具有和专利文献4所述的保护板层同等的功能。即,导电膜B 14的寄生电容应该非常小。并且,由于向导电膜B(位置检测用导电膜)和导电膜A 12施加相同的交流电压,因此如专利文献6所述,可使因导电膜A 12和导电膜B 14的电位差而在接触面板中产生的感应电压减小到不降低位置检测精度的程度。但上述实验结果与上述预测相反。
本发明人对这些现象进行分析并明白了其原因,并进行了本发明。以下根据本发明人的分析结果,说明在以对照实验为目的的显示装置及公知文献的显示装置中产生上述问题的原因、通过本实施方式涉及的发明能够解决该问题的原因。
图11表示根据电路模拟对本发明的第2实施方式涉及的显示装置的对照实验的结果进行分析的模型。图11(a)表示对照实验用的显示装置的模型。将导电膜B(位置检测用导电膜)14、导电膜A 12及基板A 10分别作为电阻面。导电膜B 14及导电膜A 12的薄层电阻(Sheetresistance)分别是和实际的显示装置中的电阻相同的800Ω/□、15Ω/□。
相当于基板A 10的电阻面是将基板A 10上形成的信号线、栅极线、存储电容线等导体总和而模型化而成,其薄层电阻为1mΩ/□。各个电阻面之间存在电容C1及C2,其电容分别是895pF、26.5nF。这些电容的值是根据对角3.5英寸的LCD的实测结果得到的值。
对照实验用的显示装置中的信号线、栅极线、存储电容线等导体不浮置,均与固定电位连接。因此,考虑到交流的电路模型,基板A 10可以是通过布线连接到接地704的基板。
在这三块电阻面上,和实际的显示装置同样,连接交流电压源22及电流检测电路13。图11(a)表示一个角的电压源22及电流检测电路13,而实际进行分析时,需要注意其它三个角也有上述连接。
电阻面的电阻及电阻面之间形成的电容是分布常数,在进行电路模拟时,分割为多个电阻要素、电容要素进行处理。
图11(b)表示本实施方式涉及的显示装置的模型。和图11(a)的不同点是,基板A没有通过布线直接接地,而通过电容C5接地。这是因为,信号线4、扫描线6浮置,所以将不使这些线直流接地而浮置时经由开关的导通电容(Off capacitance)等接地的状态模型化。图中所示的电容C5的电容值(200pF)是根据实验求出的。
在图11(b)中,交流电压源22、电流检测电路13、电容C5仅与一角连接,但和图11(a)同样,在进行分析时,与其它三个角也连接。因此,基板A 10在四个角中,经由共计800pF的电容接地。
此外,在实际的显示装置中,信号线4、扫描线6虽然浮置,但存储电容线8不浮置,而提供交流电压。但如下所述,可将向存储电容线8提供交流电压的情况与使存储电容线8和扫描线6同样浮置的情况视为相同。因此,在此根据图11(b)所示的模型进行分析。
对于上述两个模型,向导电膜B 14及导电膜A 12施加振幅和相位相等的100kHz的交流电压,换算电流检测电路13的电流值,从而求出导电膜B 14的寄生电容。其结果是,在对照实验用的显示装置的模型中是160pF(实测值为133pF),在本实施方式涉及的显示装置的模型中是4.7pF(实测值7.8pF),获得大致和实测接近的值。因此,电流流入到导电膜B 14、并观测到寄生电容,肯定是因为电流流入到C1或C3中。如上所述,C1、C3是由多个电容器近似得到。通过调查多个电容器的各电流,可获知面内的电流分布。
图12表示在导电膜B(位置检测导电膜)14和导电膜A(相对电极)12之间的电容上流动的电流的面内分布的例子。图12(a)是对照实验用的显示装置中的电流分布,图12(b)是本发明的显示装置中的电流分布。图12表示导电膜B 14的坐标位置x、y下的电容要素即将图11的C1、C3分割为多个而得到的电容要素中的电流。在图12(a)所示的对照实验用模型中,和图12(b)相比,电流的电流较大。并且,特征包括:在四个角电流值较小,越靠近中心电流值增大。
虽然向导电膜B 14和导电膜A 12提供同一相位、振幅的交流信号,但仍有电流流动,所以导电膜B 14中的1点、和导电膜A 12中与该点对应的点之间为不同的电压。并且,根据上述结果,在四个角的点上虽然是同一电位,但随着靠近面中心,导电膜B 14和导电膜A 12的两个面之间的电位差变大。
其原因是,根据从导电膜A 12看到的基板A 10的电容和导电膜A 12的电阻所确定的时间常数,导电膜A 12的面内的中心附近和边缘之间相位、振幅不同。尤其是图11(a)的构成中,从导电膜A 12看到的基板A 10的电容(即电容C2的电容)为26.5nF,是非常大的。因此,虽然从导电膜A 12的四个角提供和导电膜B 14相同的交流信号,但两个面之间流动较大的电流,结果导电膜B 14的寄生电容变大。
另一方面,在本实施方式涉及的显示装置的模型(图11(b))中,从导电膜A 12看到的导电膜B 14的电容作为将电容C4(26.5nF)和电容C5的4倍(800pF)串联的电容,是780pF。该值和图11(a)的构成相比是非常小的值,结果在导电膜A 12上,和导电膜B 14相同的电压信号传递到面内部,导电膜B 14的寄生电容变小。以上是在本实施方式涉及的显示装置中产生上述第1效果的原因。
接着说明通过本实施方式涉及的显示装置产生第2效果的原因。导电膜A 12和基板A 10之间的电容C2及C4(图11)的电容是电光材料(以作为电介质的液晶为一例)2的介电常数的函数。液晶具有介电各向异性,介电常数的值在液晶分子的长轴方向和其垂直方向之间例如有3倍的变化。尤其是TN(Twisted Nematic:扭曲向列)型的液晶显示装置中,液晶分子的长轴在显示白色时与导电膜A 12平行,在显示黑色时与导电膜A 12大致垂直,受到介电常数各向异性的影响较大。
在图11(a)的对照实验用的显示装置的模型中,从导电膜A 12看到的电容是电容C2的电容本身,因此电容C2的值本身较大时,导电膜A 12的时间常数根据显示内容大幅变化。另一方面,在图11(b)所示的本实施方式涉及的显示装置的模型中,从导电膜A 12看到的基板A 10的电容基本由电容C5的电容的4倍的值决定(如上所述,为了简化图11,电容C5仅记载了一个角。但在实测及分析时,将相同的的电容连接到四个角)。因此,在本实施方式中,从导电膜A 12看到的基板A 10的电容的值较小,因此当C4的电容变化时,从导电膜A 12看到的基板A 10的电容也基本不变。因此可获得上述第2效果。
由此可知,为了获得第1及第2效果,只要减小从导电膜A 12看到的基板A 10的电容即可。本实施方式涉及的显示装置的特征在于,使基板A 10上存在的导体40浮置,或者向基板A 10上存在的导体40施加和导电膜A 12相同的交流电压。
(第3效果)
在图8相关的上述说明中,说明了在本发明的构成中开关TFT的栅极-源极间电压Vgs在位置检测期间内也保持显示期间结束时的电压(-1V)的情况。栅极-源极间电压Vgs变为-1V是写入到像素中的电压最低的情况,是图7的Vpix_low(1V)的情况。
另一方面,实施专利文献5、专利文献6所述发明时,Vgs的值变动。这一点参照图13进行说明。图13是表示现有的显示装置中的布线的电压的时序图的一例的图。
在位置检测期间内,像素电极是高阻抗,通过电容导而与电膜A 12电容耦合,因此电压以和导电膜A 12的振幅相同的振幅变动。因此如图13所示,向导电膜A(相对电极)12提供振幅2V的交流Vc时,像素电极的电位Vp也相应地以振幅2V变动。另一方面,扫描线6的电压Vg固定为0V。因此,开关TFT的栅极-源极间电压Vgs以-1V为偏移电压,以振幅2V变动。即,Vgs在1V和-3V之间变动。因此,在开关TFT是例如阈值电压为0V的n型TFT时,开关TFT无法持续保持截止状态,会导致画质劣化。
另一方面,本实施方式涉及的显示装置中,如上所述,晶体管的Vgs不变动。因此,可获得位置检测期间的驱动不会成为画质劣化的主要因素的效果。
(第3实施方式)
参照附图说明本发明的第3实施方式。图16是本实施方式涉及的显示装置的一例的透视图。本实施方式对上述第2实施方式进行了变形。在第2实施方式中,相对基板19和导电膜B 14一体形成。而在本实施方式中,保护基板705和导电膜B(位置检测导电膜)14一体形成。基板A(显示装置基板)10的构成和第2实施方式中的构成相同。
相对基板19具有:基板B 23;彩色滤光片(未图示),形成在基板B 23的电光材料2一侧的面上;导电膜A 12,形成在彩色滤光片的电光材料2一侧的面上。通过混合了银浆、导电粒子的密封剂等导通单元20,使导电膜A 12和基板A 10之间电连接。基板B 23的面中位于形成了导电膜A 12的面的相反侧的面上,通过胶水粘贴偏光板702。
在保护基板705的相对基板19一侧的面上,形成位置检测用导电膜B 14,在导电膜B 14的四角,通过各向异性导体连接具有L字形电极的挠性印刷基板(FPC)。在图16中,各节点为Na~Nd。这四个节点Na~Nd、显示装置基板的节点Ne和第2实施方式同样连接到图4所示的电路。本实施方式涉及的显示装置的动作和上述第2实施方式的动作相同。
(效果说明)
和对第2实施方式的说明同样,在本实施方式涉及的显示装置中也可获得上述第1至第3效果。并且,在本实施方式中,和第1实施方式相比,可获得更坚固的显示装置。进一步,在本实施方式涉及的显示装置中,具有可获得能得到平坦的电子设备即所谓无缝(Seamless)的电子设备的效果。以下参照图17说明本实施方式的效果。
图17是具有本实施方式涉及的显示装置的电子设备的一例的剖视图。在本实施方式中,保护基板705由从框体上表面向下凹陷一段的面900a、900b保持。因此,由保护基板705和框体接受手指接触时的力。手指接触时的力不直接传递到相对基板19,所以可使电子设备的显示装置部分坚固。
进一步,可防止显示装置的手指按压不均。手指按压不均是指,用手指按压显示装置时,因液晶取向混乱等原因,画面内产生显示不均。
并且,保护基板705的接触面上无需布线,因此如图17所示,通过收容在接触面、框体面的高度一致的框体中,可实现一种接触面和框体面之间没有高度差异的、所谓无缝的电子设备。
(第3实施方式之2)
参照图24~图29说明本发明的第3实施方式之2。本实施方式相当于使用例如现有的薄膜晶体管液晶显示装置实施本发明的情况。作为现有的薄膜晶体管液晶显示装置的一例,可使用非晶硅薄膜晶体管液晶显示装置。
图24是表示本发明的第3实施方式之2涉及的显示装置1的构成的一例的框图。参照图24,显示装置1具有:基板A 10、相对基板19、由这些基板夹持的电光材料(例如液晶)2(未图示)。
基板A 10的左边粘贴有安装了扫描线驱动电路616的TAB(TapeAutomated Bonding:卷带自动结合)304a。扫描线驱动电路616制作成集成电路芯片。TAB 304a的另一端粘贴到第1印刷基板306a(以下称为V连接基板)。在基板A 10的下边粘贴有安装了信号线驱动电路15的TAB 304b。信号线驱动电路15制作成集成电路芯片。TAB 304b的另一端粘贴到第2印刷基板306b(以下称为H连接基板)。
H连接基板306b上设有时序控制器308。时序控制器308输入从显示装置1外部提供的显示数据及包括时序信号在内的控制信号,输出提供到信号线驱动电路15的显示数据及包括时序信号在内的控制信号。并且,时序控制器308输出包括提供到扫描线驱动线路616的时序信号的控制信号。
提供到信号线驱动电路15的显示数据及包括时序信号的控制信号经由H连接基板306b的布线、安装了信号线驱动电路15的TAB 304b的布线,提供到信号线驱动电路15的输入端子,信号线驱动电路15的输出信号经由TAB 304b的布线,提供到基板A 10上形成的信号线4(未图示)。
