CN103914198B - 带有触摸检测功能的显示装置以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了在抑制触摸检测电极产生的显示面板的干扰条纹的识别的同时能够进行触摸检测的带有触摸检测功能的显示装置以及电子设备。带有触摸检测功能的显示装置的多个触摸检测电极具备透明导电体的检测电极图案(61)。检测电极图案(61)包括作为不具有透明导电体的区域的槽(SL),多个槽(SL)在扫描信号线(GCL)延伸的方向上以规定的间隔的槽节距且沿着与扫描信号线(GCL)不同的方向延伸,槽节距(LX)是多个像素电极被排列的像素(Pix)的规定的像素节距(GL)的自然数倍。

Description

带有触摸检测功能的显示装置以及电子设备
技术领域
本发明涉及能够检测外部接近物体的显示装置,尤其涉及基于静电电容的变化而能够检测外部接近物体的带有触摸检测功能的显示装置以及电子设备。
背景技术
近年来,被称为触摸面板的能够检测外部接近物体的触摸检测装置受到关注。触摸面板被用于在液晶显示装置等显示装置上安装或者一体化有触摸检测装置的、带有触摸检测功能的显示装置。并且,带有触摸检测功能的显示装置通过使各种按钮图像等显示在显示装置上,从而能够将触摸面板代替通常的机械式按钮而进行信息输入。这种具有触摸面板的带有触摸检测功能的显示装置由于不需要键盘、鼠标、键区这样的输入装置,因此除了计算机以外,具有朝便携电话这样的便携信息终端等扩大的倾向。
作为触摸检测的方式,存在有光学式、电阻式、静电电容式等几个方式。静电电容式的触摸检测装置具有比较简单的构造,且能够实现低功耗,所以有时被使用于便携终端等中。例如,在专利文献1,记载了进行透明电极图案的不可视化的触摸面板。在专利文献2涉及具备透光性的聚光片(sheet)的液晶显示装置中记载了在聚光片的棱镜排列节距和液晶显示面板的像素节距之间抑制干涉产生的明暗图样(干扰条纹)的技术。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本特开2011-138154号公报
专利文献2:日本特开2007-264393号公报
但是,在带有触摸检测功能的显示装置中,显示面板的像素和触摸检测电极重合。触摸检测电极使用ITO(Indium Tin Oxide,氧化铟锡)等透明导电氧化物作为透明电极的材料。触摸检测电极是透明的,但是具有规定的折射率。因此,带有触摸检测功能的显示装置在触摸检测电极的透明电极图案中设置有槽孔图案,以使触摸检测电极不易被人类的眼睛察觉的方式而被不可视化。
从显示面板的像素穿过触摸检测电极的透明电极图案到达人类的光、和从显示面板的像素穿过槽孔图案到达人类的光,存在光的波长产生差异的可能性。该光的波长的差异,原本作为应当显示的颜色的变化来体现的,但是由于人类观看显示面板的视野角度的不同,存在彩色边纹图样(颜色干扰条纹)的条纹(以下,干扰条纹)被识别的情况。
发明内容
本发明鉴于这样的问题,其目的在于提供在降低触摸检测电极产生的显示面板的干扰条纹的带有触摸检测功能的显示装置以及电子设备。
本发明一个方面的带有触摸检测功能的显示装置包括:基板;多个像素电极,矩阵配置于与所述基板的表面平行的面;多个扫描信号线,沿着与所述基板的表面平行的面延伸,供给用于驱动所述像素电极的扫描信号;显示作用层,基于图像信号发挥图像显示作用;驱动电极,在相对于所述基板的表面的垂直方向上与所述像素电极相对,沿着与所述扫描信号线延伸的方向平行的方向延伸;以及多个触摸检测电极,在所述垂直方向上与所述驱动电极相对,且包括沿着与所述扫描信号线延伸的方向不同的方向延伸的透明导电体的检测电极图案;所述检测电极图案包括作为不具有所述透明导电体的区域的一个或多个槽,多个所述触摸检测电极的所述检测电极图案的所述槽在所述扫描信号线延伸的方向上以规定间隔的槽节距且沿着与所述扫描信号线延伸的方向不同的方向延伸,所述槽节距是多个所述像素电极被排列的规定的像素节距的自然数倍。
本发明的其他方面的电子设备包括上述带有触摸检测功能的显示装置。
发明效果
根据本发明的带有触摸检测功能的显示装置以及电子设备,能够降低因观看的视野角度的不同而导致干扰条纹被识别的可能性。
附图说明
图1是表示实施方式1涉及的带有触摸检测功能的显示装置的一构成例的框图。
图2是为了说明静电电容型触摸检测方式的基本原理而表示手指未接触或者接近状态的说明图。
图3是示出图2中示出的手指未接触或者接近状态的等价电路的实例的说明图。
图4是为了说明静电电容型触摸检测方式的基本原理而表示手指已接触或者接近状态的说明图。
图5是示出图4中示出的手指已接触或者接近状态的等价电路的实例的说明图。
图6是表示驱动信号以及触摸检测信号的波形的一例的视图。
图7是示出安装了带有触摸检测功能的显示装置的组件的一例的视图。
图8是示出安装了带有触摸检测功能的显示装置的组件的一例的视图。
图9是表示实施方式1涉及的带有触摸检测功能的显示设备的概略截面构造的截面图。
图10是表示实施方式1涉及的带有触摸检测功能的显示设备的像素排列的电路图。
图11是表示实施方式1涉及的带有触摸检测功能的显示设备的驱动电极以及触摸检测电极的一构成例的立体图。
图12是表示实施方式1涉及的带有触摸检测功能的显示装置的一动作例的定时波形图。
图13是表示实施方式1涉及的触摸检测电极的排列的示意图。
图14是表示实施方式1涉及的触摸检测电极的放大图的示意图。
图15是表示实施方式1涉及的触摸检测电极的放大图的示意图。
图16是表示实施方式1涉及的触摸检测电极的放大图的示意图。
图17是用于说明实施方式1涉及的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的示意图。
图18是用于说明图17中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的具体例的示意图。
图19是用于说明实施方式2涉及的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的示意图。
图20是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的具体例的示意图。
图21是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的变形例1的示意图。
图22是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的变形例2的示意图。
图23是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的变形例3的示意图。
图24是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的变形例4的示意图。
图25是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的变形例5的示意图。
图26是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的变形例6的示意图。
图27是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的变形例7的示意图。
图28是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的变形例8的示意图。
图29是表示实施方式2的变形例9涉及的触摸检测电极的排列的示意图。
图30是表示实施方式2的变形例9涉及的触摸检测电极的排列的示意图。
图31的(a)~(d)是用于说明与实施方式3涉及的触摸检测电极的排列相对应的亮度的变化的说明图。
图32是用于说明实施方式3涉及的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的示意图。
图33是用于说明实施方式3涉及的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的示意图。
图34是用于说明实施方式3涉及的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的示意图。
图35是用于说明实施方式3涉及的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的示意图。
图36是用于说明实施方式3涉及的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的示意图。
图37是示出适用本实施方式涉及的带有触摸检测功能的显示装置的电子设备的一例的视图。
图38是示出适用本实施方式涉及的带有触摸检测功能的显示装置的电子设备的一例的视图。
图39是示出适用本实施方式涉及的带有触摸检测功能的显示装置的电子设备的一例的视图。
图40是示出适用本实施方式涉及的带有触摸检测功能的显示装置的电子设备的一例的视图。
图41是示出适用本实施方式涉及的带有触摸检测功能的显示装置的电子设备的一例的视图。
