CN104820529B - 带传感器的显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

根据一个实施方式,带传感器的显示装置,具有:一对触摸传感器用电极,将在一个方向上延伸的多个电极相互交叉地配置;以及显示面板,具备配置为矩阵状的多个显示元件、沿着所述显示元件排列的行延伸的多个栅极线、以及沿着所述显示元件排列的列延伸的多个源极线;所述显示面板具备的显示用的共通电极兼用作所述一对触摸传感器用电极中的1方的电极,所述触摸传感器用电极以自检方式驱动,所述显示面板的影像显示动作和所述触摸传感器用电极的驱动动作以分时的方式执行。

Description

带传感器的显示装置及其驱动方法

[0001] 相关申请的交叉参考

[0002]本申请基于并主张以下在先提出的日本专利申请NO. 2014-017113 (2014年1月31 曰)、N0_2014-261969 (2014年12月25日)的优先权并在此援引参考其全部内容

技术领域

[0003]本发明涉及带传感器的显示装置及其驱动方法。

背景技术

[0004]近年来,将被称为所谓的触摸面板的接触检测装置装设于液晶显示装置等显示装 置上,或者使触摸面板与显示装置一体化,在该显示装置上显示各种按钮图像等,从而能够 取代通常的机械式按钮进行信息输入的显示装置受到关注。具有这样的触摸检测功能的显 示装置由于不需要键盘、鼠标、小键盘(keypad)等输入装置,所以具有除了计算机以外、在 手机那样的移动信息终端等中也扩大使用的倾向。

[0005]作为触摸面板的方式,公知有使在一个方向上延伸的多个电极相互交叉地配置的 电容式触摸面板。在该触摸面板中,各电极分别与控制电路连接,通过从控制电路供给励磁 电流,从而能够检测外部接近物体。

[000<5]作为带触摸传感器的显示装置,除了在显示装置的显示面上形成触摸面板的所谓 on-cell型的显示装置以外,还提出了所谓in-cell型的显示装置,其中,将显示装置原本具 备的显示用的共通电极兼用作一对触摸传感器用电极中的一方,并将另一方的电极(触摸 检测电极)与该共通电极交叉地配置。

[0007]此外,作为检测触摸位置的方式,公知有互(Mutual)检方式以及自(Self)检方式。 在互检方式中,向一方的电极输入交流的驱动信号,通过对由于该驱动信号而在另一方的 电极上产生的检测信号进行处理来检测触摸位置。在自检方式中,向各个电极输入交流的 驱动信号,对在各个电极自身上产生的信号进行处理来检测触摸位置。

[0008] 另一方面,还采用如下高灵敏度的检测技术,即:检测触摸笔自身产生静电的被称 为有源笔(active pen)的触控笔(stylus pen),或者检测处于未与触摸面板接触的悬浮状 态的手指等。为了以这样的高灵敏度检测物体,使用自检方式而不是互检方式的场合在增 加。

发明内容

[0009] 本发明的目的在于,提供一种作为in-cell型的显示装置的能够适用自检方式的 带传感器的显示装置及其驱动方法。

[0010] —种带传感器的显示装置,具有:一对触摸传感器用电极(DETE、C0ME),将在一个 方向上延伸的多个电极相互交叉地配置;以及显示面板(PNL),具备:配置为矩阵状的多个 显示元件(PX)、沿着所述显示元件(PX)所排列的行延伸的多个栅极线⑹、以及沿着所述显 示元件(PX)所排列的列延伸的多个源极线(S);所述显示面板(PNL)具备的显示用的共通电 极(COME)兼用作所述一对触摸传感器用电极(DETE、COME)中的1方的电极;所述触摸传感器 用电极(DETE、C0ME)以自检方式驱动;所述显示面板(PNL)的影像显示动作和所述触摸传感 器用电极(DETE、C0ME)的驱动动作以分时的方式执行。

[0011] 一种带传感器的显示装置的驱动方法,该带传感器的显示装置,具有:一对触摸传 感器用电极(DETE、COME),将在一个方向上延伸的多个电极相互交叉地配置;以及显示面板 (PNL),具备:配置为矩阵状的多个显示元件(PX)、沿着所述显示元件(PX)所排列的行延伸 的多个栅极线⑹、以及沿着所述显示元件(px)所排列的列延伸的多个源极线(S);所述带 传感器的显示装置的驱动方法中,将所述显示面板(PNL)具备的显示用的共通电极(COME) 兼用作所述一对触摸传感器用电极(DETE、C0ME)中的1方的电极;以自检方式驱动所述触摸 传感器用电极(DETE、C0ME);以分时的方式执行所述显示面板(PNU的影像显示动作和所述 触摸传感器用电极(DETE、C0ME)的驱动动作。

附图说明

[0012] 在此参照附图说明实现本发明的各特征的总的构思。附图及其说明用于描述而非 限定本发明的实施方式。 _

[0013] 图1为表示第一实施方式的带传感器的显示装置中的显示装置的概略构成的图。

[0014] 图2为更详细地表示第一实施方式的带传感器的显示装置的结构的剖视图。

[0015] 图3A为用于说明第一实施方式的带传感器的显示装置中的自检方式的原理的图。

[0016] 图3B为用于说明第一实施方式的带传感器的显示装置中的自检方式的原理的图。

[0017] 图4A为用于说明第一实施方式的带传感器的显示装置中的自检方式的原理的图。

[0018] 图4B为用于说明第一实施方式的带传感器的显示装置中的自检方式的原理的图。

[0019] 图5为表示实现第一实施方式的带传感器的显示装置中的自检方式的基本电路的 例子的图。

[0020] 图6为表示第一实施方式的带传感器的显示装置的开关接通、断开的状态下的等 效_足各白勺图。

[0021] 图7为表示第一实施方式的带传感器的显示装置的电容的电压的变化波形、及比 较器的输出波形的图。 、

[0022] 图8为表示第一实施方式的带传感器的显不装置的互检方式的代表性的基本构成 的图。 、

[0023] 图9A为表示第一实施方式的带传感器的显示装置的传感器的概略构成的图。

[0024] 图9B为表示第一实施方式的带传感器的显不装置的传感器的概略构成的图。

[0025] 图10八〜图10B为用于说明第一实施方式的带传感器的显示装置的自检方式与互 检方式的驱动方法的图。 —

[0026] 图11为用于对第一实施方式的带传感器的显不装置的自检中的使感知灵敏度降 低的理由进行说明的图。 _

[0027] 图12为用于说明第一实施方式的带传感器的显不装置的自检中的使寄生电谷的

[0028] 图13A为用于说明第一实施方式的带传感器的显不装置的自检中的使寄生电谷的 影响减轻的其它方法的图。

[0029] 图13B为用于说明第一实施方式的带传感器的显示装置的自检中的使寄生电容的 影响减轻的其它方法的图。

[0030] 图14A为用于说明第一实施方式的带传感器的显示装置的自检中的使寄生电容的 影响减轻的其它方法的图。 _

[0031] 图14B为用于说明第一实施方式的带传感器的显示装置的自检中的使寄生电容的 影响减轻的其它方法的图。

[0032] 图15A为表示在第一实施方式之前研宂的带传感器的显示装置的传感器的共通电 极及检测电极的概略构成的平面图。 _

[0033] 图15B为表示第一实施方式的带传感器的显示装置的传感器的共通电极及检测电 极的概略构成的平面图。

[0034] 图16为表示第一实施方式的带传感器的显示装置的各动作模式下的信号切换所 涉及的电路构成的框图。

[0035] 图17为表示第一实施方式的带传感器的显示装置的自检模式下的动作的时序图。

[0036] 图18为表示第一实施方式的变形例的带传感器的显示装置的各动作模式下的信 号切换所涉及的电路构成的框图。

[0037] 图19为表示第一实施方式的其它变形例的带传感器的显示装置的各动作模式下 的信号切换所涉及的电路构成的框图。

[0038] 图20为表示第一实施方式的其它变形例的带传感器的显示装置的自检模式下的 动作的时序图。

[0039]图21A为表示第二实施方式的带传感器的显示装置中的传感器的概略构成的图。 [0040]图21B为表示第二实施方式的带传感器的显示装置中的传感器的概略构成的图。 [0041]图22为表示第二实施方式的带传感器的显示装置中的传感器的详细构成的图。 [0042]图23A是将第二实施方式的带传感器的显示装置中的传感器的详细构成放大表示 的图。

