CN102187307A - 电容变化检测电路 - Google Patents

电容变化检测电路 Download PDF

Info

Publication number
CN102187307A
CN102187307A CN2009801414656A CN200980141465A CN102187307A CN 102187307 A CN102187307 A CN 102187307A CN 2009801414656 A CN2009801414656 A CN 2009801414656A CN 200980141465 A CN200980141465 A CN 200980141465A CN 102187307 A CN102187307 A CN 102187307A
Authority
CN
China
Prior art keywords
capacitance
electrode
testing circuit
circuit
capacitance variations
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.)
Pending
Application number
CN2009801414656A
Other languages
English (en)
Inventor
北角英人
C·布朗
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN102187307A publication Critical patent/CN102187307A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input 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
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电容变化检测电路。按压液晶面板(1)的表面，可变电容(11)的电容值发生变化。可变电容(11)的一个电极连接到施加有公用电压Vcom的电压供给线，另一个电极连接到TFT(12)的栅极电极。TFT(12)输出与可变电容(11)的电容值相应的电压Vout。控制用电容(13)的一个电极连接到TFT(12)的栅极电极，另一个电极连接到施加有控制电压Vctrl的控制电压线。通过隔着控制用电容(13)向TFT(12)的栅极电极施加控制电压Vctrl，能够在降低控制电压线的负载容量并以高灵敏度检测电容变化的同时，根据用途和人等因素在使用时调整灵敏度。由此，提供一种能够以高灵敏度检测出电容变化，并能够控制使用时灵敏度的电容变化检测电路。

Description

电容变化检测电路
技术领域
本发明涉及对静电电容的变化进行检测的电容变化检测电路。本发明的电容变化检测电路，例如形成在图像显示装置的显示面板上，利用于对显示画面内的触摸位置进行检测的用途等。
背景技术
近年来，通过以手指和笔等触摸画面能够进行操作的电子装置正在普及。另外，检测显示画面内的触摸位置的方法已知有，在显示面板设置多个电容变化检测电路，对以手指和笔等按压显示面板的表面时的静电电容的变化进行检测的方法。
在专利文献1中记载有具有图9所示的电容变化检测电路的液晶显示装置。在图9所示电路中，按压液晶面板的表面时，可变电容91的电容值产生变化，与此同时TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)92的栅极电压产生变化。因此，在向TFT93的栅极电极施加高电平的选择电压Vsel时，从TFT93的源极电极输出的读取电流按照可变电容91的电容值进行变化。因此，通过将从TFT93的源极电极输出的输出电压Vout与阀值进行比较，能够对在可变电容91的附近液晶面板是否被按压进行判定。在专利文献1中还记载有图10所示的电容变化检测电路。在图10所示电路中，为了向TFT92的栅极电极施加控制电压Vctrl，追加有连接到TFT92的栅极电极的控制配线。
