CN101907794B - 触摸面板、显示面板和显示单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供可防止外部噪声导致的错误检测的触摸面板、显示面板和显示单元。该触摸面板包括:多个检测扫描电极,它们在第一方向上延伸;以及多个检测电极,它们被设置为与所述多个检测扫描电极面对,并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸。边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极与所述第一检测电极之间的总电容中所占的比率,不同于边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极与所述第二检测电极之间的总电容中所占的比率。一个或多个所选检测扫描电极是从所述多个检测扫描电极中以所需单位选出的并被供给有选择脉冲,各所述第一检测电极和所述第二检测电极是从所述多个检测电极中选出的。

Description

触摸面板、显示面板和显示单元
相关申请的交叉参考 
本申请包含与在2009年6月5日向日本专利局提出的日本优先权专利申请JP 2009-136507的公开内容相关的主题,在此将该日本优先权专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。 
技术领域
本发明涉及能够通过诸如手指或笔等物体触摸而输入信息的触摸面板、显示面板和显示单元。 
背景技术
通过手指等进行触摸而输入信息的技术是公知的。在这些技术中,令人特别注意的技术是能够以类似于用手指等触摸普通按钮的方式,通过用手指等触摸在显示器上显示的各种按钮来输入信息的显示装置。该技术允许共用显示器和按钮,从而具有节省空间和减少部件数量的显著优点。 
目前存在用于检测手指等的触摸的各类触摸传感器。例如,较普遍的触摸传感器为静电电容型。此类触摸传感器通过电容元件捕获在手指等触摸触摸面板时在面板的表面电场中发生的变化,并检测手指等的触摸(例如,参考未经审查的日本专利申请公开文本2008-9750号)。 
在上述检测方法中,面板的表面电场的变化通过电容元件读出。因此,在来自外部的噪声进入电容元件的情况下,面板的表面电场由于噪声而改变,从而有可能错误检测手指的触摸。具体地,在显示装置的用户扮演天线的角色并捕获外部噪声的情况下,则存在下述问题:当用户用手指等触摸面板时,外部噪声通过手指等传输到面板,面板的表面电场改变,从而导致错误的检测。 
发明内容
因此,期望提供能够消除外部噪声导致的错误检测的触摸面板、显示面板和显示单元。 
本发明实施例的触摸面板包括:多个检测扫描电极,它们在第一方向上延伸;以及多个检测电极,它们被设置为与所述多个检测扫描电极面对,并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸,所述多个检测电极具有第一检测电极和第二检测电极。边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极与所述第一检测电极之间的总电容中所占的比率,不同于边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极与所述第二检测电极之间的总电容中所占的比率,一个或多个所选检测扫描电极是从所述多个检测扫描电极中以一行或相邻的多行为单位选出的并被供给有选择脉冲,各所述第一检测电极和所述第二检测电极是从所述多个检测电极中选出的。 
本文中用到的术语“边缘电容”例如对应于这样的电容:当在面对彼此的两个平行板电极之间施加电压时,由两个平行板之间的间隙周围的电场(环绕电场)产生的电容。本文中用到的“一个或多个所选检测扫描电极与所述第二检测电极之间的总电容”表述中的“总电容”例如对应于这样的电容:当在面对彼此的两个平行板电极之间施加电压时,对由两个平行板之间的间隙中的电场形成的电容(平行板电容)和由环绕电场形成的电容(边缘电容)计算总和得到的电容。 
本发明实施例的显示装置包括显示面板和触摸面板,所述显示面板包括:多个像素电极;公共电极,它与所述多个像素电极面对;显示功能层,它具有显示功能;并且所述触摸面板包括:多个检测扫描电极,它们在第一方向上延伸;以及多个检测电极,它们被设置为与所述多个检测扫描电极面对并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸,所述多个检测电极具有第一检测电极和第二检测电极。边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极与所述第一检测电极之间的总电容中所占的比率,不同于边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极与所述第二检测电极之间的总电容中所占的比率,一个或多个所选检测扫描电极是从所述多个检测扫描电极中以一行或相邻的多行为单位选出的并被供给有选择脉冲,各所述第一检测电极和所述第二检测电极是从所述多个检测电极中选出的。 
本发明实施例的另一显示面板包括:多个像素电极;多个公共电极,它们被设置为与所述多个像素电极面对并在第一方向上延伸;显示功能层,它具有显示功能;以及多个检测电极,它们被设置为与所述多个公共电极面对并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸,所述多个检测电极具有第一检测电极和第二检测电极。边缘电容在一个或多个所选公共电极与所述第一检测电极之间的总电容中所占的比率,不同于边缘电容在一个或多个所选公共电极与所述第二检测电极之间的总电容中所占的比率,一个或多个所选公共电极是从所述多个公共电极中以所需单位选出的并被供给有选择脉冲,各所述第一检测电极和所述第二检测电极是从所述多个检测电极中选出的。 
本发明实施例的显示单元包括显示面板和触摸面板,所述显示面板包括:多个像素电极;公共电极,它被设置为与所述多个像素电极面对;显示功能层,它具有显示功能;所述触摸面板包括:多个检测扫描电极,它们在第一方向上延伸;多个检测电极,它们被设置为与所述多个检测扫描电极面对并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸,所述多个检测电极具有第一检测电极和第二检测电极;所述显示单元还包括:第一驱动部,它允许通过将对应于视频信号的信号电压施加到各所述像素电极与所述公共电极之间来实现所述显示功能层的显示功能;第二驱动部,它将选择脉冲施加到所述多个检测扫描电极;以及检测部,它根据从所述第一检测电极获得的检测信号与从所述第二检测电极获得的检测信号之间的差值来检测外部接近物体。边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极与所述第一检测电极之间的总电容中所占的比率,不同于边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极与所述第二检测电极之间的总电容中所占的比率,一个或多个所选检测扫描电极是通过所述第二驱动部从所述多个检测扫描电极中以一行或相邻的多行为单位选出的并被供给有选择脉冲,各所述第一检测电极和所述第二检测电极是从所述多个检测电极中选出的。 
本发明实施例的另一显示单元包括:多个像素电极;多个公共电极,它们被设置为与所述多个像素电极面对并在第一方向上延伸;显示功能层,它具有显示功能;多个检测电极,它们被设置为与所述多个公共电极面对并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸,所述多个检测电极具有第一检测电极和第二检测电极;驱动部,它允许通过将对应于视频 信号的信号电压施加到各所述像素电极与所述公共电极之间来实现所述显示功能层的显示功能,并且所述驱动部将选择脉冲施加到所述多个公共电极;以及检测部,它根据从所述第一检测电极获得的检测信号与从所述第二检测电极获得的检测信号之间的差值来检测外部接近物体。边缘电容在一个或多个所选公共电极与所述第一检测电极之间的总电容中所占的比率,不同于边缘电容在一个或多个所选公共电极与所述第二检测电极之间的总电容中所占的比率,一个或多个所选公共电极是通过所述驱动部从所述多个公共电极中以一行或相邻的多行为单位选出的并被供给有选择脉冲,各所述第一检测电极和所述第二检测电极是从所述多个检测电极中选出的。 
在本发明实施例的触摸面板、显示面板和显示单元中,边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极(或公共电极)与所述第一检测电极之间的总电容中所占的比率不同于边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极(或公共电极)与所述第二检测电极之间的总电容中所占的比率。边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极(或公共电极)与一个检测电极之间的电容中所占的比率对应于该检测电极中对接触/非接触状态的灵敏度。当该比率较高时,对接触/非接触状态的灵敏度较高。当该比率较低时,对接触/非接触状态的灵敏度较低。也就是说,在本发明的实施例中,设置有对接触/非接触状态的灵敏度不同的至少两种检测电极。因此,当一个或多个所选检测扫描电极(或公共电极)被以所需单位选出时,从所述第一检测电极得到的检测信号或从所述第二检测电极得到的检测信号的边缘电容的较高比率的信号电平受到触摸该触摸面板的外部接近物体的影响,并且比边缘电容的较低比率的信号电平波动更大。因此,例如通过获得从所述第一检测电极得到的检测信号与从所述第二检测电极得到的检测信号之间的差值,能够从检测信号中消除外部噪声。 
优选地,在触摸该触摸面板的外部接近物体与第一检测电极之间的第一电容和在触摸该触摸面板的外部接近物体与第二检测电极之间的第二电容几乎彼此相等。在此情况下,第一检测电极中对外部噪声的灵敏度和第二检测电极中对外部噪声的灵敏度几乎彼此相等。因此,例如通过简单地得到从第一检测电极获得的检测信号与从第二检测电极获得的检测信号之间的差值,就能够从检测信号中消除外部噪声。此外,第一电容和第二电容可明显彼此不同。在此情况下,例如通过考虑检测信号 之间的差异来校正检测信号的信号电平并使用经校正的检测信号导出该差异,从而从检测信号中消除外部噪声。 
在本发明实施例的触摸面板、显示面板和显示单元中,使得边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极(或公共电极)与第一检测电极之间的总电容中所占的比率不同于边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极与第二检测电极之间的总电容中所占的比率,从而能够从检测信号中消除外部噪声。因此,能够消除外部噪声导致的错误检测。 
在下面的说明中对本发明的其它及另外的目的、特征和优点进行更全面的说明。 
附图说明
图1A和图1B是解释本发明实施例的液晶显示装置中所用的触摸检测方法的操作原理和说明非接触状态的图。 
图2A和图2B是解释本发明实施例的液晶显示装置中所用的触摸检测方法的操作原理和说明手指接触状态的图。 
图3是解释本发明实施例的液晶显示装置中所用的触摸检测方法的操作原理并说明触摸传感器的驱动信号和检测信号的波形的示例的图。 
图4是说明本发明第一实施例的液晶显示装置的示意性结构的图。 
图5是说明图4所示的液晶显示面板中像素的示意性结构示例的图。 