包括提供到扫描线驱动电路616的时序信号的控制信号经由H连接基板306b的布线、连接H连接基板306b和V连接基板306a的FPC(挠性印刷基板)310,提供到V连接基板306a,进一步经由V连接基板306a的布线、V连接基板306a上搭载的开关元件312、TAB 304a的布线,提供到扫描线驱动电路616的输入端子。扫描线驱动电路616的输出信号经由TAB 304a的布线,提供到基板A 10上形成的扫描线6(未图示)。
H连接基板306b上设有VCOM驱动电路314。VCOM驱动电路314是图4所示的电路。作为VCOM驱动电路314的输出端子的Ne经由H连接基板306b的布线、TAB 304b的布线,与基板A 10上形成的存储电容线8(未图示)连接。并且,作为VCOM驱动电路314的输出端子的Ne经由H连接基板306b的布线、FPC 310、V连接基板306a的布线、TAB 304a的布线,与基板A 10上形成的存储电容线8连接。
相对基板19和参照图2说明的情况相同,具有L字形电极28a~28d的FPC 310通过各向异性导体连接到导电膜B 14的四个角。这四个位置的电极28a~28d分别是VCOM驱动电路314的输出端子即Na、Nb、Nc、Nd。
图25是表示本实施方式涉及的显示装置1中的显示装置基板10的透视图。参照图25说明作为显示装置基板的基板A 10。与图3所示的第2实施方式的主要不同点在于:基板A 10上不存在扫描线驱动电路616;不存在信号线驱动电路15;不存在开关16、开关17;存在ESD(Electro Static Discharge:静电放电)保护元件301;存在TAB连接端子300。
为了方便,在附图中仅对与信号线4a连接的ESD保护元件标以标号301,但如图25的电路标记所示,ESD保护元件对所有信号线(4a~4c)及所有扫描线(6a~6c)分别进行设置。一个ESD保护元件301是将二极管连接的两个非晶硅薄膜晶体管以极性相反的方式并联连接而构成。ESD保护元件301设置在信号线4或扫描线6和与存储电容线8连接的布线之间。
为了方便,在附图中仅对基板A 10的下边的一个TAB连接端子标以标号300,但如图25所示,TAB连接端子在基板A 10的下边及左边存在多个。
从图25的说明可知,本实施方式的基板A 10可使用现有的非晶硅薄膜晶体管液晶显示装置中使用的显示装置基板。
图24及图25中的布线连接的详情如下。
在基板A 10的下边设置与所有信号线(4a~4c)一对一对应的TAB连接端子300,在和存储电容线(8a~8c)连接的布线上设置TAB连接端子300。在下边上设置的TAB连接端子300上连接TAB 304b,向和信号线4对应的TAB连接端子300提供信号线驱动电路15的输出信号。并且,对于与存储电容线(8a至8c)连接的布线所对应的TAB连接端子300,经由上述路径提供VCOM驱动电路314的输出端子Ne的信号。
在左边设置和所有扫描线(6a~6c)一对一对应的TAB连接端子300,在与存储电容线(8a~8c)连接的布线上设置TAB连接端子300。在左边设置的TAB连接端子300上连接TAB 304a,向和扫描线6对应的TAB连接端子300提供扫描线驱动电路616的输出信号。并且,对于与存储电容线(8a~8c)连接的布线所对应的TAB连接端子300,经由上述路径提供VCOM驱动电路314的输出端子Ne的信号。
基板A 10和导电膜A(相对电极)12与第2实施方式同样,经由电极29用混入了银浆、导电粒子的密封剂电连接。
在本实施方式中,制作成集成电路芯片的扫描线驱动电路616及制作成集成电路芯片的信号线驱动电路15可利用易于购得的通用品。另一方面,如第2实施方式中的说明,本发明在位置检测期间为了降低从相对电极看到的寄生电容,需要使信号线、扫描线浮置,或者施加和导电膜B(位置检测导电膜)相相同振幅的电压。
由于通用的信号线驱动电路具有使输出端子为高阻抗的功能,因此可使用通用的信号线驱动电路。通用的扫描驱动电路没有这一功能。以下详述通过通用的扫描线驱动电路实施本发明的技术。
图26是用于说明本实施方式涉及的显示装置1中的V连接基板306a的设计概念的电路图。参照图26说明本实施方式的V连接基板306a。此外,为了易于理解设计概念,图26表示用于说明V连接基板306a的设计概念的电路图,省略了设计概念的说明中不需要的要素。
如上所述,通用的扫描线驱动电路不具有使输出端子为高阻抗的功能,因此通过使扫描线驱动电路616整体DC浮置,可将扫描线6浮置。
参照图26,扫描线驱动电路616通过开关元件312与提供到V连接基板306a的电源(端子名称为Vgon、Vgoff)、控制信号(端子名称为控制信号)连接。图26的开关元件312的状态全部为断开,这对应于位置检测期间的状态。如果寻找扫描线6的DC路径,则扫描线6与基板A 10端部的TAB连接端子300a连接,TAB连接端子300a与扫描线驱动电路616的输出端子连接。位置检测期间设定在V消隐期间内,因此扫描线驱动电路616在位置检测期间内是输出使像素开关TFT截止的电压即提供到Vgoff的电压(在此例如设定为-8.3V)的状态。此时,扫描线驱动电路616的输出级的N沟道晶体管为导通状态,P沟道晶体管为截止状态。因此,扫描线驱动电路616的输出端子在芯片内部与扫描线驱动电路616的电源端子Voff进行DC连接。扫描线驱动电路616的Voff连接到开关元件312。在位置检测期间内,开关元件312被控制为断开,扫描线6相对于提供到Vgoff端子的电源而言DC浮置。
在V连接基板306a上,将电容C11的一端连接到与扫描线驱动电路616的Voff端子连接的布线,将另一端连接到与VCOM端子连接的布线。向VCOM端子提供上述VCOM驱动电路314的输出端子Ne的输出信号。
在本实施方式中,作为输出端子Ne的输出信号的一例,在显示驱动期间内是直流4V的电压信号,在位置检测期间内是在偏移电压4V上重叠正负峰间为2V(2Vpp)的正弦波而得到的电压信号。此时的电压波形如图26的VCOM端子附近所示。
不使电容C11的另一端接地,而连接到和VCOM端子连接的布线上,这一点非常重要。此时,该电容C11从相对电极看时不再是寄生电容,并且产生可降低从相对电极12看时的寄生电容的效果。
进一步,电容C11在开关元件312断开的期间抑制ESD保护元件301的漏电流引起扫描线6的DC电压变动。在没有电容C11而仅浮置扫描线6时,由于该漏电流,扫描线6无法保持使像素开关TFT截止的电压(提供到Vgoff的电压)。此时,像素开关TFT的漏电流增加,画质劣化。
图26的电容C14表示相对电极12和扫描线6之间的电容。电容C13表示显示装置基板10中的扫描线6的寄生电容中除了与相对电极12的电容C14以外的全部寄生电容。电容C13的未与扫描线6连接的一侧的端子交流接地。电容C12表示V连接基板306a、TAB 304a中的、从扫描线6进行DC连接的布线的寄生电容。电容C12的未与扫描线6连接的端子交流接地。
说明动作和获得上述效果的原因。
从相对电极12看到的电容与通过施加到相对电极12的正弦波电压流入到相对电极12的电流成比例。因此,通过根据等效电路导出该电流来说明上述效果及作用。
图27是用于分析本实施方式涉及的显示装置1的动作的等效电路图。图27(a)表示图26的等效电路。动作原理分析中不需要的元件均省略了。图27(a)的两个电压源相当于上述VCOM驱动电路314的输出端子Ne的输出信号,在位置检测期间内,相当于向相对电极12及VCOM端子施加正弦波电压的交流电压源。这两个电压源是相同振幅、相同相位、相同频率的交流电压源。
参照图27(a),计算流入到相对电极12的电流i3,此时
i 3 = jωv C 14 ( C 12 + C 13 ) C 11 + C 12 + C 13 + C 14 (公式3)
其中,j是虚数单位,ω是正弦波的角频率,v是正弦波电压。
另一方面,未配置电容C11时的等效电路由图27(b)表示,流入到相对电极12的电流i2是:
i 2 = jωv C 14 ( C 12 + C 13 ) C 12 + C 13 + C 14 (公式4)
比较电流i3和电流i2,由于电容C11~C14的电容是正值,因此i2>i3始终成立。即,通过将电容C11配置在与扫描线驱动电路616的Voff电源端子连接的布线和与VCOM端子连接的布线之间,和不配置时相比,降低了从相对电极12看到的寄生电容。
从相对电极12看到的寄生电容降低的原因如下。即,当没有电容C11时,在相对电极12中流动的电流负担电容C12及C13的充放电。而当电容C11配置在与扫描线驱动电路616的Voff电源端子连接的布线和与VCOM端子连接的布线之间时,通过电容C11流动的电流负担电容C12及C13的充放电,其结果是,在相对电极12中流动的电流减少。
例如,使电容C11的电容为4.7微法,相对于电容C12~C14是十分大的值,从而与电流i2相比可大幅降低电流i3。
作为参考,说明将电容C11配置在扫描线驱动电路616的Voff电源端子和交流接地之间的情况。该等效电路由图27(c)表示,流入到相对电极12的电流i1是:
i 1 = jωv C 14 ( C 11 + C 12 + C 13 ) C 11 + C 12 + C 13 + C 14 (公式5)
将电容C11配置在扫描线驱动电路616的Voff电源端子和接地之间时,从图27(c)可知,电容C11与电容C13及电容C12并联配置,所以和不配置电容C11时(图27(b))相比,从相对电极12看到的电容增加。
计算i1-i2,则:
i 1 - i 2 = jωv C 11 C 14 2 ( C 11 + C 12 + C 13 + C 14 ) ( C 12 + C 13 + C 14 ) (公式6)
由于电容C11~C14的电容全部是正值,所以i1>i2成立。因此,电容C11不能配置在Voff电源端子和交流接地之间。
由此可知,图26的电容(保持电容)C11产生下述两个效果:抑制位置检测期间内的漏电流引起电压变动;降低从相对电极12看到的寄生电容。
图28是本实施方式涉及的显示装置1中的V连接基板306a的框图。参照图28的电路框图说明根据上述概念设计的本实施方式的V连接基板306a。
CN(连接器)311是用于与安装了扫描线驱动电路616的TAB 304a连接的连接器。提供到CN 311的信号可分为以下三种。即,扫描线驱动电路616的多个电源(也包括接地)、扫描线驱动电路616的多个控制信号、提供到VCOM端子的信号。在图28中,将扫描线驱动电路616的多个电源(也包括接地)的布线作为电源系统布线,将扫描线驱动电路616的多个控制信号的布线作为控制信号系统布线,将提供到VCOM端子的信号的布线作为VCOM。
提供到VCOM端子的信号经由TAB 304a的布线,与基板A 10连接,在基板A 10中分别提供到存储电容线8和相对电极12。
如图28所示,从CN 311开始,除了前端与VCOM端子连接的布线以外,为了成为DC浮置而配置开关元件312。开关元件312断开的期间,为了使扫描线驱动电路616内部的逻辑状态不变动,对所有电源布线及接地布线分别将保持电容(A)配置在与VCOM端子连接的布线之间,以保持相对于接地的电源电压。此外,图26中说明的电容C11也包含在该保持电容(A)中。
对于多个控制信号的布线,如图28所示,设置采样保持电路(B)316。与电源系统布线不同的原因是,在仅增加保持电容的状态下,显示驱动期间内提供的逻辑信号波形减弱。
因此,通过保持电源电压及逻辑状态,保证开关元件312接下来接通时扫描线驱动电路616的动作。
此外,图中的CN(连接器)101是用于连接FPC 310的连接器。
图29是表示本实施方式涉及的显示装置1的实验结果的图。根据本实施方式制造出对角12英寸的液晶显示装置。显示装置的位置检测导电膜14的电容和图10的说明同样地进行测定。