这些以外的与本申请发明相关的技术记载在专利文献2、3中。在专利文献2中记载有在显示面板的相对电极上设置导电性的突起，对相对基板被笔按压时流过晶体管的泄漏电流的增加进行检测的方法。在专利文献3中记载有通过由插入基板上的一对电极和电极之间的电介质构成可变电容，以物理的或电子的力使可变电容的电子电容发生变化，检测外部输入的方法。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2006-40289号公报
专利文献2：日本特开1997-80467号公报
专利文献3：日本特开2004-295881号公报
发明内容
发明想要解决的问题
在按压显示面板的表面时，例如具有用手指按压的情况和用笔按压的情况。在这两种情况下，施加在显示面板上的压力不同。另外，施加在显示面板上的压力，由于用途和人等也不同。因此，对显示画面内的触摸位置进行检测的图像显示装置，优选在使用时能够调整灵敏度。另外，在电容变化检测电路的TFT中存在着特性偏差，由此，检测灵敏度变得不同。从这一点出发也需要进行灵敏度调整。
然而，在图9所示的电路中没有控制TFT92的栅极电压的单元，TFT92的栅极电压在设计时由可变电容91和TFT92的栅极电容已经决定。因此，在图9所示电路中，在使用时不能调整灵敏度。
在图10所示电路中，通过使控制电压Vctrl发生变化，在使用时能够调整灵敏度。可是，在该电路中，控制配线连接到液晶显示面板内的一行的电容变化检测电路。由于一根控制配线连接有多个栅极电极，所以控制配线的负载容量变大。因此，即使可变电容91的电容值发生变化，TFT92的栅极电压稍微发生变化。其结果，在图10所示电路中，检测电容变化变得困难，灵敏度降低。
因此，本发明目的在于提供以高灵敏度检测电容变化，在使用时能够调整灵敏度的电容变化检测电路。
本发明的第一实施方式是一种对静电电容的变化进行检测的电容检测电路，其特征在于，包括：
一个电极连接到电压供给线的可变电容；
栅极电极连接到所述可变电容的另一个电极，输出与所述可变电容的电容值相应的电信号的检测用晶体管；和
一个电极连接到所述检测用晶体管的栅极电极，另一个电极连接到控制电压线的电容元件。
本发明的第二实施方式，其特征在于：在本发明的第一实施方式中，在所述可变电容的电极的至少一个设置有绝缘膜。
本发明的第三实施方式，其特征在于：在本发明的第二实施方式中，通过所述绝缘膜，所述可变电容的电极之间的最小距离被控制在0.05μm以上0.2μm以下。
本发明的第四实施方式，其特征在于：在本发明的第一实施方式中，还具备：设置在通过所述检测用晶体管的电流的路径上，对是否输出所述电信号进行切换的输出控制用开关元件。
本发明的第五实施方式，是一种可检测显示画面内的触摸位置的图像显示装置，其特征在于，包括：
含有多个像素电路和一个以上的电容变化检测电路的显示面板和所述显示面板的控制电路，其中，
所述电容变化检测电路，包括：
一个电极连接到电压供给线的可变电容；
栅极电极连接到所述可变电容的另一个电极，输出与所述可变电容的电容值相应的电信号的检测用晶体管；和
一个电极连接到所述检测用晶体管的栅极电极，另一个电极连接到控制电压线的电容元件。
发明效果
采用本发明的第一实施方式，通过使施加在控制电压线的电压发生变化，能够适当地控制检测用晶体管的栅极电压，调整电容变化检测电路的灵敏度。另外，由于控制电压线通过电容元件连接到检测用晶体管的栅极电极，控制电压线的负载容量变小。由此，可变电容的容量值变化时，检测用晶体管的栅极电压变大。因此，能够以高灵敏度检测电容变化。
采用本发明的第二实施方式，通过在可变电容的电极的至少一个设置绝缘膜，能够防止可变电容的电极相互接触、在检测用晶体管的栅极电极蓄积有电荷时发生的误动作。
采用本发明的第三实施方式，通过在可变电容的电极的至少一个设置规定厚度的绝缘膜，能够将可变电容的电极之间的最小距离限制在能够以高灵敏度检测电容变化且在使用时能够调整灵敏度的范围内。
采用本发明的第四实施方式，通过在流过检测用晶体管的电流的路径上设置输出控制用的开关元件，能够对是否从容量变化检测电路输出电信号进行切换。由此，即使在检测用的晶体管不能完全变成断开状态时，也能够使电容变化检测电路不输出不需要的电信号。
采用本发明的第五实施方式，使用以高灵敏度检测电容变化、且在使用时能够调整灵敏度的电容变化检测电路，能够构成以高灵敏度检测显示画面内的触摸位置、且在使用时调整触摸灵敏度的图像显示装置。
附图说明
图1是表示含有本发明的第一实施方式涉及的电容变化检测电路的液晶显示装置的方框图。
图2是本发明的第一实施方式涉及的电容变化检测电路的电路图。
图3表示图2所示电容变化检测电路的一部分的截面图。