[0043]图23B是将第二实施方式的带传感器的显示装置中的传感器的详细构成放大表示 的图。

具体实施方式

[0044]下面参照附图说明各种实施方式。

[0045] 整体而目,根据一个实施方式,带传感器的显不装置具备:将在一个方向上延伸的 多个电极相互交叉地配置的一对触摸传感器用电极、以及显示面板;该显示面板具备:配置 为矩阵状的多个显示元件、沿着所述显示元件所排列的行延伸的多个栅极线、以及沿着所 述显示元件所排列的列延伸的多个源极线;所述显示面板具备的显示用的共通电极兼用作 所述一对触摸传感器用电极中的1方的电极,所述触摸传感器用电极以自检方式被驱动,所 述显示面板的影像显示动作和所述触摸传感器用电极的驱动动作按分时(time sharing) 的方式执行。

[0046][第一实施方式]

[0047]图1为表示第一实施方式的带传感器的显示装置DSP的显示装置概略构成的图。并 且,在第一实施方式中,显示装置是液晶显示装置。

[0048]显示装置具备显示面板PNL和从背面侧对显示面板PNL进行照明的背光BLT。并且, 在显示面板PNL上,设有包含配置为矩阵状的显示像素PX的显示部。

[0049]如图1所示,在显示部中,具备:多个沿着显示像素PX所排列的行延伸的栅极线G (Gl、G2-〇、多个沿着显示像素PX所排列的列延伸的源极线S(S1、S2...)、以及在栅极线G与 源极线S交叉的位置附近配置的像素开关SW。

[0050] 像素开关SW具备薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)。像素开关SW的栅极电 极与对应的栅极线G电连接。像素开关SW的源极电极与对应的源极线S电连接。像素开关SW 的漏极电极与对应的像素电极PE电连接。

[0051] 并且,作为驱动多个显示像素PX的驱动单元,设有栅极驱动器GD (左侧GD — L及右 侧GD—R)和源极驱动器SD。多个栅极线G与栅极驱动器GD的输出端子电连接。多个源极线S 与源极驱动器SD的输出端子电连接。

[0052] 栅极驱动器GD和源极驱动器SD配置在显示部的周围区域(边框)。栅极驱动器GD向 多个栅极线G依次施加导通电压,向与所选择的栅极线G电连接的像素开关SW的栅极电极供 给导通电压。栅极电极被供给导通电压的像素开关SW的源极电极-漏极电极间导通。源极驱 动器SD向多个源极线分别供给对应的输出信号。被供给到源极线S的信号,经由源极电极-漏极电极间导通了的像素开关SW,被施加于对应的像素电极PE。

[0053] 栅极驱动器GD和源极驱动器SD,通过在显示面板PNL的外部配置的控制电路CTR控 制动作。此外,控制电路CTR向后述的共通电极COME供给共通电压Vcom。并且,控制电路CTR 对背光BLT的动作进行控制。

[0054]图2为更详细地表示第一实施方式的带传感器的显示装置DSP的结构的剖视图。 [0055]带传感器的显示装置DSP具备显示面板PNL、背光BLT、第一光学元件0D1及第二光 学元件0D2。虽然在图示例中显示面板PNL是液晶显示面板,但是也可以是有机电致发光显 示面板等其它的平板。并且,图示的显示面板PNL,虽然具有与作为显示模式的横向电场模 式对应的构成,但是也可以具有与其它显示模式对应的构成。

[0056]显示面板PNL具备第一基板SUB1、第二基板SUB2以及液晶层LQ。第一基板SUB1与第 二基板SUB2以形成有规定的单元间隙的状态贴合。液晶层LQ被保持于第一基板SUB 1与第二 基板SUB2之间的单元间隙。

[0057]第一基板SUB1使用玻璃基板或树脂基板等具有透光性的第一绝缘基板10形成。第 一基板SUB1,在第一绝缘基板10的与第二基板SUB2对置的一侧具备源极线S、共通电极 C0ME、像素电极PE、第一绝缘膜11、第二绝缘膜12、第三绝缘膜13、第一取向膜AL1等。

[0058] 这里,像素电极PE及共通电极COME,与在这些电极间配置的液晶层的像素区域一 起构成显示像素,显示像素呈矩阵状配置于显示面板PNL。

[0059] 第一绝缘膜11配置在第一绝缘基板10之上。并且,虽然没有详述,在第一绝缘基板 10与第一绝缘膜11之间,配置有栅极线G、开关元件的栅极电极和半导体层等。源极线SB 成在第一绝缘膜11之上。此外,开关元件的源极电极、漏极电极等也形成在第一绝缘膜n之 上。在图示例中,源极线S平行于共通电极COME而在第二方向Y上延伸。

[0060] 第二绝缘膜12配置在源极线S及第一绝缘膜11之上。共通电极CCME形成在第二绝 缘膜12之上。在图示例中,共通电极COME由多个分段(segment)构成。共通电极COME的各分 段分别在第二方向Y上延伸,且隔开间隔在第一方向X上排列。这样的共通电极C0ME,由铟锡 氧化物(ITO)、铟锌氧化物(iZ0)等透明的导电材料形成。另外,在图示例中,虽然在共通电 极COME之上形成金属层ML而使共通电极COME低电阻化,但是也可以省略金属层ML。

[0061]第三绝缘膜13配置在共通电极COME、金属层ML及第二绝缘膜12之上。像素电极PE 形成在第三绝缘膜I3之上。各像素电极PE分别位于邻接的源极线S之间,与共通电极COME对 置。并且,各像素电极K在与共通电极COME对置的位置具有缝隙SL。这样的像素电极PE例如 由IT0、IZ0等透明的导电材料形成。第一取向膜AL1覆盖像素电极pE及第三绝缘膜13。

[0062]另一方面,第二基板SUB2使用玻璃基板、树脂基板等具有透光性的第二绝缘基板 20形成。第二基板SUB2,在第二绝缘基板20的与第一基板SUB1对置的一侧具备黑矩阵 (black matrix) BM、滤色器(color filter)〇卩1?、〇卩6、〇卩8、外覆层0(:、第二取向膜八12等。 [0063]黑矩阵BM形成在第二绝缘基板20的内面,划分各像素。滤色器CFR、CFG、CFB分别形 成在第二绝缘基板20的内面,它们的一部分与黑矩阵BM重叠。滤色器CFR例如是红色滤色 器,滤色器CFG例如是绿色滤色器,滤色器例如是蓝色滤色器。外覆层0C覆盖滤色器CFR、 CFG、CFB。外覆层0C由透明树脂材料形成。第二取向膜AL2覆盖外覆层0C。

[0064] 检测电极DETE形成在第二绝缘基板20的外表面。该检测电极DETE在与共通电极 COME的各分段交叉的方向上延伸,在图示例中是在第一方向X上延伸。这样的检测电极DETE 例如由ITO、IZ0等透明的导电材料形成。

[0065] 背光BLT配置在显示面板PNL的背面侧。作为背光BLT,可以适用各种形态,利用发 光二极管(LED)作为光源的形态或利用冷阴极管(CCFL)的形态等都可以适用,省略详细结 构的说明。

[0066] 第一光学元件0D1配置在第一绝缘基板10与背光BLT之间。第二光学元件0D2配置 在检测电极DETE之上。第一光学元件0D1及第二光学元件0D2分别至少包含偏光板,根据需 要也可以包含相位差板。

[0067] 接着,对在第一实施方式的带传感器的显示装置DSP中使用的触摸传感器进行说 明。作为对上述那样的使用者的手指或笔与触摸面板的接触或接近进行检测的方式,有自 检方式和互检方式。以下对各检测方式的原理进行说明。

[0068] 〈自检方式〉

[0069] 图3A、图3B、图4A、图4B是用于说明第一实施方式的带传感器的显示装置DSP的自 检方式的原理的图。 _

[0070] 图3A、图3B示出了用户的手指未触摸到触摸面板的状态。图3A示出了通过控制开 关SWe将电源Vdd与检测电极DETE连接、且检测电极DETE没有与电容器Ccr连接的状态。在该 状态下,检测电极DETE具有的电容Cxi被充电。图3B示出了通过控制开关SWe使电源Vdd与检 测电极DETE之间的连接断开、且将检测电极DETE与电容器Ccr连接的状态。在该状态下,电 容Cxi的电荷经由电容器Ccr放电。 _ 、