寄生电容即未接触时的电容约为48pF,具体而言,在显示装置1内约为12pF,在显示装置1外(和电极28连接的布线及电流检测电路13的寄生电容)约为36pF。与显示装置1内的寄生电容相当的12pF相对于现有的寄生电容2350pF为1/200,证明了寄生电容减少的效果。并且,取决于显示颜色的电容变化相对于有无接触产生的变化而言十分小,也确认了可检测出有无接触。进一步,使用根据本实施方式做成的显示装置进行接触输入试验。此时,确认了可进行接触输入动作,且显示未发生问题。
(第3实施方式之2的变形例)
以上说明了扫描线驱动电路616的输入端子上连接有开关元件312的构成例,但也可在信号线驱动电路15的输入端子上连接开关元件312。这种情况下,不使用信号驱动线15的高阻抗输出功能,和图26的电容C11同样配置电容,从而减少和图26的电容C13同样产生的信号线4的寄生电容。
以上说明中,在显示驱动期间内,向相对电极12和存储电容线8提供相同的电压,但也可以是不同的电压。这种情况下,在显示装置基板10中,需要分开布线,使它们不共同连接。在显示期间内为了向相对电极12提供电压而另外准备电源时,可以通过开关元件连接相对电极12和该电源,通过电容连接相对电极12和VCOM驱动电路314的输出端子Ne。根据这种构成,在显示驱动期间内,使另外准备的电源的电压为偏移电压,在位置检测期间,将该电压作为偏移电压,可将与位置检测导电膜14相同振幅、相同相位的电压提供到相对电极12。
并且,以上说明了扫描线驱动电路616及信号线驱动电路15使用芯片的例子,当这些驱动电路通过薄膜晶体管直接制作于基板A 10上时,也可对这些驱动电路的电源线连接开关元件312,和图26的电容C11同样配置电容。
说明本实施方式相对于第2实施方式的优点。在第2实施方式中,在位置检测期间内,使扫描线6浮置。而在本实施方式中,通过电容C11将与施加到导电膜B 14、相对电极12的电压相同振幅、相同相位、相同频率的正弦波电压施加到扫描线6。因此,如参照图27所进行的说明,可降低从相对电极12看到的寄生电容。因此,可进一步降低从导电膜B(位置检测电极)14看到的寄生电容。
(第3实施方式之2的效果)
和对第2实施方式的说明中所述的效果同样,在本实施方式涉及的显示装置中,也可获得上述第1至第3效果。
进一步,由于可使用平常可获得的扫描线驱动电路616,所以可低成本地实施本发明。进一步,由于可使用现有的非晶硅薄膜晶体管液晶显示装置中使用的显示装置基板,所以可低成本地实施本发明。
进一步,如图26所示,在扫描线驱动电路616的电源布线与向存储电容线8提供电压的布线之间连接电容C11,因此可抑制ESD保护元件301的漏电(Leak)造成的扫描线6的DC电压变动。进一步,可降低从相对电极12看到的寄生电容。其原因在于,如上所述,通过电容C11,可向与扫描线驱动电路616连接的扫描线6提供和相对电极12相同振幅、相同相位的电压。并且,由于通过电容C11提供电压,所以可使正弦波电压重叠到扫描线6的预定的偏移电压上。并且,对于提供到扫描线驱动电路616的多个电源、接地,也可同样将正弦波重叠到预定的偏移电压上。由于向提供到扫描线驱动电路616的多个电源、接地、多个控制信号施加相同振幅、相同相位、相同频率的正弦波电压,因此可保持端子间的电压差,防止扫描线驱动电路616的错误动作。并且,由于电容C11具有保持电压的效果,所以可抑制向扫描线驱动电路616的输入端子流动的电流造成的电压变动。
根据本实施方式的显示装置1,可进一步提高上述第1效果,明显降低从第1导电膜A 12看到的显示装置基板10的电容。产生该效果的原因是,导体40(包括扫描线6)和交流电压源22经由电容连接,通过经由该电容施加到导体40的电压,流入到导体40的电流使导体40的寄生电容充放电,从而降低了第1导电膜A 12使该寄生电容充放电的电流。
根据本实施方式的显示装置1,可抑制由流入到导体40的漏电流产生的直流的电压变动。产生该效果的原因是,上述电容兼备电压保持电容的功能。
根据本实施方式的显示装置1,可使用现有的驱动电路使多个导体40(例如扫描线6)DC浮置。产生该效果的原因是,具有如下构成:驱动导体40的驱动电路(例如扫描线驱动电路616)的电源输入端子、与生成向驱动导体40的驱动电路的电源输入端子提供的电压的电源电路通过开关元件(例如开关元件312)连接,驱动导体40的驱动电路的电源输入端子与交流电压源22通过电容(例如电容C11)连接,通过断开开关元件,可使多个导体40DC浮置,并且电容保持驱动电路的电源输入端子的电压,从而保证驱动电路的动作。
(第4实施方式)
参照附图说明本发明的第4实施方式涉及的显示装置。图18是本实施方式涉及的显示装置的一例的剖视图。第4实施方式是在相对基板19中不需要导电膜A 12的显示装置。
参照图18,该显示装置是利用了平面转换(In Plane Switching,IPS)方式的液晶模式的显示装置。在第2实施方式中,导电膜A 12存在于导电膜B 14和基板A 10之间,向导电膜A 12施加和施加到导电膜B 14的交流电压相同的电压,并且使基板A 10上形成的导体浮置,或者施加交流电压,从而减少导电膜B 14的寄生电容。而在本实施方式中,使导电性的遮光体708保持导电膜A 12的功能。
本实施方式涉及的显示装置具有基板A(显示装置基板)10、相对基板19、被这些基板夹持的电光材料(液晶等)2及偏光板702。相对基板19具有:基板B 23;遮光体708,设置在基板B 23的电光材料2一侧的面上,与点对应地形成为网眼状;彩色滤光片712,形成在遮光体708的电光材料2一侧的面上;平坦膜711,形成在彩色滤光片712的电光材料2一侧的面上;导电膜B 14,形成在和基板B 23的电光材料2相反侧的面上。通过混合了导电粒子的密封剂709,电连接相对基板19上形成的遮光体708和基板A 10之间。偏光板702通过胶水粘贴到导电膜B 14上。对显示装置基板A 10进行以下说明。
图19是本实施方式涉及的显示装置的一例的透视图。本实施方式和第2实施方式在像素电路方面也存在不同点。像素电路具有像素开关TFT、与开关TFT连接的像素电极、COM电极。COM电极上连接COM布线800a~800c,COM布线从显示区域内部向外部延伸地布线。COM布线800a~800c与图中的节点Ne连接。对于图中所示的节点Na、Nb、Nc、Nd、Ne,和第2实施方式同样连接图4所示的电路。
此外,如图18的说明,遮光体708具有和点对应的网眼状的图案。图案优选网眼状,但也可以是条纹状等其他形状。在信号线4a~4c、扫描线6a~6c的端部,和第2实施方式同样设置开关16a~16c、17a~17c。它们的驱动方法和第2实施方式中的方法同样。
(效果说明)
在导电膜B 14与显示装置基板10之间设置利用了遮光体708的网眼状的导电层,向该遮光体708施加和位置检测用导电膜相同的交流电压,从而可减少导电膜B 14的寄生电容。并且,遮光体708作为屏蔽体而发挥作用,因此可不受到伴随显示产生的电光材料2的电容变化的影响。并且,通过向基板A 10上的布线施加和上述相同的交流电压,或使显示装置基板上的导体浮置,从遮光体708看到的基板A的电容变小。其结果是,遮光体708的时间常数变小,通过从遮光体708的外周到内部施加上述交流电压,可获得上述第1及第2效果。并且,根据和以上相同的原因,也可获得上述第3效果。
并且,由于将相对基板19上配置的导体连接到电源,因此可防止相对基板19带电。因此,在IPS方式的显示装置中,在相对基板19上没有与电源连接的导电层,所以可防止因带电引起显示画质劣化。
(第5实施方式)
参照附图说明本发明的第5实施方式涉及的显示装置。图20是本实施方式涉及的显示装置的一例的截面的示意图。本实施方式是利用了电泳元件的电泳型显示装置(Electrophoretic Display,EPD)。以下参照图20说明使用了微胶囊型电泳元件的EPD显示装置。
图20示例了黑白EPD有源矩阵显示器的截面构造。本实施方式涉及的显示装置具有:相对基板19、薄膜状的电泳显示装置(EPD薄膜102)、具有包括薄膜晶体管(TFT)的TFT玻璃基板的显示装置基板10。
相对基板19例如具有以下构造:在聚对苯二甲酸乙二酯等透明的基板B(塑料基板(PET基板)等)23的内侧的面上形成由透明导电膜构成的导电膜A 12。并且,在基板B 23的外侧的面上形成由透明导电膜构成的导电膜B 14。作为相对基板19上的基板B,可替代PET基板而使用玻璃基板。
EPD薄膜102形成为薄膜状,具有铺设于其内部的微胶囊113、在微胶囊之间为了结合微胶囊而填充的由聚合物构成的粘合剂114。
微胶囊113具有约40μm的大小,内部密封由异丙醇(Isopropylalcohol,IPA)等构成的溶剂115,溶剂115中,纳米级大小的氧化钛类的白色颜料即白色粒子116及碳类的黑色颜料即黑色粒子117分别分散并浮游。白色粒子116具有负(-)的带电极性,黑色粒子117具有正(+)的带电极性。
TFT玻璃基板具有四层构造。在最接近EPD薄膜102的第1层中形成多个像素电极P1.1、P2.1、P3.1、...。之后的第2层及第3层由包括分别和像素电极对应的多个薄膜晶体管(TFT)T1.1、T2.1、T3.1、...的绝缘膜构成。第2层中设置各TFT的漏极D和源极S,第3层中设置各TFT的对应的栅极G。各TFT的源极S与对应的像素电极连接。最下层的第4层是由玻璃构成的基体层,为了将第1层至第3层一体保持而设置。
在图20中,从未图示的信号线分别通过对应的TFT T1.1、T2.1、T3.1、...向像素电极P 1.1、P2.1提供正(+)电压,从而使微胶囊中的白色粒子116被像素电极P1.1、P2.2吸引,并且黑色粒子117被导电膜A 12吸引。另一方面,通过向像素电极P3.1提供负(-)电压,黑色粒子117被像素电极P3.1吸引,并且白色粒子116被导电膜A 12吸引。图20表示在相对基板19一侧进行由黑、白构成的图像显示的情况。
因此,在图20所示的EPD有源矩阵显示器中,向像素电极提供正(+)电压,或提供负(-)电压,从而可在导电膜A 12一侧进行黑白的图像显示。
在显示装置的角部,相对基板19和TFT基板之间的导通单元20例如通过银浆设置。导通单元20使设置在相对基板19的一个面上的导电膜A 12和TFT基板一侧的电极导通。TFT基板一侧的电极上连接单极双投开关21e,单极双投开关21e的其他两个接点中的一个上连接交流电压源22,另一个上连接相对电极驱动电路。在相对电极19的另一个面上设置导电膜B 14,在导电膜的角部设置电极28a。在电极28a上连接有电流检测电路13a的一端。在电流检测电路13a的另一端上连接单极双投开关21a,在单极双投开关21a的其他两个接点中的一个上连接交流电压源22,另一个上连接相对电极驱动电路。
在图20中,为了简化,图示了对一个角部连接有电流检测电路13a及开关21a的状态。但实际上与第2实施方式同样对四个角连接电流检测电路及开关。此外,与第2实施方式同样对信号线及扫描线设置开关。另外,与第2实施方式不同,本显示装置不需要偏光板702。从而,在图20的导电膜B 14上,除了电极28a以外,虽然没有任何记载,但是也可以根据需要设置绝缘性的薄片或绝缘性的覆盖膜。通过设置绝缘性的薄片或绝缘性的覆盖膜,能够防止导电膜B 14被污染或接触水分,导电膜B 14的电阻值稳定。此外,由于手指与导电膜B 14的直流阻抗升高,因此相对于手指上沾有水或干燥等不同的状态变化,电流检测电路13a上流动的电流稳定。因此,电流检测电流13a的灵敏度设定变得简单。