图6是说明图4所示的液晶显示面板的剖面结构示例的图。 
图7是说明图4所示的触摸面板的俯视结构示例的图。 
图8是说明图4所示的触摸面板的剖面结构示例的图。 
图9是说明图4所示的触摸面板的俯视结构另一示例的图。 
图10是说明图4所示的触摸面板的俯视结构又一示例的图。 
图11是说明图4所示的扫描线驱动电路的示意性结构示例的图。 
图12是说明图4所示的检测电路的示意性结构示例的图。 
图13是解释图7所示的触摸面板中边缘电容的示意图。 
图14是说明图7、图9和图10所示的触摸面板中信号波形的示例的图。 
图15是说明图4所示的触摸面板的俯视结构的又一示例的图。 
图16是说明图4所示的检测电路的示意性结构的另一示例的图。 
图17是说明安装在本发明第二实施例的液晶显示装置上的触摸面板的俯视结构的示例的图。 
图18是说明图17所示的触摸面板中信号波形的示例的图。 
图19是说明安装在本发明第三实施例的液晶显示装置上的触摸面板的俯视结构的示例的图。 
图20是说明安装在本发明第四实施例的液晶显示装置上的触摸面板的俯视结构的示例的图。 
图21是说明本发明第五实施例的液晶显示装置的示意性结构的图。 
图22是说明图21所示的液晶显示面板中像素的示意性结构示例的图。 
图23是说明图21所示的液晶显示面板的剖面结构的另一示例的图。 
图24是说明图21所示的液晶显示面板的剖面结构的又一示例的图。 
图25是说明图21所示的液晶显示面板的俯视结构示例的图。 
图26是说明图21所示的液晶显示面板的俯视结构另一示例的图。 
图27是说明图21所示的液晶显示面板的俯视结构又一示例的图。 
图28是解释图25、图26和图27所示的液晶显示面板中的边缘电容的概念图。 
图29是说明图21所示的液晶显示面板的俯视结构又一示例的图。 
图30是说明安装在本发明第六实施例的液晶显示装置上的触摸面板的俯视结构示例的图。 
图31是说明上述实施例等中的显示装置的应用例1中外观的立体图。 
图32A是从应用例2的前侧所见的外观的立体图,图32B是从背侧所见的外观的立体图。 
图33是说明应用例3的外观的立体图。 
图34是说明应用例4的外观的立体图。 
图35A是应用例5的打开状态的正视图,图35B是侧视图,图35C是闭合状态的正视图,图35D是左视图,图35E是右视图,图35F是俯视图,图35G是仰视图。 
具体实施方式
在下文中参考附图详细说明本发明的优选实施例。将以下述次序进行说明。 
1.触摸检测方法的基本原理 
2.第一实施例 
在触摸面板中设置有触摸传感器的示例。 
设置有具有不同形状的两种检测电极的示例。 
检测电极的灵敏度为不受扫描电极影响的常数的示例。 
3.第一实施例的变形例 
设置有输出调整电路的示例。 
4.第二实施例 
在触摸面板中设置有触摸传感器的示例。 
设置有具有不同形状的两种检测电极的示例。 
检测电极的灵敏度根据扫描电极变化的示例。 
5.第二实施例的变形例 
设置有输出调整电路的示例。 
6.第三实施例 
在触摸面板中设置有触摸传感器的示例。 
设置有具有相同形状的检测电极的示例。 
边缘电容在预定检测电极处增加的示例。 
7.第四实施例 
在触摸面板中设置有触摸传感器的示例。 
设置有具有相同形状的检测电极的示例。 
边缘电容在所有检测电极中都相等的示例。 
8.第五实施例 
在液晶显示面板中设置有触摸传感器的示例。 
设置有具有不同形状的两种检测电极的示例。 
检测电极的灵敏度为不受扫描电极影响的常数的示例。 
9.第五实施例的变形例 
设置有输出调整电路的示例。 
10.第六实施例 
在液晶显示面板中设置有触摸传感器的示例。 
设置有具有不同形状的两种检测电极的示例。 
检测电极的灵敏度根据扫描电极变化的示例。 
11.第六实施例的变形例 
设置有输出调整电路的示例。 
12.多个应用例 
多个实施例的液晶显示装置应用于电子设备的多个示例。 
触摸检测方法的基本原理
首先,在下面说明在实施例的显示装置中所用的触摸检测方法的基本原理。该触摸检测方法具体由静电电容型的触摸传感器实施。图1A示意性说明该触摸传感器。图1B示意性说明图1A所示的触摸传感器的等效电路和连接到该触摸传感器的周边电路。触摸传感器具有介电体101和一对电极102和103,并且被表示为图1B所示的等效电路中的电容元件104,电极102和103被设置为彼此面对且夹着介电体101。 
电容元件104的一端(电极102)连接到AC信号源105。电容元件104的另一端(电极103)连接到电压检测电路106,还通过电阻器107连接到基准电位线108。AC信号源105输出具有预定频率(例如从几kHZ到几十kHZ)的AC矩形波Sg。电压检测电路106检测输入信号的峰值,还根 据输入信号的检测电压判定触摸传感器是否被手指触摸。基准电位线108例如电连接到在安装有该触摸传感器的装置中的、被施加有作为电路操作基准的电位的部件(例如印刷板或导电壳体的接地层)。当基准电位线108连接到该部件时,基准电位线108中的电位等于该部件的电位(基准电位)。该基准电位例如为接地电位。 
在该触摸传感器中,当AC矩形波Sg(图3的部分(B))从AC信号源105被施加到电极102时,出现图3的部分(A)所示的输出波形(检测信号Vdet)。 
在触摸传感器没有被诸如手指等物体触摸的状态下(图1A),如图1B所示,对应于电容元件104的电容值的电流Io随着电容元件104的充电/放电而流动。在电容元件104的电极103侧上,此时的电位波形变为类似图3的部分(A)的波形Vo,并由电压检测电路106检测。 
另一方面,在触摸传感器被诸如手指等物体触摸的状态下(图2A),如图2B所示,由诸如手指等物体形成的电容元件109串联加到电容元件104上。在此情况下,电流I1和I2分别随着电容元件104和109的充电/放电而流动。此时,电极103中的电位波形例如变为图3的部分(A)的波形V1,并由电压检测电路106检测。电极103的电位变为由在电容元件104和109中流动的电流I1和I2的值确定的分压电位。因而,波形V1变成小于非接触状态中的波形V0的值。此后,通过电压检测电路106对检测出的电压和预定阈值电压Vth进行比较。当检测出的电压等于或小于阈值电压Vth时,判定为非接触状态。另一方面,当检测出的电压大于阈值电压Vth时,判定为接触状态。以此方式来检测触摸。 
第一实施例
图4说明了本发明第一实施例的液晶显示装置1的剖面结构的示例。液晶显示装置1为具有触摸传感器的液晶显示装置。设置有液晶显示元件作为显示元件。另外,在液晶显示元件表面上设置有独立于该液晶显示元件的静电电容型的触摸传感器。 
例如,如图4所示,液晶显示装置1具有液晶显示面板10、触摸面板20、背光源30和周边电路40。触摸面板20设置在液晶显示面板10 的观察者一侧(前侧)上,背光源30设置在液晶显示面板10的背侧上。 
液晶显示面板10
液晶显示面板10通过改变液晶分子的排列而让来自光源(背光源30)的光透射或进行调制,从而显示视频图像。液晶显示面板10例如是透射型显示面板,在液晶显示面板10中,以矩阵形式设置的多个像素11(参见图5)根据视频信号40A驱动。例如,如图5所示,液晶显示面板10具有设置为行的多个扫描线WSL1和设置为列的多个信号线DTL。对应于扫描线WSL1和信号线DTL的交叉点,多个像素11以矩阵形式设置。另外,在液晶显示面板10中,例如,如图5所示,多个公共连接线COM设置为行。例如,各公共连接线COM针对一行像素11而设置。 
例如,如图5所示,各像素11包括液晶元件12和晶体管13。液晶元件12的一端连接到晶体管13的漏极,液晶元件12的另一端连接到公共连接线COM。晶体管13的栅极连接到扫描线WSL1,晶体管13的源极连接到信号线DTL。液晶元件12根据电场状态调制通过其中的光,并且被设置在液晶显示面板10中。稍后详细描述液晶元件12的内部结构。晶体管13用于驱动液晶元件12,并例如由薄膜晶体管(Thin FilmTransistor,TFT)构成。 
例如,如图6所示,液晶显示面板10具有液晶层130(显示功能层)、光入射侧基板110和光射出侧基板120,该光入射侧基板110和光射出侧基板120设置为彼此面对且夹着液晶层130。液晶层130根据电场的状态调制光从而表现出显示功能,并且液晶层130例如包括处于横向电场模式的液晶分子。横向电场模式的液晶分子的示例包括处于边缘场切换模式(Fringe Field Switching mode,FFS)中的液晶分子和处于平面内切换(In-Plane Switching,IPS)模式中的液晶分子。 
光入射侧基板110是设置在液晶显示面板10中来自背光源30的光的入射侧(背光源30侧)的透明基板。光入射侧基板110具有例如从背光源30侧起依次设置的偏光器111、透明基板112、多个公共电极113、绝缘层114、多个像素电极115和取向膜116。另一方面,光射出侧基板120是设置在液晶显示面板10中通过液晶层130调制的光的射出侧(观察者 侧)的透明基板。光射出侧基板120具有例如从液晶层130侧起依次设置的取向膜121、滤色器122、透明基板123和偏光器124。滤色器122并不是必需的。 
例如,如图6的虚线所示,液晶元件12对应于面对液晶显示面板10中一个像素电极115的部分。液晶元件12例如包括依次设置的透明基板112、公共电极113、绝缘层114、像素电极115、取向膜116、液晶层130、取向膜121、滤色器122和透明基板123。 
偏光器111和124是一种光学快门,并且仅让某一振动方向的光(偏振光)透射。偏光器111和124被设置为正交尼科尔(crossed Nicols)。例如,偏光器111被设置为使得其透射轴与列方向平行,而偏光器124被设置为使得其透射轴与行方向平行。以此结构,液晶显示面板10通过液晶层130让从背光源30发射的光透射或者将光截断。 
透明基板112和123例如是平面玻璃等对可见光透明的基板。在透明基板112中,例如形成有包括晶体管、信号线DTL、扫描线WSL1和公共连接线COM的有源驱动电路。 
公共电极113和像素电极115例如可由铟锡氧化物(Indium TinOxide,ITO)等对可见光透明的材料制成。公共电极113是公共连接线COM本身或公共连接线COM的一部分。多个公共电极113例如具有在行方向上延伸的条带形状且平行设置。公共电极113例如用作对每行像素11共用的电极。另外,多个公共电极113可一体形成为单个的平板状电极。 
另一方面,多个像素电极115例如是透明基板112上的格子布置或三角布置。像素电极115例如用作用于每个像素11的电极。多个像素电极115例如以预定间隙并排布置在与一个公共电极113相对的区域上。在像素电极115和公共电极113之间形成的电场在液晶层130的区域中处于横向(行方向)。 
绝缘层114用于使公共电极113和像素电极115之间绝缘,并例如由SiO2等形成。取向膜116和121由诸如聚酰亚胺等高聚合材料形成,并具有使包含在液晶层130中的液晶取向的功能。取向膜116和121经 摩擦处理,例如使其摩擦方向变为与偏光器111和124之一的透射轴平行。例如,取向膜116和121的摩擦方向平行于行方向(公共电极113的延伸方向)。滤色器122用于将通过液晶层130的光的颜色例如分离为红(R)、绿(G)、蓝(B)的三原色,或分离为R、G、B和白(W)四种颜色。 
触摸面板20