[0071] 图4A、图4B示出了用户的手指接触到触摸面板的状态。图4A示出了通过控制开关 SWe将电源Vdd与检测电极DETE连接、且检测电极DETE没有与电容器Ccr连接的状态。在该状 态下,不仅是检测电极DETE具有的电容Cxi被充电,由与检测电极DETE接近的使用者的手指 产生的电容Cx2也被充电。图4B示出了通过控制开关SWe使电源Vdd与检测电极DETE断开、且 将检测电极DETE与电容器Ccr连接的状态。在该状态下,电容Cxi的电荷与电容Cx2的电荷经 由电容器Ccr放电。

[0072]这里,相对于图3B所示的放电时(手指相对于面板为非接触状态)的电容Ccr的电 压变化特性,图4B所示的放电时(手指相对于面板为接触状态)的电容Ccr的电压变化特性 由于电容Cx2的存在而明显不同。因此,在自检方式中,利用电容Ccr的电压变化特性因电容 Cx2的有无而不同这一点来判定有无手指等的操作输入。

[0073]图5是表示实现第一实施方式的带传感器的显示装置DSP的自检方式的基本电路 的例子的图。

[0074] 检测电极DETE,连接于分压用的电容Cr的一方的端子,并且连接于比较器C0MP的 一方的输入端子。检测电极DETE具有自电容Cx。向具有自电容Cx的检测电极DETE,例如经由 带传感器的显示装置DSP的自感知(self-sensing)脉冲端子TSSP供给来自触控IC (touch IC) (TP —1C)的自感知脉冲(SSP),在第一实施方式中,例如将开关SW2及SW3的通/断信号作 为自感知脉冲(SSP)。比较器C0MP的另一方的输入端子与比较电压Vref的供给端子连接。

[0075] 并且,以下为简化说明而将检测电极DETE设为具备电容Cx的电容器Cx进行说明。

[0076] 电容Cr的另一方的端子经由开关SW1而与电压Vcc的电源线连接。并且,电容Cr的 另一方的端子经由电阻Rc而与电容Cc的一方的端子连接。电容Cc的另一方的端子与基准电 位(例如接地电位)连接。

[0077] 开关SW2连接在电容Cr的另一方的端子与基准电位间,开关SW3连接在电容Cr的一 方的端子与基准电位间。开关SW1、SW2、SW3及比较器C0MP设在控制电路内。

[0078] 下面对动作进行说明。开关SW1能够以一定的周期接通,对电容Cc进行充电。对电 容Cc充电时,开关SW2、SW3断开。当对电容Cc进行了充电,则开关SW1、SW2、SW3全部断开,保 持电容Cc的电荷。

[0079] 接着,开关SW2、SW3接通一定时间(并且开关SW1维持断开)。这样,电容Cr、Cx的大 部分电荷放电,并且电容Cc的电荷的一部分经由电阻Rc放电。

[0080] 接着,开关SW1、SW2、SW3全部断开。这样,电容Cc的电荷向电容Cr、Cx移动。接着,将 电容Cx的电压Vx在比较器C0MP中与比较电压(或阈值电压)Vref进行比较。

[0081] 图6为表示第一实施方式的带传感器的显示装置DSP的开关SW1、SW2、SW3接通、断 开的状态下的等效电路的图。

[0082] 如图6的等效电路所示,开关SW1、SW2、SW3全部为断开状态时,电容Cc的电荷向电 容Cr、Cx移动,接着,将电容Cx的电压Vx的变化在比较器C0MP中与比较电压Vref反复进行 比较。

[0083] g卩,反复执行以下动作。开关SW2、SW3接通一定时间(并且开关SW1维持断开)。这 样,电容Cr、Cx的大部分电荷放电,并且电容Cc的电荷的一部分经由电阻Rc放电。然后,开关 SW1、SW2、SW3全部断开。这样,电容Cc的电荷向电容Cr、Cx移动。

[0084] 电压Vr、Vc、Vx与电容Cr、Cc、Cx的关系用下式⑴一⑶表示。

[0085] Vc = Vr+Vx • • • • (1)

[0086] Vr:Vx= (1/Cr) : (1/Cx) • • • • (2)

[0087] Vx= (CV(Cr+Cx)) XVc • • ••⑶

[0088] 如上所述,经由开关SW1将电容Cc充电至电压Vc后,当开关SW1、SW2反复进行接通 和断开时,Vc的电压Vc逐渐降低,Cx的电压Vx也降低。该动作、即在电容Cc充电至电压Vc后、 开关SW2、SW3反复进行接通和断开的动作,持续进行到电压Vx变得比阈值电压Vref小为止。

[0089] 图7为表示第一实施方式的带传感器的显示装置DSP的电容Cc的电压Vc的变化波 形、和比较器C0MP的输出波形的图。图7所示的坐标中横轴表示时间、纵轴表示电压。

[0090] 开关SW1接通时,电容Cc的电压Vc按照电容Cc与电阻Rc的时间常数被充电直到成 为电压Vcc。其后,开关SW1、SW2、SW3全部成为断开状态,电容Cc的电荷向电容Cr、Cx移动。接 着,将电容Cx的电压Vx的变化在比较器C0MP中与比较电压Vref进行比较。

[0091] 电压Vc的变化特性或变换程度根据电容Cr与Cx的合计值变化。也就是说,电容Cc 与Cr的合计值越大,当开关SW2及开关SW3断开时从电容Cc向电容Cr及电容Cx移动的电荷的 量就越大,因此电压Vc降低的程度也越大。并且,电容Cx的值根据用户的手指与检测电极 DETE的接近程度而不同。

[0092] 因此,如图7所示,在用户的手指离检测电极DETE远的情况下,成为伴随着缓和的 变化的特性VCP1,在用户的手指离检测电极DETE近的情况下,成为伴随着急速的变化的特 性VCP2。用户的手指离检测电极DETE近的情况下,与远离时相比,Vc的降低率大,这是由于 电容Cc的值因手指的电容而增加的缘故。

[0093] 比较器C0MP,与开关SW2、SW3的反复通断同步地,将电压Vr和阈值电压Vref进行比 较。并且,在Vr > Vref时,比较器C0MP取得输出脉冲。但是,在成为Vr < Vref时比较器C0MP将 输出脉冲停止。

[0094] 比较器C0MP的输出脉冲被未图示的计测电路或计测应用程序监视。即,在对电容 Cc进行一次充电后,执行上述的开关SW2、SW3的短期间的反复放电,反复计测电压Vr的值。 此时,既可以计测比较器C0MP的输出被取得的期间(MP1或MP2),也可以计测比较器C0MP的 输出脉冲数(从电容Cc充电后到成为Vr<Vth为止的脉冲数)。

[0095] 在用户的手指离检测电极DETE远的情况下期间长,在用户的手指离检测电极DETE 近的情况下期间短。或者,在用户的手指离检测电极DETE远的情况下,比较器COMP的输出脉 冲数多,在用户的手指离检测电极DETE近的情况下,比较器C0MP的输出脉冲数少。

[0096]因此,能够根据检测脉冲的电平来判断手指与触摸面板的平面的接近度。并且,同 时通过将检测电极排列为二维(矩阵),从而能够检测出手指在触摸面板的平面上的二维位 置。

[0097]另外,虽然如上所述地检测到用户的手指是否对检测电极DETE产生了影响,但是 其检测时间是例如几百us至几ms的级别(order)。

[0098] <互检方式>

[0099]图8为表示第一实施方式的带传感器的显示装置DSP的互检方式的代表性的基本 构成的图。利用了共通电极COME和检测电极DETE。共通电极COME包括多个条状共通电极 Cornel、Come2、Come3 •…。该多个条状共通电极Cornel、Come2、Come3 •…在扫描(驱动)方向 (Y方向或X方向)上排列。

[0100] 另一方面,检测电极0£了£包括多个条状检测电极〇6161、〇6七62、〇6163、-.’(比条 状共通电极细)。该多个条状检测电极〇6七61、〇6七62、〇6七63、--在与条状共通电极(:011161、 Come2、Come3* • ••正交的方向(X方向或Y方向)上排列。