实施方式的动作也和第2实施方式中的动作相同。但EPD具有在写入了用于显示的电压后长时间保持该显示的特性,因此和LCD时相比,可扩大位置检测期间的比例。
在本实施方式中,使基板A 10较薄,或将像素电路转印到挠性基板上而使基板具有挠性,从而可实现一种具有挠性且具有接触传感功能的显示装置。
(效果说明)
本实施方式涉及的显示装置也和第2实施方式同样可获得上述第1及第2效果。
(第6实施方式)
参照附图说明本发明的第6实施方式。图21是表示本实施方式涉及的显示装置的位置检测原理的一例的电路图。在上述实施方式中,对导电膜B 14直接施加交流电压。而在本实施方式中,笔(图21中的指示体200)与交流电压源22连接,通过电流检测电路13a、13b检测出经由阻抗Z流动的电流。
通过在上述其他实施方式中适用所述检测原理,不仅可用手指24,而且可用笔进行输入。
(第7实施方式)
参照附图说明本发明的第7实施方式。图22是本实施方式涉及的显示装置即EL(电致发光)显示装置的一例的剖视图。作为像素电极4302,使用工函数大的透明导电膜。像素电极4302上形成设置了开口部的绝缘膜。在该开口部,在像素电极4302上形成有机EL层4304。作为有机EL层4304,可使用公知的有机EL材料或无机EL材料。有机EL层4304上形成由具有遮光性的导电膜(例如以铝、铜或银为主要成分的导电膜或这些导电膜和其他导电膜的层叠膜)构成的阴极4305。
这样一来,形成由像素电极(阳极)4302、有机EL层4304及阴极4305构成的EL元件。该EL元件由覆盖材料4102覆盖,上述覆盖材料4102通过密封材料4101与基板41粘合。
在基板41的背面形成导电膜B 14。和第2实施方式同样在四角设置节点Na~Nd,如图4所示,各节点与对应的电路连接。
图23是本实施方式涉及的EL显示装置的一例的电路图。图23中的像素电路是现有的电路。和第2实施方式同样,扫描线6通过设置在其一端的开关16与扫描线驱动电路616连接。信号线4a也同样通过开关17a与信号线驱动电路15连接。在本实施方式中,由多个像素通用的阴极线的端部与开关21e连接,开关21e的其余两个端子分别与交流电压源22及接地连接。
位置检测期间内的显示装置的驱动方法和第2实施方式相同,使开关16、开关17为断开状态,使扫描线6、信号线4a浮置。并且,向阴极线提供和施加到导电膜B 14的电压相同的电压。
参照图23,像素电极连接到控制用TFT 203,控制用TFT 203构成恒定电流源电路。理想的恒定电流源的阻抗无限大。因此,通过交流电压源22提供到阴极的交流电压的振幅即为像素电极的振幅。此时,图22所示的阴极4305及像素电极4302为和导电膜B 14相同的振幅。并且,如上所述,扫描线6、信号线4浮置,所以可获得导电膜B 14的寄生电容大幅下降的效果。
此外,在本实施方式中,通过在信号线4和信号线驱动电路15之间设置开关17,使信号线4浮置。但信号线驱动电路中含有的输出电路构成恒定电流源时,不需要开关17。这是因为,如上所述,理想的恒定电流源的阻抗无限大,所以信号线4与浮置等效。
(其他变形例)
上述第2至第7实施方式以液晶显示装置、电泳型显示装置及EL显示装置为例进行了说明。但这些第2至第7实施方式当然也同样可适用于其他方式(例如带电粒子、电致变色材料、气体、半导体、荧光体)的显示装置。
并且,在第2至第7实施方式中,将与施加到导电膜B 14的交流电压的相位及振幅相同的电压输入到导电膜A 12、遮光体708、存储电容线8、COM布线及阴极线。但是也可将根据施加到导电膜B 14的交流电压调整了相位、振幅的电压输入到它们之中。例如,为了使寄生电容最小而调整输入电压波形,这是本领域技术人员的设计事项。
在第2实施方式中,如对图8所进行说明,适用了显示驱动期间的导电膜A 12及存储电容线的电位恒定的驱动法。但本发明的实施方式不限于这种驱动法。如上所述,在本发明中,在位置检测期间内进行用于位置检测的驱动,并进行位置检测,因此显示驱动期间内的驱动方法不影响位置检测的精度。因此,以下述驱动方法为代表的现有的任意的驱动方法均可适用于显示驱动期间:按照每个扫描线期间反转导电膜A 12、存储电容线8的电位(极性)的驱动方法;按照每一帧反转导电膜A 12、存储电容线8的电位的驱动方法。
(实施例)
说明基于图2至图5中所示的第2实施方式的显示装置的实施例。图14是表示构成实施例1的液晶显示装置的基板A(显示装置基板)10的布局的一例的图。所述基板A 10使用低温多晶硅TFT工艺制造。信号线(在图14中,仅对一条信号线标上了标号,但在显示区域11内向上下方向延伸的布线均表示信号线)4a从像素阵列内部向外部延伸地布线,在一端与多路分解电路804连接,另一端与预充电电路802连接。
扫描线(在图14中,仅对一条扫描线标上了标号,但与扫描线开关组803连接的布线均表示扫描线)6a从像素阵列内部向外部延伸地布线,在像素阵列部外通过栅极线开关组803与扫描线驱动电路616连接。
存储电容线(在图14中,仅对一条存储电容线标上了标号,但与存储电容线开关组805连接的布线均表示存储电容线)8a也同样从像素阵列内部向外部延伸地布线,在像素阵列部外通过存储电容线开关组805与存储电容总线703连接。
多路分解电路804上连接用于控制它的布线DEMUX(分离器)。预充电电路802上连接电源线PCS及控制线PSP。栅极线开关组上连接控制线GATE_CTRL,存储电容线开关组805上连接控制线VCS_CTRL。扫描线驱动电路616上连接电源线VDDG、VSSG及多个控制线GST、GCLK。存储电容总线703上连接VCOMDC。电极29与相对电极19电连接,因此配置在四个位置。
通过该基板A(显示装置基板)10、图2所示的相对基板19夹持电光材料(例如液晶)2,制造出显示装置(例如液晶显示装置)。在相对基板19的外侧的面上和图2同样粘贴偏光板702a。如图4所示,通过开关21e对VCOMDC、与电极29连接的4条布线连接存储电容线驱动电路及交流电压源22。
从基板A 10外部提供到基板A 10的各种控制线、电源线也可通过设置在显示装置外部的开关(未图示)浮置。相对基板19的构成和图2中相同,与导电膜B 14连接的电路也和第2实施方式中相同,因此省略说明。
测定实际驱动这种构成的显示装置所获得的结果。为了获得本发明的效果,使基板A(显示装置基板)10上的导体浮置,或施加和导电膜A 12相同的交流电压,从而减小从导电膜A 12看到的基板A的电容,对此以上已经进行了论述。在此详细说明使各种导体浮置或使电位恒定而获得的效果。
图15表示使用本实施例涉及的显示装置测定电容的结果。和图10中的说明同样,在显示装置的整个面上显示白色的情况下,测定手指未接触时的电容及手指接触时的电容。并且,除了整个面上显示白色时的寄生电容外,测定整个面上显示黑色时的寄生电容。
图表的横轴(1到11的标记。但2及9号不存在。图中标记为1~11)表示基板A 10中存在的布线在位置检测期间的状态。表中表示各布线的状态。表中左侧的列表示图14中的布线。
表中的float(浮置)表示该布线在位置检测期间内浮置,fix(恒定)表示连接到恒定电位。存储电容线VCOMDC的行中的“正弦波”表示对导电膜B 14及导电膜A 12输入交流电压,“DC”和普通的LCD同样表示输入了直流电压。
此外,信号线的状态全是float。该状态是通过将基板A 10上设置的多路分解电路内的开关全部为断开状态来实现。并且,在该实验中,存储电容线开关组805始终为接通状态,多个存储电容线全部为表中所示的状态。
参照图15说明本实施例涉及的显示装置所获得的结果。注意图15的第11号,其固定了图15中的全部布线。并且,存储电容线中输入直流电压。这种情况下,未实现上述第2效果。即,和有无接触造成的电容的变化相比,伴随显示内容变化的电容的变化较大。在上述状态下,相当于向存储电容线施加了正弦波的情况是第10号数据。从图表可知,第1至第10号数据中,可获得上述第2效果。即,和伴随显示内容的电容的变化相比,有无接触造成的电容的变化较大,因此可正确检测接触的有无。因此,为了获得第2效果,至少需要向存储电容线输入正弦波。随着从第10号到第1号,寄生电容减少,由此可知,使基板A 10上存在的尽量多的导体浮置是较为有效的。如上所述,这一点和减少从导电膜12看到的基板A 10的电容比较重要相符。
并且,使仅在显示区域11外部存在的布线浮置也有利于降低寄生电容。例如,比较第4号和第3号数据,控制线PSP虽然配置在显示区域11外部,但通过将其浮置可减少寄生电容。其原因是,虽然从导电膜A 12看到的基板A 10的电容的大部分在显示区域11内部,但也包括在显示区域11外部形成的电容的贡献。
在此论述了为了减少从导电膜A 12看到的存储电容线的电容而输入正弦波的情况,但使存储电容线浮置时也可获得同样的效果。
并且,在本实施例中,论述了信号线上连接预充电电路802的情况,但预充电电路802不是必须的构成,信号线的另一端也可不与预充电电路802连接。
此外,在本实施例中,作为使显示区域11的内部和外部为电高阻抗的开关16、17、18,使用n型TFT,但该开关也可以是p型的TFT,还可以是n型和p型组合的传输门。并且,在本实施例中,驱动电路由n型TFT和p型TFT形成,但也可仅由任意一方形成,即可仅由p型TFT或n型TFT形成。
由于可这样进行多种开关选择,所以在实施本发明时,可不增加制造成本地设置开关。例如,信号线驱动电路、扫描线驱动电路使用n型及p型的多晶硅TFT构成时,选择n型开关、p型开关、n型和p型组合而成的传输门中的任意一种,均可不增加制造步骤地设置开关。选择n型或p型的开关时,和传输门相比,具有可抑制电路面积、控制简单的效果。并且,由于具有可降低开关断开时的寄生电容的效果,所以还可获得抑制与位置或指示动作的有无相关的信号的SN比劣化的效果。尤其是当是n型开关时,和p型相比,导通电阻较低,所以可使开关尺寸较小,具有抑制寄生电容的效果。
另一方面,从抑制驱动电压的角度出发,优选传输门。在显示装置中,除了使显示区域11的内部和外部电高阻抗的开关以外的电路由n型或p型的任意一种晶体管构成时,与其对应地使用任意一种类型的晶体管形成开关,从而可不增加制造步骤地设置开关。
并且,开关16设置在扫描线驱动电路616的外部,但它们也可包含在扫描线驱动电路616的内部。包含在扫描线驱动电路616的内部时,例如可构成能够进行3值输出(高电平、低电平、高阻抗)的电路构成。这种情况下,例如可适用时拍频倒相(Clocked Inverter)电路。并且,进行使位于驱动电路输出级的晶体管为高阻抗的控制,输出级的晶体管兼用作开关,通过这种构成,可抑制电路面积。
并且,在本实施例中,虽然在配置了扫描线驱动电路616的位置所相对的位置上存在导电膜A 12,但从降低透明导电膜的寄生电容的角度出发,优选使导电膜A 12的区域为所需的最低限度。因此,也可去除配置了扫描线驱动电路616的位置所相对的位置的导电膜A 12。
并且,在本实施例中,作为阻抗面使用由ITO形成的导电膜B 14,作为其等效电路的阻抗,假设为电阻体。但根据施加到阻抗面的交流的频率,考虑到包括电阻、电容、电感在内的阻抗,也可通过解开其等效电路,求出电流值和接触位置的坐标的关系、或检测有无接触的运算公式,并利用上述运算公式。
并且,在本实施例中,作为阻抗面使用了形成为面状的电阻体,但也可将形成为面状的电感或形成为面状的电容作为阻抗面而使用。其中,阻抗面是阻抗体形成为面状时的总称。
虽然根据实施例进行了上述说明,但本发明不限于上述实施例。
工业上的可利用性
本发明涉及的显示装置可用于游戏机、移动信息终端、卖票机、现金自动存取机(ATM)、汽车导航器、飞机及公共汽车的座席上安装的电视/游戏机、工厂自动化(FA)设备、打印机、传真机等。