图42是示出适用本实施方式涉及的带有触摸检测功能的显示装置的电子设备的一例的视图。
图43是示出适用本实施方式涉及的带有触摸检测功能的显示装置的电子设备的一例的视图。
图44是示出适用本实施方式涉及的带有触摸检测功能的显示装置的电子设备的一例的视图。
图45是示出适用本实施方式涉及的带有触摸检测功能的显示装置的电子设备的一例的视图。
图46是示出适用本实施方式涉及的带有触摸检测功能的显示装置的电子设备的一例的视图。
图47是示出适用本实施方式涉及的带有触摸检测功能的显示装置的电子设备的一例的视图。
图48是示出适用本实施方式涉及的带有触摸检测功能的显示装置的电子设备的一例的视图。
具体实施方式
参照附图对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细地说明。本发明不被以下实施方式中记载的内容限定。并且,在以下记载的构成要素中,包含本领域技术人员能够容易想到的要素、实质上相同的要素。此外,以下记载的构成要素能够进行适当组合。并且,按照以下的顺序进行说明。
1.实施方式(带有触摸检测功能的显示装置)
1-1.实施方式1
1-2.实施方式2
1-3.实施方式3
1-4.变形例
2.适用例(电子设备)
上述实施方式涉及的带有触摸检测功能的显示装置适用于电子设备的实例。
3.本发明的方式
<1-1.实施方式1>
[构成例]
(全体构成例)
图1是表示实施方式1涉及的带有触摸检测功能的显示装置的一构成例的框图。带有触摸检测功能的显示装置1具备:带有触摸检测功能的显示设备10、控制部11、栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14以及触摸检测部40。在该带有触摸检测功能的显示装置1中,带有触摸检测功能的显示设备10是内置有触摸检测功能的显示设备。带有触摸检测功能的显示设备10是将液晶显示元件用作显示元件的液晶显示设备20和静电电容型的触摸检测设备30一体化而成的所谓in-cell(将触摸面板功能嵌入到液晶像素中)类型的装置。并且,带有触摸检测功能的显示设备10也可以是在使用液晶显示元件作为显示元件的液晶显示设备20上安装静电电容型的触摸检测设备30的所谓on-cell(将触摸面板功能嵌入到彩色滤光片基板和偏光板之间)类型的装置。
如后述,液晶显示设备20是按照从栅极驱动器12供应的扫描信号Vscan对每一个水平线依次扫描并进行显示的设备。控制部11是以如下方式进行控制的电路:基于从外部供应的影像信号Vdisp分别对栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14、以及触摸检测部40供应控制信号,使这些部件相互同步进行动作。
栅极驱动器12具有基于从控制部11供应的控制信号依次选择作为带有触摸检测功能的显示设备10的显示驱动的对象的一个水平线的功能。
源极驱动器13是基于从控制部11供应的控制信号将像素信号Vpix供应至带有触摸检测功能的显示设备10的后述的各像素Pix(副像素SPix)的电路。源极驱动器13从一个水平线的视频信号生成将液晶显示设备20的多个副像素Spix的像素信号Vpix进行分时多路化的像素信号。
驱动电极驱动器14是基于从控制部11供应的控制信号将驱动信号Vcom供应至带有触摸检测功能的显示设备10的后述的驱动电极COML的电路。
(静电电容型触摸检测的基本原理)
触摸检测设备30基于静电电容型触摸检测的基本原理进行动作,并输出触摸检测信号Vdet。参照图1~图6,对本实施方式的带有触摸检测功能的显示装置中的触摸检测的基本原理进行说明。图2是为了说明静电电容型触摸检测方式的基本原理而表示手指未接触或者未接近状态的说明图。图3是示出图2中示出的手指未接触或者未接近状态的等价电路的实例的说明图。图4是为了说明静电电容型触摸检测方式的基本原理而表示手指接触或者接近状态的说明图。图5是示出图4中示出的手指接触或者接近状态的等价电路的实例的说明图。
例如,如图2以及图4所示,电容元件C1具备夹着电介体D相互对向配置的一对电极、驱动电极E1以及触摸检测电极E2。如图3以及图5所示,电容元件C1其一端连接于交流信号源(驱动信号源)S,另一端P在经由电阻R接地的同时连接于电压检测器(触摸检测部)DET。
如果从交流信号源S对驱动电极E1(电容元件C1的一端)施加规定的频率(例如数kHz~数百kHz左右)的交流矩形波Sg,则在触摸检测电极E2(电容元件C1的另一端P)侧显出输出波形(触摸检测信号Vdet)。并且,该交流矩形波Sg相当于后述的触摸检测驱动信号Vcomt。
在手指未接触(或者未接近)的状态(非接触状态)下,如图2以及图3所示,伴随对电容元件C1的充放电,对应于电容元件C1的电容值的电流I0流动。此时的电容元件C1的另一端P的电位波形形成例如图6中示出的波形V0,图3中示出的电压检测器DET对波形V0进行检测。
另一方面,在手指接触(或者接近)的状态(接触状态)下,如图4所示,以手指形成的静电电容正好作为电容元件C2附加于电容元件C1的方式进行作用。并且,如果以图5中示出的等价电路来看,电容元件C2形成串联追加于电容元件C1的形式。在该状态下,伴随对电容元件C1、C2的充放电,在电容元件C1、C2中电流I1、I2流动。此时的电容元件C1的另一端P的电位波形形成例如图6的波形V1,电压检测器DET对波形V1进行检测。此时,另一端P的电位形成通过在电容元件C1、C2中流动的电流I1、I2的值而决定的分压电位。因此,波形V1与非接触状态下的波形V0相比成为小值。电压检测器DET将检测的电压与规定的阈值电压Vth进行比较,如果在该阈值电压以上,则判断为非接触状态,另一方面如果小于阈值电压Vth,则判断为接触状态。这样,能够进行触摸检测。
图1中示出的触摸检测设备30按照从驱动电极驱动器14供应的驱动信号Vcom(后述的触摸检测驱动信号Vcomt)对每一个检测块依次扫描并进行触摸检测。
触摸检测设备30从多个后述的触摸检测电极TDL对每个检测块输出触摸检测信号Vdet,且供应至触摸检测部40。
触摸检测部40是如下的电路:基于从控制部11供应的控制信号、从带有触摸检测功能的显示设备10的触摸检测设备30供应的触摸检测信号Vdet,检测有无对触摸检测设备30的触摸(上述的接触状态),在有触摸的情况下求出触摸检测区域中其坐标等。该触摸检测部40具备:模拟LPF(Low Pass Filter,低通滤波器)部42、A/D变换部43、信号处理部44、坐标提取部45、以及检测定时控制部46。
模拟LPF部42是将从触摸检测设备30供应的触摸检测信号Vdet作为输入,去除触摸检测信号Vdet中含有的高频率成分(噪音成分),取出触摸成分并分别进行输出的低通模拟滤波器。在模拟LPF部42的各个输入端子和接地之间连接有用于提供直流电位(0V)的电阻R。并且,代替该电阻R,也可以设置例如开关,通过在规定的时间使该开关为接通状态而提供直流电位(0V)。
A/D变换部43是以与驱动信号Vcom同步的定时(timing),将从模拟LPF部42输出的模拟信号分别取样并变换为数字信号的电路。
信号处理部44具备数字滤波器,该数字滤波器将A/D变换部43的输出信号中含有的、比将触摸检测信号Vdet取样的频率高的频率成分(噪音成分)去除,并取出触摸成分。信号处理部44是基于A/D变换部43的输出信号检测有无对触摸检测设备30的触摸的逻辑电路。
坐标提取部45是在信号处理部44中检测触摸时求出其触摸面板坐标的逻辑电路。检测定时控制部46以使A/D变换部43、信号处理部44、坐标提取部45同步动作的方式进行控制。
(组件)
图7以及图8是示出安装了带有触摸检测功能的显示装置的组件的一例的视图。如图7所示,带有触摸检测功能的显示装置1在向组件安装时,也可以在玻璃基板的TFT基板21上形成上述的驱动电极驱动器14。
如图7所示,带有触摸检测功能的显示装置1具有:带有触摸检测功能的显示设备10、以及驱动电极驱动器14、COG(Chip On Glass,芯片被直接邦定在玻璃上)19A。带有触摸检测功能的显示设备10是所谓的横向型(横长)的设备。该带有触摸检测功能的显示设备10在相对于后述的TFT基板的表面的垂直方向中,示意性地示出驱动电极COML、以及以与驱动电极COML立体交叉的方式形成的触摸检测电极TDL。即,驱动电极COML形成于带有触摸检测功能的显示设备10的短边方向,触摸检测电极TDL形成于带有触摸检测功能的显示设备10的长边方向。触摸检测电极TDL的输出设置于带有触摸检测功能的显示设备10的短边侧,经由柔性基板等构成的端子部T与安装于该组件的外部的触摸检测部40连接。驱动电极驱动器14形成于作为玻璃基板的TFT基板21。COG19A为安装于TFT基板21的芯片,内置有图1中示出的控制部11、栅极驱动器12、源极驱动器13等显示动作所需要的各电路。并且,如图8所示,带有触摸检测功能的显示装置1也可以将驱动电极驱动器14内置于COG(Chip OnGlass)19B。
在如图8所示的结构中,在带有触摸检测功能的显示装置1具有COG19B。图8中示出的COG19B也可以在加入上述显示动作所需要的各电路的基础上再内置驱动电极驱动器14。