触摸面板20允许通过用物体(即外部接近物体)触摸液晶显示装置1的图像显示面1A(触摸面板20的表面)来输入信息。该物体例如可以是手指、笔或与图像显示面1A接触或靠近图像显示面1A的其它适当部件。触摸面板20被设置为独立于液晶显示面板10,并例如通过粘合剂(未图示)等附着到液晶显示面板10的表面。触摸面板20对应于上述静电电容型的触摸传感器的示意性示例,并且以XY(行/列)矩阵方式检测接触或非接触状态。 
图7说明了触摸面板20的俯视结构的示例。图8说明了沿图7中触摸面板20的线A-A的剖面结构的示例。例如,如图7和图8所示,触摸面板20具有通过粘接层23被设置为彼此面对的扫描侧基板210和检测侧基板220。 
扫描侧基板210是在触摸面板20中设置在来自液晶显示面板10的光入射侧(液晶显示面板10侧)上的透明基板。扫描侧基板210例如从液晶显示面板10侧起具有依次布置的透明基板21和多个扫描电极22。另一方面,检测侧基板220是设置在通过触摸面板20的光的射出侧(观察者侧)上的透明基板。检测侧基板220例如从液晶显示面板10侧起具有依次设置的透明基板24、多个检测电极25(第一检测电极)和多个检测电极26(第二检测电极)。 
在触摸面板20中,例如电容元件由粘接层23、透明基板24以及扫描电极22和检测电极25构成,扫描电极22和检测电极25被设置为通过粘接层23和透明基板24彼此面对。电容元件用作触摸面板20中的静电电容型的触摸传感器。在触摸面板20中,检测电极25和26可形成于透明基板24的顶面(触摸面板20的表面)上,或形成于透明基板24的下表面上。在检测电极25和26形成于透明基板24的下表面上的情况下, 电容元件由粘接层23以及通过粘接层23被设置为彼此面对的扫描电极22及检测电极25和26构成。 
透明基板21和24例如是透光树脂膜等对可见光透明的基板。扫描电极22与检测电极25和26例如由ITO等对可见光透明的材料制成。 
扫描电极22对应于静电电容型的触摸传感器的电极之一,并电连接到扫描线WSL2(参见图4)。扫描电极22被形成为例如与透明基板21的表面接触。多个扫描电极22例如具有在行方向(第一方向)上延伸的条带形状,并设置为彼此平行。各扫描电极22例如在与液晶显示面板10中的公共电极113平行的方向上延伸。在各扫描电极22的一端,形成有连接到周边电路40的连接垫22A。 
检测电极25对应于静电电容型的触摸传感器的另一电极,并电连接到检测线DET(参见图4)。检测电极25被形成为例如与透明基板24的表面接触。多个检测电极25具有在与扫描电极22的延伸方向交叉的方向(例如列方向)(第二方向)上延伸的条带形状的电极部,并设置为彼此平行。检测电极25的电极部面对任意扫描电极22。如图7所示,检测电极25具有连接到电极部的多个突出部25B。突出部25B例如设置在面对扫描电极22的区域中。突出部25B在与电极部的延伸方向交叉的方向(例如行方向)上突出,并例如具有如图7所示的棒状。检测电极25例如具有由电极部和多个突出部25B形成的梳子形状。突出部25B不一定必须具有棒状,例如还可以是如图9所示的环状。此外,可如图7所示,在面对扫描电极22的各区域中设置有三个突出部25B,或如图10所示,在面对扫描电极22的各区域中设置有两个突出部25B。在各检测电极25的一端,形成有连接到周边电路40的连接垫25A。优选地,各连接垫25A设置在透明基板24的表面中一个公共侧附近。如果合适,各连接垫25A还可分散地设置在透明基板24的表面的多侧附近。 
检测电极26也对应于电容元件中的另一电极,并电连接到检测线DET(参见图4)。检测电极26与检测电极25形成在同一平面中,并且被形成为例如与透明基板24的表面接触。多个检测电极26具有在与扫描电极22的延伸方向交叉的方向(例如列方向)上延伸的条带形状,并设置为彼此平行。检测电极26面对任意扫描电极22。检测电极26不包含与 突出部25B类似的结构。因此,检测电极26的形状不同于检测电极25的形状。在各检测电极26的一端,形成有连接到周边电路40的连接垫26A。优选地,连接垫26A与连接垫25A一起被设置为透明基板24的表面中一个公共侧附近。如果合适,各连接垫26A还可分散地设置在透明基板24的表面的多侧附近。 
检测电极25的线宽在各电极部和突出部25B处都比检测电极26的线宽窄。在检测电极25中,电极部的线宽例如约为100μm,突出部25B的线宽例如约为10μm。另一方面,检测电极26的线宽比检测电极25的线宽要宽,且检测电极26例如具有约为500μm的线宽。 
检测电极25和26被设置为:当诸如手指或笔等物体触摸图像显示面1A时,至少一个检测电极25和至少一个检测电极26被设置在物体与图像显示面1A之间的接触部(例如如图7所示的虚线圆圈包围的部分)的正下方。也就是说,检测电极25和26被设置为使得相邻的检测电极25和26之间的间隙小于接触部的直径。此外,检测电极25和26被形成为使得:例如当诸如手指或笔等物体触摸图像显示面1A时,在检测电极25与物体之间形成的电容(电容C)和在检测电极26与物体之间形成的电容(电容D)几乎相等。为了使检测电极25和26易于满足该条件,例如如图7、图9和图10所示,优选地,检测电极25和26在行方向上交替设置。另外,例如如图7、图9和图10所示,优选地,检测电极25的突出部25B被设置为比检测电极25的电极部更靠近相邻的检测电极26。此外,例如如图7、图9和图10所示,优选地,检测电极25中面对一个扫描电极22的部分的面积等于检测电极26中面对一个扫描电极22的部分的面积。 
背光源30
背光源30对液晶显示面板10的背面进行照明,并且例如具有导光板、设置在导光板侧面上的光源和设置在导光板顶面(光射出面)上的光学元件。导光板将来自光源的光导向导光板的顶面,并具有例如在顶面和下表面之一中形成有预定图案的形状,此外还具有散射从侧面入射的光以使光均匀的功能。光源为线性光源,例如由热阴极荧光管(Hot CathodeFluorescent Lamp,HCFL)、冷阴极荧光管(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)或多个线性设置的LED产生。光学元件例如通过堆叠扩散器、扩散板、透镜膜或偏振分离膜等而构成。 
周边电路40
接下来,参考图4说明周边电路40中的电路。例如,周边电路40驱动液晶显示面板10和触摸面板20,并检测上述静电电容型的触摸传感器的输出。周边电路40例如安装在液晶显示面板10中的光入射侧基板110上,或连接到与液晶显示面板10和触摸面板20连接的柔性印刷电路板(flexible print circuit board,FPC)。周边电路40例如具有视频信号处理电路41(第一驱动部)、时序发生电路42、信号线驱动电路43、扫描线驱动电路44、扫描线驱动电路45(第二驱动部)和检测电路46(检测部)。 
视频信号处理电路41例如校正从外部输入的数字视频信号40A,将经校正的视频信号转换为模拟信号,并将模拟信号输出到信号线驱动电路43。时序发生电路42例如进行控制,使得信号线驱动电路43和扫描线驱动电路44及45彼此配合工作。时序发生电路42例如根据从外部输入的同步信号40B(与同步信号40B同步地)将控制信号42A输出到这些电路。 
信号线驱动电路43把从视频信号处理电路41输入的模拟视频信号(对应于视频信号40A的信号电位)施加到信号线DTL,从而将模拟视频信号写入到所选像素11。信号线驱动电路43例如输出对应于视频信号40A的信号电位。信号线驱动电路43例如可通过把使每个帧期间相对于基准电位反转的信号电位施加到各信号线DTL,来执行将信号写入所选像素11的帧反转驱动。该帧反转驱动被执行以抑制液晶元件12的劣化,并用于适当场合。此外,信号线驱动电路43例如还可通过把使每个1H期间相对于基准电位反转的信号电位施加到各信号线DTL,来执行将信号写入所选像素11的1H反转驱动。该1H反转驱动被执行以抑制由于施加到液晶元件12上的电压极性反转而在各帧中发生闪烁,并用于适当场合。在此,基准电位是公共连接线COM的电位,例如是接地电位。 
扫描线驱动电路44根据控制信号42A的输入(与控制信号42A的输入同步地)将选择脉冲依次施加到多个扫描线WSL1,从而以所需的单位 选择多个像素11。作为选择像素11的上述单位,例如可以选择诸如一行或相邻的两行等满足需要的各种单位。像素11的选择例如可以是顺序选择或随机选择。扫描线驱动电路44例如输出用于导通晶体管13的电压和用于截止晶体管13的电压。 
扫描线驱动电路45根据控制信号42A的输入(与控制信号42A的输入同步地)将选择脉冲依次施加到多个扫描线WSL2,从而以所需的单位选择多个扫描电极22。作为选择扫描电极22的上述单位,例如可以是诸如一行或相邻的两行等满足需要的各种单位。扫描电极22的选择例如可以是顺序选择或随机选择。 
例如,如图11所示,扫描线驱动电路45具有连接到扫描线WSL2的一端的开关元件45A。扫描线WSL2的另一端电连接到扫描电极22(连接垫22A)。开关元件45A与扫描线WSL2一对一设置,并例如具有两个输入端子。开关元件45A的一个输入端子例如通过线L1连接到AC信号源45B。AC信号源45B输出具有预定频率(例如从几kHZ到几十kHZ)的AC矩形波Sg。开关元件45A的另一个输入端子例如通过线L2连接到逻辑电路45C。逻辑电路45C例如输出预定的固定电位(例如在0V~5V范围内的电位)。例如,如图11所示,AC信号源45B和逻辑电路45C连接到基准电位线108等。基准电位线108例如是连接到施加作为液晶显示装置1中的电路操作的基准电位的部件的线。扫描线驱动电路45可以通过不同于图11所示的电路的电路构成。 
接下来说明检测电路46。检测电路46根据从多个检测电极25和26获得的检测信号Vdet检测诸如手指等物体的接触位置。更具体地,检测电路46根据从检测电极25获得的检测信号Vdet和从检测电极26获得的检测信号Vdet之间的差值,检测诸如手指等物体是否与图像显示面1A接触。当该差值等于或小于预定阈值电压Vth时,检测电路46判定物体与图像显示面1A接触。当该差值大于预定阈值电压Vth时,检测电路46判定物体未与图像显示面1A接触。当检测到诸如手指等物体与图像显示面1A接触时,检测电路46执行下述处理。具体地,检测电路46根据施加从扫描线驱动电路45输出的选择脉冲的时序和检测等于或小于阈值电压Vth的差值的时序,计算诸如手指等物体在图像显示面1A上的接触位 置。 
例如,如图12所示,检测电路46具有处于输入级的差分电路50。例如在差分电路50的后级上,检测电路46具有用于放大信号的运算放大器51、低通滤波器(low pass filter,LPF)52、高通滤波器(high pass filter,HPF)53、整流平滑单元54和比较器55。差分电路50的两个输入端子Tin1和Tin2电连接到检测电极25和26(连接垫25A和26A)。因此,从检测电极25输出的检测信号Vdet和从检测电极26输出的检测信号Vdet被输入到输入端子Tin1和Tin2。运算放大器51的正输入端子(+)连接到差分电路50的输出端子,运算放大器51的输出端子通过LPF 52连接到整流平滑单元54。HPF 53连接到LPF 52。LPF 52例如具有如下结构:电阻器52R和电容器52C并联连接。HPF 53例如具有如下结构:电阻器53R和电容器53C串联连接到基准电位线108。LPF 52和HPF 53之间的连接点连接到运算放大器51的负输入端子(-)。整流平滑单元54例如具有由半波整流二极管54D形成的整流单元以及将电阻器54R和电容器54C并联连接到基准电位线108得到的平滑单元。整流平滑单元54的输出端子连接到比较器55的正输入端子(+)。预定阈值电压Vth输入到比较器55的负输入端子(-)。比较器55的输出端子连接到输出端子Tout,输出端子Tout连接到未图示的计算电路。因此,根据从输出端子Tout输出的检测结果(接触或非接触),计算电路执行预定信息处理。 