图4是表示图2所示电容变化检测电路的特性图。
图5是表示图2所示电容变化检测电路的特性图。
图6是表示含有本发明的第二实施方式涉及的电容变化检测电路的液晶显示装置的方框图。
图7是本发明的第二实施方式涉及的电容变化检测电路的电路图。
图8是本发明的第二实施方式的变形例涉及的电容变化检测电路的电路图。
图9是现有的电容变化检测电路的电路图。
图10是现有的电容变化检测电路的电路图。
符号说明
1、8：液晶面板
2显示控制电路
3：扫描信号线驱动电路
4：数据信号线驱动电路
5、9：传感器控制电路
6：传感器输出处理电路
7：传感器输出选择电路
10、15、16：电容变化检测电路
11：可变电容
12、14：TFT
13：控制用电容
20：像素电路
30：相对基板
31、41：玻璃基板
32：突起物
33：相对电极
34：绝缘膜
40：TFT侧基板
42：可变电容电极
43：栅极电极
具体实施方式
(第一实施方式)
图1是表示含有本发明的第一实施方式涉及的电容变化检测电路的液晶显示装置的方框图。图1所示液晶显示装置具有液晶面板1、显示控制电路2、扫描信号线驱动电路3、数据信号线驱动电路4、传感器控制电路5和传感器输出处理电路6。本实施方式涉及的电容变化检测电路10与像素电路20一起形成在液晶面板1上，对在液晶面板1的表面被按压时的静电电容的变化进行检测。
液晶面板1具有在两枚玻璃基板之间夹有液晶物质的结构。在液晶面板1设置有相互平行的多根扫描信号线Gi和与扫描信号线Gi正交的相互平行的多根数据信号线Sj。在扫描信号线Gi和数据信号线Sj的各个交点的附近设置有像素电路20。扫描信号线Gi连接到配置在相同行的像素电路20，数据信号线Sj连接到配置在相同列的像素电路20。对应于各个像素电路20，设置有电容变化检测电路10。在液晶面板1还设置有对电容变化检测电路10的输出进行选择的传感器输出选择电路7。
像素电路20含有TFT21、液晶电容22和辅助电容23。TFT21是N通道型MOS晶体管。TFT21的栅极电极连接到一根扫描信号线Gi，源极电极连接到一根数据信号线Sj，漏极电极连接到液晶电容22和辅助电容23的一个的电极。液晶电容22和辅助电容23的另一个的电极连接到施加有公用电压Vcom的电压供给线(未图示)。
显示控制电路2、扫描信号线驱动电路3、数据信号线驱动电路4和传感器控制电路5是液晶面板1的控制电路。显示控制电路2，对扫描信号线驱动电路3输出控制信号C1，对数据信号线驱动电路4输出控制信号C2和影像信号DT。另外，显示控制电路2对传感器控制电路5输出控制信号C3，对液晶面板1供给控制电压Vctrl。
扫描信号线驱动电路3按照控制信号C1从多根扫描信号线Gi中选择一根扫描信号线，向选择出的扫描信号线施加导通(gate on)电压(TFT变成导通状态的电压)。数据信号线驱动电路4按照控制信号C2，向数据信号线Sj施加与影像信号DT相应的电压。由此，能够选择一行的像素电路20，对选择出的像素电路写入与影像信号DT对应应的电压，显示所要求的图像。
传感器控制电路5按照控制信号C3控制传感器输出控制电路7。传感器输出控制电路7按照来自传感器控制电路5的控制，从多个电容变化检测电路10的输出信号中选择一个以上的信号，将选择出的信号输出到液晶面板1的外部。传感器输出控制电路6根据从液晶面板1输出的信号，求出表示显示画面内的触摸位置的位置数据DP。
图2是电容变化检测电路10的电路图。如图2所示，电容变化检测电路10包括可变电容11、TFT12和控制用电容13。TFT12是N通道型MOS晶体管。可变电容11的一个的电极连接到施加有公共电压Vcom的电压供给线，另一个的电极连接到TFT12的栅极电极。在TFT12的漏极电极施加从液晶面板1的外部的供给的漏极电压Vd，从源极电极输出输出电压Vout。控制用电容13的一个的电极连接到TFT12的栅极电极，另一个的电极连接到施加有控制电压Vctrl的控制电压线。TFT12作为输出与可变电容11的电容值对应的电信号的检测用晶体管发挥作用。