这样,图7以及图8中示出的带有触摸检测功能的显示装置1将触摸检测信号Vdet从带有触摸检测功能的显示设备10的短边侧输出。由此,带有触摸检测功能的显示装置1能够减少触摸检测电极TDL的数量,容易进行经由端子部T连接于触摸检测部40时的配线的绕线。图8中示出的带有触摸检测功能的显示装置1由于将驱动电极驱动器14内置于COG19B,因此能够使框变窄。
(带有触摸检测功能的显示设备10)
接着,对带有触摸检测功能的显示设备10的构成例进行详细地说明。
图9是表示实施方式1涉及的带有触摸检测功能的显示设备的概略截面构造的截面图。图10是表示实施方式1涉及的带有触摸检测功能的显示设备的像素排列的电路图。带有触摸检测功能的显示设备10具备:像素基板2、在垂直于该像素基板2的表面的方向上对向配置的对向基板3、以及插设于像素基板2和对向基板3之间的液晶层6。
像素基板2包括:作为电路基板的TFT基板21、以矩阵状配设在该TFT基板21上的多个像素电极22、形成在TFT基板21以及像素电极22之间的多个驱动电极COML、将像素电极22和驱动电极COML绝缘的绝缘层24。在TFT基板21上,形成图10中示出的各副像素SPix的薄膜晶体管(TFT;Thin Film Transistor)元件Tr、将像素信号Vpix供应至各像素电极22的像素信号线SGL、驱动各TFT元件Tr的扫描信号线GCL等配线。这样,像素信号线SGL在与TFT基板21的表面平行的平面上延伸,对像素供应用于显示图像的像素信号。图10中示出的液晶显示设备20具有以矩阵状排列的多个副像素SPix。副像素SPix具备TFT元件Tr以及液晶元件LC。TFT元件Tr由薄膜晶体管构成,在该例中,由n沟道MOS(Metal Oxide Semiconductor,金属氧化物半导体)型的TFT构成。TFT元件Tr的源极连接于像素信号线SGL,栅极连接于扫描信号线GCL,漏极连接于液晶元件LC的一端。液晶元件LC的一端连接于TFT元件Tr的漏极,液晶元件LC的另一端连接于驱动电极COML。
副像素SPix通过扫描信号线GCL与属于液晶显示设备20的相同行的其他副像素SPix相互连接。扫描信号线GCL与栅极驱动器12连接,通过栅极驱动器12供应扫描信号Vscan。并且,副像素SPix通过像素信号线SGL与属于液晶显示设备20的相同列的其他副像素SPix相互连接。像素信号线SGL与源极驱动器13连接,通过源极驱动器13供应像素信号Vpix。此外,副像素SPix通过驱动电极COML与属于液晶显示设备20的相同行的其他副像素SPix相互连接。驱动电极COML与驱动电极驱动器14连接,通过驱动电极驱动器14供应驱动信号Vcom。即,在该例中,属于相同一行的多个副像素SPix共有一个驱动电极COML。
图1中示出的栅极驱动器12将扫描信号Vscan经由图10中示出的扫描信号线GCL施加于副像素SPix的TFT元件Tr的栅极,从而依次选择以矩阵状形成于液晶显示设备20的副像素SPix中的一行(一个水平线)作为显示驱动的对象。图1中示出的源极驱动器13将像素信号Vpix经由图10中示出的像素信号线SGL,分别供应至构成通过栅极驱动器12依次选择的一个水平线的各副像素SPix。并且,在这些副像素SPix中,根据供应的像素信号Vpix进行一个水平线的显示。图1中示出的驱动电极驱动器14施加驱动信号Vcom,对应图9以及图10中示出的、由规定数量的驱动电极COML构成的每个模块(block)而对驱动电极COML进行驱动。
如上所述,液晶显示设备20通过栅极驱动器12以分时对扫描信号线GCL进行线顺序扫描的方式进行驱动,从而依次选择一个水平线。并且,液晶显示设备20通过源极驱动器13对属于一个水平线的副像素SPix供应像素信号Vpix,从而每一个水平线地进行显示。当进行该显示动作时,驱动电极驱动器14对包含对应于其一个水平线的驱动电极COML的模块施加驱动信号Vcom。
对向基板3包括:玻璃基板31、形成于该玻璃基板31的一侧的面的滤色器32。在玻璃基板31的另一侧的面上,形成有作为触摸检测设备30的检测电极的触摸检测电极TDL,此外,在该触摸检测电极TDL上,配设有偏光板35A。
滤色器32包含着色有红(R)、绿(G)、青(B)这三色的色域32R、32G、32B。滤色器32在与TFT基板21垂直的方向中与像素电极22相对,且在与TFT基板21的表面垂直的方向上看重合。
滤色器32例如将着色有红(R)、绿(G)、青(B)这三色的滤色器的色域周期性地排列,使着色有红(R)、绿(G)、青(B)这三色的色域32R、32G、32B对应于上述图10中示出的各副像素SPix,同时作为一组对应于像素Pix。滤色器32在与TFT基板21垂直的方向上与液晶层6相对。并且,只要滤色器32着色有不同的颜色,也可以是其他颜色的组合。
本实施方式涉及的驱动电极COML发挥液晶显示设备20的共通电极(共通驱动电极)的作用,同时也发挥触摸检测设备30的驱动电极的作用。在本实施方式中,以一个驱动电极COML对应于一个像素电极22(构成一行的像素电极22)的方式配置。绝缘层24在将像素电极22和驱动电极COML绝缘的同时,将像素电极22和TFT基板21的表面上形成的像素信号线SGL绝缘。驱动电极COML在相对于TFT基板21的表面的垂直方向中与像素电极22相对,且沿着与上述像素信号线SGL所延伸的方向平行的方向延伸。
液晶层6根据电场的状态将通过液晶层的光进行调制,例如,使用FFS(fringefield switching,边缘场开关)或者IPS(in plane switching,面内开关)等横电场模式的液晶的液晶显示设备被使用。并且,也可以在图9中示出的液晶层6和像素基板2之间、以及液晶层6和对向基板3之间分别配设取向膜。
并且,也可以液晶层6和像素基板2之间、以及液晶层6和对向基板3之间分别配设取向膜,并且在像素基板2的下面侧配置入射侧偏光板。
图11是表示实施方式1涉及的带有触摸检测功能的显示设备的驱动电极以及触摸检测电极的一构成例的立体图。触摸检测设备30由驱动电极COML以及触摸检测电极TDL构成。驱动电极COML被设置为沿图的左右方向延伸的多个条状的电极图案。当进行触摸检测动作时,各电极图案通过驱动电极驱动器14被依次供应驱动信号Vcom,如后述分时进行线顺序扫描驱动。触摸检测电极TDL被设置为沿着与驱动电极COML的电极图案的延伸方向交叉的方向延伸的条状的电极图案。并且,触摸检测电极TDL在与TFT基板21的表面垂直的方向上与驱动电极COML相对。触摸检测电极TDL的各电极图案分别连接于触摸检测部40的模拟LPF部42的输入。驱动电极COML和触摸检测电极TDL相互交叉的电极图案在其交叉部分产生静电电容。
通过该构成,在触摸检测设备30中,当进行触摸检测动作时,驱动电极驱动器14以作为驱动电极块分时进行线顺序扫描的方式进行驱动,由此,依次选择驱动电极COML的一个检测块,通过从触摸检测电极TDL输出触摸检测信号Vdet,从而进行一个检测块的触摸检测。即,驱动电极块对应于上述触摸检测的基本原理中的驱动电极E1,触摸检测电极TDL对应于触摸检测电极E2,触摸检测设备30按照该基本原理检测触摸。如图11所示,相互立体交叉的电极图案将静电电容式触摸传感器构成矩阵状。因此,通过对触摸检测设备30的触摸检测面全体进行扫描,从而能够进行外部接近物体产生接触或者接近的位置的检测。
在这里,TFT基板21对应于本发明中的“基板”的一个具体例。像素电极22对应于本发明中的“像素电极”的一个具体例。扫描信号线GCL对应于本发明中的“扫描信号线”的一个具体例。驱动电极COML对应于本发明中的“驱动电极”的一个具体例。触摸检测电极TDL对应于本发明中的“触摸检测电极”的一个具体例。液晶元件LC对应于本发明中的“显示作用层”的一个具体例。源极驱动器13以及驱动电极驱动器14对应于本发明中的“扫描驱动部”的一个具体例。触摸检测部40对应于本发明中的“检测处理部”的一个具体例。触摸检测电极TDL对应于本发明中的“触摸检测电极”。滤色器32对应于本发明中的“滤色器”。
[动作以及作用]
接着,对实施方式1的带有触摸检测功能的显示装置1的动作以及作用进行说明。
驱动电极COML发挥液晶显示设备20的共通驱动电极的作用,同时也发挥触摸检测设备30的驱动电极的作用,因此存在驱动信号Vcom相互带来影响的可能性。因此,驱动电极COML分成进行显示动作的显示动作期间B和进行触摸检测动作的触摸检测动作期间A,而施加驱动信号Vcom。驱动电极驱动器14在进行显示动作的显示动作期间B施加驱动信号Vcom作为显示驱动信号。并且,驱动电极驱动器14在进行触摸检测动作的触摸检测期间A施加驱动信号Vcom作为触摸检测驱动信号。在以下的说明中,将作为显示用的驱动信号的驱动信号Vcom记为显示驱动信号Vcomd,将作为触摸检测驱动信号的驱动信号Vcom记为触摸检测驱动信号Vcomt。
(全体动作概要)
控制部11基于从外部供应的影像信号Vdisp分别对栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14、以及触摸检测部40供应控制信号,并且以这些部件相互同步动作的方式进行控制。栅极驱动器12在显示期间B将扫描信号Vscan供应至液晶显示设备20,依次选择作为显示驱动的对象的一个水平线。源极驱动器13在显示期间B将像素信号Vpix供应至构成栅极驱动器12所选择的一个水平线的各像素Pix。