[0101] 共通电极⑶ME和检测电极DETE隔开间隔地配置。因此,在多个条状共通电极 Cornel、Come2、Come3 •…与多个条状检测电极Detel、Dete2、Dete3、…•之间基本地存在电 容Cc。

[0102] 多个条状共通电极(:011161、(:011162、(:011163..’’以规定的周期通过驱动脉冲了\被扫 描。现在,假设与条状检测电极Dete2接近而存在用户的手指。这样,当向条状共通电极 Come2供给了驱动脉冲时,从条状检测电极Dete2,取得与从其它条状检测电极取得的脉冲 相比电平(level)较低的脉冲。检测线监视来自Tx电极的边缘(fringing)电场,具有当手指 这样的导电体接近时将该边缘电场屏蔽的效果。由于边缘电场被屏蔽,从而检测线的检测 电位降低。

[0103] 在互检中,能够将该检测电位的差作为位置(position) DETP的检测脉冲 (detection pulse)来处理。

[0104]上述的电容Cx在用户的手指离检测电极DETE近和远时不同。因此,检测脉冲的电 平也在用户的手指离检测电极DETE近和远时不同。因此,能够根据检测脉冲的电平来判断 手指与触摸面板的平面的接近度。当然,根据驱动脉冲Tx的电极驱动定时、和检测脉冲的输 出定时,能够检测出手指在触摸面板的平面上的二维位置。

[0105]图9A、图9B为表示第一实施方式的带传感器的显示装置DSP的传感器的概略构成 的图。图9A表示带传感器的显示装置DSP的剖视图,图9B示出了表示传感器的构成的平面 图。

[0106]如图9A所示,带传感器的显示装置DSP具备阵列基板AR、对置基板CT、以及被保持 于阵列基板AR和对置基板CT之间的液晶层LQ。

[0107]另外,以下为了简化说明,将上述的条状共通电极Comel、Come2、Come3_ • ••表述为 共通电极COME。并且,将条状检测电极Detel、Dete2、Dete3、• • ••表述为检测电极DETE。

[0108] 阵列基板AR具备TFT基板10和共通电极COME JFT基板10具备玻璃等的透明绝缘基 板、未图示的开关元件、源极配线和栅极配线等各种配线、以及将它们覆盖的作为绝缘膜的 平坦化层。共通电极COME被在TFT基板10上配置的绝缘层覆盖。共通电极COME例如配置为在 第一方向上延伸并且在与第一方向正交的第二方向上排列多个的条状。共通电极COME例如 由HO (Indium Tin Oxide:铟锡氧化物)或IZ0 (Indium zinc oxide:铟锡氧化物)等的透明 电极材料形成。在本实施方式中,共通电极COME也用作传感器用驱动电极。

[0109]对置基板CT具备玻璃等的透明绝缘基板20、滤色器CF、检测电极DETE以及偏光板 PL。滤色器CF配置在透明绝缘基板20上。滤色器CF被外覆层0C覆盖。检测电极DETE配置在透 明绝缘基板20的外侧(与滤色器CF相反的一侧)的主面。检测电极DETE在与共通电极COME延 伸的方向(第一方向)大致正交的方向(第二方向)上延伸,并且配置为在第一方向上排列多 个的条状。检测电极DETE例如由H0、IZ0等的透明电极材料形成。偏光板PL配置在检测电极 DETE上(透明绝缘基板20的与滤色器CF相反的一侧)。

[0110]图9B为用于说明上述的共通电极COME和检测电极DETE的一个构成例的图。在第一 实施方式的带传感器的显示装置DSP中,能够切换使用自检方式和互检方式。并且,在自检 方式中,共通电极⑶ME和检测电极DETE分别检测第二方向及第一方向的接触(或接近)位 置。并且,在互检方式中,向共通电极COME输入驱动脉冲,从检测电极DETE得到检测脉冲。另 夕卜,对于将共通电极COME及检测电极DETE向自检方式和互检方式切换的方法及检测驱动方 法将在后面叙述。

[0111]并且,在第一实施方式的带传感器的显示装置DSP的传感器电极(共通电极COME及 检测电极DETE)的构成中,特征在于共通电极COME为纵向共通结构。对于其详细的内容将在 后面叙述。

[0112]图10A〜图10B为用于说明第一实施方式的带传感器的显示装置DSP的自检方式和 互检方式的驱动方法的图。如上所述,由于在影像显示中使用的共通电极C(ME也被共用作 触摸位置检测用的电极,因此按照分时的方式驱动影像显示动作和触摸位置检测动作。 [0113] 在图10A所示的互检方式中,分别对显示影像的期间和检测触摸位置的期间进行 分割,将被分割了的影像显示期间和被分割了的触摸位置检测期间交替反复而构成1个帧 期间。即,在将与选择RGB这3色的信号(SELR/G/B)对应而输出每个颜色的影像信号(SIGn) 的动作对分割后的多个显示行执行后,执行向分割后的多个共通电极COME输入驱动脉冲Tx 的互检动作。并且,将该动作对分割后的多个显示行和多个共通电极COME依次反复执行。

[0114] 在图10B所示的自检方式中,在显示了 1帧的影像之后,向所有共通电极COME输入 驱动脉冲而执行自检动作。即,在将与选择RGB这3色的信号(SELR/G/B)对应而输出每个颜 色的影像信号(SIGn)的动作对所有显示行执行后,将所有共通电极COME作为对象来输入驱 动脉冲而执行自检动作。

[0115] 另外,在自检方式中不进行分割而总括地进行感知动作是因为,通过统一取得感 知数据而能够提高感知的灵敏度。但是,与互检方式相比,由于自检方式是能够以高灵敏度 进行感知的方式,因此也可以不局限于图10B的方式而按照图10A所示的分割方式进行感 知。

[0116]图11是用于对使第一实施方式的带传感器的显示装置DSP的自检中的感知灵敏度 降低的理由进行说明的图。

[0117]如上所述,在自检方式中,手指与电极之间的电容Cx2对检测灵敏度造成影响。这 里,如图11所示,由于共通电极C(ME与源极线S、栅极线G接近配置,因此与源极线S、栅极线G 之间的寄生电容非常大,由于该电容的膜厚差及温度等所带来的偏差,会产生大的误差,导 致检测灵敏度降低。并且,由于大的寄生电容的存在,无法以所希望的响应性良好的波形来 驱动共通电极COME,所以难以将共通电极COME用于自检方式。

[0118]图12为用于说明减轻第一实施方式的带传感器的显示装置DSP的自检中的寄生电 容的影响的方法的图。

[0119]如图12所示,设置与栅极线G连接的开关、与源极线S连接的开关,在触摸位置检测 期间中使开关为开状态并使栅极线G和源极线S为浮置状态。由此,能够在理论上消除寄生 电容的影响而以所希望的波形来驱动共通电极COME。

[0120]图13A、图13B为用于说明减轻第一实施方式的带传感器的显示装置DSP的自检中 的寄生电容的影响的其它方法的图。

[0121]如图13A所示,设置与栅极线G连接的开关、与源极线S连接的开关,在触摸位置检 测期间中使与栅极线G连接的开关为开状态并使栅极线G为浮置状态。并且,如图13B所示, 向源极线S输入与共通电极COME的检测波形同步的相同波形。由此,能够使寄生电容的影响 降低而以所希望的波形来驱动共通电极COME。

[0122]另外,输入与驱动波形同步的相同波形的源极线S,优选使输入了驱动波形的共 通电极C(ME与源极线在物理上短路地驱动。COME电极的电阻通常由透明电极(IT〇、IZ〇)等 制成,与由金属形成的源极电极相比电阻高。通过短路地进行驱动而使COME配线的电阻降 低,由于电阻降低而具有省电等优点。并不局限于此,对于不与输入了检测波形的共通电极 COME对应的源极线S,也可以输入与驱动波形同步的相同波形。

[0123] 图14A、图14B是用于说明减轻第一实施方式的带传感器的显示装置DSP的自检中 的寄生电容的影响的其它方法的图。

[0124] 如图14A所示,设置与栅极线G连接的开关及与源极线S连接的开关,而在触摸位置 检测期间中,与栅极线G、源极线S连接的开关设为闭状态。即,不使源极线S及栅极线G为浮 置状态。并且,如图14B所示,向栅极线G、源极线S输入与共通电极COME的驱动波形同步的相 同波形。由此,能够以所希望的波形来驱动共通电极COME。另外,对栅极线G进行驱动的信号 设为开关晶体管能够维持截止(off)状态的电位的波形。这是为了防止按每个像素设置的 开关晶体管成为导通(on)状态而在液晶显示像素中产生漏电从而导致显示画质恶化。