图3是表示电容变化检测电路10的一部分的结构的截面图。图3记载有在玻璃基板31上形成有相对电极33的相对基板30和在玻璃基板41上形成有TFT12等的TFT侧基板40。在相对基板30的一方的表面(与TFT侧基板40相对的表面；在图3中是下侧的表面)设置有突起物32，通过在其上面成膜ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)形成有相对电极33。TFT侧基板40的一方的表面(与相对基板30相对的表面；在图3中是上侧的表面)形成有各种电路，通过在其上面成膜ITO形成有像素电极和可变电容电极42。相对基板30和TFT侧基板40相对地配置，在两基板之间填充有液晶物质(未图示)。由此，形成液晶电容22和可变电容11。可变电容电极42从像素电极中被分离出来。
在设置有突起物32的部分，与其他部分相比，相对电极33和可变电容电极42之间的距离变短。在该部分形成有可变电容11。形成在设置有突起物32的部分的相对电极33是可变电容11的一个的电极(施加有公共电压Vcom的电极)，形成在与设置有突起物32的部分相对的部分的可变电容电极42是可变电容11的另一个的电极。
TFT侧基板40的可变电容11的附近形成有具有栅极电极43、源极电极44和漏极电极45的TFT12。栅极电极43通过接触件46电连接到可变电容11的另一个的电极。在相对电极33上施加有公共电压Vcom。若以该状态以手指和笔等按压相对基板30的表面，则相对基板30接近TFT侧基板40，可变电容11的电极之间的距离(图3所示距离d)变小。若电极之间的距离d发生变化，则可变电容11的电容值发生变化，由此TFT12的栅极电压发生变化，输出电压Vout也发生变化。因此，通过将输出电压Vout与阀值进行比较，能够判断在可变电容11的附近液晶面板1是否被按压。
当相对基板30接近TFT侧基板40时，若可变电容11的电极相互接触，浮接状态的栅极电极43蓄积电荷，电容变化检测电路10发生误动作。因此，为了防止可变电容11的电极相互接触，以覆盖形成在设置有突起物32的部分的相对电极33的方式形成有绝缘膜34。或者，也可以以覆盖形成在与设置有突起物32的部分相对的部分的可变电容电极42的方式形成绝缘膜，也可以在相对电极33和可变电容电极42的双方形成绝缘膜。另外，若在相对电极33和像素电极形成一定程度以上(例如，数10nm以上)的厚度的绝缘膜，液晶的取向性变差。因此，优选在显示区域不形成绝缘膜，仅在设置有突起物32的部分形成绝缘膜。
图4是电容变化检测电路10的特性图。图4中记载有关于使公共电压Vcom为直流5V、使TFT12的通道宽W发生了变化的情况下，可变电容11的电极之间的距离d和TFT12的栅极电压Vg的关系。如图4所示，电极之间d越小栅极电压Vg越高，当电极之间的距离d为零时等同于公共电压5V。另外，通道宽W越窄，栅极电压Vg越高。
当栅极电压Vg在阀值电压以上时，N通道型的TFT12变成导通状态。可是，由于在栅极电压Vg接近阀值电压时，流过TFT12的读取电流较小，所以输出电压Vout的变化耗费时间。因此，设定与阀值电压相比更高的边界电压Vb，若栅极电压Vg在边界电压Vb以上，即判断具有电容变化(即，液晶面板1被按压)。在此，使TFT12的阀值电压为1V、边界电压为2.5V。图4中记载有栅极电压Vg在阀值电压以下的范围(TFT断开区域)和栅极电压Vg在边界电压以上的范围(检测区域)。另外，2.5V是边界电压Vb的一个例子，边界电压Vb按照用途等任意被决定。
图4中记载有在使TFT12的尺寸发生了变化的情况的电极之间的距离d和TFT12的栅极电压Vg的关系。在各个情况下，TFT12的通道宽W和通道长L为相同的长度。另外，可变电容11的突起物32上的最突出的部分的电极的尺寸为4×4μm。
如图4所示，通道宽W为4μm时，若电极之间的距离d变为约0.2μm以下，则判断为具有电容变化。一方面，当通道宽W为20μm时，若电极之间的距离d变为约0.05μm以下，则判断为具有电容变化。这样，电容变化检测电路10的灵敏度，按照TFT12的通道宽W而变化。
然而，TFT12的通道宽W在设计电路时被决定、在使用电路时不能进行改变。因此，改变通道宽W的方法中，不能在使用时调整电容变化检测电路10的灵敏度。为了解决该问题，本实施方式涉及的电容变化检测电路10被构成为，能够通过控制用电容13向TFT12的栅极电极施加控制电压Vctrl。采用这种电容变化检测电路10，通过使控制电压Vctrl发生变化，能够通过由程序条件变动产生的TFT特性变动对灵敏度的偏差进行调整。另外，在使用时也能够调整灵敏度。