具有此结构的检测电路46以下述方式工作。差分电路50计算输入到输入端子Tin1和Tin2的两个检测信号Vdet之间的差值,并且利用运算放大器51放大通过计算得到的信号(差分信号)。此后,信号的低频分量通过LPF 52,高频分量由HPF 53除去。已通过LPF 52的低频AC分量由整流平滑单元54的二极管54D进行半波整流。此后,处理结果变为平滑的电平信号,并且该电平信号被输入到比较器55。在比较器55中,输入的电平信号与阈值电压Vth进行比较。当该电平信号等于或小于阈值电压Vth时,从比较器55中输出触摸检测信号。当触摸检测信号输入到计算电路时,在计算电路中,根据施加选择脉冲的时序以及检测等于或小于阈值电压Vth的检测信号Vdet的时序计算触摸位置。此外,检测电路46可以通过不同于图12所示的电路的电路构成。 
操作
在下面说明本实施例的液晶显示装置1的操作示例。 
在液晶显示装置1中,对应于视频信号40A的信号电位由信号线驱动电路43施加到信号线DTL,并且把对应于控制信号42A的选择脉冲通过扫描线驱动电路44依次施加到多个扫描线WSL1。因此,具有对应于信号电位的大小的横向电场以像素11为单位被施加到液晶层130,液晶分子在预定方向上取向。因此,来自背光源30的光以像素11为单位根据液晶分子的取向方向在液晶层130中受到调制。因此,图像在图像显示面1A上显示出来。 
在液晶显示装置1中,还把选择脉冲通过扫描线驱动电路45依次施加到多个扫描线WSL2。因此,在扫描电极22和检测电极25的交叉部分中形成的各电容元件(相当于电容元件104的电容元件)被依次充电/放电,并且基于电容元件电容值的电平的检测信号Vdet从多个检测电极25的各检测电极输出。来自多个检测电极25的输出(检测信号Vdet)被输入到检测电路46。在用户的手指不接触触摸面板20表面的情况下,检测信号Vdet的电平几乎为常数。 
当用户的手指触摸触摸面板20表面的任何位置时,由手指等形成的电容元件(相当于电容元件109的电容元件)被加到在手指等的触摸位置处形成的电容元件上。因此,当选择脉冲施加到对应于触摸位置的扫描电极22时从检测电极25和26输出的两个检测信号Vdet之间的差值,小于当选择脉冲施加到其它位置时从检测电极25和26输出的两个检测信号Vdet的差值。在检测电路46中,使该差值与阈值电压Vth进行比较。例如,当该差值等于或小于阈值电压Vth时,判定手指等与触摸面板20的表面接触。在检测电路46中,根据施加选择脉冲的时序和检测等于或小于阈值电压Vth的检测信号Vdet的时序来判定接触位置。 
作用和效果
接下来,说明本实施例的液晶显示装置1的作用和效果。 
通常,在静电电容型的检测方法中,根据该方法的原理,当用户的手指等触摸触摸面板的表面时,由手指等形成的电容元件必须被加到在 触摸面板中设置的检测电极上。因此,检测电极被设置在触摸面板的表面上或者附近,尽管外部噪声因此会很容易进入到检测电极中。特别地,当触摸面板用于移动装置时,手持该移动装置的用户成为天线并接收外部噪声,从而该所接收的噪声通过用户的手进入检测电极。当噪声进入检测电极时,检测电极的输出(检测信号的值)发生波动。因而,有可能对接触/非接触作出错误的判定。 
但是在本实施例中,触摸面板20设置有具有不同线宽的两种检测电极25和26,作为用于检测接触/非接触状态的静电电容型的触摸传感器的电极之一。检测电极25和26被设置为隔着预定空隙与扫描电极22相对。因此,当电压施加在扫描电极22与检测电极25和26之间时,例如,在扫描电极22与检测电极25和26之间产生如图13所示的电力线。在扫描电极22与检测电极25和26之间的间隙中,电力线几乎直线延伸。通过在该间隙中产生的电场,形成平行板电容C1。另一方面,在扫描电极22与检测电极25和26之间的间隙周围,电力线主要绕着检测电极25和26的顶面侧延伸,并且比起延伸到手指等所接触的图像显示面1A,更多地延伸到观察者侧。通过此环绕电场,形成边缘电容C2。 
虽然检测电极25和26以上述方式形成了平行板电容C1和边缘电容C2,但在具有较窄线宽的检测电极25中形成平行板电容C1的区域,小于在具有较宽线宽的检测电极26中形成平行板电容C1的区域。也就是说,检测电极25中的平行板电容C1的值小于检测电极26中的平行板电容C1的值。另一方面,主要形成有边缘电容C2的区域的尺寸与线宽并没有关联,而是与检测电极25和26的边缘长度成比例。例如如图7、图9和图10所示,由于检测电极25设有突出部25B,因而检测电极25的边缘比检测电极26的边缘长突出部25B中所包含的边缘的长度的量。因此,在检测电极25中形成有边缘电容C2的区域比在检测电极26中形成有边缘电容C2的区域宽突出部25B中所包含的边缘的长度的量。因此,检测电极25中边缘电容C2在通过将平行板电容C1和边缘电容C2相加所得到的电容(总电容)中所占的比率大于在检测电极26中的比率。 
假设手指等靠近检测电极25和26并遮住形成边缘电容C2的电场。由于手指等的遮住,边缘电容C2减小,与此相关地,总电容也减小。检 测电极25中总电容的波动率(减小率)高于检测电极26中的波动率。因此,当以所需单位选择多个扫描电极22时,从检测电极25获得的检测信号Vdet的信号电平在手指等触摸图像显示面1A时与手指等不接触图像显示面1A时之间波动较大。另一方面,在手指等触摸图像显示面1A时与手指等不接触图像显示面1A时之间,从检测电极26获得的检测信号Vdet的信号电平仅波动比检测电极25中的波动量小的波动量。 
如上所述,在本实施例中,在检测电极25中对手指等的触摸的灵敏度高于在检测电极26中的灵敏度。此外,在检测电极25中对手指等的触摸的灵敏度是几乎不受扫描电极22影响的常数。类似的,在检测电极26中对手指等的触摸的灵敏度也是几乎不受扫描电极22影响的常数。换句话说,在本实施例中,对手指等的触摸具有不同灵敏度的检测电极25和26被设置为用于触摸面板20。 
另外,在本实施例中,检测电极25和26被形成为例如使得:当诸如手指或笔等物体触摸图像显示面1A时,在检测电极25和物体之间形成的电容(电容C)几乎等于在检测电极26和物体之间形成的电容(电容D)。在本实施例中,例如如图7、图9和图10所示,在检测电极25和26在行方向上交替设置,或者被设置为使检测电极25的突出部25B比检测电极25的电极部更靠近相邻的检测电极26的情况下,电容C和电容D几乎相等。在本实施例中,例如如图7、图9和图10所示,另外,在检测电极25中面对一个扫描电极22的部分的面积等于检测电极26中面对一个扫描电极22的部分的面积的情况下,电容C和电容D几乎相等。 
因此,例如,当用作天线并接收外部噪声的用户用手指触摸面板,且外部噪声通过手指传输到触摸面板20上时,检测电极25中对外部噪声的灵敏度和检测电极26中对外部噪声的灵敏度几乎相等。在检测电极25中对外部噪声的灵敏度和检测电极26中对外部噪声的灵敏度彼此相等的情况下,在从检测电极25获得的检测信号Vdet中包含的外部噪声的信号电平和在从检测电极26获得的检测信号Vdet中包含的外部噪声的信号电平也彼此相等。因此,例如,通过计算从检测电极25获得的检测信号Vdet与从检测电极26获得的检测信号Vdet之间的差值,从检测信号中 消除外部噪声。 
图14的部分(A)~部分(H)说明了当检测电极25和26具有如图7、图9和图10所示的结构时以及在触摸面板20被手指触摸状态下依次驱动多个扫描线WSL2时的信号波形的示例。在图14的部分(A)~部分(D)中,各WSL2(1)、WSL2(2)、WSL2(3)和WSL2(4)末尾的数字表示各扫描线WSL2的序号(顺序编号)。图14的部分(F)和(G)中各DET(1)和DET(2)末尾的数字表示各检测线DET的序号(顺序编号)。在图14的部分(F)~(H)中,DET(1)对应于连接到检测电极25的检测线DET,DET(2)对应于连接到检测电极26的检测线DET。图14的部分(F)~(H)说明当手指触摸与第一~第三扫描线WSL2与第一和第二检测线DET的交叉部分相对的区域时得到的信号波形。 
从图14的部分(F)和(G)中可见,当选择了第一~第三扫描线WSL2时,从第一检测线DET得到电压Va的检测信号Vdet,从第二检测线DET获得电压Vb(>Va)的检测信号Vdet。检测信号Vdet的信号电平在第一检测线DET和第二检测线DET间变化的原因是,连接到第一检测线DET的检测电极25中对手指等的触摸的灵敏度高于连接到第二检测线DET的检测电极26中对手指等的触摸的灵敏度。 
从图14的部分(F)和(G)中可见,当选择第四扫描线WSL2时,从检测线DET(1)获得电压Vc的检测信号Vdet,从第二检测线DET获得电压Vd(=Vc)的检测信号Vdet。第一检测线DET的检测信号Vdet的信号电平与第二检测线DET的的检测信号Vdet的信号电平相同的原因是,手指不触摸第四扫描线WSL2正上方的部分,并且检测电极25和26几乎不受手指的影响。 
从图14的部分(E)~(G)中可见,与外部噪声具有相同相位的噪声以几乎相同的电平被包含在从第一检测线DET获得的检测信号Vdet和从第二检测线DET获得的检测信号Vdet中。这是因为连接到第一检测线DET的检测电极25中对外部噪声的灵敏度和连接到第二检测线DET的检测电极26中对外部噪声的灵敏度几乎彼此相等。 
从图14的部分(H)中可见,通过得到从DET(1)中获得的检测信号 Vdet和从DET(2)中获得的检测信号Vdet之间的差值,可提取由手指的触摸而引起检测信号Vdet的波动分量(Vb-Va)。从图14的部分(H)中还可见,与外部噪声具有相同相位的噪声可从检测信号Vdet中消除。 
根据上述说明,通过设置对接触/非接触状态具有不同灵敏度且对外部噪声具有几乎相同灵敏度的两种检测电极25和26,可仅通过计算各检测信号Vdet的差值从检测信号Vdet中消除外部噪声。因此,能够消除外部噪声导致的错误检测。 
第一实施例的变形例
变形例1
虽然在上述实施例中说明了一个扫描电极22连接到一个扫描线WSL2的情况,但多个相邻的扫描电极22也可以连接到一个扫描线WSL2。在此情况下,与一个扫描电极22连接到一个扫描线WSL2的情况相比,能够使从检测电极25和26获得的检测信号Vdet的信号电平变得更高。从而,仅通过简单地增加扫描电极22及检测电极25和26的线宽,就能够使检测信号Vdet的信号电平更高。但是,在此情况下,如上所示,当线宽增加时,仅平行板电容C1增加,而电容C和电容D降低。因此,对手指等的触摸的灵敏度降低。另一方面,如本变形例中所示,在多个相邻的扫描电极22连接到一个扫描线WSL2的情况下,不仅平行板电容C1增加,边缘电容C2也增加,而电容C和电容D不变。因此,对手指等的触摸的灵敏度不可能降低。 
变形例2
在上述实施例中,检测电极25和26被形成为使得电容C和电容D几乎彼此相等。然而,例如由于制造误差等,可能存在电容C和电容D略微不同的情况。例如,在检测电极25的突出部25B被省略且检测电极25被形成为图15所示的棒状的情况下,电容C和电容D彼此明显不同。在电容C与电容D之间存在差异的情况下,在从检测电极25获得的检测信号Vdet中包含的外部噪声的信号电平不同于在从检测电极26获得的检测信号Vdet中包含的外部噪声的信号电平。因而,即使简单地得到从检测电极25获得的检测信号Vdet与从检测电极26获得的检测信号Vdet 之间的差值,也不能从检测信号Vdet中消除外部噪声。因此在本变形例中,假设在各检测信号Vdet中包含的外部噪声的信号电平之间存在差值的情况下,则还设置有用于校正该差值的装置。 
