CN102314255A - 检测装置和显示设备 - Google Patents

Abstract

公开了检测装置和显示设备。所述检测装置包括：传感器单元，其中多个检测电极位于检测表面上；选择单元，选择多个检测电极之一或多个检测电极；振荡单元，其中通过由所述选择单元选择的一个或多个检测电极中产生的电容来确定振荡频率；转换单元，输出与来自所述振荡单元的信号的频率对应的信号；以及开关单元，在用于连接所述振荡单元和所述选择单元的布线与恒压线之间执行电连接/断开。

Description

检测装置和显示设备

技术领域

本公开涉及可以检测诸如手指、手、胳膊、笔之类的对象(在下文中，称为“手指”)与检测表面接触的位置、当对象(如，手指)位于远离检测表面的地方时检测对象的空间位置或，检测对象在检测表面上的移动的一种检测装置，以及涉及一种包括该检测装置的显示设备。

背景技术

在现有技术中，已知可以通过手指等的触摸来输入信息的技术。在这些之中，作为著名的技术，已经公开了可以以与通过以手指等触摸显示器上显示的各种按钮、而由手指等按压典型按钮的情况相同的方式来使能信息输入的显示设备(参见日本待审专利申请公开No.2005-275644和日本待审专利申请公开No.2006-23904)。这些技术可以使得显示器和按钮共享，由此减少组件数并实现空间节省。

关于检测手指等的触摸的触摸传感器，存在各种类型的传感器。然而，作为普遍的传感器，例如，可以给出静电电容型传感器(参见，日本待审专利申请公开No.2006-23904)。在静电电容型传感器中，通过以手指等对触摸板进行触摸，而将触摸面板的表面电场中产生的变化取作流经检测电极的电流的频率的变化，从而检测手指等的触摸。

在上述检测方法中，读取触摸面板的表面电场中产生的变化作为流经检测电极的电流的频率的变化。为此，手指等必须触摸或充分地靠近触摸面板的表面。当手指等远离触摸面板的表面(例如，与表面隔开1cm或更多)时，未将信息输入触摸面板。然而，例如，如在日本待审专利申请公开No.2008-117371中公开的那样，即使手指等远离触摸面板的表面，也可以通过改变彼此相邻的检测电极之间的间隔以对应于对象的空间位置，来将信息输入到触摸面板。在日本待审专利申请公开No.2008-117371中，通过使进行扫描的检测电极稀疏(thin out)来执行相邻检测电极之间的间隔的改变。

发明内容

然而，在上述检测方法中，当在驱动检测电极的同时，手指等靠近检测电极时，在检测电极中累积电荷。在这种情况下，由于检测电极的静电电容根据累积的电荷量而变化，因此检测灵敏度变得不稳定。

本公开要解决以上问题，并且期望提供一种在驱动检测电极的同时稳定检测灵敏度的检测装置以及一种包括该检测装置的显示设备。

根据本公开的实施例，提供了一种检测装置，包括：传感器单元，其中多个检测电极位于检测表面上；选择单元，选择多个检测电极之一或多个检测电极；振荡单元，其中通过由所述选择单元选择的一个或多个检测电极中产生的电容来确定振荡频率。该检测装置还包括：转换单元，输出与来自所述振荡单元的信号的频率对应的信号；以及开关单元，在用于连接所述振荡单元和所述选择单元的布线与恒压线之间执行电连接/断开。

根据本公开的实施例，提供了一种显示设备，包括：显示面板，基于图像信号在显示表面上显示图像；以及检测装置。具体地，该显示设备包括：显示面板；传感器单元，其中多个检测电极被放置在所述显示表面上；选择单元，选择多个检测电极之一或多个检测电极；以及振荡单元，其中通过由所述选择单元选择的一个或多个检测电极中产生的电容来确定振荡频率。该显示设备还包括：转换单元，输出与来自所述振荡单元的信号的频率对应的信号；以及开关单元，在用于连接所述振荡单元和所述选择单元的布线与恒压线之间执行电连接/断开。