图5是关于使控制电压Vctrl发生了变化的情况，表示与图4相同的关系的图。图5所示特性是关于以下所示电容变化检测电路10求得结果。可变电容11和控制用电容13的电极的尺寸是4×4μm。可变电容11的电极之间的距离d在0μm～0.5μm之间变换。液晶的电介质常数，在与液晶长轴平行的方向的分量ε(//)为4，在与液晶长轴垂直的方向的分量ε(⊥)为7。TFT12的通道宽和通道长都为4μm。TFT12和控制用电容13的栅极绝缘膜的厚度是80nm。
如图5所示，控制电压Vctrl是+2V时，电极之间的距离d为约0.13μm以下，则判断为具有电容变化。在使控制电压Vctrl变化为0V、-2V和-4V时，用于判断具有电容变化的条件是电极之间的距离d变为约0.08μm以下、约0.05μm以下以及约0.04μm以下。通过这样使控制电压Vctrl发生变化，能够适当地控制TFT12的栅极电压、调整电容变化检测电路10的灵敏度。
另外，由于施加有控制电压Vctrl的控制电压线通过控制用电容13连接到TFT12的栅极电极，所以控制电压线的负载容量与图10所示的现有的电路相比较小。因此，在可变电容11的电容值变化时，TFT12的栅极电压变大。因此，采用本实施方式涉及的电容变化检测电路10，能够以高灵敏度检测液晶面板1的表面被按压时的电容变化。
另外，如图5所示，电极之间的距离d是0.05μm以下时，即便使控制电压Vctrl发生变化，但是TFT12的栅极电压Vg几乎不发生变化。因此，为了根据控制电压Vctrl有效地调整灵敏度，优选使电极之间的距离d的最小值在0.05μm以上。另外，在电极之间的距离d是0.2μm以上时，即使电极之间的距离d发生变化，但是TFT12的栅极电压Vg几乎不发生变化。因此，为了经常以高灵敏度检测电容变化，优选使电极之间的距离d的最小值在0.2μm以下。
为了将电极之间的距离d的最小值限制在0.05μm以上0.2μm以下，例如可以使形成相对电极33或可变电容电极42的绝缘膜的厚度是0.05μm以上0.2μm以下。在相对电极33或可变电容电极42的双方形成绝缘膜的情况下，可以使两枚绝缘膜的厚度的和是0.05μm以上0.2μm以下。通过在可变电容11的电极的至少一个设置具有规定厚度的绝缘膜，能够将可变电容11的电极之间的距离限制在能够以高灵敏度检测电容变化且在使用时能够调整灵敏度的范围内。
如上所述，采用本实施方式涉及的电容变化检测电路10，通过隔着控制用电容13向TFT12的栅极电极施加控制电压Vctrl，能够以高灵敏度检测电容变化、按照用途和人等在使用时调整灵敏度。另外，通过使用电容变化检测电路10，能够构成能够以高灵敏度检测显示画面内的触摸位置、在使用时调整触摸灵敏度的图像显示装置。
(第二实施方式)
图6是表示含有本发明的第二实施方式涉及的电容变化检测电路的液晶显示装置的方框图。图6所示液晶显示装置是在第一实施方式涉及的液晶显示装置(图1)中，将液晶面板1和传感器控制电路5置换为液晶面板8和传感器控制电路9的装置。本实施方式涉及的电容变化检测电路15与像素电路20一起形成在液晶面板8上，对液晶面板8的表面被按压时的静电电容的变化进行检测。另外，关于与本实施方式的构成要素中与第一实施方式相同的要素，附加相同的参照符号，省略说明。
在液晶面板8，与液晶面板1相同，设置有多根扫描信号线Gi、多根数据信号线Sj、多个像素电路20、多个电容变化检测电路15和传感器输出选择电路7。除这些之外，在液晶显示8中，与扫描信号线Gi平行地设置有与扫描信号线Gi相同数目的行选择线Pi。行选择线Pi连接到配置在同行的电容变化检测电路15。
传感器控制电路9与传感器控制电路5同样地按照控制信号C3控制传感器输出选择电路7。在此之上，传感器控制电路9按照控制信号C3从多根行选择线Pi中选择一根行选择线，向选择出的行选择线施加导通电压。由此，能够选择一行的电容变化检测电路15，从选择出的电容变化检测电路读取输出电压Vout。
图7是电容变化检测电路15的电路图。图7所示电容变化检测电路15是在第一实施方式涉及的电容变化检测电路10(图2)中追加有TFT14的电路。TFT14是N通道型MOS晶体管。在电容变化检测电路15中，TFT12的漏极电极连接到TFT14的源极电极。TFT14的栅极电极连接到施加有行选择电压Vsel的行选择线Pi，在漏极电极施加有从液晶面板8的外部供给的漏极电压Vd。TFT14作为设置在流过TFT12的电流的路径上、对是否输出输出电压Vout进行切换的输出控制用开关元件发挥功能。