[0125] 另外,对于输入与驱动波形同步的相同波形的源极线S而言,可以向与输入了驱动 波形的共通电极COME对应的源极线S输入,不限于此,对于不与输入了驱动波形的共通电极 COME对应的源极线S也可以输入与驱动波形同步的相同波形。

[0126] 图15A为表示在第一实施方式之前研宄的带传感器的显示装置DSP的传感器的共 通电极及检测电极的概略构成的平面图。图15B为表示第一实施方式的带传感器的显示装 置DSP的传感器的共通电极及检测电极的概略构成的平面图。

[0127] 在图15A中,共通电极C(ME和源极线S相互正交地设置。因此,在自检方式中,由于 来自共通电极COME的配线被向图的左右方向引出,因此在左右的边框部设有共通电极COME 驱动用的IC (Block Scanner:块扫描器),边框部变大。但是,在图15B的第一实施方式的带 传感器的显示装置DSP中,共通电极COME与源极线S平行地设置。因此,来自共通电极COME的 配线能够向图的FPC侧(源极线S的延伸方向)方向引出。因此,不需要在左右的边框部设置 触摸驱动用的IC (Block Scanner),能够减小边框部。

[0128] 并且,在将显示用的共通电极作为自检方式的电极使用时,需要新设置用于从共 通电极取出检测信号的配线。因此,液晶元件的边框大幅扩展,与从母板(mother sheet)取 得的液晶数量的降低、设备的设计所引起的窄边框的需求相悖。

[0129] 在第一实施方式中,来自共通电极COME的传感器配线,不经由边框而输入在阵列 基板AR的FPC侧(源极线S的延伸方向)设置的切换部40。该切换部40根据显示部的动作模式 (显示模式、互检模式、自检模式)切换与共通电极COME连接的信号线。并且,切换部40经由 FPC (Flexible Print Circuit:柔性印刷电路)而与在检测电极DETE的下方设置的触摸处 理用的IC (TP — 1C)连接。并且,来自检测电极DETE的传感器配线也与触控IC (TP — 1C)连接。 这样,在第一实施方式中,左右配置的触摸驱动用的IC (Block Scanner)也可以取消,与图 15A的构成相比能够使边框进一步变窄。

[0130] 并且,在第一实施方式中,构成为,在触摸检测期间共通电极COME与源极线S并联 电连接。对于其详细的构成将在后面叙述。其结果是能够降低传感器线即共通电极CCME的 电阻。

[0131] 接着,对实现上述的传感器驱动动作的电路的构成和动作进行说明。

[0132] 图16是表示第一实施方式的带传感器的显示装置DSP的各动作模式下的信号切换 所涉及的电路的构成的框图。

[0133] 如上所述,共通电极C(ME在纵向(第二方向Y)上延伸,并且在横向(第一方向X)上 隔开间隔排列。即,如果将1个共通电极COME作为1个块,则在第一方向X上设有多个块的共 通电极COME。并且,1个共通电极COME对应多个像素。即,使1个块的像素群与1个块的共通电 极COME对应起来。在图16中记载有j块的共通电极COME和j块的像素群、(j+1)块的共通电极 COME和(j+1)块的像素群。

[0134]如图16所示,向像素供给影像信号的源极线S,经由源极线浮置部31而与各像素连 接。在源极线浮置部31,按每个源极线设置使源极线S断/接的开关,这些开关的开闭动作被 源极线断/接信号SELKSEL2控制。另外,虽然在图16中记载了 1根源极线S与2列像素连接的 2选择式的构成,但是不局限于该方式,对于1选择式、3选择式等选择数可以采用任意的方 式。通过利用开关使源极线S开放,源极线成为浮置状态。

[0135]如图16所示,栅极线G向栅极线浮置部30输入。并且,向栅极线浮置部30输入栅极 关断信号(Gate_0ff)。在栅极线浮置部3〇,按每个像素行设置1个AND电路,栅极信号与栅极 关断信号(Gate_0ff)的逻辑与(AND)作为输出信号被输入第一方向X的像素。在第一实施方 式中,通过栅极关断信号(Gate_0ff)接通(on),栅极线G成为浮置状态。

[0136]另外,虽然在图16中为了便于说明而记载了关于2个像素行和2个块的构成,但是 源极线浮置部31和栅极线浮置部30对全部的块和全部的像素行构成。

[0137]接着,对图16的下部所示的电路的构成进行说明。

[0138] j块的共通电极COME与j块模式切换开关41 j、42j的一端连接。j块模式切换开关 41 j的另一端与触控IC (TP — 1C)连接。j块模式切换开关41j在自检模式时根据自模式信号 (Self_EN)而被设为连接状态。即,在自检模式时,经由自感知脉冲端子(TSSP)将来自触控 IC (TP—1C)的自感知脉冲(SSP)向共通电极COME供给。其结果是触控IC (TP —1C)能够将共 通电极COME作为自检传感器直接控制。

[0139]另一方面,j块模式切换开关42 j在互检模式或影像显示模式时根据自模式信号 (Self_EN)而被设为连接状态。j块模式切换开关42j的另一端经由j块直流选择开关43j而 与直流驱动信号(VC0MDC)的供给线连接,并且,经由j块交流选择开关44 j而与交流驱动信 号(TSVC0M)的供给线连接。j块直流选择开关43j,在影像显示模式时被j块选择部45j设为 连接状态,向共通电极COME供给直流驱动信号(VC0MDC) 块交流选择开关44j,在互检模式 时被j块选择部45j设为连接状态,向共通电极COME供给交流驱动信号(TSVC0M)、即驱动脉 冲Tx。

[0140] j块选择部45j由移位寄存器和输出缓存构成,在互检模式时,使输入的直流选择 信号(VC0MSEL)与时钟(未图示)同步地移位。在该直流选择信号(VC0MSEL)被输入下一级的 (j+1)块选择部45j+1之前使j块交流选择开关44j为连接状态。通过这样,选择输入驱动脉 冲Tx的共通电极COME。

[0141] 另外,(j+1)块的电路构成与上述j块的电路构成是同样的而省略其说明。

[0142] 图17为表示第一实施方式的带传感器的显示装置DSP的自检模式下的动作的时序 图。

[0143] 在作为触摸检测模式而选择了自检模式的情况下,当在时刻T1触摸检测期间开 始,则对影像显示信号Sn设定预充电电压。此时,由于源极线断/接信号SEL1、SEL2成为接通 (on)状态,因此源极线S被施加预充电电压(例如低电平电压)。这是为了在因驱动波形使共 通电极COME振动时,除去源极线S的残留电压的影响。

[0144] 在时刻T2,使源极线断/接信号SELUSEL2为断开(off)状态。由此源极线S成为浮 置状态。另一方面,在时刻T2,栅极关断信号(Gate_Off)成为接通状态。其结果是栅极线G成 为浮置状态。另外,在时刻T2,自模式信号(Self_EN)成为接通状态。其结果是,全部块的模 式切换开关41成为导通状态(模式切换开关42为切断状态),共通电极C(ME与外部的触控1C (TP-IC)连接。触控IC (TP-IC)对各个共通电极COME经由自感知脉冲端子(TSSP)直接输入自 感知脉冲(SSP),执行检测动作。

[0145] 在时刻T3,当触摸检测期间结束(显示期间开始),则栅极关断信号(Gate_0ff)成 为关断状态而栅极G的浮置状态结束。并且,自模式信号(Self_EN)成为断开状态,开关被切 换为,向共通电极COME施加直流驱动信号(VC0MDC)。另外,源极线断/接信号SELUSEL2成为 接通状态,源极线S与像素连接,源极线S的浮置状态解除。