在根据本公开实施例的检测装置和显示设备中，转换单元和振荡单元中的至少一个能够在使能或禁止之间改变状态。在这种情况下，本公开的检测装置和显示设备可以进一步包括控制单元，其控制振荡单元和转换单元之一的状态的改变。例如，在转换单元能够在使能或禁止之间改变状态的情况下，控制单元可以禁止转换单元，同时例如选择单元选择一个或多个检测电极，并且可以将由选择单元选择的一个或多个检测电极连接到恒压线。另外，例如，在振荡单元能够在使能或禁止之间改变状态的情况下，控制单元可以禁止振荡单元，同时例如选择单元选择一个或多个检测电极，并且可以将选择单元选择的一个或多个检测电极连接到恒压线。另外，在根据本公开实施例的显示设备中，检测装置可以与显示面板集成地形成，或者可以与显示面板分离地形成。

在根据本公开实施例的检测装置和显示设备中，可以提供在用于连接振荡单元和选择单元的布线与恒压线之间执行电连接/断开的开关单元。因此，在驱动检测电极时，开关单元可以执行电连接/断开，从而可以将检测电极中累积的电荷经由开关单元放电到恒压线。

例如，在转换单元能够在使能或禁止之间改变状态的情况下，当转换单元被禁止时，检测装置和显示设备中提供的控制单元可以闭合开关单元。另外，在振荡单元能够在使能或禁止之间改变状态的情况下，当振荡单元被禁止时，检测装置和显示设备中提供的控制单元可以闭合开关单元。因此，由选择单元选择的一个或多个检测电极可以经由开关单元连接到恒压线，并且可以将检测电极中累积的电荷经由开关单元放电到恒压线。

通过根据本公开实施例的检测装置和显示设备，可以将检测电极中累积的电荷经由开关单元放电到恒压线，从而消除检测电极中电荷的累积。结果，由于可以稳定检测电极的静电电容，因此可以在驱动检测电极的同时，稳定检测灵敏度。

附图说明

图1是示出具有接触和接近检测功能的检测装置的配置示例的图；

图2是示出根据本公开第一实施例的显示设备的配置示例的图；

图3是示出图2的显示设备中包括的检测装置的配置示例的图；

图4是示出图3的检测装置的内部配置示例的图；

图5是当操作图3的检测装置时获得的波形图；

图6是示出图4的检测装置的另一个内部配置示例的图；

图7是示出图4的检测装置的另一个内部配置示例的图；

图8是示出图6的检测装置的另一个内部配置示例的图；

图9是当操作图7和图8的检测装置时获得的波形图；

图10是示出了根据本公开第二实施例的显示设备的配置示例的图；

图11是示出图10的具有触摸传感器的液晶显示面板的横截面的配置示例的图；

图12是示出图11的具有触摸传感器的液晶显示面板中每一个组件的平面内的布局示例的图；以及

图13是示出图3的检测装置的另一个配置示例的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。进一步，将以如下顺序进行描述：

1.接触检测和接近检测的基本原理(图1)

2.第一实施例(图2到图9)

分离地形成液晶显示面板和触摸面板的示例

3.第二实施例(图10到图12)

集成地形成液晶显示面板和触摸面板的示例

4.修改示例(图13)

补偿由于振荡单元的温度特性等而出现的频率变化的示例

<1.接触检测和接近检测的基本原理>

首先，将描述根据如下实施例的显示设备中使用的接触检测和接近检测的基本原理。在图1中，图示了可以执行接触检测和接近检测的检测装置100的配置示例。

检测装置100是静电电容型检测装置，并且例如包括如图1所示的二维电极110。在检测表面(未示出)中形成二维电极110，并且二维电极110例如包括多个检测电极110H和多个检测电极110V。平面内的多个检测电极110H在横向方向中延伸，并且在纵向方向中以预定间隔平行地排列。在与放置多个检测电极110H的表面平行的平面内，多个检测电极110V在纵向方向中延伸，并且在横向方向中以预定间隔平行地排列。

除了二维电极110以外，检测装置100还包括：切换元件120，用于切换二维电极110；信号源130，将交流(AC)信号提供到二维电极110；以及频率/电压转换电路(F/V转换电路)140。切换元件120例如是多路复用器。多路复用器的一端提供的多个端子中的每一个均连接到多个检测电极110H和多个检测电极110V中的每一个的一端，并且在多路复用器的另一端提供的单个端子连接到信号源130和F/V转换电路140。

在检测装置100中，通过切换元件120，逐个顺序地选择多个检测电极110H中的每一个，并且逐个顺序地选择多个检测电极110V中的每一个。因此，将信号源130的信号顺序地逐个施加到多个检测电极110H，并顺序地逐个施加到多个检测电极110V。另外，在检测装置100中，通过切换元件120仅顺序地逐个选择多个检测电极110H中的预定电极，并且同时仅顺序地逐个选择多个检测电极110V中的预定电极。