TFT14通过传感器控制电路9控制为导通状态或断开状态。电容变化检测电路15在TFT14是导通状态时输出输出电压Vout，在TFT14是断开状态时不输出输出电压Vout。采用这种本实施方式涉及的电容变化检测电路15，通过在流过TFT12的电流的路径上设置TFT14，能够对是否输出输出电压Vout进行切换。
例如，关于具有图5所示特性的电容变化检测电路，考虑使控制电压Vctrl在-4V～+2V的范围内变换的情况。这种情况下，若电极之间的距离d是0.1μm以下，与控制电压Vctrl无关，TFT12不是变成完全断开的状态。因此，在TFT12中漏电电流流动，电容变化检测电路的消耗功率增大。采用本实施方式涉及的电容变化检测电路15，即使在这种TFT12没有变成完全断开的状态下，TFT12中没有漏电电流流动，能够不输出不需要的输出电压Vout。
另外，在图7所示电容变化检测电路15中，虽然TFT14设置在TFT12的漏极电极一侧，但是如图8所示可以在TFT12的源极电极一侧设置TFT14。在图8所示电容变化检测电路16中，在TFT12的漏电电极施加漏极电压Vd，源极电极连接到TFT14的漏电电极。从TFT14的源极电极输出有输出电压Vout。该变形例涉及的电容变化检测电路16与电容变化检测电路15同样地动作，起到同样的效果。
另外，在以上的说明中，虽然在液晶面板中在每个像素电路中设置电容变化检测电路，但是也可以以任意的方式在液晶面板设置任意个的电容变化检测电路。例如，可以对应两个以上的像素电路设置电容变化检测电路，也可以不对应像素电路仅仅在液晶面板的一部分设置电容变化检测电路。另外，只要能够向电容变化检测电路供给需要的电压、能够向液晶面板的外部输出从电容变化检测电路输出的电信号，就可以在液晶面板以任意方式设置任意种类的配线。另外，公共电压Vcom可以是直流电压，也可以是交流电压。
产业上的可利用性
本发明的电容变化检测电路，由于具有以高灵敏度检测电容检测变化、在使用时能够控制灵敏度的特征，所以能够利用在对在图像显示装置的显示画面内的触摸位置进行检测的用途等、对电容变化进行检测的各种用途。

Claims (5)

1.一种电容变化检测电路，其为检测静电电容变化的电容变化检测电路，其特征在于，包括：
一个电极连接到电压供给线的可变电容；
栅极电极连接到所述可变电容的另一个电极，输出与所述可变电容的电容值相应的电信号的检测用晶体管；和
一个电极连接到所述检测用晶体管的栅极电极，另一个电极连接到控制电压线的电容元件。
2.如权利要求1所述的电容变化检测电路，其特征在于：
在所述可变电容的电极中的至少一个设置有绝缘膜。
3.如权利要求2所述的电容变化检测电路，其特征在于：
通过所述绝缘膜，所述可变电容的电极之间的最小距离被限制在0.05μm以上0.2μm以下。
4.如权利要求1所述的电容变化检测电路，其特征在于：
还包括设置在通过所述检测用晶体管的电流的路径上，对是否输出所述电信号进行切换的输出控制用开关元件。
5.一种图像显示装置，其为能够检测显示画面内的触摸位置的图像显示装置，其特征在于，包括：
含括多个像素电路和一个以上的电容变化检测电路的显示面板；和
所述显示面板的控制电路，其中，
所述电容变化检测电路包括：
一个电极连接到电压供给线的可变电容；
栅极电极连接到所述可变电容的另一个电极，输出与所述可变电容的电容值相应的电信号的检测用晶体管；和
一个电极连接到所述检测用晶体管的栅极电极，另一个电极连接到控制电压线的电容元件。
CN2009801414656A 2008-11-14 2009-06-02 电容变化检测电路 Pending CN102187307A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-291793 2008-11-14
JP2008291793 2008-11-14
PCT/JP2009/060039 WO2010055707A1 (ja) 2008-11-14 2009-06-02 容量変化検出回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102187307A true CN102187307A (zh) 2011-09-14

Family

ID=42169848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009801414656A Pending CN102187307A (zh) 2008-11-14 2009-06-02 电容变化检测电路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110199329A1 (zh)