[0146] 图18是表示第一实施方式的变形例的带传感器的显示装置DSP的各动作模式下的 信号切换所涉及的电路的构成的框图。

[0147] 在图18所示的电路中,与图16的电路不同,自模式信号(Self_EN)也被输入到块选 择部45。并且,仅设置模式切换开关41,不设置模式切换开关42。块选择部45,在自模式信号 (Self_EN)成为接通状态时,使直流选择开关43及交流选择开关44为开放状态。另一方面, 在自模式信号(Self_EN)成为接通状态时,模式切换开关41成为导通状态,共通电极COME与 外部的触控IC (TP-IC)连接。该变形例涉及的电路的动作与图16所示的电路的动作是同样 的而省略其说明。根据该变形例的电路,能够削减开关的个数。

[0148] 图19为表示第一实施方式的其它变形例的带传感器的显示装置DSP的各动作模式 下的信号切换所涉及的电路的构成的框图。在图19中,还设有在触摸检测期间与源极线S和 共通电极COME并联的电路。对与第一实施方式相同的部位赋予相同符号而省略其详细说 明。在图19中为了说明的简要而仅记载有j块的电路,但是其它块的电路也是同样的构成。 另外,图19所示的开关的接点示出了自检模式下的状态。

[0149] 共通电极COME在纵向(第二方向Y)上延伸,并且在横向(第一方向X)上隔开间隔排 列。即,如果将1个共通电极COME设为1块,则在第一方向X上设有多个块的共通电极COME。并 且,1个共通电极COME对应于多个像素。即,使1个块的像素群与1个块的共通电极C0ME对应 起来。

[0150]向像素供给影像信号的源极线S,经由源极线浮置部31而与各像素连接。在源极线 浮置部31,按每个源极线设置使源极线S断/接的开关,这些开关的开闭动作被源极线断/接 信号SEL1、SEL2控制。

[0151]并且,在图19中,在共通电极COME的上部,经由源极线连接部50连接着直流驱动信 号(VC0MDC)。在源极线连接部5〇设有开关,该开关根据直流选择信号(VC0MSEL),对是向共 通电极COME供给直流驱动信号(VC0MDC)、还是将源极线S与共通电极COME并联进行切换。在 图19所示状态下,不对共通电极COME供给直流驱动信号(VC0MDC),源极线S与共通电极COME 连接。

[0152]栅极线G被输入栅极线浮置部30。并且,向栅极线浮置部30输入栅极关断信号 (Gate一Off)。在栅极线浮置部30,按每行设置AND电路,栅极信号与栅极关断信号(Gate_ Off)的逻辑与(AND)作为输出信号而被输入第一方向X的像素。在第一实施方式的其它变开^ 例中,通过栅极关断信号(Gate_0ff)的接通(on),栅极线G成为浮置状态。

[0153]接着,对图19的下部所示的电路的构成进行说明。

[0154] j块的共通电极COME与j块模式切换开关41 j的一端连接。j块模式切换开关41 j的 另一端与触控IC(TP-IC)连接。j块模式切换开关41j在自检模式时通过自模式信号(Self_ EN)而被设为连接状态。即,在自检模式时,经由自感知脉冲端子(TSSP)将来自触控IC (Tp-IC)的自感知脉冲(SSP)向共通电极COME供给。其结果是触控IC (TP-IC)能够将共通电极 COME作为自检传感器直接控制。

[0155]并且,j块的共通电极COME与直流选择开关46的一端连接。直流选择开关46被直流 选择信号(VC0MSEL)切换。在检测模式时,直流选择开关46将开关切换以使共通电极COME与 源极线S连接,在影像显示模式时,直流选择开关46将开关切换以使得向共通电极COME输入 直流驱动信号(VC0MDC)。

[0156]因此,在自检模式时,源极线S与j块共通电极C0ME,经由源极线连接部50及直流选 择开关46并联电连接,因此自感知脉冲(SSP)被同时向源极线S和j块共通电极COME施加。并 且,此时,如图19所示,j块共通电极⑶ME经由j块接地选择开关47 j而与接地线(TSIG1、 TSIG2、TSIG3)连接。

[0157]另一方面,在互检模式时,j块交流选择开关44 j切换为连接状态,j块接地选择开 关47j开放。其结果是向共通电极COME供给交流驱动信号(TSVC0M)、即驱动脉冲Tx。

[0158] j块选择部45j由移位寄存器和输出缓存构成,在互检模式时,使输入的直流选择 信号(VC0MSEL)与时钟(未图示)同步地移位。在该直流选择信号(VC0MSEL)被输入下一级的 (j+1)块选择部之前使j块交流选择开关44j为连接状态。由此,输入驱动脉冲Tx的块的共通 电极COME被选择。并且,j块选择部45j基于自模式信号(Self_EN),在自检模式时连接j块接 地选择开关47 j,将源极线S与地接线连接。

[0159] 图20为表示第一实施方式的其它变形例的带传感器的显示装置DSP的自检模式下 的动作的时序图。

[0160] 在作为触摸检测模式而选择了自检模式的情况下,当在时刻T1触摸检测期间开 始,则使源极线断/接信号SEL1、SEL2为接通状态。此时信号不向影像显示信号Sn输出。在时 亥IJT2,源极线断/接信号SELKSEL2持续接通状态。由此源极线S维持与像素连接的状态。

[0161] 另一方面,在时刻T2,栅极关断信号(Gate_0ff)成为接通状态。其结果是栅极线G 成为浮置状态。另外,在时刻T2,使图19的上部和下部记载的直流选择信号(VC0MSEL)为接 通状态。其结果是切换直流选择开关46而将共通电极COME与源极线S连接。因此,共通电极 COME与源极线S在图中的上部和下部的2个部位并联连接。并且,自模式信号(Self_EN)成为 接通状态。其结果是共通电极COME与外部的触控IC (TP-IC)连接,触控IC (TP-IC)对各个共 通电极COME直接输入自感知脉冲(SSP)而执行检测动作。

[0162] 在时刻T3,当触摸检测期间结束(显示期间开始)时,栅极关断信号(Gate_0ff)成 为断开状态,栅极线G的浮置状态结束。并且,自模式信号(SeLf_EN)成为断开状态,开关切 换为,向共通电极COME施加直流驱动信号。另外,源极线断/接信号SEL1、SEL2在一度成为断 开(off)状态后再度成为接通(on)状态,显示用的影像信号经由源极线S被提供给像素。

[0163] 另外,在图19所示的电路中,由于与共通电极COME同时地向源极线S输入相同的振 动波形,因此能够向共通电极COME输入所希望的振动波形。另外,由于栅极G成为浮置状态, 因此既可以与共通电极COME同时地向栅极线G输入相同的振动波形,也可以不输入振动波 形。

[0164] 另外,自检模式与互检模式的切换能够如以下这样实现,g卩:在外部设置的控制部 (未图不)把握例如触摸传感器的检测状态,使用自検式信号(Self_EN)指定适当的检测模 式。该切换自检模式与互检模式的方式能够根据该带传感器的显示装置的各种使用方式来 决定。

[0165] [第二实施方式]

[0166] 在第二实施方式中,共通电极COME的构成不同于第一实施方式。对与第一实施方 式相同或类似的部位标记相同符号而省略其详细说明。

[0167] 图21A、图21B是表示第二实施方式的带传感器的显示装置DSP中的传感器的概略 构成的图。图21A示出了带传感器的显示装置DSP的剖视图,图21B示出了表示传感器的构成 的平面图。

[0168]如图21A所不,带传感器的显不装置DSP具备阵列基板AR、对置基板CT、以及被保持 于阵列基板AR与对置基板CT之间的液晶层LQ。对置基板CT具备玻璃等的透明绝缘基板20、 滤色器CF、检测电极DETE以及偏光板PL。对置基板CT的构成与第一实施方式是同样的。阵列 基板AR具备TFT基板10和共通电极COME。在阵列基板AR中,如下述那样,共通电极C0ME的构 成与第一实施方式不同。并且,与第一实施方式同样地,共通电极COME还作为检测静电电容 变化的传感器发挥功能。

[0169] 如图21B所示,共通电极COME具备在电气上相互独立的多个电极SX。多个电极SX沿 着第一方向X及第二方向Y而在TFT基板10上排列为矩阵状。在第二实施方式中,各电极Sx由 IT0、IZ0等透明的导电材料形成。

[0170]在第二实施方式中,各个电极SX为矩形形状。电极SX的一边的长度为9mm以下,优 选为4〜5mm。其理由在于:手指的大小约为9mm□,因此高精度地检测手指的接触。并且,在 上下左右邻接的电极SX彼此的间隔优选为10微米以下。这是由于考虑了用于将源极线S、栅 极线G及各个电极SX与切换部60电连接的引线(未图示)的空间。