在这种情况下，当手指等(未示出)与检测表面接触或靠近时，检测表面的表面电场改变，并且流经二维电极110的电流的频率由于表面电场的改变而改变。通过F/V转换电路140将频率的改变转换为电压的改变。通过估计电压的改变，可以检测手指等在检测表面上的接触位置、手指等与检测表面隔开的空间位置以及手指等在检测表面上的移动。

<2.第一实施例>

在图2中，图示了根据本公开第一实施例的显示设备1的示意性配置的示例。显示设备1是具有触摸传感器(和接近传感器)的显示设备，并且包括例如液晶显示装置作为显示装置。另外，显示设备1在液晶显示装置的表面上包括静电电容型触摸传感器(和接近传感器)，其与液晶元件分离。

显示设备1包括液晶显示面板10、触摸面板20、背光30、外围电路40和检测电路50，如图2所示。触摸面板20被放置在液晶显示面板10的观看者一侧(前侧)，并且背光30被放置在液晶显示面板10的后面。

[液晶显示面板10]

液晶显示面板10发送并调制来自光源(背光30)的光，从而通过改变液晶分子的阵列来执行图像显示。液晶显示面板10是透射型显示面板，其中根据图像信号40A和同步信号40B，通过外围电路40来驱动以矩阵排列的多个像素(未示出)。液晶显示面板10包括例如以行排列的多条扫描线WSL1和以列排列的多条信号线DTL。根据每一条扫描线WSL1和每一条信号线DTL的交叉部分，以矩阵形式放置多个像素。

[触摸面板20]

触摸面板20用于以这样的方式输入信息：其中手指等与显示设备1的图像显示表面20A(触摸面板20的表面)接触、靠近图像显示表面60A，或在图像显示表面60A上移动。触摸面板20例如与液晶显示面板10分离地提供，并且通过粘合剂(未示出)与液晶显示面板10的表面粘合。触摸面板20对应于上述静电电容型触摸传感器的特定示例，并且在XY矩阵中检测接触或非接触、空间位置或移动。

[背光30]

背光30从后面照射液晶显示面板10，并且包括例如导光板、放置在导光板侧面的光源以及放置在导光板上表面(发光表面)的光学元件。导光板将来自光源的光引导至导光板的上表面，并用以散射和均衡从侧面入射的光。光源是线性光源，并且通过按行排列例如热阴极荧光灯(HCFL)、冷阴极荧光灯(CCFL)和多个发光二极管来获得。配置光学元件使得例如将漫射(diffusion)板、漫射片、透镜膜、偏光分离片等进行堆叠(stack)。

[检测装置2]

在图3中，提取接触和非接触检测、空间位置检测和移动检测中涉及的显示设备1的部分(检测装置2)。检测装置2是能够与图1中所示的检测装置100类似地执行接触检测和接近检测的检测装置，并且包括例如触摸面板20和检测电路50，如图4所示。触摸面板20包括例如传感器单元21。另外，检测电路50包括例如选择单元51、振荡单元52、转换单元53、控制单元54、输出单元55和输入单元56。

传感器单元21检测手指等与图像显示表面20A的接触或非接触、空间位置或移动。传感器单元21形成在图像显示表面20A(即，检测表面)上，并包括例如多个检测电极21H和多个检测电极21V，如图4所示。单个平面内的多个检测电极21H在横向方向中延伸，并且在纵向方向中以预定间隔平行地排列。在与排列多个检测电极21H的表面平行的平面内，多个检测电极21V在纵向方向中延伸，并且在横向方向中以预定间隔平行地排列。

选择单元51在传感器单元21的每一个检测电极21H和21V与振荡单元52之间执行电连接/断开。具体地说，选择单元51从多个检测电极21H和21V中选择一个或多个检测电极，并将所选择的一个或多个检测电极21H和21V与振荡单元52连接。选择单元51包括：切换元件51A，用于切换多个检测电极21H(图4中四个检测电极21H)；以及切换元件51B，用于切换多个检测电极21V(图4中四个检测电极21V)。