驱动电极驱动器14在显示期间B将显示驱动信号Vcomd施加于一个水平线涉及的驱动电极块,在触摸检测期间A,对触摸检测动作涉及的驱动电极块依次施加频率比显示驱动信号Vcomd高的触摸检测驱动信号Vcomt,依次选择一个检测块。带有触摸检测功能的显示设备10在显示期间B,基于由栅极驱动器12、源极驱动器13、以及驱动电极驱动器14供应的信号进行显示动作。带有触摸检测功能的显示设备10在触摸检测期间A基于由驱动电极驱动器14供应的信号进行触摸检测动作,从触摸检测电极TDL输出触摸检测信号Vdet。模拟LPF部42将触摸检测信号Vdet放大并输出。A/D变换部43在与触摸检测驱动信号Vcomt同步的定时将从模拟LPF部42输出的模拟信号变换为数字信号。信号处理部44基于A/D变换部43的输出信号检测有无对触摸检测设备30的触摸。坐标提取部45在信号处理部44中进行触摸检测时求出其触摸面板坐标,并将输出信号Vout输出。控制部11控制检测定时控制部46,变更触摸检测驱动信号Vcomt的取样频率。
(详细动作)
接着,对带有触摸检测功能的显示装置1的详细动作进行说明。图12是表示实施方式1涉及的带有触摸检测功能的显示装置的一动作例的定时波形图。如图12所示,液晶显示设备20按照从栅极驱动器12供应的扫描信号Vscan依次扫描扫描信号线GCL中邻接的第(n-1)行、第n行、第(n+1)行的扫描信号线GCL的每一个水平线并进行显示。同样,驱动电极驱动器14基于从控制部11供应的控制信号供应至带有触摸检测功能的显示设备10的、驱动电极COML中的、邻接的第(m-1)行、第m行、第(m+1)行。
这样,在带有触摸检测功能的显示装置1中,在每一个显示水平期间1H,分时进行触摸检测动作(触摸检测期间A)和显示动作(显示期间B)。在触摸检测动作中,在每一个显示水平期间1H,通过选择不同的驱动电极COML施加驱动信号Vcom而进行触摸检测的扫描。以下,对其动作进行详细的说明。
首先,栅极驱动器12对第(n-1)行的扫描信号线GCL施加扫描信号Vscan,扫描信号Vscan(n-1)从低等级变化为高等级。由此,一个显示水平期间1H开始。
接着,在触摸检测期间A,驱动电极驱动器14对第(m-1)行的驱动电极COML施加驱动信号Vcom,驱动信号Vcom从低电平(level)变化为高电平。该驱动信号Vcom(m-1)经由静电电容传递至触摸检测电极TDL,触摸检测信号Vdet产生变化。接着,如果驱动信号Vcom(m-1)从高电平变化为低电平,则触摸检测信号Vdet同样产生变化。该触摸检测期间A中的触摸检测信号Vdet的波形对应于上述触摸检测的基本原理中的触摸检测信号Vdet的波形。A/D变换部43将该触摸检测期间A中的触摸检测信号Vdet进行A/D变换,且信号处理器44进行触摸检测。由此,在带有触摸检测功能的显示装置1中进行一个检测线的触摸检测。
接着,在显示期间B,源极驱动器13对像素信号线SGL施加像素信号Vpix,进行对于一个水平线的显示。并且,如图12所示,该像素信号Vpix的变化经由寄生电容传递至触摸检测电极TDL,触摸检测信号Vdet能够变化,但是在显示期间B,A/D变换部43不进行A/D变换,因此能够抑制该像素信号Vpix的变化对触摸检测的影响。在利用源极驱动器13进行像素信号Vpix的供应结束之后,栅极驱动器12使第(n-1)行的扫描信号线GCL的扫描信号Vscan(n-1)从高电平变化为低电平,一个显示水平期间1H结束。
接着,栅极驱动器12对与之前不同的第n行的扫描信号线GCL施加扫描信号Vscan,扫描信号Vscan从低电平变化为高电平。由此,接下的一个显示水平期间1H开始。
在接下的触摸检测期间A,驱动电极驱动器14对与之前不同的第m行的驱动电极COML施加驱动信号Vcom。并且,通过A/D变换部43对触摸检测信号Vdet的变化进行A/D变换,而进行该一个检测线的触摸检测。
接着,在显示期间B,源极驱动器13对像素信号线SGL施加像素信号Vpix,进行对于一个水平线的显示。并且,由于本实施方式的带有触摸检测功能的显示装置1进行反转驱动,因此源极驱动器13所施加的像素信号Vpix与之前的一个显示水平期间1H的像素信号Vpix相比,其极性反转。该显示期间B结束之后,该一个显示水平期间1H结束。
在这之后,通过反复进行上述动作,从而带有触摸检测功能的显示装置1通过整个显示面的扫描而进行显示动作,同时通过整个触摸检测面的扫描而进行触摸检测动作。
如上所述,在带有触摸检测功能的显示装置1中,在一个显示水平期间1H,在触摸检测期间A进行触摸检测动作,在显示期间B进行显示动作。这样,由于在各个期间进行触摸检测动作和显示动作,因此能够在相同的一个显示水平期间1H进行显示动作和触摸检测动作两者,同时能够抑制显示动作对触摸检测的影响。
(触摸检测电极的排列)
图13是表示实施方式1涉及的触摸检测电极的排列的示意图。图13中示出的触摸检测电极TDL沿着与图10中示出的扫描信号线GCL所延伸的方向不同的方向延伸。该触摸检测电极TDL以规定节距配置。触摸检测电极TDL使用ITO(Indium Tin Oxide,氧化铟锡)等透明导电氧化物作为透明电极的材料。触摸检测电极TDL是透明的,但是具有规定的折射率。因此,带有触摸检测功能的显示装置1在触摸检测电极TDL的透明电极图案之间设置有伪(dummy)电极TDD,以使触摸检测电极不易被人类的眼睛察觉的方式而被不可视化。
因此,如图13所示,对向基板3将未连接于触摸检测部40的伪电极TDD位于触摸检测电极TDL之间,与触摸检测电极TDL的延伸方向平行地排列。伪电极TDD由与触摸检测电极TDL相同的材料形成。由此,缓和触摸检测电极TDL的识别性。
图14、图15以及图16是表示实施方式1涉及的触摸检测电极的放大图的示意图。图14是图13中示出的触摸检测电极TDL以及伪电极TDD的具体的放大图。图15是图14中示出的触摸检测电极TDL的放大图。图16放大示出位于图15中示出的触摸检测电极TDL的透明电极图案中的位置U的槽。
如图14、图15以及图16所示,触摸检测电极TDL包括:检测电极图案61、以及导通检测电极图案61之间的检测电极间导通部62。检测电极图案61和检测电极间导通部62形成包围非检测区域65的周围的ITO等透明导电体e的图案。
检测电极图案61是透明的,但是具有规定的折射率。因此,带有触摸检测功能的显示装置1在各个触摸检测电极TDL的检测电极图案61中设置有不具有ITO等透明导电体e的一个或多个槽SL,以使触摸检测电极TDL不易被人类的眼睛察觉的方式而被不可视化。
同样,在由图15中示出的检测电极图案61包围的非检测区域65的内部,以图14中示出的ITO等透明导电体e配置伪图案dmp,以使触摸检测电极TDL不易被人类的眼睛察觉的方式而被不可视化。该伪图案dmp被一个或多个槽SL划分成长条状的伪图案64。
并且,图14中示出的伪电极TDD被上述槽SL划分成ITO等透明导电体e的长条的伪图案63。并且,伪电极TDD和触摸检测电极TDL之间也被上述槽SL划分。并且,位于伪电极TDD和触摸检测电极TDL之间的槽SL、以及位于检测电极图案61、伪图案dmp、伪电极TDD的槽SL等间隔排列。
图17是用于说明实施方式1涉及的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的示意图。图18是用于说明图17中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的具体例的示意图。如图17以及图18所示,滤色器32具有着色有红(R)、绿(G)、青(B)这三色的色域32R、32G、32B。色域32R、32G、32B通常与扫描信号线GCL所延伸的方向立体交叉,分别在垂直的方向上延伸。并且,图17中示出的触摸检测电极TDL的检测电极图案61也与扫描信号线GCL所延伸的方向立体交叉,分别在垂直的方向上延伸。如图18所示,槽SL是在与扫描信号线GCL垂直的方向上延伸的直线。
如上所述,在滤色器32中,着色有红(R)、绿(G)、青(B)这三色的色域32R、32G、32B对应于每个副像素SPix,同时作为一组对应于像素Pix。如果在扫描信号线GCL的延伸方向上像素Pix的节距(一组副像素SPix的节距)为像素节距GL,在上述扫描信号线GCL的延伸方向上槽SL的节距为槽节距LX,则槽节距LX以像素节距GL的自然数倍的节距配置。
这样,触摸检测电极TDL的检测电极图案61中的槽SL以配设成矩阵状的多个像素电极22的像素Pix的节距的自然数倍(例如一倍)的间隔排列。并且,伪图案63、64中的槽SL同样以配设成矩阵状的多个像素电极22的像素Pix的节距的自然数倍(例如一倍)的间隔配置。
[作用效果]
从液晶显示设备20的像素Pix穿过触摸检测电极TDL的检测电极图案61、伪图案63、伪图案64到达人类的光、和从液晶显示设备20的像素Pix穿过槽SL到达人类的光,因透明导电体e的有无而存在光的波长产生差异的可能性。该光的波长的差异,原本作为应当显示的颜色的变化来体现的,但是由于人类观看带有触摸检测功能的显示设备10的视野角度的不同,存在干扰条纹被识别的情况。