Claims (21)

1.一种显示装置,其特征在于,具有:
电光材料,配置在相对的第1面和第2面之间;
第1基板,配置在上述第1面上,具有向上述电光材料提供电信号的导体;
第1导电膜,配置在上述第2面上,向上述电光材料提供电信号;
第2导电膜,配置在由上述第1面及第2面夹持的区域的外侧;
电流检测电路,检测上述第2导电膜上的电流;以及
控制电路,在通过上述电流检测电路检测电流的期间,向上述导体及上述第1导电膜中靠近上述第2导电膜而配置的一方施加与上述第2导电膜大致相同的电压,并且使另一方浮置,或者向上述导体及上述第1导电膜双方施加与上述第2导电膜大致相同的电压。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
上述电光材料是液晶、电泳体、带电粒子、电致变色材料、EL材料、气体、半导体或荧光体。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于,
具有交流电压源,该交流电压源向上述第2导电膜施加交流电压,
上述电流检测电路检测上述交流电压源和上述第2导电膜之间的电流。
4.根据权利要求3所述的显示装置,其特征在于,
上述电光材料以液晶为主要成分,
上述第1导电膜透明,
上述第2导电膜透明,相对于由上述第1面及第2面夹持的区域,配置在与上述第1导电膜相同的一侧,
具有被上述第1导电膜及第2导电膜夹持的第2基板,
在通过上述电流检测电路检测电流的期间,上述控制电路使上述导体的从显示区域的内部向外部延伸的部分浮置,并且向上述第1导电膜施加与上述第2导电膜大致相同的电压,或者向上述导体的从显示区域的内部向外部延伸的部分和上述第1导电膜双方施加与上述第2导电膜大致相同的电压。
5.根据权利要求4所述的显示装置,其特征在于,
上述导体包括从显示区域内部向外部延伸的存储电容线,
在通过上述电流检测电路检测电流的期间,上述控制电路使上述存储电容线浮置,并且向上述第1导电膜施加与上述第2导电膜大致相同的电压,或者向上述存储电容线和上述第1导电膜双方施加与上述第2导电膜大致相同的电压。
6.根据权利要求4所述的显示装置,其特征在于,
上述导体包括从显示区域内部向外部延伸的扫描线,
上述扫描线和驱动上述扫描线的扫描线驱动电路经由开关元件连接,或者上述扫描线驱动电路输出高电平、低电平及高阻抗的3个值,并且上述扫描线驱动电路与上述扫描线直接连接。
7.根据权利要求3所述的显示装置,其特征在于,
上述电光材料以液晶为主要成分,
上述第1导电膜及第2导电膜均透明,
相对于由上述第1面及第2面夹持的区域,上述第2导电膜配置在与上述第1导电膜相同的一侧,
具有配置上述第1导电膜的第2基板及配置上述第2导电膜的第3基板,
在通过上述电流检测电路检测电流的期间,上述控制电路使上述导体的从显示区域内部向外部延伸的部分浮置,并且向上述第1导电膜施加与上述第2导电膜大致相同的电压,或者向上述导体的从显示区域内部向外部延伸的部分和上述第1导电膜双方施加与上述第2导电膜大致相同的电压。
8.根据权利要求3所述的显示装置,其特征在于,
上述电光材料以液晶为主要成分,
上述第1导电膜不透明,并且具有开口部,
上述第2导电膜透明,相对于由上述第1面及第2面夹持的区域,配置在与上述第1导电膜相同的一侧,
具有被上述第1导电膜及第2导电膜夹持的第2基板,
在通过上述电流检测电路检测电流的期间,上述控制电路使上述导体的从显示区域内部向外部延伸的部分浮置,并且向上述第1导电膜施加与上述第2导电膜大致相同的电压,或者向上述导体的从显示区域内部向外部延伸的部分和上述第1导电膜双方施加与上述第2导电膜大致相同的电压。
9.一种显示装置,其特征在于,具有:
电光材料;
导体,向上述电光材料提供电信号;
第1导电膜,向上述电光材料提供电信号;
第2导电膜,设置在显示装置的显示面上;
电流检测电路,检测上述第2导电膜上的电流;
控制电路,在通过上述电流检测电路检测电流的期间,向上述导体及上述第1导电膜中的任意一方施加与上述第2导电膜大致相同的电压,并且使另一方浮置,或者向上述导体及上述第1导电膜双方施加与上述第2导电膜大致相同的电压。
10.一种电子设备,其特征在于,
具有权利要求1至9中任一项所述的显示装置。
11.一种显示装置的驱动方法,该显示装置具有:
电光材料,配置在相对的第1面和第2面之间;
第1基板,配置在上述第1面上,具有向上述电光材料提供电信号的导体;
第1导电膜,配置在上述第2面上,向上述电光材料提供电信号;以及
第2导电膜,配置在由上述第1面及第2面夹持的区域的外侧,
上述显示装置的驱动方法的特征在于,包括以下步骤:
通过电流检测电路检测上述第2导电膜上的电流;和
在通过上述电流检测电路检测电流的期间,通过控制电路向上述导体及上述第1导电膜中靠近上述第2导电膜而配置的一方施加与上述第2导电膜大致相同的电压,并且使另一方浮置,或者向上述导体及上述第1导电膜双方施加与上述第2导电膜大致相同的电压。
12.一种显示装置,其特征在于,具有:
电光材料,设置在相对的第1面和第2面之间;
第1基板,设置在上述第1面上,具有向上述电光材料提供电信号的导体;
第1导电膜,设置在上述第2面上,向上述电光材料提供电信号;
第2导电膜,设置在由上述第1面及第2面夹持的区域的外侧;
电流检测电路,检测上述第2导电膜上的电流;以及
控制电路,在通过上述电流检测电路检测电流的期间,将振幅及相位与施加到上述第2导电膜上的电压大致相同的电压施加到上述导体及上述第1导电膜中的任意一方,使另一方浮置,或者将该电压施加到上述导体及上述第1导电膜。
13.根据权利要求12所述的显示装置,其特征在于,
具有交流电压源,该交流电压源向上述第2导电膜施加交流电压,
上述电流检测电路检测上述交流电压源和上述第2导电膜之间的电流。
14.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,
上述导体和第2电压源经由开关元件连接,
上述导体和上述交流电压源经由电容连接。
15.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,
上述第1导电膜和第3电压源经由开关元件连接,
上述第1导电膜和上述交流电压源经由电容连接。
16.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,
具有:驱动上述导体的驱动电路;
上述驱动电路的电源输入端子;以及
电源电路,生成提供到上述电源输入端子的电压,
上述电源输入端子和上述电源电路经由开关元件连接,
上述电源输入端子和上述交流电压源经由电容连接。
17.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,
上述电光材料以液晶为主要成分,
上述第1导电膜透明,
上述第2导电膜透明,相对于由上述第1面及第2面夹持的区域,设置在与上述第1导电膜相同的一侧,
具有被上述第1导电膜及第2导电膜夹持的第2基板,
在通过上述电流检测电路检测电流的期间,上述控制电路使上述导体的从显示区域内部向外部延伸的部分浮置,将振幅及相位与施加到上述第2导电膜上的电压大致相同的电压施加到上述第1导电膜,或者将该电压施加到上述导体的从显示区域内部向外部延伸的部分及上述第1导电膜。
18.根据权利要求17所述的显示装置,其特征在于,
上述导体包括从显示区域内部向外部延伸的存储电容线,
在通过上述电流检测电路检测电流的期间,上述控制电路使上述存储电容线浮置,将振幅及相位与施加到上述第2导电膜上的电压大致相同的电压施加到上述第1导电膜,或者将该电压施加到上述存储电容线及上述第1导电膜。
19.根据权利要求17所述的显示装置,其特征在于,
上述导体包括从显示区域内部向外部延伸的扫描线,
上述扫描线和驱动上述扫描线的扫描线驱动电路经由开关元件连接,或者上述扫描线驱动电路输出高电平、低电平及高阻抗的3个值,并且上述扫描线驱动电路与上述扫描线直接连接。
20.根据权利要求19所述的显示装置,其特征在于,
具有:驱动上述扫描线的扫描线驱动电路;
上述扫描线驱动电路的电源输入端子;以及
电源电路,生成提供到上述电源输入端子的电压,
上述电源输入端子和上述电源电路经由开关元件连接,
扫描线驱动电路的电源输入端子和上述交流电压源经由电容连接。
21.一种电子设备,具有权利要求12至20中任一项所述的显示装置。
CN200910139963.9A 2008-07-17 2009-07-17 显示装置及显示装置的驱动方法 Active CN101630081B (zh)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-186255 2008-07-17
JP2008186255 2008-07-17
JP2008186255 2008-07-17
JP2009135211 2009-06-04
JP2009-135211 2009-06-04
JP2009135211 2009-06-04
JP2009163401 2009-07-10
JP2009-163401 2009-07-10
JP2009163401A JP5372630B2 (ja) 2008-07-17 2009-07-10 表示装置及び表示装置の駆動方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101630081A true CN101630081A (zh) 2010-01-20
CN101630081B CN101630081B (zh) 2015-01-07