例如,在本变形例中,如图16所示,在检测电路46中,在差分电路50和输入端子Tin1及Tin2之间设置有输出调整电路56。输出调整电路56使输入到输入端子Tin1中的检测信号Vdet的信号电平与输入到输入端子Tin2中的检测信号Vdet的信号电平彼此相等。另外,在此假设检测电极25连接到输入端子Tin1,检测电极26连接到输入端子Tin2。 
使用倍率可调的运算放大器的示例
输出调整电路56例如具有两个运算放大器56A和56B。运算放大器56A的正输入端子(+)连接到输入端子Tin1,运算放大器56A的输出端子连接到差分电路50的一个输入端子。运算放大器56A的负输入端子(-)连接到运算放大器56A的输出端子,运算放大器56A用作电压跟随器。另一运算放大器56B的正输入端子(+)连接到输入端子Tin2,运算放大器56B的输出端子连接到差分电路50的另一输入端子。运算放大器56B的负输入端子(-)连接到串联连接的可变电阻器56C和固定电阻器56D的一端,串联连接的可变电阻器56C和固定电阻器56D的另一端连接到基准电位线108。可变电阻器56C和固定电阻器56D之间的连接点连接到运算放大器56B的输出端子。因此,运算放大器56A是非反转放大器。 
例如如下所示来调整输出调整电路56中的可变电阻器56C。首先,在输出调整电路56的两个输出连接电压计。接下来,在不存在外部噪声的环境下,在图像显示面1A被连接到电压源的导体(例如假手指)触摸的状态下,将预定的固定电压施加到在导体正下方的扫描线WSL2上。因此,从检测电极25和26输出的检测信号Vdet通过输出调整电路56输入到电压计,在电压计上显示输入信号的电压大小。接下来,通过使用电压源将导体的电压设定为预定电压值,并在观察电压计的显示的同时调整可变电阻器56C的值,使得从检测电极25和26获得的检测信号Vdet的值变得彼此相等。 
如上所述,在本变形例中,通过使用电阻值可调整的可变电阻器56C 来校正输入到输入端子Tin2的检测信号Vdet的信号电平。此后,获得经校正的检测信号和输入到输入端子Tin2的检测信号Vdet之间的差值。从而,可从检测信号Vdet中消除外部噪声。因此,可消除外部噪声导致的错误检测。此外,还可以仅对输入到输入端子Tin1的检测信号Vdet进行对检测信号Vdet的信号电平的校正,或对输入到输入端子Tin1和Tin2的检测信号Vdet进行对检测信号Vdet的信号电平的校正。 
使用运算电路的示例
在上述变形例中,输出调整电路56通过包含倍率可调的运算放大器的模拟电路构成。输出调整电路56也可以通过可写入用于校正噪声电平的程序的诸如只读存储器(Read-Only Memory,ROM)等数字电路构成。写入到数字电路的程序包括用于校正噪声电平的校正公式。 
当输入到输入端子Tin1的检测信号Vdet的信号电平为Vin1,且输入到输入端子Tin2的检测信号Vdet的信号电平设定为Vin2时,校正公式例如由下述公式(1)和(2)表示。 
Vc1=α×Vin1    (1) 
Vc1=Vin2        (2) 
在上述公式中,仅校正Vin1。但是,例如如下述公式(3)和(4)所示,可以仅校正Vin2。还可以同时校正两者。 
Vc1=Vin1            (3) 
Vc1=(1/α)×Vin2    (4) 
例如,如下所述,设定用于校正噪声电平的校正公式中的校正系数α。首先,使电压计与连接到检测电极25的检测线DET和连接到检测电极26的检测线DET相连接。接着,在不存在外部噪声的环境下,在图像显示面1A被连接到电压源的导体(例如假手指)触摸的状态下,将预定的固定电压施加到在导体正下方的扫描线WSL2上。因此,从检测电极25和26输出的检测信号Vdet被输入到电压计,在电压计上显示输入信号的电压大小。接下来,通过使用电压源将导体的电压设定为预定电压值,读取此时电压计的示数。此后,计算从检测电极25输出的检测信号Vdet 的电压值Vx与从检测电极26输出的检测信号Vdet的电压值Vy之间的比率(Vy/(Vx-Vy))。将该比率设定为校正系数α。 
如上所述,在本变形例中,通过使用校正系数α的值被设定了的校正公式来校正输入到输入端子Tin2的检测信号Vdet的信号电平。此后,获得经校正的检测信号和输入到输入端子Tin2的检测信号Vdet之间的差值。由此,可从检测信号Vdet中消除外部噪声。因此,可消除外部噪声导致的错误检测。此外,也可以仅对输入到输入端子Tin1的检测信号Vdet进行对检测信号Vdet的信号电平的校正,或者可以对输入到输入端子Tin1和Tin2的检测信号Vdet进行对检测信号Vdet的信号电平的校正。 
第二实施例
图17说明了在本发明第二实施例的液晶显示装置中包含的触摸面板20的俯视结构的示例。第二实施例的液晶显示装置与上述实施例的液晶显示装置的不同之处在于,在触摸面板20中设置有多个检测电极27代替多个检测电极25,设置有多个检测电极28代替多个检测电极26。下面主要说明与上述实施例的结构的不同点,对于与上述实施例的结构相同的结构则不再重复说明。在下文中使用相同的附图标记来表示与上述的部件相同的部件。 
检测电极27相当于静电电容型的触摸传感器中的另一电极,并电连接到检测线DET。检测电极27例如形成为与透明基板24的表面接触。多个检测电极27具有在与扫描电极22的延伸方向交叉的方向(例如,列方向)上延伸的条带形状的电极部,并设置为彼此平行。检测电极27的电极部面对任意扫描电极22。如图17所示,检测电极27具有连接到电极部的多个突出部27B。突出部27B例如设置在面对多个扫描电极22中的预定扫描电极22的区域中。突出部27B在与电极部的延伸方向交叉的方向(例如,行方向)上突出,并例如具有如图17所示的棒状。检测电极27例如具有由电极部和多个突出部27B形成的梳子形状。突出部27B不一定必须是棒状,也可以有其它形状。在各检测电极27的一端,形成有连接到周边电路40的连接垫27A。优选地,各连接垫27A设置在透明基板24的表面中一个公共侧附近。如果合适,各连接垫27A还可分散地设置在透明基板24的表面的多侧附近。 
检测电极28也相当于电容元件中的另一电极,并电连接到检测线DET。检测电极28与检测电极27形成在同一平面中,并形成为例如与透明基板24的表面接触。多个检测电极28具有在与扫描电极22的延伸方向交叉的方向(例如列方向)上延伸的条带形状的电极部,并设置为彼此平行。检测电极28的电极部面对任意扫描电极22。如图17所示,检测电极28还具有连接到电极部的多个突出部28B。突出部28B设置在面对多个扫描电极22中的预定扫描电极22的区域中,但这些预定扫描电极22不与突出部27B面对。也就是说,突出部27B和28B设置在面对不同扫描电极22的区域中。因此,检测电极28的形状不同于检测电极27的形状。例如,在突出部27B设置在面对第奇数个扫描电极22的区域中时,突出部28B设置在面对第偶数个扫描电极22的区域中。例如,在突出部27B设置在面对第偶数个扫描电极22的区域中时,突出部28B设置在面对第奇数个扫描电极22的区域中。 
突出部28B在与电极部的延伸方向交叉的方向(例如行方向)上突出,并例如具有如图17所示的棒状。检测电极28例如具有由电极部和多个突出部28B形成的梳子形状。在检测电极28中,例如,突出部28B被布置为靠近突出部27B,因而检测电极27的突出部27B和检测电极28的突出部28B在与扫描电极22的延伸方向交叉的方向(例如,列方向)上交替设置。优选地,连接垫28A与连接垫27A一起设置在靠近透明基板24的表面中的一个公共侧附近。如果合适,各连接垫28A还可分散地设置在透明基板24的表面的多侧附近。 
检测电极27的线宽可以与检测电极28的线宽相同或不同。在检测电极27的线宽与检测电极28的线宽相等的情况下,在面对突出部27B的扫描电极22上,检测电极27中形成有边缘电容C2的区域比检测电极28中形成有边缘电容C2的区域宽在突出部27B中包含的边缘的长度的量。在此情况下,当驱动面对突出部27B的扫描电极22时,检测电极27中对手指等的接触的灵敏度高于检测电极28中的灵敏度。当检测电极27的线宽与检测电极28的线宽不同时,在检测电极27和28中任一者形成有边缘电容C2的区域变宽,变宽的量为:在面对突出部28B的扫描电极22上包含的检测电极27的边缘的长度与在面对突出部28B的扫描电 极22上包含的检测电极28的边缘的长度之间的差值。在此情况下,当驱动面对突出部28B的扫描电极22时,具有形成有边缘电容C2的更宽区域的检测电极27或28中对手指等的接触的灵敏度提高。也就是说,在本实施例中,检测电极27和28中对手指等的接触的灵敏度根据扫描电极22改变。 
此外,在本实施例中,检测电极27和28被设置为:当物体触摸图像显示面1A时,至少一个检测电极27和至少一个检测电极28设置在诸如手指或笔等物体与图像显示面1A之间接触部的正下方。也就是说,检测电极27和28设置为使得相邻的检测电极27和28之间的间隙变得小于接触部的直径。此外,检测电极27和28被形成为使得:例如,当图像显示面1A被诸如手指或笔等物体触摸时,在检测电极27和物体之间形成的电容(电容C)与在检测电极28和物体之间形成的电容(电容D)几乎彼此相等。在本实施例中,例如如图17所示,当检测电极27和28在行方向上交替设置时,电容C和电容D几乎彼此相等。另外,在本实施例中,例如,如图17所示,当突出部28B被设置为靠近突出部27B,使得突出部27B和28B在与扫描电极22的延伸方向交叉的方向(例如,列方向)上交替设置时,电容C和电容D几乎彼此相等。此外,在本实施例中,例如如图17所示,在检测电极27中面对一个扫描电极22的部分的面积等于在检测电极28中面对一个扫描电极22的部分的面积相等的情况下,电容C和电容D也大致彼此相等。 
因此,例如,当作为天线并接收外部噪声的用户用手指触摸面板且外部噪声通过手指传输到触摸面板20时,检测电极27中对外部噪声的灵敏度和检测电极28中对外部噪声的灵敏度几乎相等。在检测电极27中对外部噪声的灵敏度与检测电极28中对外部噪声的灵敏度彼此相等的情况下,在从检测电极27获得的检测信号Vdet中包含的外部噪声的信号电平和在从检测电极28获得的检测信号Vdet中包含外部噪声的信号电平彼此相等。因此,例如通过计算从检测电极27获得的检测信号Vdet和从检测电极28获得的检测信号Vdet之间的差值,可从检测信号中消除外部噪声。 
图18的部分(A)~部分(H)说明了当检测电极27和28具有如图17 所示的结构且在触摸面板20被手指触摸的状态下依次驱动多个扫描线WSL2时的信号波形的示例。在图18的部分(A)~(D)中,各WSL2(1)、WSL2(2)、WSL2(3)和WSL2(4)末尾的数字表示扫描线WSL2的序号(顺序编号)。在图18的部分(F)和(G)中各DET(1)和DET(2)末尾的数字表示检测线DET的序号(顺序编号)。在图18的部分(F)~部分(H)中,DET(1)对应于连接到检测电极27的检测线DET,DET(2)对应于连接到检测电极28的检测线DET。图18的部分(F)~(H)说明当手指触摸与第一和第二扫描线WSL2与第一和第二检测线DET的交叉部分相对的区域时得到的信号波形。 