每一个切换元件51A和51B例如是多路复用器。在切换元件51A中，在多路复用器一端提供的多个端子中的每一个均经由扫描线WSL2连接到每一个检测电极21H的一端，而在多路复用器的另一端提供的单个端子经由布线连接到振荡单元52。另外，在切换元件51B中，在多路复用器一端提供的多个端子中的每一个均经由扫描线WSL3连接到每一个检测电极21V的一端，而在多路复用器的另一端提供的单个端子经由布线连接到振荡单元52。

切换元件51A和51B响应于从控制单元54输入的选择信号和EN信号(稍后描述)来切换内部开关。当使能EN信号时，切换元件51A和51B将传感器单元21一侧的多个端子中、由选择信号选择的端子与传感器单元21一侧相反侧的端子连接。当禁止EN信号时，切换元件51A和51B将传感器单元21一侧的所有端子和传感器单元21一侧相反侧的端子电开路。

振荡单元52通过由选择单元51选择的检测电极21H和21V中的一个或多个中产生的电容来确定振荡频率。振荡单元52包括例如：信号源52A，产生AC信号；电阻52B，与信号源52A并联连接；以及电容元件52C，连接到来自彼此并联连接的信号源52A和电阻52B的两个端子之中的、连接到选择单元51的端子(在下文中，称为“端子A”)。另外，振荡单元52包括例如连接到端子A的开关单元52D。振荡单元52经由端子A和切换元件51A将AC信号施加到每一个检测电极21H，并经由端子A和切换元件51B将AC信号施加到每一个检测电极21V。

开关单元52D在端子A和恒压线Lx之间执行电连接/断开，并且例如响应于来自控制单元54的控制信号而导通/关断。至少当检测电极21H和21V中之一检测到手指等与图像显示表面20A的接触和非接触、空间位置或移动时，开关单元52D处于断开状态。另外，当每一个检测电极21H和21V中累积的电荷被放电时，开关单元52D处于闭合状态，这将在稍后描述。

转换单元53输出与来自振荡单元52的信号的频率对应的信号，并且包括例如时钟计数器(未示出)。时钟计数器计数来自振荡单元52的信号的频率，并根据计数输出数字信号。另外，转换单元53能够根据从控制单元54输入的EN信号(稍后描述)在使能或禁止之间改变状态。

另外，转换单元53可以包括F/V转换电路和A/D转换器。F/V转换电路根据频率将来自振荡单元52的信号转换为电压。F/V转换电路将振荡单元52的输出端子的信号转换为与该信号的频率的量值对应的电压值，并输出电压值的模拟信号。A/D转换器将输入的模拟信号转换为数字信号，并且例如将从F/V转换电路输出的模拟信号转换为数字信号。

输出单元55输出在控制单元54中导出的接触坐标等，作为检测信号50A。输入单元56接收当驱动检测电路50时使用的同步信号50B的输入以及指示图像显示表面20A上显示的诸如按钮之类的功能部分的坐标的位置信号50C的输入。

控制单元54基于从转换单元53输入的关于频率的信号，导出手指等的接触坐标、空间位置或移动。另外，控制单元54控制选择单元51中包括的每一个切换元件51A和51B。控制单元54产生选择信号(其中，选择单元51顺序地仅选择多个检测电极21H和21V中的一部分)，并将产生的选择信号施加到选择单元51(每一个切换元件51A和51B)。具体地说，控制单元54通过将EN信号和选择信号输入到每一个切换元件51A和51B，来切换每一个切换元件51A和51B的内部开关。

控制单元54在预定时间将禁止信号作为EN信号输入到切换元件51A。因此，在切换元件51A中，传感器单元21一侧的所有端子和传感器单元一侧相反侧的端子电开路。类似地，控制单元54在预定时间将禁止信号作为EN信号输入到切换元件51B。因此，在切换元件51B中，传感器单元21一侧的所有端子和传感器单元一侧相反侧的端子电开路。

另外，控制单元54在预定时间将选择信号输入到切换元件51A，并输入使能信号作为EN信号。因此，在切换元件51A中，在传感器单元21一侧的多个端子中由选择信号选择的端子与传感器单元21一侧相反侧的端子电连接。类似地，控制单元54在预定时间将选择信号输入到切换元件51B，并输入使能信号作为EN信号。因此，在切换元件51B中，在传感器单元21一侧的多个端子中由选择信号选择的端子与传感器单元21相反侧的端子电连接。