Family

ID=41529914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910139963.9A Active CN101630081B (zh) 2008-07-17 2009-07-17 显示装置及显示装置的驱动方法

Country Status (3)

Country Link
US (3) US8477105B2 (zh)
JP (1) JP5372630B2 (zh)
CN (1) CN101630081B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102902390A (zh) * 2011-07-26 2013-01-30 瀚宇彩晶股份有限公司 触控面板
CN103197791A (zh) * 2011-12-13 2013-07-10 乐金显示有限公司 触摸传感器集成型显示器及其驱动方法
CN103677256A (zh) * 2012-09-12 2014-03-26 三星显示有限公司 呈现触觉图像的方法和用于执行该方法的触摸屏设备
CN103765354A (zh) * 2011-08-30 2014-04-30 Nlt科技股份有限公司 电子设备、静电电容传感器和触摸面板
CN104020870A (zh) * 2013-02-28 2014-09-03 晨星半导体股份有限公司 触控检测方法及其装置
CN104750334A (zh) * 2013-12-30 2015-07-01 乐金显示有限公司 显示装置及其驱动方法
CN105260076A (zh) * 2015-11-25 2016-01-20 深圳市华星光电技术有限公司 触控面板及其驱动方法、触控显示器
CN106527813A (zh) * 2016-11-22 2017-03-22 厦门天马微电子有限公司 一种触控显示面板及触控显示面板的驱动方法
WO2017067365A1 (zh) * 2015-10-23 2017-04-27 京东方科技集团股份有限公司 检测装置、基板架、检测基板架上基板位置的方法