如上所述,实施方式1涉及的槽SL以隔着配设成矩阵状的多个像素电极22的像素Pix的节距的自然数倍(例如一倍)的间隔地配置。因此,实施方式1涉及的槽SL在与TFT基板21的表面垂直的方向上看在指定的色域中重合。例如,如图17所示,槽SL在与TFT基板21的表面垂直的方向上看在指定的色域32B中重合。或者,如图18所示,槽SL在与TFT基板21的表面垂直的方向上看在指定的色域32G中重合。因此,在实施方式1涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,槽SL不会使每个像素Pix产生透过率降低的偏差。
并且,在实施方式1涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,与槽SL位于每个副像素SPix的情况相比,能够降低槽SL的影响。结果,在实施方式1涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,抑制了因透明导电体e的有无而存在光的波长产生差异的可能性。因此,在实施方式1涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,能够抑制使显示设备20原本显示的颜色转变的可能性。结果,在实施方式2涉及的带有触摸检测功能的显示设备10中,能够降低因观看的视野角度的不同而干扰条纹被识别的可能性。
<1-2.实施方式2>
接着,对实施方式2涉及的带有触摸检测功能的显示装置1进行说明。图19是用于说明实施方式2涉及的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的示意图。图20是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的具体例的示意图。并且,对与上述实施方式1说明的构成要素相同的构成要素赋予相同的符号,并省略重复的说明。
如图19以及图20所示,滤色器32具有着色有红(R)、绿(G)、青(B)这三色的色域32R、32G、32B。色域32R、32G、32B通常与扫描信号线GCL所延伸的方向立体交叉,分别在垂直的方向上延伸。并且,图17中示出的触摸检测电极TDL的检测电极图案61也与扫描信号线GCL所延伸的方向立体交叉,分别在垂直的方向上延伸。如图19所示,槽SL是相对于与扫描信号线GCL垂直的直线以一定的间隔具有角度θ的直线在弯曲部折返的Z字线。
如上所述,在滤色器32中,着色有红(R)、绿(G)、青(B)这三色的色域32R、32G、32B对应于每个副像素SPix,同时作为一组对应于像素Pix。如果在扫描信号线GCL的延伸方向中像素Pix的节距(一组副像素SPix的节距)为像素节距GL,在上述扫描信号线GCL的延伸方向上槽SL的节距为槽节距LX,则槽节距LX是像素节距GL的自然数倍的节距。
例如,在图19中,槽节距LX是像素节距GL的两倍的节距。并且,在图20中,槽节距LX是像素节距GL的一倍的节距。如图19所示,在槽SL中,如果在弯曲部折返的槽折返节距为DL,则槽折返节距DL是扫描信号线GCL的延伸方向上的副像素SPix的节距的三倍。并且,槽SL跨越四个副像素SPix折返。
这样,触摸检测电极TDL的检测电极图案61中的槽SL以配设成矩阵状的多个像素电极22的像素Pix的节距的自然数倍(例如两倍)的间隔排列。并且,伪图案63、64中的槽SL同样以配设成矩阵状的多个像素电极22的像素Pix的节距的自然数倍(例如两倍)的间隔配置。
[作用效果]
与实施方式1涉及的槽SL同样,实施方式2涉及的槽SL以配设成矩阵状的多个像素电极22的像素Pix的节距的自然数倍(例如两倍)的间隔配置。这里,由于增大了槽节距LX,因此与槽SL位于每个副像素SPix的情况相比,能够降低槽SL的影响。但是,在槽节距LX以150μm以上的节距配置的情况下,不可视化的效果弱,例如存在触摸检测电极TDL被识别的可能性。因此,在实施方式2的槽SL中,槽SL形成Z字线。实施方式2的槽SL在与TFT基板21的表面垂直的方向上看,以跨越多个色域的方式重合。
例如,如图19所示,槽SL在与TFT基板21的表面垂直的方向上看在指定的色域32B、32R、32G中重合。或者,如图20所示,槽SL在与TFT基板21的表面垂直的方向上看在指定的色域32B、32G中重合。因此,在实施方式2涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,槽SL不会使每个像素Pix产生透过率降低的偏差。由此,实施方式2涉及的槽SL能够加强不可视化的作用,即使增大槽节距LX,也能够抑制检测电极图案61、伪图案63、64的识别。
并且,在实施方式2涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,与槽SL位于每个副像素SPix的情况相比,可以能够降低槽SL的影响。结果,在实施方式2涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,抑制了因透明导电体e的有无而存在光的波长产生差异的可能性。因此,在实施方式2涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,能够抑制使显示设备20原本显示的颜色转变的可能性。结果,在实施方式2涉及的带有触摸检测功能的显示设备10中,能够降低因观看的视野角度的不同而干扰条纹被识别的可能性。
[实施方式2的变形例1]
图21是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的变形例1的示意图。如图21所示,实施方式2的变形例1涉及的槽SL是相对于与扫描信号线GCL垂直的直线以一定的间隔具有角度θ的直线在弯曲部SLQ折返的波状线。与上述Z字线相比,形成去除了弯曲部SLQ的角的曲线,能够抑制由于弯曲部SLQ的影响而产生的电阻增加。并且,在实施方式中说明的、槽SL以Z字线说明的实例中,全部能够适用波状线。
[实施方式2的变形例2]
图22是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的变形例2的示意图。如图22所示,实施方式2的变形例2涉及的槽节距LX以像素节距GL的自然数倍(例如一倍)的节距配置。在实施方式2的变形例2的槽SL中,槽SL形成Z字线。实施方式2的变形例2的槽SL在与TFT基板21的表面垂直的方向上看,没有以跨越多个色域的方式重合。
在扫描信号线GCL的延伸方向上,槽折返节距DL在副像素SPix的节距SPL以下。并且,槽SL在一个副像素SPix的列中折返。并且,槽SL在与TFT基板21的表面垂直的方向上看,在指定的色域中重合。例如,如图22所示,槽SL在与TFT基板21的表面垂直的方向上看,在指定的色域32G中重合。因此,实施方式2的变形例2涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,槽SL不会使每个像素Pix产生透过率降低的偏差。并且,槽SL通过为Z字线的形状效果能够期待增强不可视化的效果。
[实施方式2的变形例3]
图23是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的变形例3的示意图。如图23所示,实施方式2的变形例3涉及的槽节距LX以像素节距GL的自然数倍(例如一倍)的节距配置。在实施方式2的变形例3的槽SL中,槽SL形成Z字线。实施方式2的变形例3的槽SL在与TFT基板21的表面垂直的方向上看,以跨越多个色域的方式重合。
在扫描信号线GCL的延伸方向上,槽折返节距DL在副像素SPix的节距SPL的两倍以下。并且,槽SL跨越两个副像素SPix折返。
例如,如图23所示,槽SL在与TFT基板21的表面垂直的方向上看在多个色域32G、32B中重合。因此,在实施方式2的变形例3涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,槽SL不会使每个像素Pix产生透过率降低的偏差。由此,实施方式2的变形例3涉及的槽SL能够加强不可视化的作用,即使增大槽节距LX,也能够抑制检测电极图案61、伪图案63、64的识别。
并且,在实施方式2的变形例3涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,与槽SL位于每个副像素SPix的情况相比,能够降低槽SL的影响。结果,在实施方式2的变形例3涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,抑制了因透明导电体e的有无而存在光的波长产生差异的可能性。因此,在实施方式2的变形例3涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,能够抑制使显示设备20原本显示的颜色转变的可能性。结果,在实施方式2的变形例3涉及的带有触摸检测功能的显示设备10中,能够降低因观看的视野角度的不同而干扰条纹被识别的可能性。