例如，当诸如sel1、sel2、sel3和sel4之类的名称被顺序地给予切换元件51A和51B的传感器单元21一侧的四个端子时，控制单元54将选择信号输入到切换元件51A和51B，并且同时输入使能信号作为EN信号，以便控制单元54顺序地逐个选择四个端子sel1、sel2、sel3和sel4，如图5的(A)所示。

控制单元54控制振荡单元52中包括的开关单元52D以及转换单元53。具体地说，控制单元54能够通过将EN信号(稍后描述)输入到开关单元52D和转换单元53而在使能或禁止之间改变开关单元52D和转换单元53的状态。

例如，至少当每一个检测电极21H和21V检测到手指等与图像显示表面20A的接触或非接触、空间位置或移动(例如，当切换元件51A或51B处于使能状态下，并且转换单元53处于使能状态下时)，控制单元54将禁止信号作为EN信号输入到开关单元52D，并使能开关单元52D处于断开状态(参见图5的(A)到(C))。在这种情况下，由选择单元51选择的一个或多个检测电极21H和21V被连接到振荡单元52，并与恒压线Lx分离。

另外，例如，当对每一个检测电极21H或21V中累积的电荷放电时(例如，当切换元件51A或51B处于使能状态下，并且转换单元53处于禁止状态下时)，控制单元54将使能信号作为EN信号输入到开关单元52D，并使能开关单元52D处于闭合状态(参见图5的(A)到(C))。在这种情况下，由选择单元51选择的一个或多个检测电极21H和21V经由开关单元52D被连接到恒压线Lx。

然而，当将使能信号作为EN信号输入到开关单元52D时的定时优选地是例如在如图5的(A)到(C)中所示的、当选择单元51选择一个或多个检测电极21H和21V时并且紧接在使能转换单元53之前被使能。

接着，将描述根据本实施例的检测装置2的操作的示例。

[整体操作]

首先，例如，通过开启显示设备1的电源并启动检测装置2，由控制单元54开始检测装置2的操作。首先，控制单元54将使能信号作为EN信号输入到切换元件51A或51B，并输入用以选择一个或多个检测电极21H和21V的选择信号。另外，控制单元54将禁止信号作为EN信号输入到转换单元53，并将使能信号作为EN信号输入到开关单元52D。因此，由选择信号选择的一个或多个检测电极21H和21V与恒压线Lx经由开关单元52D连接。结果，经由开关单元52D将连接到恒压线Lx的一个或多个检测电极21H和21V中累积的电荷放电到恒压线Lx，使得连接到恒压线Lx的一个或多个检测电极21H和21V的电位被改变到恒压线Lx的电位。在这种情况下，当将恒压线Lx的电位改变到地电位时，也将连接到恒压线Lx的一个或多个检测电极21H和21V的电位改变到地电位。另外，可以将恒压线Lx的电位改变到不同于地电位的电位。

接着，控制单元54将禁止信号作为EN信号输入到开关单元52D。因此，将由选择信号选择的一个或多个检测电极21H和21V与恒压线Lx分离。接着，控制单元54将使能信号作为EN信号输入到转换单元53。因此，经由振荡单元52将由选择信号选择的一个或多个检测电极21H和21V连接到转换单元53。在这种情况下，当手指等靠近图像显示表面20A或与图像显示表面20A接触时，在转换单元53中检测到通过手指等与图像显示表面20A的接近或接触、检测电极21H和21V中产生的静电电容的改变，作为振荡单元52的频率的改变。将转换单元53中检测到的频率(或频率的改变)发送到控制单元54，并且控制单元54基于关于转换单元53中检测到的频率(或频率的改变)的信息，导出手指等的接触坐标、空间位置或移动。控制单元54将关于导出的手指等的接触坐标、空间位置或移动的信息输入到输出单元55，并且输出单元55将输入的信息作为检测信号50A输出到外部。

另外，控制单元54在已经经过了规定时间(在所述时间期间，将使能信号作为EN信号输入到转换单元53)之后，将禁止信号作为EN信号输入到转换单元53和切换元件51A或51B。其后，控制单元54重复地执行上述过程，同时顺序地改变对检测电极21H和21V的选择。因此，在根据本实施例的检测装置2中，检测手指等的接触坐标、空间位置或移动。

[效果]