从图18的部分(F)中可见,当选择第一扫描线WSL2时,从第一检测线DET得到电压Va的检测信号Vdet,从第二检测线DET获得电压Vb(>Va)的检测信号Vdet。从图18的部分(G)中可见,当选择第二扫描线WSL2时,从第一检测线DET得到电压Vb的检测信号Vdet,从第二检测线DET获得电压Va的检测信号Vdet。检测信号Vdet的信号电平在第一检测线DET和第二检测线DET间变化的原因是,连接到第一检测线DET的检测电极27中对手指等的触摸的灵敏度与连接到第二检测线DET的检测电极28中对手指等的触摸的灵敏度彼此不同。 
从图18的部分(F)和(G)中还可见,当选择第三和第四扫描线WSL2时,从检测线DET(1)得到电压Vc的检测信号Vdet,从检测线DET(2)获得电压Vd(=Vc)的检测信号Vdet。第一检测线DET的检测信号Vdet的信号电平与第二检测线DET的检测信号Vdet的信号电平相同的原因是,手指未触摸第三和第四扫描线WSL2正上方的部分,检测电极27和28几乎不受手指的影响。 
从图18的部分(E)~(G)中还可见,与外部噪声具有相同相位的噪声以几乎相同的电平被包含在从第一检测线DET获得的检测信号Vdet和从第二检测线DET获得的检测信号Vdet中。这是因为,连接到第一检测线DET的检测电极27中对外部噪声的灵敏度和连接到第二检测线DET的检测电极28中对外部噪声的灵敏度几乎彼此相同。 
从图18的部分(H)中可见,通过得到从DET(1)中获得的检测信号Vdet和从DET(2)中获得的检测信号Vdet之间的差值(差值的绝对值),可提 取由于手指的触摸引起的检测信号Vdet的波动分量|Vb-Va|。从图18的部分(H)中还可见,可从检测信号Vdet中消除与外部噪声具有相同相位的噪声。 
根据上述说明,通过设置对接触/非接触状态具有不同灵敏度且对外部噪声具有几乎相同灵敏度的两种检测电极27和28,可仅通过计算各检测信号Vdet的差值从检测信号Vdet中消除外部噪声。因此,能够消除外部噪声导致的错误检测。 
第二实施例的变形例
变形例1
虽然在上述实施例中说明了一个扫描电极22连接到一个扫描线WSL2的情况,但多个相邻的扫描电极22也可以连接到一个扫描线WSL2。在此情况下,与一个扫描电极22连接到一个扫描线WSL2的情况相比,能够使从检测电极27和28获得的检测信号Vdet的信号电平变得更高。 
变形例2
在上述实施例中,检测电极27和28被形成为使得电容C和电容D几乎彼此相等。但是,例如由于制造误差等,可能存在电容C和电容D略微不同的情况。假设在上述情况下,例如,作为用于确保使外部噪声导致的错误检测被消除的装置,可以进一步设置有如图16所示的输出调整电路56。以此结构,仅通过计算从输出调整电路56输出的两个信号之间的差值就能从检测信号Vdet中消除外部噪声。因此,能够消除外部噪声导致的错误检测。 
第三实施例
图19说明了在本发明第三实施例的液晶显示装置中包含的触摸面板20的俯视结构的示例。第三实施例的液晶显示装置与上述实施例的液晶显示装置1的不同之处在于,在触摸面板20中设置有多个检测电极29代替多个检测电极25和26,设置有多个扫描电极31代替多个扫描电极22。下面主要说明与上述实施例的结构的不同点,对于与上述实施例的结构相同的结构则不再重复说明。 
在本实施例中,仅设置有一种检测电极29作为静电电容型的触摸传感器中的电极之一。也就是说,不同于第一和第二实施例,具有相同形状的多个检测电极29被设置为触摸传感器中的电极之一。检测电极29例如形成为与透明基板24的表面接触,并与检测线DET电连接。多个检测电极29具有在与稍后说明的扫描电极31的延伸方向交叉的方向(例如,列方向)上延伸的条带形状的电极部,并设置为彼此平行。检测电极29面对任意扫描电极31。检测电极29不具有在稍后说明的扫描电极31的延伸方向上突出的结构。检测电极29例如具有棒状。在各检测电极29的一端,形成有待连接到周边电路40的连接垫29A。优选地,各连接垫29A设置在透明基板24的表面中一个公共侧附近。如果合适,各连接垫29A还可分散地设置在透明基板24的表面的多侧附近。各检测电极29的线宽例如彼此相等。 
此外,在本实施例中,检测电极29被设置为,当诸如手指或笔等物体触摸图像显示面1A时,至少一个检测电极29设置在物体与图像显示面1A之间的接触部的正下方。也就是说,检测电极29被设置为使得相邻检测电极29之间的间隙小于接触部的直径。此外,检测电极29被形成为使得,例如,当图像显示面1A被诸如手指或笔等物体触摸时,在各检测电极29和物体之间形成的电容几乎彼此相等。在本实施例中,例如如图19所示,当各检测电极29具有相同线宽时,在各检测电极29和物体之间形成的电容几乎彼此相等。 
扫描电极31相当于静电电容型的触摸传感器中的另一电极,并电连接到扫描线WSL2。扫描电极31例如形成为与透明基板21的表面接触。多个扫描电极31例如具有在行方向上延伸的条带形状的电极部,并设置为彼此平行。扫描电极31的电极部例如在与液晶显示面板10中的公共电极113平行的方向上延伸。在各扫描电极31的一端形成有待连接到周边电路40的连接垫31A。 
例如,如图19所示,扫描电极31设有多个突出部31B。突出部31B设置在面对多个检测电极29中的预定检测电极29的区域中,并在检测电极29的延伸方向上突出。例如,突出部31B设置在面对平行设置的多个检测电极29中的第奇数个检测电极29的区域中,或设置在面对平行 设置的多个检测电极29中的第偶数个检测电极29的区域中。也就是说,多个检测电极29中的预定检测电极不面对突出部31B,而仅面对扫描电极31的电极部。扫描电极31在设置有突出部31B的部分中较厚,而在未设置有突出部31B的部分中较窄。也就是说,扫描电极31的形状根据位置(在扫描电极31中的部分)而变化。 
在扫描电极31较厚的部分中,在检测电极29中在与扫描电极31面对并重叠的部分中包含的边缘较长。因此,在多个检测电极29中的面对突出部31B的检测电极29中,边缘电容C2在总电容中所占的比率较高。另一方面,在扫描电极31较窄的部分中,在检测电极29中在与扫描电极31面对并重叠的部分中包含的边缘较短。因此,在多个检测电极29中的不与突出部31B面对的检测电极29中,边缘电容C2在总电容中所占的比率较低。 
如上所述,在本实施例中,在多个检测电极29中的面对突出部31B的检测电极29中对手指等的触摸的灵敏度高于在多个检测电极29中的不与突出部31B面对的检测电极29中对手指等的触摸的灵敏度。换句话说,在本实施例中,对手指等的触摸具有彼此不同灵敏度的各检测电极29被设置为用于触摸面板20。 
因此,例如,当用户用作天线并接收外部噪声,用户用手指触摸面板,且外部噪声通过手指由此被传输到触摸面板20时,在各检测电极29中对外部噪声的灵敏度几乎相等。在各检测电极29中对外部噪声的灵敏度彼此相等的情况下,在从各检测电极29获得的检测信号Vdet中包含的外部噪声的信号电平也变为彼此相等。因此,例如通过得到从多个检测电极29中的面对突出部31B的检测电极29中获得的检测信号Vdet与从多个检测电极29中的不与突出部31B面对的检测电极29中获得的检测信号Vdet之间的差值,能够从检测信号中消除外部噪声。 
根据上述说明,在本实施例中,通过设置对接触/非接触状态具有不同灵敏度且对外部噪声具有几乎相同灵敏度的两种检测电极29,可仅通过计算各检测信号Vdet的差值从检测信号Vdet中消除外部噪声。因此,能够消除外部噪声导致的错误检测。 
第四实施例
图20说明了在本发明第四实施例的液晶显示装置中包含的触摸面板20的俯视结构的示例。第四实施例的液晶显示装置与第三实施例的液晶显示装置的不同之处在于,在第四实施例的触摸面板20中设置有多个扫描电极32代替多个扫描电极31。下面主要说明与上述实施例的结构的不同点,对于与上述实施例相同的结构则不再重复说明。 
扫描电极32相当于静电电容型的触摸传感器的电极之一,并电连接到扫描线WSL2。扫描电极32例如与透明基板21的表面接触。多个扫描电极32例如具有在行方向上延伸的条带形状的电极部,并设置为彼此平行。扫描电极32的电极部在与液晶显示面板10中的公共电极113平行的方向上延伸。在各扫描电极32的一端,形成有待连接到周边电路40的连接垫32A。 
例如,如图20所示,扫描电极32设有多个突出部32B。多个突出部32B设置为在行方向上夹着面对多个检测电极29中的预定检测电极29的区域,并在检测电极29的延伸方向上延伸。突出部32B设置在面对并排设置的多个检测电极29中的第奇数个检测电极29的区域中,或设置在面对并排设置的多个检测电极29中的第偶数个检测电极29的区域中。也就是说,检测电极29不面对突出部32B,而仅面对扫描电极32的电极部。扫描电极32在设有突出部32B的部分中较厚,在未设有突出部32B的部分中较窄。 
与多个检测电极29中没有被突出部32B夹着的检测电极29相比,突出部32B的边缘更多地邻近在多个检测电极29中被突出部32B夹着的检测电极29。因此,在多个检测电极29中被突出部32B夹着的检测电极29中,边缘电容C2在总电容中所占的比率较高。另一方面,在多个检测电极29中没有被突出部32B夹着的检测电极29中,边缘电容C2在总电容所占中的比率较低。 
如上所述,在本实施例中,在多个检测电极29中被突出部32B夹着的检测电极29中对手指等的触摸的灵敏度,高于在多个检测电极29中没有被突出部32B夹着的检测电极29中对手指等的触摸的灵敏度。换句 话说,在本实施例中,对手指等触摸的具有彼此不同灵敏度的检测电极29被设置为用于触摸面板20。 
因此,例如,当用户用作天线并接收外部噪声,用户用手指触摸面板,且外部噪声通过手指传输到触摸面板20时,在各检测电极29中对外部噪声的灵敏度几乎相等。在各检测电极29中对外部噪声的灵敏度彼此相等的情况下,在从各检测电极29获得的检测信号Vdet中包含的外部噪声的信号电平也变为彼此相等。因此,例如,通过得到从多个检测电极29中被突出部32B夹着的检测电极29中获得的检测信号Vdet与从多个检测电极29中未被突出部32B夹着的检测电极29中获得的检测信号Vdet之间的差值,从检测信号中消除外部噪声。 
根据上述说明,在本实施例中,通过设置对接触/非接触状态具有不同灵敏度且对外部噪声具有几乎相同灵敏度的两种检测电极29,可仅通过计算各检测信号Vdet的差值从检测信号Vdet中消除外部噪声。因此,能够消除外部噪声导致的错误检测。 
第五实施例
接下来,说明本发明第五实施例的液晶显示装置2。与第一实施例中一样,本实施例的液晶显示装置2也是具有触摸传感器的液晶显示装置。液晶显示装置2具有作为显示元件的液晶显示元件,还包括在液晶显示元件内部的静电电容型的触摸传感器。也就是说,液晶显示装置2具有触摸传感器内置型(单元内型)的液晶显示元件。如图21所示,液晶显示装置2例如具有液晶显示面板60、背光源30和周边电路40。 
液晶显示面板60
液晶显示面板60通过改变液晶分子的排列而让来自光源(背光源30)的光透射或进行调制,从而显示视频图像。液晶显示面板60例如是透射型显示面板,其中,以矩阵形式设置的多个像素11根据视频信号40A驱动。如前述实施例所示,例如,如图5所示,液晶显示面板60具有设置为行的多个扫描线WSL1和设置为列的多个信号线DTL。对应于与扫描线WSL1和信号线DTL之间的交叉点,多个像素11以矩阵形式设置。在液晶显示面板60中,例如多个公共连接线COM也被设置为行。各公 共连接线COM例如针对一行像素11而设置,并连接到稍后说明的扫描线驱动电路(公共线驱动电路)47。 