[实施方式2的变形例4]
图24是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的变形例4的示意图。虽然图24中未图示,但是与上述实施方式2同样,实施方式2的变形例4涉及的槽节距LX以像素节距GL的自然数倍(例如三倍)的节距配置。在实施方式2的变形例4的槽SL中,槽SL形成Z字线。实施方式2的变形例4的槽SL在与TFT基板21的表面垂直的方向上看,以跨越多个色域的方式重合。
在扫描信号线GCL的延伸方向上,槽折返节距DL在副像素SPix的节距SPL的六倍以下。并且,槽SL跨越六个副像素SPix折返。
例如,如图24所示,槽SL在与TFT基板21的表面垂直的方向上看在多个色域32R、32G、32B、32R、32G、32B中重合。因此,在实施方式2的变形例4涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,槽SL不会使每个像素Pix产生透过率降低的偏差。由此,实施方式2的变形例4涉及的槽SL能够加强不可视化的作用,即使增大槽节距LX,也能够抑制检测电极图案61、伪图案63、64的识别。
并且,在实施方式2的变形例4涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,与槽SL位于每个副像素SPix的情况相比,能够降低槽SL的影响。结果,在实施方式2的变形例4涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,抑制了因透明导电体e的有无而存在光的波长产生差异的可能性。因此,在实施方式2的变形例4涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,能够抑制使显示设备20原本显示的颜色转变的可能性。结果,在实施方式2的变形例4涉及的带有触摸检测功能的显示设备10中,能够降低因观看的视野角度的不同而干扰条纹被识别的可能性。
[实施方式2的变形例5]
图25是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的变形例5的示意图。虽然图25中未图示,但是与上述实施方式2同样,实施方式2的变形例5涉及的槽节距LX以像素节距GL的自然数倍(例如三倍)的节距配置。在实施方式2的变形例5的槽SL中,槽SL形成Z字线。实施方式2的变形例5的槽SL在与TFT基板21的表面垂直的方向上看,在图10中示出的像素信号线SGL的位置重合。因此,穿过槽SL的光被像素信号线SGL减光。结果,减少有可能在槽SL的弯曲部SLQ产生的散射光。因此,实施方式2的变形例5涉及的槽SL能够加强不可视化的作用,即使增大槽节距LX,也能够抑制检测电极图案61、伪图案63、64的识别。
[实施方式2的变形例6]
图26是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的变形例6的示意图。实施方式2的变形例6涉及的槽节距以像素节距的自然数倍(例如一倍)的节距配置。在实施方式2的变形例6的槽SL中,槽SL形成Z字线。
实施方式2的变形例6的槽SL的弯曲部SLQ在与TFT基板21的表面垂直的方向上看,在图10中示出的扫描信号线GCL的位置重合。因此,穿过槽SL的光被扫描信号线GCL减光。结果,减少有可能在槽SL的弯曲部SLQ产生的散射光。因此,实施方式2的变形例6涉及的槽SL能够加强不可视化的作用,即使增大槽节距LX,也能够抑制检测电极图案61、伪图案63、64的识别。
并且,实施方式2的变形例6的槽SL的弯曲部SLQ在与TFT基板21的表面垂直的方向上看,在图10中示出的扫描信号线GCL的位置全部重合。槽SL的弯曲部SLQ也可以在与TFT基板21的表面垂直的方向上看,在扫描信号线GCL的位置一部分重合。在该情况下,仅弯曲部SLQ和扫描信号线GCL重合,就能够增强作用。
[实施方式2的变形例7]
图27是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的变形例7的示意图。实施方式2的变形例7涉及的槽节距以像素节距的自然数倍(例如一倍)的节距配置。在实施方式2的变形例7的槽SL中,槽SL形成Z字线。
如图27所示,与上述滤色器32同层的被称为黑矩阵的具有遮光作用的遮光层BM配置在副像素SPix的缘部。实施方式2的变形例7的槽SL的弯曲部SLQ在与TFT基板21的表面垂直的方向上看,在遮光层BM的位置重合。因此,穿过槽SL的光被遮光层BM减光。结果,减少有可能在槽SL的弯曲部SLQ产生的散射光。因此,实施方式2的变形例7涉及的槽SL能够加强不可视化的作用,即使增大槽节距LX,也能够抑制检测电极图案61、伪图案63、64的识别。
[实施方式2的变形例8]
图28是用于说明图19中示出的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的变形例8的示意图。实施方式2的变形例8涉及的槽节距以像素节距的自然数倍(例如一倍)的节距配置。在实施方式2的变形例8的槽SL中,槽SL形成Z字线。从上述实施方式2、实施方式2的变形例1至实施方式2的变形例7中示出的副像素SPix是被称为双域(dual domain)像素的形状。副像素SPix不限于此,也可以是被称为疑似双域像素的图28中示出的形状。
[实施方式2的变形例9]
图29以及图30是表示实施方式2的变形例9涉及的触摸检测电极的排列的示意图。如上所述,触摸检测电极TDL包括:检测电极图案61、以及导通检测电极图案61之间的检测电极间导通部62。检测电极图案61和检测电极间导通部62包围非检测区域65的周围。在图29以及图30中,省略了上述槽SL的图示,但是为了将槽SL形成Z字线,检测电极图案61的非检测区域65侧的边界线66、伪电极TDD侧的边界线67的形状也形成Z字。
在图29中示出的电极图案61中,电极图案61的边界线66和边界线67形成在电极图案61的延伸方向(与上述扫描信号线GCL的延伸方向垂直的方向)上折返的线对称。并且,在图30中示出的电极图案61中,电极图案61的边界线66和边界线67具有平行的部位。因此,边界线66和边界线67之间的、与检测电极图案61的延伸方向垂直的方向(与上述扫描信号线GCL的延伸方向平行的方向)的宽度是相同程度。并且,图30中示出的检测电极图案61与图29中示出的检测电极图案61相比,能够降低部分的电气损失,并且能够降低触摸检测设备30面内的电阻特性的偏差。
<1-3.实施方式3>
接着,对实施方式3涉及的带有触摸检测功能的显示装置1进行说明。图31是用于说明根据实施方式3涉及的触摸检测电极的排列的亮度的变化的说明图。图32至图36是用于说明实施方式3涉及的触摸检测电极的排列和滤色器的色域的关系的示意图。并且,对与上述实施方式1以及实施方式2说明的构成要素相同的构成要素赋予相同的符号,并省略重复的说明。
上述滤色器32包括图31中示出的着色有红(R)、绿(G)、青(B)、白(W)这四色的色域32R、32G、32B、32W。滤色器32例如将着色有红(R)、绿(G)、青(B)、白(W)这四色的滤色器的色域周期性地排列,使着色有红(R)、绿(G)、青(B)、白(W)这四色的色域32R、32G、32B、32W对应于上述图10中示出的各副像素SPix,同时作为一组对应于像素Pix。
图31中示出的模式(a)示出实施方式1中记载的槽SL在着色有红(R)、绿(G)、青(B)、白(W)这四色的色域32R、32G、32B、32W中的青(B)色域32B中重合的状态。
图31中示出的模式(b)示出实施方式1中记载的槽SL在着色有红(R)、绿(G)、青(B)、白(W)这四色的色域32R、32G、32B、32W中的红(R)色域32R中重合的状态。
图31中示出的模式(c)示出实施方式1中记载的槽SL在着色有红(R)、绿(G)、青(B)、白(W)这四色的色域32R、32G、32B、32W中的绿(G)色域32G中重合的状态。
图31中示出的模式(d)示出实施方式1中记载的槽SL在着色有红(R)、绿(G)、青(B)、白(W)这四色的色域32R、32G、32B、32W中的白(W)色域32W中重合的状态。
图31中示出的模式(a)、(b)、(c)以及(d)能够以亮度低的Blow(低)至亮度高的BHigh(高)的顺序排列。因此,图32中示出的色域32R、32G沿着与扫描信号线GCL的延伸方向垂直的方向延伸,色域32B、32W每次越过扫描信号线GCL就交替配置。并且,槽SL是在扫描信号线GCL的延伸方向上以两个副像素SPix的节距以内折返的Z字线,槽节距以像素节距的自然数倍(例如一倍)的节距配置。
图33中示出的色域32R、32B在与扫描信号线GCL的延伸方向垂直的方向上每次越过扫描信号线GCL就交替配置,色域32G、32W每次越过扫描信号线GCL就交替配置。并且,槽SL是在扫描信号线GCL的延伸方向中以两个副像素SPix的节距以内折返的Z字线,槽节距以像素节距的自然数倍(例如两倍)的节距配置。
图34中示出的色域32R、32G、32B、32W沿着与扫描信号线GCL的延伸方向垂直的方向延伸。并且,槽SL是在扫描信号线GCL的延伸方向中以两个副像素SPix的节距以内折返的Z字线,槽节距以像素节距的自然数倍(例如一倍)的节距配置。