在本实施例中，在检测单元2中提供执行在用于连接振荡单元52和选择单元51的布线与恒压线Lx之间的电连接/断开的开关单元52D。因此，开关单元52D在驱动检测电极21H和21V时执行电连接/断开，使得经由开关单元52D将检测电极21H和21V中累积的电荷放电到恒压线Lx。例如，当转换单元53处于禁止状态时，控制单元54使能开关单元52D以处于闭合状态，使得由选择单元51选择的一个或多个检测电极21H和21V经由开关单元52D连接到恒压线Lx，并且检测电极21H和21V中累积的电荷经由开关单元52D放电到恒压线Lx。结果，可以消除检测电极21H和21V中电荷的累积，并稳定检测电极21H和21V的静电电容，使得可以在驱动检测电极21H和21V的同时稳定检测灵敏度。

[修改示例]

在上述实施例中，转换单元53能够在禁止或使能之间改变状态，然而，振荡单元52可能能够在使能或禁止之间改变状态，如图6中所示。

例如，至少当每一个检测电极21H和21V检测到手指等与图像显示表面20A的接触或非接触、空间位置或移动时(例如，当切换元件51A或51B处于使能状态，并且振荡单元52处于使能状态时)，控制单元54将禁止信号作为EN信号输入到开关单元52D，并且开关单元52D处于断开状态(参见，图5的(A)到(C))。在这种情况下，由选择单元51选择的一个或多个检测电极21H和21V连接到振荡单元52，并且与恒压线Lx分离。

另外，例如，当放电每一个检测电极21H或21V中累积的电荷时(例如，当切换元件51A或51B处于禁止状态，且振荡单元52处于禁止状态时)，控制单元54将使能信号作为EN信号输入到开关单元52D，并使能开关单元52D处于闭合状态(参见图5的(A)到(C))。在这种情况下，由选择单元51选择的一个或多个检测电极21H和21V经由开关单元52D连接到恒压线Lx。

然而，在上述修改实施例中，当将使能信号作为EN信号输入到开关单元52D时的定时是当选择单元51选择一个或多个检测电极21H和21V时，并且优选地是在紧接在使能振荡单元52之前被使能。

另外，在以上修改实施例中，切换元件51A和51B是多路复用器，然而例如，它们可以这样形成：多个开关中的每一个以与其他平行的方式排列，如图7和图8所示。在这种情况下，控制单元54可以将用于切换元件51A和51B内每一个开关的开/关控制信号(例如，如图9的(A)到(D)所示)而非EN信号和选择信号输入到切换元件51A和51B。

<3.第二实施例>

在图10中，图示了根据本公开第二实施例的显示设备3的示意性配置的示例。显示设备3是具有触摸传感器(和接近传感器)的显示设备，并且包括例如液晶显示装置作为显示装置。另外，显示设备包括以与液晶显示装置集成形成的方式、在液晶显示装置的表面上形成的静电电容型触摸传感器(和接近传感器)。显示设备3包括与涉及上述实施例和修改示例的检测装置2相同的配置。在这方面，显示设备3为涉及上述实施例和修改示例的显示设备1的配置共用。

显示设备3包括例如具有触摸传感器的液晶显示面板60、背光30、外围电路40和检测电路50，如图10所示。背光30放置在具有触摸传感器的液晶显示面板60的后方。

[具有触摸传感器的液晶显示面板60]

具有触摸传感器的液晶显示面板60在显示设备3的图像显示表面60A(具有触摸传感器的液晶显示面板60的表面)上显示图像，并且同时通过使手指等与显示设备3的图像显示表面60A(具有触摸传感器的液晶显示面板60的表面)接触、通过使手指等靠近图像显示表面60A，或通过使手指等在图像显示表面60A上移动来输入信息。具有触摸传感器的液晶显示面板60在XY矩阵中检测接触和非接触、空间位置，或移动。

在图11中，图示了具有触摸传感器的液晶显示面板60的主要部分的配置剖面图的示例。具有触摸传感器的液晶显示面板60通过共享最初在液晶显示面板中提供的一部分电极(将在稍后描述的公共电极43)和显示驱动信号(将在稍后描述的公共驱动信号Vcom)来构成静电电容型触摸传感器。形成具有触摸传感器的液晶显示面板60，使得在像素衬底3与面对像素衬底3放置的相对(counter)衬底4之间插入液晶层5。

像素衬底3包括作为电路衬底的TFT衬底31以及在TFT衬底31上以矩阵排列的多个像素电极22。在TFT衬底21中，除了用于驱动每一个像素电极22(未示出)的显示驱动器和TFT(薄膜晶体管)，形成诸如向每一个像素电极提供图像信号的源极线和驱动每一个TFT的栅极线之类的布线。