Families Citing this family (81)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8040142B1 (en) * 2006-03-31 2011-10-18 Cypress Semiconductor Corporation Touch detection techniques for capacitive touch sense systems
US9500686B1 (en) 2007-06-29 2016-11-22 Cypress Semiconductor Corporation Capacitance measurement system and methods
US8570053B1 (en) 2007-07-03 2013-10-29 Cypress Semiconductor Corporation Capacitive field sensor with sigma-delta modulator
US8089289B1 (en) 2007-07-03 2012-01-03 Cypress Semiconductor Corporation Capacitive field sensor with sigma-delta modulator
US8358142B2 (en) 2008-02-27 2013-01-22 Cypress Semiconductor Corporation Methods and circuits for measuring mutual and self capacitance
US8319505B1 (en) 2008-10-24 2012-11-27 Cypress Semiconductor Corporation Methods and circuits for measuring mutual and self capacitance
US9007310B1 (en) * 2008-02-29 2015-04-14 Cypress Semiconductor Corporation Single layer touch sensor with improved sensitivity and accuracy
JP2010020730A (ja) * 2008-07-14 2010-01-28 Fujitsu Component Ltd 入力検出回路、入力検出方法、入力検出プログラム、及び入力検出装置
JP5429636B2 (ja) * 2009-04-10 2014-02-26 Nltテクノロジー株式会社 タッチセンサ装置及びこれを備えた電子機器
GB2476671B (en) * 2010-01-04 2014-11-26 Plastic Logic Ltd Touch-sensing systems
CN101866236B (zh) * 2010-03-26 2012-09-19 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 具有触摸功能的电子纸显示装置
JP2011257884A (ja) * 2010-06-07 2011-12-22 Seiko Instruments Inc 静電座標入力装置、静電座標入力方法および情報機器
US20120062503A1 (en) * 2010-09-14 2012-03-15 Motorola-Mobility, Inc. Device for integrating capactive touch with electrophoretic displays
JP5766928B2 (ja) * 2010-09-29 2015-08-19 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置および電子機器
TWI407349B (zh) * 2010-12-17 2013-09-01 Au Optronics Corp 觸控面板的觸控訊號掃描次數決定方法
US20120176139A1 (en) * 2011-01-12 2012-07-12 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. System and method for sensing multiple user input switch devices
US8933888B2 (en) 2011-03-17 2015-01-13 Intellitact Llc Relative touch user interface enhancements
JP5685132B2 (ja) 2011-04-13 2015-03-18 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示パネル、駆動回路、および電子機器
KR101864123B1 (ko) 2011-07-08 2018-07-05 엘지디스플레이 주식회사 전기영동 표시장치와 이의 구동방법
JP5734805B2 (ja) 2011-10-12 2015-06-17 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、駆動回路、駆動方法、および電子機器
US9495010B2 (en) 2011-10-26 2016-11-15 Nokia Technologies Oy Apparatus and associated methods
US9733706B2 (en) 2011-10-26 2017-08-15 Nokia Technologies Oy Apparatus and associated methods for touchscreen displays
US9195350B2 (en) 2011-10-26 2015-11-24 Nokia Technologies Oy Apparatus and associated methods
US9134858B2 (en) * 2011-11-03 2015-09-15 Innolux Corporation Touch panel for electrostatic discharge protection and electronic device using the same
US8922523B2 (en) 2011-11-29 2014-12-30 Apple Inc. Embedded force measurement
KR101960370B1 (ko) * 2011-12-29 2019-07-16 엘지디스플레이 주식회사 전기 영동 표시장치의 공통전압 검사 장치
KR20130107558A (ko) * 2012-03-22 2013-10-02 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이를 포함하는 전자제품
TW201342171A (zh) * 2012-04-12 2013-10-16 Rich Ip Technology Inc 電子紙觸控裝置
JP5955074B2 (ja) * 2012-04-23 2016-07-20 富士通コンポーネント株式会社 タッチパネル
US9423896B2 (en) * 2012-09-12 2016-08-23 Samsung Display Co., Ltd. Method for representing a tactile image and touch screen apparatus for performing the method
US9568999B2 (en) * 2012-09-12 2017-02-14 Samsung Display Co., Ltd. Method for representing a tactile image and touch screen apparatus for performing the method
WO2014057569A1 (ja) 2012-10-12 2014-04-17 Nltテクノロジー株式会社 電子機器、静電容量センサ及びタッチパネル
CN104937526B (zh) * 2012-11-27 2020-04-21 微软科技许可有限公司 利用基于电容的数字化仪传感器进行检测
JP2014160458A (ja) * 2013-01-25 2014-09-04 Japan Display Inc タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器
KR101675256B1 (ko) * 2013-01-30 2016-11-11 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 디스플레이 장치와 이의 구동방법
JP6027903B2 (ja) * 2013-01-30 2016-11-16 シナプティクス・ジャパン合同会社 半導体装置
TWI507937B (zh) * 2013-02-07 2015-11-11 Mstar Semiconductor Inc 觸控偵測方法及其裝置
JP2014164624A (ja) * 2013-02-26 2014-09-08 Smk Corp 表示装置
JP6066482B2 (ja) * 2013-03-05 2017-01-25 シナプティクス・ジャパン合同会社 ドライバic及び表示入力装置
US9235285B2 (en) 2013-05-13 2016-01-12 Himax Technologies Limited Pixel matrix, touch display device and drving method thereof
US9626046B2 (en) * 2013-09-24 2017-04-18 Apple Inc. Devices and methods for reduction of display to touch crosstalk
US9244581B2 (en) * 2013-09-30 2016-01-26 Synaptics Incorporated Modulated power supply for reduced parasitic capacitance
US9007343B1 (en) * 2013-10-01 2015-04-14 Synaptics Incorporated Display guarding techniques
KR101613773B1 (ko) * 2013-11-04 2016-04-19 주식회사 동부하이텍 터치 패널 및 그 제조 방법
CN104678628A (zh) * 2013-11-26 2015-06-03 瀚宇彩晶股份有限公司 内嵌式触控显示面板及其驱动方法
EP3796594B1 (en) * 2013-12-13 2022-12-14 Apple Inc. Integrated touch and display architectures for self-capacitive touch sensors
EP2887185B1 (en) 2013-12-20 2016-11-09 LG Display Co., Ltd. Display device integrated with touch screen panel and method of driving the same
KR102203449B1 (ko) * 2013-12-31 2021-01-15 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 표시장치 및 그 구동 방법
CN103869516B (zh) * 2014-03-12 2016-04-06 京东方科技集团股份有限公司 显示面板放电电路及显示装置
JP6613044B2 (ja) * 2014-04-22 2019-11-27 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置、表示モジュール、及び電子機器
US9665217B2 (en) 2014-04-28 2017-05-30 Qualcomm Incorporated Touch panel scan control
US10936120B2 (en) 2014-05-22 2021-03-02 Apple Inc. Panel bootstraping architectures for in-cell self-capacitance
JP6309378B2 (ja) 2014-07-04 2018-04-11 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP6185889B2 (ja) 2014-07-04 2017-08-23 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置およびその駆動方法
JP6368183B2 (ja) * 2014-07-22 2018-08-01 富士通コンポーネント株式会社 タッチパネル
KR102398550B1 (ko) * 2014-12-05 2022-05-17 엘지디스플레이 주식회사 터치 표시 장치 및 그 구동 방법
AU2016215616B2 (en) 2015-02-02 2018-12-06 Apple Inc. Flexible self-capacitance and mutual capacitance touch sensing system architecture
US9811223B2 (en) * 2015-07-24 2017-11-07 Solomon Systech Limited Method and apparatus for enhancing touch sensing in a display panel
US10303318B2 (en) * 2015-10-01 2019-05-28 Sharp Kabushiki Kaisha Capacitance detection method, position detection method, touch panel controller, and electronic device
JP6023301B2 (ja) * 2015-10-07 2016-11-09 Nltテクノロジー株式会社 電子機器、静電容量センサ及びタッチパネル
CN105426142B (zh) * 2015-10-28 2019-03-12 苏州佳世达电通有限公司 具有显示特性感测功能的显示系统
TWI584170B (zh) * 2016-01-08 2017-05-21 Egalax_Empia Tech Inc Applies to the touch screen controller
WO2017127346A2 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 3M Innovative Properties Company Multi-size touch sensor
US10146388B2 (en) * 2016-03-08 2018-12-04 Synaptics Incorporated Capacitive sensing in an LED display
CN105699746A (zh) * 2016-03-29 2016-06-22 国网上海市电力公司 箱变线缆磁场耦合式带电指示器
KR101763139B1 (ko) * 2016-06-02 2017-08-01 주식회사 리딩유아이 터치 센싱 방법, 터치 센싱 콘트롤러 및 이를 갖는 터치 센싱 장치
KR20180010377A (ko) * 2016-07-20 2018-01-31 삼성전자주식회사 터치 디스플레이 구동 집적 회로 및 그것의 동작 방법
CN106648212B (zh) * 2016-10-31 2020-04-03 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板、装置及制作方法
US10976581B2 (en) * 2017-02-06 2021-04-13 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
KR20180103400A (ko) 2017-03-09 2018-09-19 삼성전자주식회사 터치 스크린 컨트롤러, 터치 스크린 장치 및 터치 스크린 컨트롤러의 동작 방법
US10185864B1 (en) * 2017-07-05 2019-01-22 Sunasic Technologies Limited Fingerprint sensing device and method operating the same
US10205895B2 (en) * 2017-07-05 2019-02-12 Sunasic Technologies Limited Capacitive image sensor with noise reduction feature and method operating the same
US10497294B2 (en) * 2017-07-24 2019-12-03 Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Array test circuit
JP6534429B2 (ja) * 2017-07-28 2019-06-26 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置およびその駆動方法
CN107564457B (zh) * 2017-10-25 2020-10-16 上海中航光电子有限公司 一种显示面板及显示装置
US10949642B2 (en) * 2017-11-24 2021-03-16 Integrated Biometrics, Llc Method for capture of a fingerprint using an electro-optical material
CN111492333B (zh) 2017-12-20 2023-08-04 阿尔卑斯阿尔派株式会社 静电传感器
JP2019184276A (ja) * 2018-04-03 2019-10-24 シャープ株式会社 検査装置、および、検査方法
CN109782445B (zh) * 2019-01-17 2021-05-25 京东方科技集团股份有限公司 景深调节结构、显示装置
JP2021148617A (ja) * 2020-03-19 2021-09-27 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置および時計
US11662867B1 (en) 2020-05-30 2023-05-30 Apple Inc. Hover detection on a touch sensor panel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08146381A (ja) * 1994-11-17 1996-06-07 Nec Corp アクティブマトリクス型液晶ディスプレイ一体型タブレット及びその駆動方法
US6239788B1 (en) * 1997-08-08 2001-05-29 Sharp Kabushiki Kaisha Coordinate input device and display-integrated type coordinate input device capable of directly detecting electrostatic coupling capacitance with high accuracy
CN1651980A (zh) * 2004-02-03 2005-08-10 Nec液晶技术株式会社 显示装置及电子设备
JP2007334606A (ja) * 2006-06-14 2007-12-27 Sharp Corp 表示装置、表示装置の駆動装置及び駆動方法