CN (1) CN102187307A (zh)
WO (1) WO2010055707A1 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103135810A (zh) * 2011-11-24 2013-06-05 比亚迪股份有限公司 一种触摸屏的压力灵敏度调节方法及系统
CN103150077A (zh) * 2013-03-29 2013-06-12 苏州瀚瑞微电子有限公司 电路装置
CN103543896A (zh) * 2013-10-29 2014-01-29 广东欧珀移动通信有限公司 调节触摸屏灵敏度的方法和系统
CN103616057A (zh) * 2013-12-11 2014-03-05 佛山联创华联电子有限公司 一种非金属容器或管道中水位测量方法及其测量装置
CN105487730A (zh) * 2014-10-06 2016-04-13 三星电子株式会社 用于控制偏差电容校准的触摸显示装置
WO2017045246A1 (zh) * 2015-09-15 2017-03-23 深圳市华星光电技术有限公司 一种电容屏的检测装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012168571A (ja) * 2009-06-19 2012-09-06 Sharp Corp 容量変化検出回路、及び表示装置
TWI416387B (zh) * 2010-08-24 2013-11-21 Au Optronics Corp 觸控面板
CN102654664B (zh) * 2011-09-13 2015-01-07 北京京东方光电科技有限公司 内嵌电容式触控面板及其制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2548925B2 (ja) * 1987-01-17 1996-10-30 富士通株式会社 入力機能付マトリクス型表示装置
JP2002287887A (ja) * 2001-03-23 2002-10-04 Citizen Watch Co Ltd 静電容量検出装置
JP2004295881A (ja) * 2003-03-12 2004-10-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
US7583250B2 (en) * 2003-03-12 2009-09-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
KR101133753B1 (ko) * 2004-07-26 2012-04-09 삼성전자주식회사 감지 소자를 내장한 액정 표시 장치
KR101160837B1 (ko) * 2005-10-26 2012-06-29 삼성전자주식회사 접촉 감지 기능이 있는 표시 장치

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103135810A (zh) * 2011-11-24 2013-06-05 比亚迪股份有限公司 一种触摸屏的压力灵敏度调节方法及系统
CN103135810B (zh) * 2011-11-24 2016-09-07 比亚迪股份有限公司 一种触摸屏的压力灵敏度调节方法及系统
CN103150077A (zh) * 2013-03-29 2013-06-12 苏州瀚瑞微电子有限公司 电路装置
CN103150077B (zh) * 2013-03-29 2020-01-03 苏州瀚瑞微电子有限公司 电路装置
CN103543896A (zh) * 2013-10-29 2014-01-29 广东欧珀移动通信有限公司 调节触摸屏灵敏度的方法和系统
CN103616057A (zh) * 2013-12-11 2014-03-05 佛山联创华联电子有限公司 一种非金属容器或管道中水位测量方法及其测量装置
CN105487730A (zh) * 2014-10-06 2016-04-13 三星电子株式会社 用于控制偏差电容校准的触摸显示装置