图35中示出的色域32R、32G沿着与扫描信号线GCL的延伸方向垂直的方向延伸,色域32B、32W每次越过扫描信号线GCL就交替配置。并且,槽SL是在扫描信号线GCL的延伸方向上以两个副像素SPix的节距以内折返的Z字线,槽节距以像素节距的自然数倍(例如一倍)的节距配置。并且,槽SL能够避免与影响最大的白(W)色域32W重合。通过这样的配置,如图31中示出的图案(d),通过提高亮度,增大槽SL的影响,能够抑制消弱不可视化的可能性。
图36中示出的色域32R、32B在与扫描信号线GCL的延伸方向垂直的方向上每次越过扫描信号线GCL就交替配置,色域32G、32W每次越过扫描信号线GCL就交替配置。并且,槽SL是在扫描信号线GCL的延伸方向上以一个副像素SPix的节距以内折返的Z字线,槽节距以像素节距的自然数倍(例如一倍)的节距配置。并且,槽SL能够避免与影响最大的白(W)色域32W重合。通过这样的配置,如图31中示出的图案(d),通过提高亮度,增大槽SL的影响,能够抑制消弱不可视化的可能性。
<1-4.变形例>
以上,列举出几个实施方式以及变形例对实施方式进行说明,但是本发明并不限定于这些实施方式等,可以进行各种变形。
在上述实施方式中,如上述实施方式1所示,对每一个驱动电极COML将驱动电极COML驱动并进行扫描,但是并不限定于此,作为替换,例如也可以在将规定数量的驱动电极COML驱动的同时,通过将驱动电极COML每次隔开一个来进行扫描。
并且,在上述各实施方式以及变形例涉及的带有触摸检测功能的显示装置1中,可以将使用FFS、IPS等各种横电场模式的液晶的液晶显示设备20和触摸检测设备30一体化而形成带有触摸检测功能的显示设备10。作为替换,带有触摸检测功能的显示设备10也可以将TN(Twisted Nematic:扭曲向列)、VA(Vertical Alignment:垂直配向)、ECB(Electrically Controlled Birefringence:电场控制双折射)等各种横电场模式的液晶和触摸检测设备一体化。
例如,带有触摸检测功能的显示装置1也可以使用纵电场模式的液晶。并且,在上述各实施方式中,虽然形成将液晶显示设备20和静电电容型的触摸检测设备30一体化的所谓in-cell类型,但是并不限定于此,作为替换,例如也可以将静电电容型的触摸检测设备安装于液晶显示设备。在该情况下,通过如上所述的构成,能够在降低干扰条纹的同时进行触摸检测。
<2.适用例>
接着,参照图37~图48对实施方式以及变形例所说明的带有触摸检测功能的显示装置1的适用例进行说明。图37~图48是示出适用本实施方式涉及的带有触摸检测功能的显示装置的电子设备的一例的视图。实施方式1、2、3以及变形例涉及的带有触摸检测功能的显示装置1能够适用于电视装置、数码照相机、笔记本型个人计算机、便携式电话等便携终端装置或者摄像机等所有领域的电子设备。换而言之,实施方式1、2、3以及变形例涉及的带有触摸检测功能的显示装置1能够适用于将从外部输入的影像信号或者在内部生成的影像信号作为图像或者影像进行显示的所有领域的电子设备。
(适用例1)
图37中示出的电子设备是实施方式1、2、3以及变形例涉及的带有触摸检测功能的显示装置1所适用的电视装置。该电视装置例如具有包括前面板511以及滤光玻璃512的影像显示画面部510,该影像显示画面部510是实施方式1、2、3以及变形例涉及的带有触摸检测功能的显示装置。
(适用例2)
图38以及图39中示出的电子设备是实施方式1、2、3以及变形例涉及的带有触摸检测功能的显示装置1所适用的数码照相机。该数码照相机例如具有:闪光用的发光部521、显示部522、菜单开关523以及快门按钮524,该显示部522是实施方式1、2、3以及变形例涉及的带有触摸检测功能的显示装置。
(适用例3)
图40中示出的电子设备表示实施方式1、2、3以及变形例涉及的带有触摸检测功能的显示装置1所适用的摄像机的外观。该摄像机例如具有:主体部531、设置于该主体部531的前方侧面的被摄物体拍摄用的透镜532、拍摄时的开始/停止开关533以及显示部534。并且,显示部534是实施方式1、2、3以及变形例涉及的带有触摸检测功能的显示装置。
(适用例4)
图41中示出的电子设备是实施方式1、2、3以及变形例涉及的带有触摸检测功能的显示装置1所适用的笔记本型个人计算机。该笔记本型个人计算机例如具有:主体部541、用于文字等的输入操作的键盘542以及显示图像的显示部543,显示部543是实施方式1、2、3以及变形例涉及的带有触摸检测功能的显示装置。
(适用例5)
图42~图48中示出的电子设备是实施方式1、2、3以及变形例涉及的带有触摸检测功能的显示装置1所适用的便携电话机。该便携电话机例如通过连结部(铰链部)553将上侧框体551和下侧框体552连结,该便携电话机具有:显示器554、副显示器555、闪光灯556以及照相机557,该显示器554或者副显示器555是实施方式1、2、3以及变形例涉及的带有触摸检测功能的显示装置。
<3.本发明的构成>
并且,本发明也能够形成以下的构成。
(1)一种带有触摸检测功能的显示装置包括:基板;多个像素电极,矩阵配置于与所述基板平行的面上;多个扫描信号线,沿着与所述基板的表面平行的面延伸,供给用于驱动所述像素电极的扫描信号;显示作用层,基于图像信号发挥图像显示作用;驱动电极,在相对于所述基板的表面的垂直方向上与所述像素电极相对,沿着与所述扫描信号线延伸的方向平行的方向延伸;以及多个触摸检测电极,在所述垂直方向上与所述驱动电极相对,且包括沿着与所述扫描信号线延伸的方向不同的方向延伸的透明导电体的检测电极图案;所述检测电极图案包括作为不具有所述透明导电体的区域的槽,多个所述槽在所述扫描信号线延伸的方向上以规定间隔的槽节距且沿着与所述扫描信号线不同的方向延伸,所述槽节距是多个所述像素电极被排列的规定的像素节距的自然数倍。
(2)在上述(1)中记载的带有触摸检测功能的显示装置中,所述触摸检测电极包括所述检测电极图案、以及不发挥电极作用的伪图案,所述伪图案包括作为不具有所述透明导电体的区域的多个槽,多个所述槽在所述扫描信号线延伸的方向上以规定的间隔的槽节距且沿着与所述扫描信号线不同的方向延伸,所述检测电极图案的槽节距和所述伪图案的槽节距相同。
(3)在上述(1)或(2)中记载的带有触摸检测功能的显示装置中,所述检测电极图案的槽是相对于与所述扫描信号线延伸的方向垂直的方向具有角度的直线在弯曲部折返的Z字线的形状。
(4)在上述(1)或(2)中记载的带有触摸检测功能的显示装置中,所述检测电极图案的槽是相对于与所述扫描信号线延伸的方向垂直的方向具有角度的直线在弯曲部折返的波状线的形状。
(5)在上述(3)或(4)中记载的带有触摸检测功能的显示装置中,在所述检测电极图案的槽中,相对于与所述扫描信号线延伸的方向垂直的方向具有角度的直线从所述垂直方向上看越过多个所述像素电极。
(6)在上述(3)或(4)中记载的带有触摸检测功能的显示装置中,所述带有触摸检测功能的显示装置还包括多个像素信号线,多个所述像素信号线沿着与所述基板的表面平行的平面延伸,且供给用于在所述像素电极显示图像的图像信号,所述弯曲部从所述垂直方向上看与所述像素信号线的一部分重合。
(7)在上述(3)或(4)中记载的带有触摸检测功能的显示装置中,所述带有触摸检测功能的显示装置还包括多个像素信号线,多个所述像素信号线沿着与所述基板的表面平行的面延伸,且供给用于在所述像素电极显示图像的图像信号,所述检测电极图案的槽从所述垂直方向上看沿着至少一部分的所述像素信号线延伸重合。
(8)在上述(3)或(4)中记载的带有触摸检测功能的显示装置中,所述弯曲部从所述垂直方向上看与所述扫描信号线的一部分重合。
(9)在上述(1)至(4)中任一个记载的带有触摸检测功能的显示装置中,所述带有触摸检测功能的显示装置还包括滤色器,所述滤色器在所述垂直方向上与所述显示作用层相对且具有以不同的颜色着色的多个色域,所述槽避开着色有白色的色域而配置。
(10)在上述(3)或(4)中记载的带有触摸检测功能的显示装置中,所述带有触摸检测功能的显示装置还包括将所述像素电极的缘部遮光的遮光层,所述槽从所述垂直方向上看与所述遮光层的一部分重合。
(11)在上述(3)至(4)中任一个记载的带有触摸检测功能的显示装置中,所述检测电极图案具有位于所述扫描信号线延伸的方向的两侧的边界线平行的部位。
(12)一种电子设备,包括能检测外部接近的物体的带有触摸检测功能的显示装置,其中,所述带有触摸检测功能的显示装置包括:基板;多个像素电极,矩阵配置于与所述基板平行的面上;多个扫描信号线,沿着与所述基板的表面平行的平面延伸,供给用于驱动所述像素电极的扫描信号;显示作用层,基于图像信号发挥图像显示作用;驱动电极,在相对于所述基板的表面的垂直方向上与所述像素电极相对,沿着与所述扫描信号线延伸的方向平行的方向延伸;以及多个触摸检测电极,在所述垂直方向上与所述驱动电极相对,且包括沿着与所述扫描信号线延伸的方向不同的方向延伸的透明导电体的检测电极图案;所述检测电极图案包括作为不具有所述透明导电体的区域的槽,多个所述槽在所述扫描信号线延伸的方向上以规定间隔的槽节距且沿着与所述扫描信号线不同的方向延伸,所述槽节距是多个所述像素电极被排列的规定的像素节距的自然数倍。