如图22所示,液晶显示面板60例如具有液晶层130(显示功能层)、光入射侧基板110和光射出侧基板120,该光入射侧基板110和光射出侧基板120设置为彼此面对且夹着该液晶层130。光入射侧基板110是设置在液晶显示面板60中来自背光源30的光的入射侧(背光源30侧)的透明基板。光入射侧基板110的内部结构类似于前述实施例。另一方面,光射出侧基板120是设置在液晶显示面板60中通过液晶层130调制的光的射出侧(观察者侧)的透明基板。光射出侧基板120例如从液晶层130侧起依次设置有取向膜121、滤色器122、透明基板123、粘接层125、检测电极25和26、透明基板24和偏光器124。 
在合适时可以不设置滤色器122。如图23所示,在合适时也可以不设置透明基板24。如图24所示,在液晶层130侧,在偏光器124的顶面(观察者侧)上可以依次设置有包含从液晶层130侧起依次设置的粘接层125、检测电极25和26和透明基板24的堆叠体。在图22、图23和图24所述的任何情况中,检测电极25和26都不从液晶显示面板60的顶面暴露出来。 
例如如图22、图23和图24所示,液晶显示面板60具有作为静电电容型的触摸传感器的一个电极的公共电极113,且不包含第一实施例中的扫描电极22。与第一实施例相同,液晶显示面板60具有作为静电电容型的触摸传感器的另一电极的检测电极25。此外,例如如图22所示,液晶显示面板60具有绝缘层114、取向膜116、液晶层130、取向膜121、滤色器122、透明基板123和粘接层125,作为静电电容型的触摸传感器的介电体。在例如液晶显示面板60具有如图24所示的结构的情况下,由静电电容型的触摸传感器中的一对电极夹着的介电体具有在上述结构中增加偏光器124的结构。 
在本实施例中,公共电极113还用作上述实施例的扫描电极22,并电连接到公共连接线COM。例如,公共电极113被形成为与透明基板112的表面接触。多个公共电极113例如具有在行方向上延伸的条带形状,并设置为彼此平行。在各公共电极113的一端,形成有待连接到周边电 路40的连接垫113A(参见图25)。 
检测电极25和26具有与前述实施例中相似的结构。也就是说,检测电极25和26的形状彼此不同。例如,突出部25B不一定必须具有如图25所示的棒状,也可以具有如图26所示的环形。另外,还可如图25所示在面对扫描电极(公共电极)113的各区域中设置有三个突出部25B,或如图27所示在面对扫描电极(公共电极)113的各区域中设置有两个突出部25B。 
周边电路40
在本实施例中,周边电路40具有替代扫描线驱动电路45的扫描线驱动电路(公共线驱动电路)47。扫描线驱动电路47根据控制信号42A的输入(与控制信号42A同步地)将选择脉冲依次施加到多个公共连接线COM,从而根据公共连接线COM依次选择多个公共电极113。在选择公共电极113时,扫描线驱动电路47在各预定周期执行对施加到公共连接线COM的电压极性进行反转的反转驱动。例如,当信号线驱动电路43执行1H反转驱动时,扫描线驱动电路47将信号线DTL中相对于基准电位的极性变成相反的电位施加到与由扫描线驱动电路44选择的所选像素11对应的公共连接线COM。 
操作
在下面说明本实施例的液晶显示装置2的操作示例。 
在液晶显示装置2中,将对应于视频信号40A的信号电位通过信号线驱动电路43施加到信号线DTL,将对应于控制信号42A的选择脉冲通过扫描线驱动电路44依次施加到多个扫描线WSL1。因而,具有与信号电位对应的大小的横向电场以像素11为单位被施加到液晶层130,并且液晶分子在预定方向上排列。因此,来自背光源30的光以像素11为单位根据液晶分子的排列方向在液晶层130中受到调制。因此,图像在图像显示面2A上显示出来。 
另外,在液晶显示装置2中,将选择脉冲通过扫描线驱动电路47依次施加到多个公共连接线COM。因此,在公共电极113和检测电极25的交叉部中形成的各电容元件(相当于电容元件104的电容元件)被依次 充电/放电,并且基于电容元件电容值的电平的检测信号Vdet从多个检测电极25中的各个检测电极输出。来自多个检测电极25的输出(检测信号Vdet)输入到检测电路46。在用户的手指不接触液晶显示面板60的表面的状态下,检测信号Vdet的电平几乎为常数。 
当用户的手指触摸液晶显示面板60表面的任何位置时,由诸如手指等物体形成的电容元件(相当于电容元件109的电容元件)被加到在手指等触摸的位置处形成的电容元件上。因此,当选择脉冲施加到对应于触摸位置的公共电极113时从检测电极25输出的检测信号Vdet的值,小于当选择脉冲施加到其它位置时输出的检测信号Vdet的值。在检测电路46中,使检测信号Vdet与阈值电压Vth进行比较。例如,当检测信号Vdet等于或小于阈值电压Vth时,判定用户的手指等与液晶显示面板60的表面接触。在检测电路46中,根据施加选择脉冲的时序和检测等于或小于阈值电压Vth的检测信号Vdet的时序来判定接触位置。 
效果
接下来说明本实施例的液晶显示装置2的效果。 
在本实施例中,对液晶显示面板60设置有具有不同线宽的两种检测电极25和26,作为用于检测接触/非接触状态的静电电容型的触摸传感器的电极之一。检测电极25和26通过预定间隙与扫描电极(公共电极)113相对。因此,当电压施加在扫描电极(公共电极)113与检测电极25和26之间时,例如在扫描电极(公共电极)113与检测电极25和26之间产生如图28所示的电力线。在扫描电极(公共电极)113与检测电极25和26之间的间隙中,电力线几乎直线延伸。通过在该间隙中产生的电场,形成平行板电容C1。另一方面,在扫描电极113与检测电极25和26之间的间隙周围,电力线主要在检测电极25和26的顶面侧延伸,并且比起延伸到手指等所接触的图像显示面2A,更多地延伸到观察者侧。通过此环绕电场,形成边缘电容C2。 
虽然对于检测电极25和26,形成了平行板电容C1和边缘电容C2,但在具有较窄线宽的检测电极25中形成有平行板电容C1的区域,小于在具有较宽线宽的检测电极26中形成有平行板电容C1的区域。也就是 说,在检测电极25中的平行板电容C1的值小于检测电极26中的平行板电容C1的值。另一方面,主要形成有边缘电容C2的区域的尺寸与线宽并没有关联,而是与检测电极25和26的边缘长度成比例。例如如图25、图26和图27所示,在检测电极25具有突出部25B的情况下,检测电极25中形成有边缘电容C2的区域比检测电极26中形成有边缘电容C2的区域宽在突出部25B中包含的边缘的长度的量。因此,检测电极25中边缘电容C2在通过将平行板电容C1和边缘电容C2相加所得到的电容(总电容)中所占的比率大于在检测电极26中的比率。 
假设手指等靠近检测电极25和26并遮住形成边缘电容C2的电场。由于手指等的遮住,边缘电容C2减小,与此相关地,总电容也减小。检测电极25中总电容的波动率(减小率)高于检测电极26中的波动率。因此,当以所需单位选择多个扫描电极113时,从检测电极25获得的检测信号Vdet的信号电平在手指等触摸图像显示面2A时与手指等不触摸图像显示面2A时之间波动较大。另一方面,在手指等触摸图像显示面2A时与手指等不触摸图像显示面2A时之间,从检测电极26获得的检测信号Vdet的信号电平仅波动比检测电极25中的波动量小的波动量。 
如上所述,在本实施例中,在检测电极25中对手指等的触摸的灵敏度高于在检测电极26中的灵敏度。此外,在检测电极25中对手指等的触摸的灵敏度是几乎不受扫描电极(公共电极)113影响的常数。类似的,检测电极26的灵敏度也是几乎不受扫描电极(公共电极)113影响的常数。换句话说,在本实施例中,对手指等的触摸具有不同灵敏度的检测电极25和26被设置为用于液晶显示面板60。 
另外,在本实施例中,检测电极25和26被形成为使得,例如,当诸如手指或笔等物体触摸图像显示面2A时,在检测电极25和物体之间形成的电容(电容C)几乎等于在检测电极26和物体之间形成的电容(电容D)。在本实施例中,例如,如图25、图26和图27所示,在检测电极25和26在行方向上交替设置,或者被设置为检测电极25的突出部25B比检测电极25的电极部更靠近相邻的检测电极26的情况下,电容C和电容D几乎相等。此外,在本实施例中,例如,如图25、图26和图27所示,在检测电极25中的面对一个扫描电极113的部分的面积等于检测电 极26中的面对一个扫描电极113的部分的面积的情况下,电容C和电容D几乎相等。 
因此,例如,当用作天线并接收外部噪声的用户用手指触摸面板,且外部噪声通过手指传输到液晶显示面板60上时,检测电极25中对外部噪声的灵敏度和检测电极26中对外部噪声的灵敏度几乎相等。在检测电极25中对外部噪声的灵敏度和检测电极26中对外部噪声的灵敏度彼此相等的情况下,在从检测电极25获得的检测信号Vdet中包含的外部噪声的信号电平和在从检测电极26获得的检测信号Vdet中包含的外部噪声的信号电平也彼此相等。因此,例如,通过计算从检测电极25获得的检测信号Vdet与从检测电极26获得的检测信号Vdet的差值,能够从检测信号中消除外部噪声。 
根据上述说明,通过设置对接触/非接触状态具有不同灵敏度且对外部噪声具有几乎相同灵敏度的两种检测电极25和26,可仅通过计算各检测信号Vdet的差值从检测信号Vdet中消除外部噪声。因此,能够消除外部噪声导致的错误检测。 
第五实施例的变形例
变形例1
虽然在第五实施例中说明了一个公共电极113连接到一个公共连接线COM的情况,但多个相邻的公共电极113也可以连接到一个公共连接线COM。在此情况下,与一个公共电极113连接到一个公共连接线COM的情况相比,从检测电极25和26获得的检测信号Vdet的信号电平更高。 
变形例2
在第五实施例中,检测电极25和26被形成为使得电容C和电容D几乎彼此相等。但是,例如,由于制造误差等,可能存在电容C和电容D略微不同的情况。此外,例如,在检测电极25的突出部25B被省略时,且检测电极25形成为图29所示的棒状时,则电容C和电容D彼此明显不同。假设在这些情况下,还可设置有如图16所示的输出调整电路56,作为用于确保外部噪声导致的错误检测被消除的装置。以此结构,可仅通过计算从输出调整电路56输出的两个信号之间的差值,从检测信号 Vdet中消除外部噪声。因此,能够消除外部噪声导致的错误检测。 
第六实施例
图30说明了在本发明第六实施例的液晶显示装置中包含的液晶显示面板60的俯视结构的示例。第六实施例的液晶显示装置与第五实施例的液晶显示装置2的不同之处在于,在液晶显示面板60中设置有多个检测电极27代替多个检测电极25,设置有多个检测电极28代替多个检测电极26。 
检测电极27和28具有与第二实施例中的检测电极27和28相似的结构。也就是说,在第六实施例中,检测电极27和28的形状也彼此不同。依赖于扫描电极113,检测电极27中对手指等的触摸的灵敏度不同于检测电极28中的灵敏度。另一方面,检测电极27中对外部噪声的灵敏度和检测电极28中对外部噪声的灵敏度几乎彼此相等。因此,可仅通过计算各检测信号Vdet之间的差值,从检测信号Vdet中消除外部噪声。因此,能够消除外部噪声导致的错误检测。 
第六实施例的变形例
变形例1
虽然在第六实施例中说明了一个公共电极113连接到一个公共连接线COM的情况,但多个相邻的公共电极113也可以连接到一个公共连接线COM。在此情况下,与一个公共电极113连接到一个公共连接线COM的情况相比,从检测电极27和28获得的检测信号Vdet的信号电平更高。 
变形例2
在第六实施例中,检测电极27和28被形成为使得电容C和电容D几乎彼此相等。但是,例如,由于制造误差等,可能存在电容C和电容D略微不同的情况。假设在这些情况下,还可设置有例如如图16所示的输出调整电路56,作为用于确保外部噪声导致的错误检测被消除的装置。以此结构,可仅通过计算从输出调整电路56输出的两个信号之间的差值,从检测信号Vdet中消除外部噪声。因此,能够消除外部噪声导致的错误检测。 