CN105487730B (zh) * 2014-10-06 2020-02-28 三星电子株式会社 用于控制偏差电容校准的触摸显示装置
WO2017045246A1 (zh) * 2015-09-15 2017-03-23 深圳市华星光电技术有限公司 一种电容屏的检测装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20110199329A1 (en) 2011-08-18
WO2010055707A1 (ja) 2010-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102187307A (zh) 电容变化检测电路
TWI412018B (zh) 感測電路及具有感測電路之顯示裝置
US8803838B2 (en) Display and method for driving the display
KR101189092B1 (ko) 센싱회로 및 이를 갖는 표시장치
JP5380723B2 (ja) 面表示装置及び電子機器
CN101907794B (zh) 触摸面板、显示面板和显示单元
US20110234513A1 (en) Electronic paper display device with touch function
US9599848B2 (en) Display device including compensation capacitors with different capacitance values
US20100079381A1 (en) Display panel and display device
TW200422705A (en) AMLCD with integrated touch input
GB2548273A (en) Display panel having touch function, display device, and control method
WO2011055809A1 (en) Liquid crystal device comprising array of sensor circuits using a pre-charge operation
US11003299B2 (en) Touch screen driver circuit and touch sensor display device
TW200813919A (en) Liquid crystal display with a liquid crystal touch panel
JP2013508792A (ja) 電圧依存性コンデンサを備えるセンサ回路アレイを含む液晶デバイス
US20110193816A1 (en) Capacitance change detecting circuit
KR101085089B1 (ko) 레벨시프트를 이용한 정전식 터치 검출수단, 검출방법 및 터치스크린패널과, 그러한 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치
KR20100008668A (ko) 터치센서 및 이를 갖는 액정표시장치
KR20110027397A (ko) 터치센서 및 이를 갖는 액정표시장치
WO2017197920A1 (zh) 像素电路及其驱动方法、基板、显示面板及电子设备
KR101085088B1 (ko) 레벨시프트를 이용한 정전식 터치 검출수단, 검출방법 및 터치스크린패널과, 그러한 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치
CN101840094A (zh) 一种用于消除寄生电容影响的液晶显示器
US20080186417A1 (en) Display panel and display apparatus having the same
CN102193702A (zh) 电阻膜式触摸面板装置、显示装置及接触状态检测方法
WO2010147063A1 (ja) 容量変化検出回路、及び表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110914