[0171] 图22是表示第二实施方式的带传感器的显示装置DSP中的传感器的详细构成的 图。

[0172] 在各个电极SX覆盖的区域,含有在行方向和列方向上配置为矩阵状的多个像素电 极PE。并且,在行方向上邻接的像素电极间沿着列方向设有引线62。并且,1根引线62至少经 由1个接触部61而与1个电极SX电连接。通过这样,与电极SX—对一连接的引线62连接于切 换部60。

[0173]图23A、图23B是将第二实施方式的带传感器的显示装置DSP中的传感器的详细构 成放大表示的图。图23A是表示传感器的构成的放大平面图,图23B是带传感器的显示装置 DSP的阵列基板AR的沿着切断线XX’的放大剖视图。

[0174]如图23B所示,以覆盖源极线S的方式设置由绝缘膜(这里为有机膜PLN)构成的层 间膜,在该层间膜上形成有由I TO、IZ0等的透明导电材料构成的像素电极PE。并且,以覆盖 这些像素电极PE的方式设置由无机绝缘膜PI L构成的电极间绝缘膜,在该电极间绝缘膜上 形成有由IT0、IZ0等的透明导电材料构成的电极SX。另一方面,在邻接的像素电极PE间沿着 列方向配设由金属材料形成的引线62,该引线62被电极间绝缘膜覆盖。这里,在引线62,以 适当的间隔设置由金属材料构成的至少一个接触部61,该接触部61电连接于引线62与电极 SX〇

[0175] 接着,参照图16、图18、图I9对使用了上述这样构成的电极sx的弟二头施方式的带 传感器的显示装置DSP的动作进行说明。

[0176] [自检方式中的动作]

[0177] 带传感器的显示装置DSP在自模式下动作时,不使用检测电极DETE,仅使电极SX以 自模式动作而进行触摸检测。切换部6〇切换引线62以使各个电极SX分别成为1个块共通电 极。并且,将各个电极SX与对应的块模式切换开关41连接。由此,将电极SX与触控IC (TP-IC) 电连接,从而能够通过来自触控IC (TP-IC)的自感知脉冲(SSP)执行自模式的触摸驱动动 作。

[0178] 另外,如图22所示,自检中的自感知脉冲(SSP)经由在像素电极间设置的引线62, 被供给至各个电极SX。即,图16、图18、图19所记载的块共通电极,由于与各个电极SX对应, 因此与第一实施方式的构成相比,供给自感知脉冲(SSP)的块共通电极数增加。因此,上述 的切换部60切换的块模式切换开关41的数量也与电极SX的数量对应地增加。

[0179] 引线62如图22所示形成在邻接的像素间,但是根据电极SX的数量,在邻接的像素 间未形成引线62的部分的数量也增减。

[0180] 另外,在自模式下的动作时,能够同时地向全部的电极SX供给自感知脉冲(SSP)并 同时地用全部的电极进行感知,还能够将电极SX分为多个电极的组并按照分时的方式向各 个组供给自感知脉冲(SSP)而进行自感知。

[0181] [互检方式中的动作]

[0182] 在带传感器的显示装置DSP以互模式动作时,进行动作,以使得将电极SX作为被输 入驱动脉冲Tx的共通电极C0ME,用检测电极DETE得到检测脉冲Rx。切换部60使来自在相同 的列方向上设置的各个电极SX的多个引线62电连接,以使电极SX在列方向上串联连接。并 且,将集束的每列的引线62与对应的块模式切换开关42连接。或者,同时地驱动在相同的列 方向上设置的各个电极SX ^由此,能够向列方向的电极SX输入交流驱动信号TSVC0M而执行 互模式的触摸驱动动作。

[0183]另外,在互检方式中,电极SX在列方向上串联连接并与第一实施方式的块共通电 极同样地构成。因此,交流驱动信号TSVC0M也对在列方向上串联连接的电极SX输入即可,因 此图I6、图I8、图I9所记载的块模式切换开关42、块交流选择开关44、块选择部45 j等可以 是与第一实施方式相同的构成。

[0184][显示模式下的动作]

[0185]在带传感器的显示装置DSP以显示模式动作时,向电极SX供给共通电压Vcom,使得 作为共通电极COME动作。切换部6〇使来自在相同的列方向上设置的各个电极Sx的多个引线 62电连接,以使电极SX在列方向上串联连接。并且,将集束的每列的引线62与对应的块模式 切换开关42连接。或者,同时地驱动在相同的列方向上设置的各个电极SX。由此,能够向列 方向的电极SX输入直流驱动信号VC0MDC,执行驱动器IC (Driver 1C)的显示动作。

[0186]另外,在显示模式中,电极SX在列方向上串联连接且与第一实施方式的块共通电 极同样地构成。因此,直流驱动信号VC0MDC也对在列方向上串联连接的电极SX输入即可,因 此图16、图18、图19所记载的块模式切换开关犯、块直流选择开关43、块选择部45 j等可以是 与第一实施方式相同的构成。

[0187]另外,在第二实施方式中,由于在自模式下不使用检测电极DETE而仅使用电极sx, 因此电极SX与手指之间的距离更远会成为问题。为此,使检测电极DETE(条状检测电极 Detel、Dete2、Dete3、----)的尺寸变细,提高电极SX的灵敏度。根据发明人的研宄,条状检 测电极Detel、Dete2、Dete3、. . . •的宽度为1〜1〇微米且优选5微米,邻接的条状检测电极 Detel、Dete2、Dete3、.…的间隔为1〜l〇mm且优选5mm。例如能够构成为,在平面图中观察 带传感器的显示装置DSP时,条状检测电极Detel、Dete2、Dete3、••…设置在电极SX间的空 间的位置上。

[0188] 另外,在第二实施方式的带传感器的显示装置DSP的自检中,也与第一实施方式同 样地能够减轻寄生电容的影响。即,如参照图12〜图14所说明的那样,通过使对栅极线G、源 极线S的浮置状态、与共通电极COME的驱动波形同步的相同波形的输入等适当地组合来执 行,能够降低自检时的寄生电容的影响。

[0189] 并且,在第二实施方式的带传感器的显示装置DSP中,虽然电极SX在列方向上串联 连接、构成共通电极COME来进行动作,但是也可以使电极SX在行方向上串联连接、构成共 通电极COME。电极SX在行方向上串联连接的构成相当于图15所示的带传感器的显示装置 DSP的构成。在此情况下,检测电极DETE设置于纵向。此时,驱动电路对应于图16、图18、图19 构成即可。并且,对于降低寄生电容的影响的方法,也使对栅极线G、源极线S的浮置状态、与 共通电极COME的驱动波形同步的相同波形的输入等适当地组合来执行即可。由此,能够实 现与第二实施方式同样的动作。

[0190] 根据以上说明的本实施方式的带传感器的显示装置,即使在in-cell型的显示装 置中也能够适用自检方式。并且,能够根据使用方式对自检方式和互检方式适当地进行切 换。

[0191]这些功能可以在TFT的玻璃上作为电路而实现,通过有效利用驱动器1C的FPC侧等 的空间从而能够缩小边框。另外,通过将该扫描电路植入驱动器1C中,还能够以与无触摸功 能的产品基本相同的边框提供液晶元件。并且,通过用检测触摸的触控1C传送互/自检测信 号,仅通过增加配线就可以不需要扫描电路等而具有很大的优势。

[0192]基于作为本发明的实施方式而在以上说明的显示装置,本领域技术人员通过适当 的设计变更而能够实施的全部的显示装置,只要包含本发明的要点即属于本发明的范围。 [0193]在本发明的思想范畴内,如果是本领域技术人员则能够想到各种变形例及修正 例,这些变形例及修正例也属于本发明的范围。例如,本领域技术人员对上述各实施方式适 当地进行构成要素的增删的设计变更,或者工序的增删变更或条件变更等,只要具备本发 明的要点即落入本发明的范围。

[0194]并且,对于由本实施方式叙述的方式得到的其它作用效果,关于从本说明书的记 载得到明确的、或者本领域技术人员容易想到的,当然也是从本发明得到的。

[0195]通过对上述实施f式中公开的多个构成要素适当地进行组合能够形成多种发明。 例如,可以从实施方式掲示的全部构成要素中删除若干构成要素。另外,也可以对不同实施 方式间的构成要素进行适当组合。