本发明电子设备包括带有触摸检测功能的显示装置,例如,其相当于电视装置、数码照相机、笔记本型个人计算机、摄像机或便携式电话等便携终端装置等。
在本发明的带有触摸检测功能的显示装置中,能给通过透明导电体的有无来抑制光的波长存在差异的可能性。因此,带有触摸检测功能的显示装置可以抑制原来显示的颜色偏差的可能性。
符号说明
1带有触摸检测功能的显示装置 2像素基板
3对向基板 6液晶层
10带有触摸检测功能的显示设备 11控制部
12栅极驱动器 13源极驱动器
14驱动电极驱动器 20液晶显示设备
21TFT基板 22像素电极
30触摸检测设备 31玻璃基板
32滤色器 35偏光板
40触摸检测部 42模拟LPF部
43A/D变换部 44信号处理部
45坐标提取部 46检测定时控制部
COML驱动电极 GCL扫描信号线
LC液晶元件 B显示期间
A触摸检测期间 Pix像素
R电阻 SGL像素信号线
TDL触摸检测电极 Tr TFT元件
Vcom驱动信号 Vdet触摸检测信号
Vdisp影像信号 Vpix像素信号
Vscan扫描信号

Claims (11)

1.一种带有触摸检测功能的显示装置,其特征在于,包括:
基板;
多个像素电极,以矩阵形式配置于与所述基板的表面平行的面;
多个扫描信号线,沿着与所述基板的表面平行的面延伸,供给用于驱动所述像素电极的扫描信号;
显示作用层,基于图像信号发挥图像显示作用;
驱动电极,在相对于所述基板的表面的垂直方向上与所述像素电极相对,沿着与所述扫描信号线延伸的方向平行的方向延伸;以及
多个触摸检测电极,在所述垂直方向上与所述驱动电极相对,且包括沿着与所述扫描信号线延伸的方向不同的方向延伸的透明导电体的检测电极图案;
所述检测电极图案包括作为不具有所述透明导电体的区域的一个或多个槽,
多个所述触摸检测电极的所述检测电极图案的所述槽在所述扫描信号线延伸的方向上以规定间隔的槽节距且沿着与所述扫描信号线延伸的方向不同的方向延伸,
所述槽节距是多个所述像素电极被排列的规定的像素节距的自然数倍,
所述检测电极图案的槽是相对于与所述扫描信号线延伸的方向垂直的方向具有角度的直线在弯曲部折返的Z字线的形状或波状线的形状,
所述带有触摸检测功能的显示装置还包括多个像素信号线,多个所述像素信号线沿着与所述基板的表面平行的面延伸,且供给用于在所述像素电极显示图像的像素信号,
所述弯曲部从所述垂直方向上看与所述像素信号线的一部分重合。
2.一种带有触摸检测功能的显示装置,其特征在于,包括:
基板;
多个像素电极,以矩阵形式配置于与所述基板的表面平行的面;
多个扫描信号线,沿着与所述基板的表面平行的面延伸,供给用于驱动所述像素电极的扫描信号;
显示作用层,基于图像信号发挥图像显示作用;
驱动电极,在相对于所述基板的表面的垂直方向上与所述像素电极相对,沿着与所述扫描信号线延伸的方向平行的方向延伸;以及
多个触摸检测电极,在所述垂直方向上与所述驱动电极相对,且包括沿着与所述扫描信号线延伸的方向不同的方向延伸的透明导电体的检测电极图案;
所述检测电极图案包括作为不具有所述透明导电体的区域的一个或多个槽,
多个所述触摸检测电极的所述检测电极图案的所述槽在所述扫描信号线延伸的方向上以规定间隔的槽节距且沿着与所述扫描信号线延伸的方向不同的方向延伸,
所述槽节距是多个所述像素电极被排列的规定的像素节距的自然数倍,
所述检测电极图案的槽是相对于与所述扫描信号线延伸的方向垂直的方向具有角度的直线在弯曲部折返的Z字线的形状或波状线的形状,
所述带有触摸检测功能的显示装置还包括多个像素信号线,多个所述像素信号线沿着与所述基板的表面平行的面延伸,且供给用于在所述像素电极显示图像的像素信号,
所述检测电极图案的槽从所述垂直方向上看沿着至少一部分的所述像素信号线延伸重合。
3.一种带有触摸检测功能的显示装置,其特征在于,包括:
基板;
多个像素电极,以矩阵形式配置于与所述基板的表面平行的面;
多个扫描信号线,沿着与所述基板的表面平行的面延伸,供给用于驱动所述像素电极的扫描信号;
显示作用层,基于图像信号发挥图像显示作用;
驱动电极,在相对于所述基板的表面的垂直方向上与所述像素电极相对,沿着与所述扫描信号线延伸的方向平行的方向延伸;以及
多个触摸检测电极,在所述垂直方向上与所述驱动电极相对,且包括沿着与所述扫描信号线延伸的方向不同的方向延伸的透明导电体的检测电极图案;
所述检测电极图案包括作为不具有所述透明导电体的区域的一个或多个槽,
多个所述触摸检测电极的所述检测电极图案的所述槽在所述扫描信号线延伸的方向上以规定间隔的槽节距且沿着与所述扫描信号线延伸的方向不同的方向延伸,
所述槽节距是多个所述像素电极被排列的规定的像素节距的自然数倍,
所述检测电极图案的槽是相对于与所述扫描信号线延伸的方向垂直的方向具有角度的直线在弯曲部折返的Z字线的形状或波状线的形状,
所述弯曲部从所述垂直方向上看与所述扫描信号线的一部分重合。
4.一种带有触摸检测功能的显示装置,其特征在于,包括:
基板;
多个像素电极,以矩阵形式配置于与所述基板的表面平行的面;
多个扫描信号线,沿着与所述基板的表面平行的面延伸,供给用于驱动所述像素电极的扫描信号;
显示作用层,基于图像信号发挥图像显示作用;
驱动电极,在相对于所述基板的表面的垂直方向上与所述像素电极相对,沿着与所述扫描信号线延伸的方向平行的方向延伸;以及
多个触摸检测电极,在所述垂直方向上与所述驱动电极相对,且包括沿着与所述扫描信号线延伸的方向不同的方向延伸的透明导电体的检测电极图案;
所述检测电极图案包括作为不具有所述透明导电体的区域的一个或多个槽,
多个所述触摸检测电极的所述检测电极图案的所述槽在所述扫描信号线延伸的方向上以规定间隔的槽节距且沿着与所述扫描信号线延伸的方向不同的方向延伸,
所述槽节距是多个所述像素电极被排列的规定的像素节距的自然数倍,
所述检测电极图案的槽是相对于与所述扫描信号线延伸的方向垂直的方向具有角度的直线在弯曲部折返的Z字线的形状或波状线的形状,
所述检测电极图案具有位于所述扫描信号线延伸的方向的两侧的边界线平行的部位。
5.一种带有触摸检测功能的显示装置,其特征在于,包括:
基板;
多个像素电极,以矩阵形式配置于与所述基板的表面平行的面;
多个扫描信号线,沿着与所述基板的表面平行的面延伸,供给用于驱动所述像素电极的扫描信号;
显示作用层,基于图像信号发挥图像显示作用;
驱动电极,在相对于所述基板的表面的垂直方向上与所述像素电极相对,沿着与所述扫描信号线延伸的方向平行的方向延伸;以及
多个触摸检测电极,在所述垂直方向上与所述驱动电极相对,且包括沿着与所述扫描信号线延伸的方向不同的方向延伸的透明导电体的检测电极图案;
所述检测电极图案包括作为不具有所述透明导电体的区域的一个或多个槽,
多个所述触摸检测电极的所述检测电极图案的所述槽在所述扫描信号线延伸的方向上以规定间隔的槽节距且沿着与所述扫描信号线延伸的方向不同的方向延伸,
所述槽节距是多个所述像素电极被排列的规定的像素节距的自然数倍,
所述带有触摸检测功能的显示装置还包括滤色器,所述滤色器在所述垂直方向上与所述显示作用层相对且具有以不同的颜色着色的多个色域,所述槽避开着色有白色的色域而配置。
6.根据权利要求5所述的带有触摸检测功能的显示装置,其特征在于,所述检测电极图案的槽是相对于与所述扫描信号线延伸的方向垂直的方向具有角度的直线在弯曲部折返的Z字线的形状。
7.根据权利要求5所述的带有触摸检测功能的显示装置,其特征在于,所述检测电极图案的槽是相对于与所述扫描信号线延伸的方向垂直的方向具有角度的直线在弯曲部折返的波状线的形状。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的带有触摸检测功能的显示装置,其特征在于,
所述触摸检测电极包括所述检测电极图案、以及不发挥电极作用的伪图案,
所述伪图案包括作为不具有所述透明导电体的区域的一个或多个槽,
多个所述触摸检测电极的所述检测电极图案的所述槽在所述扫描信号线延伸的方向上以规定的间隔的槽节距且沿着与所述扫描信号线延伸的方向不同的方向延伸,
所述检测电极图案的槽节距和所述伪图案的槽节距相同。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的带有触摸检测功能的显示装置,其特征在于,
在所述检测电极图案的槽中,相对于与所述扫描信号线延伸的方向垂直的方向具有角度的直线从所述垂直方向上看跨过一个或多个所述像素电极。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的带有触摸检测功能的显示装置,其特征在于,
所述带有触摸检测功能的显示装置还包括将所述像素电极的缘部遮光的遮光层,
所述槽从所述垂直方向上看与所述遮光层的一部分重合。
11.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1至5中任一项所述的带有触摸检测功能的显示装置。
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