相对衬底4包括玻璃衬底41、在玻璃衬底41的表面上形成的滤色镜42以及在滤色镜42上形成的公共电极43。形成滤色镜42，使得周期性地排列具有三种颜色(如，红(R)、绿(G)和蓝(B))的滤色镜层，并且与作为每一个显示像素(像素电极32)的单一组的三种颜色R、G和B相关联。共享公共电极43，作为构成用以执行触摸检测操作的触摸传感器的一部分的传感器的驱动电极。

公共电极43通过接触导电柱6连接到TFT衬底31。通过接触导电柱6，将具有AC矩形波的公共驱动信号Vcom从TFT衬底31施加到公共电极43。公共驱动信号Vcom与施加到像素电极32的像素电压一起，限定每一个像素的显示电压，然而，它被共享为触摸传感器的驱动信号。即，公共驱动信号Vcom每预定时段反转极性。

传感器的检测电极44形成在玻璃衬底41的另一表面上，并且将偏振板45放置在传感器的检测电极44上。传感器的检测电极44构成触摸传感器的一部分。液晶层5根据电场的状态以及各种模式(如，TN(扭曲向列)、VA(垂直对齐)、ECB(电控制双折射)等)的液晶来调制穿过电场的光。在图11中，电容元件C1对应于单个公共电极43与传感器的单个检测电极44之间形成的(静电)电容元件。

在图12中，图示了具有触摸传感器的液晶显示面板60内的布局的示例。多个公共电极43和传感器的多个检测电极44在具有触摸传感器的液晶显示面板60的平面内的中心部分中彼此交叉放置。多个公共电极43和传感器的多个检测电极44彼此交叉放置的部分(在下文中，称为‘显示部分’)是对应于图像显示表面60A的部分。在具有触摸传感器的液晶显示面板60的平面内的外边缘部分(即，外围黑色部分)中，放置选择单元51(切换元件51A和51B)、振荡单元52、转换单元53、外围电路40、控制单元54、输出单元55、输入单元56和柔性印刷电路板(FPC)57。

例如，将FPC 57的一端固定到像素衬底3的端边缘，并且FPC的另一端连接到处理来自具有触摸传感器的液晶显示面板60的输出信号的装置(未示出)。FPC 57具有柔性基薄膜(base film)。这里，基薄膜的一端固定到像素衬底3的端边缘，而基薄膜的另一端是开口端。

选择单元51、振荡单元52、转换单元53和外围电路40被放置在上述相对衬底4上，并且控制单元54、输出单元55、输入单元56和FPC 57被放置在上述像素衬底3上。具体地说，沿显示部分一侧放置切换元件51A，并且沿与放置切换元件51A的一侧相邻的一侧(即，显示部分的另一侧)放置切换元件51B。在显示部分的外围边缘中，振荡单元52和转换单元53被放置在切换元件51A的一端和切换元件51B的一端彼此相邻的部分中。通过这种布局，可以缩短从传感器单元21到振荡单元52的布线。

另外，在显示部分的外围边缘中，外围电路40中包括的公共电极驱动器47和信号线选择器46被放置在未放置切换元件51A和51B的部分中。此外，在像素衬底3中，控制单元54、输出单元55、输入单元56和FPC 57被放置在不面对相对衬底4的部分中。

[效果]

在本实施例中，与上述实施例类似地，在检测装置3中提供用以在连接振荡单元52和选择单元51的布线与恒压线Lx之间执行电连接/断开的开关单元52D。因此，开关单元52D在驱动检测电极21H和21V的同时执行电连接/断开，使得将检测电极21H和21V中累积的电荷经由开关单元52D放电到恒压线Lx。例如，当转换单元53处于禁止状态时，控制单元54闭合开关单元52D，使得由选择单元51选择的一个或多个检测电极21H和21V经由开关单元52D连接到恒压线Lx，并且经由开关单元52D将检测电极21H和21V中累积的电荷放电到恒压线Lx。结果，可以消除检测电极21H和21V中电荷的累积，并且稳定检测电极21H和21V的静电电容，使得可以在驱动检测电极21H和21V的同时稳定检测灵敏度。