[0196]尽管以上说明了一些实施方式,但是这些实施方式仅用于例示而不构成对发明范 围的限定。显然可以由此变形得到其它新的方式、系统,并且在不脱离本发明实质的前提下 可进行各种增删替换。所有这些都涉入本发明范围。

Claims (3)

1. 一种带传感器的显示装置,具有: 一对触摸传感器用电极(DETE、COME),将在一个方向上延伸的多个电极相互交叉地配 置;以及 显示面板(PNL),具备:配置为矩阵状的多个显示元件(PX)、沿着所述显示元件(PX)所 排列的行延伸的多个栅极线(G)、以及沿着所述显示元件(PX)所排列的列延伸的多个源极 线⑸; 所述显示面板(PNL)具备的显示用的共通电极(COME)兼用作所述一对触摸传感器用电 极(DETE、COME)中的1方的电极; 所述触摸传感器用电极通过自检方式或互检方式中的某一个方式而选择性地被驱动; 所述显示面板(PNL)的影像显示动作和所述触摸传感器用电极(DETE、C0ME)的驱动动 作以分时的方式执行; 在以所述自检方式驱动所述共通电极(COME)时,所述显示面板(PNL)具备的栅极线(G) 被切换为浮置状态,源极线(S)被与赋予给所述共通电极(COME)的驱动信号相同的信号驱 动; 所述共通电极(COME)与所述源极线⑸被电连接并被驱动; 所述带传感器的显示装置还具备向对应的共通电极(C(ME)分别供给所述驱动信号的 电路; 所述电路分别具备: 第1开关(41 j),对共通电极(COM®与TPIC的连接进行转换; 第2开关(44j),对共通电极(COME)与交流信号线的连接进行转换; 第3开关(46,50),对共通电极(COME)与直流信号线的连接进行转换; 第4开关(46,50),对共通电极(COME)与源极线⑸的连接进行转换; 在自检方式中,在各个所述电路中,共通电极(COME)与源极线(S)经由所述第4开关 (46,50)而被连接,经由所述第1开关(41 j)而从TPIC向所述共通电极(COME)输入驱动信号; 在互检方式中, 所述共通电极(COME)从对应的所述电路依次被输入所述驱动信号; 在输出所述驱动信号的所述电路中,共通电极(COME)与源极线(S)经由所述第4开关 (46.50) 而被连接,经由所述第2开关(44j)而从交流信号线向所述共通电极(COME)输入交 流信号; 在不输出所述驱动信号的所述电路中,共通电极(COME)与源极线(S)经由所述第4开关 (46.50) 而被非连接,经由所述第3开关(46,50)而从直流信号线向所述共通电极(COME)输 入直流信号。
2. —种带传感器的显示装置的驱动方法, 该带传感器的显示装置,具有: 一对触摸传感器用电极(DETE、C0ME),将在一个方向上延伸的多个电极相互交叉地配 置;以及 __ 显示面板(PNL),具备:配置为矩阵状的多个显示元件(PX)、沿着所述显示元件(PX)所 排列的行延伸的多个栅极线0¾、以及沿着所述显示元件(PX)所排列的列延伸的多个源极 线⑸; 所述带传感器的显示装置的驱动方法中, 将所述显示面板(PNL)具备的显示用的共通电极(COME)兼用作所述一对触摸传感器用 电极(DETE、COME)中的1方的电极; 所述触摸传感器用电极通过自检方式或互检方式中的某一个方式而选择性地被驱动; 以分时的方式执行所述显示面板(PNL)的影像显示动作和所述触摸传感器用电极 (DETE、COME)的驱动动作; 在以所述自检方式驱动所述共通电极(COME)时,所述显示面板(PNL)具备的栅极线(G) 被切换为浮置状态,源极线(S)被与赋予给所述共通电极(COME)的驱动信号相同的信号驱 动; 所述共通电极(COME)与所述源极线0¾被电连接并被驱动; 所述带传感器的显示装置还具备向对应的共通电极(COME)分别供给所述驱动信号的 电路; 所述电路分别具备: 第1开关(41 j),对共通电极(COME)与TPIC的连接进行转换; 第2开关(44j),对共通电极(COME)与交流信号线的连接进行转换; 第3开关(46,50),对共通电极(COME)与直流信号线的连接进行转换; 第4开关(46,50),对共通电极(COME)与源极线⑸的连接进行转换; 在自检方式中,在各个所述电路中,共通电极(COME)与源极线(S)经由所述第4开关 (46,50)而被连接,经由所述第1开关(41 j)而从TPIC向所述共通电极(COME)输入驱动信号; 在互检方式中, 所述共通电极(COME)从对应的所述电路依次被输入所述驱动信号; 在输出所述驱动信号的所述电路中,共通电极(COME)与源极线(S)经由所述第4开关 (46.50) 而被连接,经由所述第2开关(44j)而从交流信号线向所述共通电极(COME)输入交 流{目号; 在不输出所述驱动信号的所述电路中,共通电极(COME)与源极线(S)经由所述第4开关 (46.50) 而被非连接,经由所述第3开关(46,50)而从直流信号线向所述共通电极(COME)输 入直流信号。
3.—种带传感器的显示装置,具备: 显示面板(PNL),具备:配置为矩阵状的多个显示元件(PX)、沿着所述显示元件(PX)所 排列的行延伸的多个栅极线(G)、以及沿着所述显示元件(PX)所排列的列延伸的多个源极 线⑸;以及 多个触摸传感器用电极(DETE、C0ME),组装入所述显示面板(PNL)并设置于上下2面; 在所述显示面板(PNL)的上方的面上设置的触摸传感器用的电极(DETE:)形成为在一个 方向上延伸的多个条状; 在所述显示面板的下方的面上设置的触摸传感器用的电极(COME)具有配置为矩阵状 的多个检测电极(SX)、以及与所述多个检测电极(SX) —对一地连接的引线(62); 在所述下方的面上设置的触摸传感器用的电极(COME)兼用作所述显示面板(PNL)具备 的显示用的共通电极(COME); 所述显示面板的影像显示动作和所述触摸传感器用电极(DETE、C0ME)的驱动动作以分 时的方式执行; 所述带传感器的显示装置,能够利用至少一个所述触摸传感器用电极(DETE、COME),切 换自检方式或互检方式中的任意一种方式; 在自检方式中,按在所述下方的面上设置的每个检测电极(SX)来执行检测动作; 在互检方式中,使用将在所述下方的面上设置的检测电极(SX)在列方向上串联电连接 而形成的条状的多个电极、以及在所述上方的面上设置的在行方向上延伸的条状的多个触 摸传感器用电极,来执行检测动作; 在以所述自检方式驱动所述检测电极(SX)时,所述显示面板(PNL)具备的栅极线(G)被 切换为浮置状态,源极线(S)被与赋予给所述检测电极(SX)的驱动信号相同的信号驱动; 所述检测电极(SX)与所述源极线⑸被电连接并被驱动; 所述带传感器的显示装置还具备向对应的检测电极(SX)分别供给所述驱动信号的电 路; 所述电路分别具备: 第1开关(41 j),对检测电极(SX)与TPIC的连接进行转换; 第2开关(44 j),对检测电极(SX)与交流信号线的连接进行转换; 第3开关(46,50),对检测电极(SX)与直流信号线的连接进行转换; 第4开关(46,50),对检测电极(SX)与源极线⑸的连接进行转换; 在自检方式中,在各个所述电路中,检测电极(SX)与源极线⑸经由所述第4开关(46, 50)而被连接,经由所述第1开关(41 j)而从TPIC向所述检测电极(SX)输入驱动信号; 在互检方式中, 所述检测电极(SX)从对应的所述电路依次被输入所述驱动信号; 在输出所述驱动信号的所述电路中,检测电极(SX)与源极线(S)经由所述第4开关(46, 50)而被连接,经由所述第2开关(44j)而从交流信号线向所述检测电极(SX)输入交流信号; 在不输出所述驱动信号的所述电路中,检测电极(SX)与源极线(S)经由所述第4开关 (46,5〇)而被非连接,经由所述第3开关(46,50)而从直流信号线向所述检测电极(SX)输入 直流信号。
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