多个应用例
在下文中参考图31~图35G说明上述实施例和变形例中说明的具有触摸传感器的显示装置的应用例。上述实施例和变形例中的显示装置可应用于诸如电视装置、数码相机、笔记本型个人计算机、例如手机等便携式终端装置和摄像机等所有领域中的电子设备。换句话说,上述实施例和变形例中的显示装置可应用于把从外部输入的视频信号或在内部产生的视频信号显示为图像或视频图像的所有领域中的电子设备。 
应用例1
图31说明了采用任一上述实施例和变形例的显示装置的电视装置的外观。电视装置例如具有包括前面板310和滤色玻璃320的视频显示屏300。视频显示屏300由任一上述实施例和变形例的显示装置构成。 
应用例2
图32A和图32B说明了采用任一上述实施例和变形例的显示装置的数码相机的外观。数码相机例如具有用于闪光的发光单元410、显示部420、菜单切换部430和快门释放钮440。显示部420由任一上述实施例和变形例的显示装置构成。 
应用例3
图33说明了采用任一上述实施例和变形例的显示装置的笔记本型个人计算机的外观。笔记本型个人计算机例如具有主体510、用于输入字符等的操作的键盘520和用于显示图像的显示部530。显示部530由任一上述实施例和变形例的显示装置构成。 
应用例4
图34说明了采用任一上述实施例和变形例的显示装置的摄像机的外观。摄像机例如具有主体610、设置于主体610的前表面上用于对物体进行摄影的透镜620、摄影开始-停止开关630和显示部640。显示部640由任一上述实施例和变形例的显示装置构成。 
应用例5
图35A~图35G说明了采用任一上述实施例和变形例的显示装置的 手机的外观。手机例如由上侧壳体710和下侧壳体720通过连接单元(铰链)730连接而成,并具有显示器740、子显示器750、图片灯760和照相机770。显示器740或子显示器750由任一上述实施例和变形例的显示装置构成。 
在上面已经参考实施例及其变形例和应用例对本发明进行了说明。但是本发明并不限于这些实施例、变形例和应用例,还可以进行不同的修改。 
例如,虽然在上述实施例、变形例和应用例中说明了使用透射型元件作为液晶显示元件的情况,但还可以使用除了透射型元件之外的元件,例如可以使用反射型元件。在此情况下,可省略光源(背光源30),或者将光源设置在液晶显示元件的顶面侧上。 
虽然已经说明了将任一上述实施例、变形例和应用例用于使用液晶显示元件作为显示元件的显示装置的情况,但上述实施例、变形例和应用例还可应用于使用除了液晶显示元件之外的诸如有机EL元件灯显示元件的显示装置。 
在上述实施例、变形例和应用例中说明的一系列处理可以通过硬件或软件来执行。在通过软件执行上述一系列处理的情况下,在普通计算机等中安装构成该软件的程序。此程序可预先记录在内置在计算机内的记录介质上。 
本领域技术人员应理解,依据设计要求和其它因素,可以在本发明所附的权利要求及其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合及改变。 

Claims (15)

1.一种触摸面板,所述触摸面板包括:
多个检测扫描电极,它们在第一方向上延伸;以及
多个检测电极,它们被设置为与所述多个检测扫描电极面对,并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸,所述多个检测电极具有第一检测电极和第二检测电极,
其中,边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极与所述第一检测电极之间的总电容中所占的比率,不同于边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极与所述第二检测电极之间的总电容中所占的比率,一个或多个所选检测扫描电极是从所述多个检测扫描电极中以一行或相邻的多行为单位选出的并被供给有选择脉冲,各所述第一检测电极和所述第二检测电极是从所述多个检测电极中选出的。
2.根据权利要求1所述的触摸面板,其中,所述第一检测电极被设置为与所述第二检测电极相邻。
3.根据权利要求1所述的触摸面板,其中,所述第一检测电极的形状不同于所述第二检测电极的形状。
4.根据权利要求3所述的触摸面板,其中,所述第一检测电极的线宽不同于所述第二检测电极的线宽。
5.根据权利要求3所述的触摸面板,其中,在所述第一检测电极的第一区域中包含的边缘的总长度不同于在所述第二检测电极的第二区域中包含的边缘的总长度,各所述第一区域和所述第二区域是与所述多个检测扫描电极中的检测扫描电极面对并重叠的区域。
6.根据权利要求3所述的触摸面板,其中,所述第一检测电极和所述第二检测电极中的任一检测电极在与所述所选检测扫描电极面对并重叠的区域中具有一个或多个突出部。
7.根据权利要求1所述的触摸面板,其中,所述多个检测扫描电极中的检测扫描电极的形状根据位置而变化。
8.根据权利要求7所述的触摸面板,其中,所述多个检测扫描电极中在与所述第一检测电极面对并重叠的区域中的检测扫描电极的线宽,不同于所述多个检测扫描电极中在与所述第二检测电极面对并重叠的区域中的检测扫描电极的线宽。
9.根据权利要求7所述的触摸面板,其中,
所述多个检测扫描电极中在与所述第一检测电极面对并重叠的区域中的检测扫描电极的线宽,等于所述多个检测扫描电极中在与所述第二检测电极面对并重叠的区域中的检测扫描电极的线宽,并且
所述多个检测扫描电极中在和与所述第一检测电极面对并重叠的所述区域相邻的区域中的检测扫描电极的线宽,不同于所述多个检测扫描电极中在和与所述第二检测电极面对并重叠的所述区域相邻的区域中的检测扫描电极的线宽。
10.一种显示装置,所述显示装置包括显示面板和触摸面板,
所述显示面板包括:
多个像素电极;
公共电极,它与所述多个像素电极面对;
显示功能层,它具有显示功能;并且
所述触摸面板包括:
多个检测扫描电极,它们在第一方向上延伸;以及
多个检测电极,它们被设置为与所述多个检测扫描电极面对并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸,所述多个检测电极具有第一检测电极和第二检测电极,
其中,边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极与所述第一检测电极之间的总电容中所占的比率,不同于边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极与所述第二检测电极之间的总电容中所占的比率,一个或多个所选检测扫描电极是从所述多个检测扫描电极中以一行或相邻的多行为单位选出的并被供给有选择脉冲,各所述第一检测电极和所述第二检测电极是从所述多个检测电极中选出的。
11.一种显示面板,所述显示面板包括:
多个像素电极;
多个公共电极,它们被设置为与所述多个像素电极面对并在第一方向上延伸;
显示功能层,它具有显示功能;以及
多个检测电极,它们被设置为与所述多个公共电极面对并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸,所述多个检测电极具有第一检测电极和第二检测电极,
其中,边缘电容在一个或多个所选公共电极与所述第一检测电极之间的总电容中所占的比率,不同于边缘电容在一个或多个所选公共电极与所述第二检测电极之间的总电容中所占的比率,一个或多个所选公共电极是从所述多个公共电极中以一行或相邻的多行为单位选出的并被供给有选择脉冲,各所述第一检测电极和所述第二检测电极是从所述多个检测电极中选出的。
12.一种显示单元,所述显示单元包括显示面板和触摸面板,
所述显示面板包括:
多个像素电极;
公共电极,它被设置为与所述多个像素电极面对;
显示功能层,它具有显示功能;
所述触摸面板包括:
多个检测扫描电极,它们在第一方向上延伸;
多个检测电极,它们被设置为与所述多个检测扫描电极面对并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸,所述多个检测电极具有第一检测电极和第二检测电极;
所述显示单元还包括:
第一驱动部,它允许通过将对应于视频信号的信号电压施加到各所述像素电极与所述公共电极之间来实现所述显示功能层的显示功能;
第二驱动部,它将选择脉冲施加到所述多个检测扫描电极;以及
检测部,它根据从所述第一检测电极获得的检测信号与从所述第二检测电极获得的检测信号之间的差值来检测外部接近物体,
其中,边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极与所述第一检测电极之间的总电容中所占的比率,不同于边缘电容在一个或多个所选检测扫描电极与所述第二检测电极之间的总电容中所占的比率,一个或多个所选检测扫描电极是通过所述第二驱动部从所述多个检测扫描电极中以一行或相邻的多行为单位选出的并被供给有选择脉冲,各所述第一检测电极和所述第二检测电极是从所述多个检测电极中选出的。
13.根据权利要求12所述的显示单元,其中,
当被供给有预定电压的导体与图像显示面接触的同时,从所述多个检测扫描电极中选择的预定检测扫描电极被施加固定电压时,所述检测部通过使用具有调整的电阻值的电阻器来校正第一检测信号的信号电平或第二检测信号的信号电平,或者所述第一检测信号的信号电平和所述第二检测信号的信号电平,所述电阻器使所述第一检测信号的值等于所述第二检测信号的值,所述第一检测信号和所述第二检测信号是分别从所述第一检测电极和所述第二检测电极获得的,然后
所述检测部通过使用经校正的第一检测信号或经校正的第二检测信号,或者经校正的第一检测信号和经校正的第二检测信号来检测所述外部接近物体。
14.根据权利要求12所述的显示单元,其中,
当被供给有预定电压的导体与图像显示面接触的同时,从所述多个检测扫描电极中选择的预定检测扫描电极被施加固定电压时,所述检测部通过使用第一检测信号的值和第二检测信号的值来计算校正系数,所述第一检测信号和所述第二检测信号是分别从所述第一检测电极和所述第二检测电极获得的,
所述检测部通过使用算出的校正系数来校正所述第一检测信号的信号电平或所述第二检测信号的信号电平,或者所述第一检测信号的信号电平和所述第二检测信号的信号电平,然后
所述检测部通过使用经校正的第一检测信号或经校正的第二检测信号,或者经校正的第一检测信号和经校正的第二检测信号来检测所述外部接近物体。
15.一种显示单元,所述显示单元包括:
多个像素电极;
多个公共电极,它们被设置为与所述多个像素电极面对并在第一方向上延伸;
显示功能层,它具有显示功能;
多个检测电极,它们被设置为与所述多个公共电极面对并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸,所述多个检测电极具有第一检测电极和第二检测电极;
驱动部,它允许通过将对应于视频信号的信号电压施加到各所述像素电极与所述公共电极之间来实现所述显示功能层的显示功能,并且所述驱动部将选择脉冲施加到所述多个公共电极;以及
检测部,它根据从所述第一检测电极获得的检测信号与从所述第二检测电极获得的检测信号之间的差值来检测外部接近物体,
其中,边缘电容在一个或多个所选公共电极与所述第一检测电极之间的总电容中所占的比率,不同于边缘电容在一个或多个所选公共电极与所述第二检测电极之间的总电容中所占的比率,一个或多个所选公共电极是通过所述驱动部从所述多个公共电极中以一行或相邻的多行为单位选出的并被供给有选择脉冲,各所述第一检测电极和所述第二检测电极是从所述多个检测电极中选出的。
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