另外，在本实施例中，缩短了从传感器单元21到振荡单元52的布线。另外，传感器单元21、选择单元51、振荡单元52、转换单元53和外围电路40被放置在同一衬底中，并且未提供用于相对ESD(静电放电)的保护电路。因此，可以减小寄生电容的影响，从而抑制检测灵敏度的降低。

<4.修改示例>

如以上，已经基于实施例和修改实施例描述了本公开。然而，本公开不限于所述实施例，并且各种修改是可能的。

例如，在上述实施例中，控制单元54可以校正由于振荡电路52的温度特性而出现的频率的改变。例如，如图13所示，还在检测电路50中提供转换单元53和振荡单元52，并且电容元件58连接到振荡电路52。在这种情况下，将电容元件58的电容调整为与传感器单元21一侧的转换单元53中检测到的频率相同的频率。另外，为了当手指等靠近时电容元件58一侧的转换单元53和振荡单元52不受影响，电容元件58一侧的转换单元53和振荡单元52被放置在与传感器单元21隔开的地方或电屏蔽的地方。通过这么做，在电容元件58一侧的振荡单元52中，由振荡单元52的温度来改变频率。因此，控制单元54通过使用电容元件58一侧的转换单元53中检测到的频率，对于传感器单元21的转换单元53中检测到的频率执行温度校正。结果，可以抑制由于振荡单元52的温度特性而出现的错误检测。

另外，在上述实施例中，已经描述了使用透射型元件作为液晶显示装置的情况，然而，例如，还可以使用透射型元件以外的反射元件。然而，在这种情况下，必须消除光源(背光30)，或者将反射元件放置在液晶显示装置的上表面侧。

另外，在上述实施例中，已经描述了将本公开应用于使用液晶显示装置作为显示装置的显示设备，然而，除此情况以外，还可以其应用于使用例如有机EL器件的显示装置的显示设备。

另外，可以通过硬件或软件来执行以上实施例中描述的一系列处理。在由软件执行一系列处理的情况下，将构成软件的程序安装在通用计算机等上。可以将程序预先记录在计算机中内置的记录介质上。

本公开包含与2010年7月9日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-156894中公开的内容有关的主题，将其全部内容通过引用的方式合并在此。

本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其他因素，可能出现各种修改、组合、子组合和变更，只要它们落在所附权利要求或其等效物的范围内即可。

Claims (7)

1.一种检测装置，包括：

传感器单元，其中多个检测电极位于检测表面上；

选择单元，选择多个检测电极之一或多个检测电极；

振荡单元，其中通过由所述选择单元选择的一个或多个检测电极中产生的电容来确定振荡频率；

转换单元，输出与来自所述振荡单元的信号的频率对应的信号；以及

开关单元，在用于连接所述振荡单元和所述选择单元的布线与恒压线之间执行电连接/断开。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其中所述转换单元和所述振荡单元中的至少一个能够在使能或禁止之间改变状态。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其中

所述转换单元能够在使能或禁止之间改变状态，以及

所述检测装置进一步包括控制单元，其在所述选择单元选择一个或多个检测电极时禁止所述转换单元，以及将所述选择单元选择的一个或多个检测电极连接到所述恒压线。

4.根据权利要求3所述的检测装置，其中在所述选择单元选择一个或多个检测电极时，所述控制单元紧接在使能所述转换单元之前，将由所述选择单元选择的一个或多个检测电极连接到恒压线。

5.根据权利要求2所述的检测装置，其中

所述振荡单元能够在使能或禁止之间改变状态，以及

所述检测装置进一步包括控制单元，其在所述选择单元选择一个或多个检测电极时禁止所述振荡单元，以及将所述选择单元选择的一个或多个检测电极连接到所述恒压线。

6.根据权利要求5所述的检测装置，其中在所述选择单元选择一个或多个检测电极时，所述控制单元紧接在使能所述振荡单元之前，将由所述选择单元选择的一个或多个检测电极连接到恒压线。

7.一种显示设备，包括：

显示面板，基于图像信号在显示表面上显示图像；

传感器单元，其中多个检测电极被放置在所述显示表面上；

选择单元，选择多个检测电极之一或多个检测电极；

振荡单元，其中通过由所述选择单元选择的一个或多个检测电极中产生的电容来确定振荡频率；

转换单元，输出与来自所述振荡单元的信号的频率对应的信号；以及

开关单元，在用于连接所述振荡单元和所述选择单元的布线与恒压线之间执行电连接/断开。

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