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1980001762A1 (en) 1979-02-23 1980-09-04 Peptek Inc Touch panel system and method
US4293734A (en) 1979-02-23 1981-10-06 Peptek, Incorporated Touch panel system and method
US4923734A (en) * 1988-12-23 1990-05-08 The B. F. Goodrich Company Laminates of polynorbornene and polyolefins derived from C2 -C4 monomers
JP2534422B2 (ja) * 1991-03-12 1996-09-18 シャープ株式会社 表示一体型タブレット装置
US6239389B1 (en) * 1992-06-08 2001-05-29 Synaptics, Inc. Object position detection system and method
EP0622754B1 (en) * 1993-04-30 1999-11-24 Sharp Kabushiki Kaisha Display-integrated type tablet device with high co-ordinate detection accuracy and method for driving the same
JPH08203382A (ja) * 1995-01-31 1996-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd アナログ式透明タッチパネルおよびその製造方法
JP3678801B2 (ja) * 1995-08-02 2005-08-03 シャープ株式会社 表示一体型タブレット装置
US5995172A (en) * 1997-01-02 1999-11-30 Nec Corporation Tablet integrated liquid crystal display apparatus with less parallax
US5886687A (en) * 1997-02-20 1999-03-23 Gibson; William A. Touch panel system utilizing capacitively-coupled electrodes
US6259490B1 (en) * 1998-08-18 2001-07-10 International Business Machines Corporation Liquid crystal display device
US6057903A (en) 1998-08-18 2000-05-02 International Business Machines Corporation Liquid crystal display device employing a guard plane between a layer for measuring touch position and common electrode layer
WO2003019346A1 (en) * 2001-08-22 2003-03-06 Sharp Kabushiki Kaisha Touch sensor, display with touch sensor, and method for generating position data
JP2003066417A (ja) 2001-08-22 2003-03-05 Sharp Corp タッチセンサ一体型表示装置
US7053967B2 (en) * 2002-05-23 2006-05-30 Planar Systems, Inc. Light sensitive display
KR100459230B1 (ko) * 2002-11-14 2004-12-03 엘지.필립스 엘시디 주식회사 표시장치용 터치 패널
WO2004070396A2 (en) * 2003-02-10 2004-08-19 N-Trig Ltd. Touch detection for a digitizer
WO2005015373A2 (en) * 2003-08-11 2005-02-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. A touch sensitive display
JP4060313B2 (ja) * 2004-01-28 2008-03-12 シャープ株式会社 表示装置
US7598949B2 (en) * 2004-10-22 2009-10-06 New York University Multi-touch sensing light emitting diode display and method for using the same
WO2007026764A1 (ja) * 2005-09-01 2007-03-08 Sharp Kabushiki Kaisha 表示装置
JP4702114B2 (ja) 2006-03-08 2011-06-15 エプソンイメージングデバイス株式会社 デマルチプレクサ、電気光学装置および電子機器
US8013943B2 (en) * 2006-03-08 2011-09-06 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
KR101759853B1 (ko) * 2006-06-09 2017-07-19 애플 인크. 터치 스크린 액정 디스플레이
JP5380723B2 (ja) * 2007-08-07 2014-01-08 Nltテクノロジー株式会社 面表示装置及び電子機器
JP2009122969A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Hitachi Displays Ltd 画面入力型画像表示装置
JP5481040B2 (ja) * 2008-04-11 2014-04-23 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置とその駆動方法
KR101322015B1 (ko) * 2008-06-24 2013-10-25 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
US8508495B2 (en) * 2008-07-03 2013-08-13 Apple Inc. Display with dual-function capacitive elements
US8373667B2 (en) * 2008-11-05 2013-02-12 Massachusetts Institute Of Technology Flat panel display with capacitance sensing touch screen
US7995041B2 (en) * 2009-02-02 2011-08-09 Apple Inc. Integrated touch screen
US8507811B2 (en) * 2009-02-02 2013-08-13 Apple Inc. Touch sensor panels with reduced static capacitance
US8537126B2 (en) * 2009-04-06 2013-09-17 Apple Inc. Integrated touch sensitive display gate driver
JP5429636B2 (ja) * 2009-04-10 2014-02-26 Nltテクノロジー株式会社 タッチセンサ装置及びこれを備えた電子機器
JP2011233019A (ja) * 2010-04-28 2011-11-17 Sony Corp タッチ検出機能付き表示装置、駆動回路、駆動方式、および電子機器
JP5653686B2 (ja) * 2010-08-24 2015-01-14 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08146381A (ja) * 1994-11-17 1996-06-07 Nec Corp アクティブマトリクス型液晶ディスプレイ一体型タブレット及びその駆動方法
US6239788B1 (en) * 1997-08-08 2001-05-29 Sharp Kabushiki Kaisha Coordinate input device and display-integrated type coordinate input device capable of directly detecting electrostatic coupling capacitance with high accuracy
CN1651980A (zh) * 2004-02-03 2005-08-10 Nec液晶技术株式会社 显示装置及电子设备
JP2007334606A (ja) * 2006-06-14 2007-12-27 Sharp Corp 表示装置、表示装置の駆動装置及び駆動方法

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102902390A (zh) * 2011-07-26 2013-01-30 瀚宇彩晶股份有限公司 触控面板
CN102902390B (zh) * 2011-07-26 2015-07-15 瀚宇彩晶股份有限公司 触控面板
CN103765354A (zh) * 2011-08-30 2014-04-30 Nlt科技股份有限公司 电子设备、静电电容传感器和触摸面板
CN103765354B (zh) * 2011-08-30 2017-03-15 Nlt科技股份有限公司 电子设备、静电电容传感器和触摸面板
US9152266B2 (en) 2011-12-13 2015-10-06 Lg Display Co., Ltd. Touch sensor integrated type display and method for driving the same
CN103197791A (zh) * 2011-12-13 2013-07-10 乐金显示有限公司 触摸传感器集成型显示器及其驱动方法
CN103197791B (zh) * 2011-12-13 2016-07-13 乐金显示有限公司 触摸传感器集成型显示器及其驱动方法
CN103677256B (zh) * 2012-09-12 2018-05-01 三星显示有限公司 呈现触觉图像的方法和用于执行该方法的触摸屏设备
CN103677256A (zh) * 2012-09-12 2014-03-26 三星显示有限公司 呈现触觉图像的方法和用于执行该方法的触摸屏设备
CN104020870A (zh) * 2013-02-28 2014-09-03 晨星半导体股份有限公司 触控检测方法及其装置
CN104020870B (zh) * 2013-02-28 2017-08-04 晨星半导体股份有限公司 触控检测方法及其装置
CN104750334A (zh) * 2013-12-30 2015-07-01 乐金显示有限公司 显示装置及其驱动方法
CN104750334B (zh) * 2013-12-30 2018-05-25 乐金显示有限公司 显示装置及其驱动方法
WO2017067365A1 (zh) * 2015-10-23 2017-04-27 京东方科技集团股份有限公司 检测装置、基板架、检测基板架上基板位置的方法
US10254131B2 (en) 2015-10-23 2019-04-09 Boe Technology Group Co., Ltd. Detection device, substrate holder and method for detecting position of substrate on substrate holder
CN105260076A (zh) * 2015-11-25 2016-01-20 深圳市华星光电技术有限公司 触控面板及其驱动方法、触控显示器
WO2017088231A1 (zh) * 2015-11-25 2017-06-01 深圳市华星光电技术有限公司 触控面板及其驱动方法、触控显示器
US10372256B2 (en) 2015-11-25 2019-08-06 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Touch panels and the driving methods and touch displays thereof
CN106527813A (zh) * 2016-11-22 2017-03-22 厦门天马微电子有限公司 一种触控显示面板及触控显示面板的驱动方法
CN106527813B (zh) * 2016-11-22 2019-05-10 厦门天马微电子有限公司 一种触控显示面板及触控显示面板的驱动方法

Also Published As

Publication number Publication date
US8803838B2 (en) 2014-08-12
US8659573B2 (en) 2014-02-25
US20140125616A1 (en) 2014-05-08
CN101630081B (zh) 2015-01-07
JP5372630B2 (ja) 2013-12-18
US8477105B2 (en) 2013-07-02
US20130285986A1 (en) 2013-10-31
US20100013791A1 (en) 2010-01-21
JP2011014109A (ja) 2011-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101630081B (zh) 显示装置及显示装置的驱动方法
CN102902409B (zh) 面显示装置及电子设备
CN111258137B (zh) 带触摸检测功能的显示面板
CN102402356A (zh) 具有触摸检测功能的显示装置以及电子单元
JP2013222421A (ja) 表示装置
CN101556519A (zh) 显示装置、液晶显示装置、电子设备和显示装置制造方法
CN102822778A (zh) 显示装置
CN106371656B (zh) 显示装置
CN105912150A (zh) 显示设备及用于显示设备的驱动方法
CN101261377B (zh) 液晶装置、液晶装置的驱动方法以及电子设备
US11703968B2 (en) Display device and circuit board
CN107765929A (zh) 显示装置
CN204288168U (zh) 一种触控显示面板及触控显示装置
JP5601553B2 (ja) 表示装置及び表示装置の駆動方法
CN107765912A (zh) 显示装置
CN105467699B (zh) 带有传感器的显示装置以及显示装置的控制方法
JP5729621B2 (ja) 面表示装置及び電子機器
JP5386623B2 (ja) 面表示装置及び電子機器
JP5850350B2 (ja) 面表示装置及び電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: Kawasaki, Kanagawa, Japan

Applicant after: NLT Technologies Ltd.

Address before: Kawasaki, Kanagawa, Japan

Applicant before: NEC LCD Tech Corp.

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: NEC LCD TECH CORP. TO: NLT TECHNOLOGIES, LTD.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant