CN105320380A - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具备电泳层的显示装置及其驱动方法,该显示装置可以提高触摸检测的响应性。显示装置所具备的驱动部在依次循环地改变局部显示区域(Adp)、且依次循环地改变局部检测区域(Atp)的同时,交替重复以下两种处理:即、对配置于所选择的局部显示区域(Adp)的驱动电极供给第一驱动信号的显示驱动处理(DP);以及对配置于所选择的局部检测区域(Atp)的驱动电极供给第二驱动信号的检测驱动处理(TP)。此外,显示装置所具备的触摸检测部在检测驱动处理(TP)中,基于配置于所选择的局部检测区域(Atp)的驱动电极的静电电容,在所选择的局部检测区域(Atp)检测输入位置。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置及其驱动方法,尤其涉及具备电泳层的显示装置及其驱动方法。
背景技术
现有一种例如具备包含作为带电粒子的电泳粒子的电泳层作为显示图像的显示层的显示装置。这种显示装置例如具有阵列基板、与阵列基板相对配置的对置基板、以及夹在阵列基板和对置基板之间的电泳层。阵列基板上例如形成有作为开关元件的薄膜晶体管(ThinFilmTransistor;TFT)。
关于这种显示装置,例如,在多个像素各自中,由于电压被施加于设于各像素的像素电极与多个像素共同设置的驱动电极之间,因此,在电泳层形成电场。这种情况下,由于作为带电粒子的电泳粒子会沿电场方向或与电场方向相反的方向移动,因此,在多个像素各自上会显示图像。
例如,在日本特开2006-227249号公报(专利文献1)、特开2009-258735号公报(专利文献2)、及特开2014-029546号公报(专利文献3)中记载有在显示装置中具备电泳层作为显示图像的显示层的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-227249号公报
专利文献2:日本特开2009-258735号公报
专利文献3:日本特开2014-029546号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
考虑在这种具备电泳层的显示装置的显示面侧设置被称为触摸面板或触摸传感器的输入装置,当使手指或触屏笔等输入工具等接触触摸面板而进行了输入动作时检测输入位置。而且,作为检测手指等接触输入装置的接触位置的一种检测方式,考虑采用静电电容型。在采用静电电容型的输入装置中,于输入装置的面内设置有由夹着电介质层而相对配置的一对电极、即驱动电极和检测电极构成的多个电容元件。于是,当使手指、触屏笔等输入工具接触电容元件而进行了输入动作时,电容被追加到电容元件上,利用检测电容的变化,进行输入位置的检测。
然而,在显示装置的显示面侧以外置方式安装输入装置的情况下,不能使用于显示图像的驱动电极也作为用于检测输入位置的电极来进行动作。因此,在显示装置的显示面侧必须与用于显示图像的驱动电极分开地额外设置用于检测输入位置的电极。
而且,和液晶显示装置相比,具备电泳层的显示装置重写显示的速度慢,重复触摸检测的频率相对于重写显示的频率之比大。因此,和液晶显示装置相比,要提高具备电泳层的显示装置的触摸检测响应性是困难的。
为了解决上述现有技术问题,本发明的目的在于提供一种显示装置,在这种具备电泳层的显示装置中,可以使用于显示图像的驱动电极作为用于检测输入位置的电极进行动作,能够提高触摸检测的响应性。
用于解决技术问题的方案
在本申请所公开的发明中,如果对代表性的内容概要进行简单说明的话,如下所述:
作为本发明的一方面的显示装置,具有:第一基板;第二基板,与所述第一基板相对配置;电泳层,夹在第一基板与第二基板之间;多个第一电极,设于第一基板的第一主面的第一区域;多个第二电极,设于第二基板的第二主面的第二区域;第一驱动部,对多个第二电极供给第一驱动信号和第二驱动信号;以及第一检测部,基于多个第二电极各自的静电电容检测输入位置。第一区域被分割成第一多个的第一局部区域,第二区域被分割成比第一多个少的第二多个的第二局部区域。在第一多个的第一局部区域各自配置有多个第一电极中的任意个第一电极,在第一多个的第一局部区域各自配置有多个第二电极中的任意个第二电极,在第二多个的第二局部区域各自配置有多个第二电极中的任意个第二电极。第一驱动部进行交替地重复第一驱动处理和第二驱动处理的重复处理,在第一驱动处理中,第一驱动部对多个第二电极中的、配置于从第一多个的第一局部区域中选择的第一局部区域的第二电极供给第一驱动信号,在第二驱动处理中,第一驱动部对多个第二电极中的、配置于从第二多个的第二局部区域中选择的第二局部区域的第二电极供给第二驱动信号。第一驱动部在第一驱动处理中,通过在配置于所选择的第一局部区域的第二电极与多个第一电极中的、配置于所选择的第一局部区域的第一电极之间形成电场,从而在所选择的第一局部区域显示图像。第一检测部在第二驱动处理中,基于配置于所选择的第二局部区域的第二电极的静电电容,在所选择的第二局部区域检测输入位置。在重复处理中,第一驱动部在依次循环地改变从第一多个的第一局部区域中选择的第一局部区域、且依次循环地改变从第二多个的第二局部区域中选择的第二局部区域的同时,交替地重复第一驱动处理和第二驱动处理。
而且,在作为本发明的一方面的显示装置的驱动方法中,显示装置具有:第一基板;第二基板,与第一基板相对配置;电泳层,夹在第一基板与第二基板之间;多个第一电极,设于第一基板的第一主面的第一区域;多个第二电极,设于第二基板的第二主面的第二区域;第一驱动部,对多个第二电极供给第一驱动信号和第二驱动信号;以及第一检测部,基于多个第二电极各自的静电电容检测输入位置。第一区域被分割成第一多个的第一局部区域,第二区域被分割成比第一多个少的第二多个的第二局部区域,在第一多个的第一局部区域各自配置有多个第一电极中的任意个第一电极,在第一多个的第一局部区域各自配置有多个第二电极中的任意个第二电极,在第二多个的第二局部区域各自配置有多个第二电极中的任意个第二电极。并且,该显示装置的驱动方法具有:(a)通过第一驱动部,对多个第二电极中的、配置于从第一多个的第一局部区域中选择的第一局部区域的第二电极供给第一驱动信号的工序;以及(b)通过第一驱动部,对多个第二电极中的、配置于从第二多个的第二局部区域中选择的第二局部区域的第二电极供给第二驱动信号的工序。在(a)工序中,通过在配置于所选择的第一局部区域的第二电极与多个第一电极中的、配置于所选择的第一局部区域的第一电极之间形成电场,从而在所选择的第一局部区域显示图像。在(b)工序中,由第一检测部基于配置于所选择的第二局部区域的第二电极的静电电容,在所选择的第二局部区域检测输入位置。在依次循环地改变从第一多个的第一局部区域中选择的第一局部区域、且依次循环地改变从第二多个的第二局部区域中选择的第二局部区域的同时,交替地重复(a)工序和(b)工序。
附图说明
图1是示出实施方式一的显示装置的一个构成例的框图。
图2是表示手指接触或接近触摸检测器件后的状态的说明图。
图3是示出手指接触或接近触摸检测器件后的状态的等效电路的例子的说明图。
图4是示出驱动信号和检测信号的波形的一个例子的图。
图5是示出安装有实施方式一的显示装置的模块的一个例子的俯视图。
图6是示出实施方式一的显示装置的带触摸检测功能的显示器件的一个构成例的截面图。
图7是示出实施方式一的显示装置的带触摸检测功能的显示器件的一个构成例的截面图。
图8是示意性示出实施方式一的显示装置中的驱动电极和辅助电极的一个构成例的俯视图。
图9是示出实施方式一的显示装置的带触摸检测功能的显示器件的电路图。
图10是示出实施方式一的显示装置的驱动电极和检测电极的一个构成例的立体图。
图11是示意性示出显示装置的1帧期间的动作的图。
图12是示意性示出显示装置的1帧期间的动作的图。
图13的(a)和(b)是示意性示出在多个显示动作期间各自中依次选择的局部显示区域的图。
图14的(a)和(b)是示意性示出在多个触摸检测动作期间各自中依次选择的局部检测区域的图。
图15的(a)至(c)是示出触摸检测动作期间中的各种信号的时序波形图。
图16是示意性示出显示装置的1帧期间中所包含的多个显示动作期间和多个触摸检测动作期间的动作的一个例子的图。
图17是示意性示出比较例中的显示装置的1帧期间的动作的图。
图18是示意性示出显示装置的1帧期间中所包含的多个显示动作期间和多个触摸检测动作期间的动作的其它例子的图。
图19是示意性示出显示装置的1帧期间中所包含的多个显示动作期间和多个触摸检测动作期间的动作的其它例子的图。
图20是示出控制各像素的灰度级时在多个1帧期间中的灰度和像素信号的时序波形图。
图21的(a)至(c)是示意性示出控制各像素的灰度时对彼此相邻的四个子像素的灰度级进行控制的例子的图。
图22是示意性示出控制各像素的灰度时在帧期间所包含的多个显示动作期间和多个触摸检测动作期间中的动作的一个例子的图。
图23是示出实施方式一的第一变形例的带触摸检测功能的显示器件的截面图。
图24是示意性示出实施方式一的第一变形例的驱动电极和辅助电极的构成的俯视图。
图25是示出实施方式一的第二变形例的带触摸检测功能的显示器件的截面图。
图26是示意性示出实施方式一的第二变形例的驱动电极和辅助电极的构成的俯视图。
图27是示出实施方式一的第三变形例的带触摸检测功能的显示器件的截面图。
图28是示意性示出实施方式一的第三变形例的驱动电极和辅助电极的构成的俯视图。
图29是示出实施方式二的显示装置的一个构成例的框图。
图30是表示自电容式的检测电极的电连接状态的说明图。
图31是表示自电容式的检测电极的电连接状态的说明图。
图32是示出实施方式二的显示装置的带触摸检测功能的显示器件的一例构成的截面图。
图33是示意性示出实施方式二的显示装置的驱动电极和辅助电极的一例构成的俯视图。
图34是示出实施方式二的第一变形例的带触摸检测功能的显示器件的截面图。
图35是示意性示出实施方式二的第一变形例的驱动电极和辅助电极的构成的俯视图。
图36是示出实施方式二的第二变形例的带触摸检测功能的显示器件的截面图。
图37是示意性示出实施方式二的第二变形例的驱动电极和辅助电极的构成的俯视图。
图38是示出实施方式二的第三变形例的带触摸检测功能的显示器件的截面图。
图39是示意性示出实施方式二的第三变形例的驱动电极和辅助电极的构成的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图,说明本发明的各实施方式。
需要说明的是,本公开只不过是一个示例,对本领域技术人员来说在本发明的主旨的范围内容易想到的适当变更当然也包含在本发明的范围之内。另外,附图有时为了使说明更加清楚而与实施方式相比对各部的宽度、厚度、形状等示意性地加以表示,其只不过是一个示例,并非限定性地解释本发明。
另外,在本说明书和各图中,有时会对与在已出现的图中描述过的成分相同的成分标注相同的符号,并适当省略其详细的说明。
进而,在实施方式中所使用的附图中,即使是截面图,有时也会为了容易观察附图而省略剖面线(hatching)。另外,即使是俯视图,有时也会为了容易观察附图而附加剖面线。
另外,在以下的实施方式中,在以A~B方式表示范围的情况下,除特别说明的情况以外,均表示A以上B以下。
(实施方式一)
首先,作为实施方式一,对具备电泳显示器件的显示装置具有设有驱动电极和检测电极的作为互电容式的输入装置的触摸检测器件的例子进行说明。实施方式一的显示装置是将具备作为输入装置的触摸面板的显示装置应用于内置(in-cell)式的带触摸检测功能的显示装置而成。
需要说明的是,在本申请说明书中,所谓的输入装置是指,至少检测随接近或接触电极的物体的电容而变化的静电电容的输入装置。另外,所谓的内置(in-cell)式的带触摸检测功能的显示装置是指,在显示装置所包含的阵列基板2和对置基板3中的任一基板上设置有触摸检测用的检测电极的显示装置。另外,在本实施方式一中,对具有将用于显示图像的驱动电极设置成也作为用于检测输入位置的电极进行动作的特征的内置式的带触摸检测功能的显示装置进行说明。
<整体构成>
首先,参照图1,对实施方式1的显示装置的整体构成进行说明。图1是示出实施方式一的显示装置的一个构成例的框图。
本实施方式一的显示装置1具备:带触摸检测功能的显示器件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。通过源极驱动器13和驱动电极驱动器14形成扫描驱动部50。
带触摸检测功能的显示器件10具有显示器件20以及触摸检测器件30。在本实施方式一中,显示器件20是使用电泳显示元件作为显示元件的显示器件。因此,下面有时会将显示器件20称作电泳显示器件20。触摸检测器件30是静电电容型的触摸检测器件、即静电电容型触摸检测器件。因此,显示装置1是包括具有触摸检测功能的输入装置的显示装置。另外,带触摸检测功能的显示器件10是将电泳显示器件20与触摸检测器件30一体化的显示器件,是内置有触摸检测功能的显示器件、即内置式(in-celltype)的带触摸检测功能的显示器件。
需要说明的是,如在后面的实施方式二的第三变形例中所描述地,带触摸检测功能的显示器件10也可以是在显示器件20之上安装触摸检测器件30的显示器件。
显示器件20按照从栅极驱动器12供给的扫描信号Vscan,在显示区域中一水平线一水平线地依次扫描而进行显示。如后所述,触摸检测器件30根据静电电容型触摸检测的原理而动作,并输出检测信号Vdet。
控制部11是基于从外部供给的影像信号Vdisp而分别向栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14以及触摸检测部40供给控制信号以控制它们彼此同步地进行动作的电路。
栅极驱动器12具有基于从控制部11供给的控制信号而依次选择作为带触摸检测功能的显示器件10的显示驱动的对象的1水平线的功能。
源极驱动器13是基于从控制部11供给的图像信号Vsig的控制信号而将像素信号Vpix供给至带触摸检测功能的显示器件10中包含的子像素SPix(参照后述的图7)的电路。
包含于扫描驱动部50中的驱动电极驱动器14是在进行显示动作时基于从控制部11供给的控制信号将显示驱动信号Vcomd供给至带触摸检测功能的显示器件10中所包含的驱动电极COML1和驱动电极COML2(参照后述的图5或图6)的电路。而且,包含于扫描驱动部50中的驱动电极驱动器14是在进行触摸检测动作时基于从控制部11供给的控制信号将触摸检测驱动信号Vcomt供给至带触摸检测功能的显示器件10中所包含的驱动电极COML1(参照后述的图5或图6)的电路。
需要说明的是,扫描驱动部50中包含的驱动电极驱动器14也可以在进行触摸检测动作时,基于从控制部11供给的控制信号,将触摸检测驱动信号Vcomt供给至与驱动电极COML1电连接的辅助电极AE1(参照后述的图6)。即,驱动电极驱动器14也可以在进行触摸检测动作时,对与驱动电极COML1电连接的辅助电极AE1(参照后述的图6)供给由与触摸检测驱动信号Vcomt中包含的交流信号同相的交流信号构成的触摸检测驱动信号Vcomt。
触摸检测部40是基于从控制部11供给的控制信号以及从带触摸检测功能的显示器件10的触摸检测器件30供给的检测信号Vdet检测有无手指或触屏笔等输入工具触摸触摸检测器件30、即有无后述的接触或接近状态的电路。而且,触摸检测部40是在有触摸的情况下求出其在触摸检测区域中的坐标、即输入位置等的电路。触摸检测部40具备触摸检测信号放大部42、A/D(Analog/Digital:模数)转换部43、信号处理部44、坐标提取部45、以及检测定时(timing)控制部46。
触摸检测信号放大部42将从触摸检测器件30供给的检测信号Vdet放大。触摸检测信号放大部42也可以具备去除检测信号Vdet中包含的高频成分、即噪声成分并提取触摸成分而分别输出的低通模拟滤波器。
<静电电容型触摸检测的原理>
接下来,参照图1~图4,对本实施方式一的显示装置1中的触摸检测的原理进行说明。图2是表示手指接触或接近了触摸检测器件的状态的说明图。图3是示出手指接触或接近了触摸检测器件的状态的等效电路的例子的说明图。图4是示出驱动信号及检测信号的波形的一个例子的图。
如图2所示,在静电电容型触摸检测中,被称为触摸面板或触摸传感器的输入装置具有夹着介电体D而彼此相对配置的驱动电极E1以及检测电极E2。由这些驱动电极E1及检测电极E2形成电容元件C1。如图3所示,电容元件C1的一端与作为驱动信号源的交流信号源S连接,电容元件C1的另一端与作为触摸检测部的电压检测器DET连接。电压检测器DET例如由图1所示的触摸检测信号放大部42中包含的积分电路构成。
当从交流信号源S向电容元件C1的一端、即驱动电极E1施加具有例如数kHz~数百kHz左右的频率的交流矩形波Sg时,经由与电容元件C1的另一端、即检测电极E2侧连接的电压检测器DET,产生作为输出波形的检测信号Vdet。需要说明的是,该交流矩形波Sg相当于例如图4所示的触摸检测驱动信号Vcomt。
在手指未接触及接近的状态、即非接触状态下,如图3所示,随着对电容元件C1的充放电,对应于电容元件C1的电容值的电流I1流动。电压检测器DET将对应于交流矩形波Sg的电流I1的变动转换为电压的变动。该电压的变动在图4中由实线的波形V0示出。
另一方面,在手指接触或接近的状态、即接触状态下,受到由手指形成的静电电容C2的影响,由驱动电极E1和检测电极E2形成的电容元件C1的电容值变小。因此,在图3所示的电容元件C1中流动的电流I1发生变动。电压检测器DET将与交流矩形波Sg对应的电流I1的变动转换成电压的变动。该电压的变动在图4中由虚线的波形V1示出。在这种情况下,波形V1与上述波形V0相比,振幅变小。由此,波形V0与波形V1的电压差(電圧差分)的绝对值|ΔV|随着手指等从外部接近的物体的影响而变化。需要说明的是,电压检测器DET为了精度良好地检测波形V0与波形V1的电压差的绝对值|ΔV|,优选通过电路内的转换(switching),配合交流矩形波Sg的频率,进行设置了重置电容器的充放电的期间Reset的动作。
在图1所示的例子中,触摸检测器件30按照由驱动电极驱动器14供给的触摸检测驱动信号Vcomt,按与一个或多个驱动电极COML1(参照后述的图5或图6)对应的每一个检测块、即局部检测区域Atp(参照后述的图13)进行触摸检测。即,触摸检测器件30经由图3所示的电压检测器DET,按与一个或多个驱动电极COML1对应的每一个局部检测区域Atp输出检测信号Vdet,并将输出的检测信号Vdet供给至触摸检测部40的触摸检测信号放大部42。
A/D转换部43是以与触摸检测驱动信号Vcomt同步的定时(timing),分别对从触摸检测信号放大部42输出的模拟信号进行采样并转换为数字信号的电路。
信号处理部44具备降低A/D转换部43的输出信号中含有的、采样了触摸检测驱动信号Vcomt的频率之外的频率成分、即噪声成分的数字滤波器。信号处理部44是基于A/D转换部43的输出信号检测有无对触摸检测器件30的触摸的逻辑电路。信号处理部44进行仅提取由手指引起的差(差分)的电压的处理。该由手指引起的差的电压是上述波形V0与波形V1的差的绝对值|ΔV|。信号处理部44也可以进行将每1局部检测区域的绝对值|ΔV|平均化的运算,求得绝对值|ΔV|的平均值。由此,信号处理部44可以降低噪声的影响。信号处理部44将检测出的由手指引起的差的电压与规定的阈值电压进行比较,如果是该阈值电压以上,则判断为是从外部接近的外部接近物体的接触状态,在小于阈值电压的情况下,则判断为是外部接近物体的非接触状态。像这样地来进行触摸检测部40的触摸检测。
坐标提取部45是在信号处理部44中检测出触摸时求得检测出触摸的位置的坐标、即触摸面板中的输入位置的逻辑电路。检测定时控制部46控制A/D转换部43、信号处理部44、及坐标提取部45同步地进行动作。坐标提取部45将触摸面板坐标作为信号输出Vout进行输出。
(模块)
图5是示出安装有实施方式一的显示装置的模块的一个例子的俯视图。
如图5所示,实施方式一的带触摸检测功能的显示器件10具有基板21、基板31、多个驱动电极COML1、和多个驱动电极COML2。
基板21具有作为一个主面的上表面和与上表面相反一侧的作为另一个主面的下表面。并且,基板31具有作为一个主面的上表面和与上表面相反一侧的作为另一个主面的下表面。其中,在基板21的上表面内或基板31的下表面内、或者在基板31的上表面内或基板21的下表面内,将互相交叉的、优选正交的二个方向作为X轴方向和Y轴方向。这种情况下,在俯视观察时,多个驱动电极COML1分别沿X轴方向延伸、且沿Y轴方向排列。此外,在俯视观察时,多个驱动电极COML2分别沿Y轴方向延伸、且沿X轴方向排列。
如在后面使用图7所描述地,多个驱动电极COML1各自在俯视观察时均被设置为与沿X轴方向排列的多个子像素SPix重叠。即,一个驱动电极COML1被设置为多个子像素SPix公用的电极。
需要说明的是,本申请说明书中,“在俯视观察时”是指从垂直于基板21的上表面或基板31的上表面的方向观察时。
在图5所示的例子中,在俯视观察时,带触摸检测功能的显示器件10具有矩形形状,包括分别在X轴方向上延伸且彼此相对的两条边、以及分别在Y轴方向上延伸且彼此相对的两条边。在Y轴方向上的带触摸检测功能的显示器件10的一侧设置有端子部TM。端子部TM与多个驱动电极COML2各自之间分别通过引绕布线WR2而被电连接。端子部TM与安装在该模块的外部的触摸检测部40(参照图1)连接。因此,驱动电极COML2经由引绕布线WR2及端子部TM而与触摸检测部40连接。
带触摸检测功能的显示器件10具有COG19。COG19是安装于基板21的芯片,内置有图1所示的控制部11、栅极驱动器12、源极驱动器13等显示动作所需的各电路。此外,COG19也可以内置有驱动电极驱动器14。COG19和多个驱动电极COML1各自之间分别通过引绕布线WR1而被电连接,在此省略了详细的图示。
需要说明的是,作为基板21,可以使用例如玻璃基板、或例如由树脂构成的薄膜等各种基板。此外,作为基板31,可以使用例如由PET(Polyethyleneterephthalate:聚对苯二甲酸乙二醇酯)等树脂构成的薄膜等、各种对可见光透明的基板。此外,本申请说明书中,“对可见光透明”是指,对可见光的透过率达到例如90%以上,对可见光的透过率是指,例如对具有380nm~780nm波长的光的透过率的平均值。
<带触摸检测功能的显示器件>
接下来,参照图5~图8,对显示装置的带触摸检测功能的显示器件进行说明。
图6和图7是示出实施方式一的显示装置的带触摸检测功能的显示器件的一个构成例的截面图。图8是示意性示出实施方式一的显示装置中的驱动电极和辅助电极的一个构成例的俯视图。图7放大示出了图6所示的截面中一个子像素SPix的周边部分、即TFT元件Tr的周边部分。此外,图6是沿着图8的A-A线的截面图。
图9是示出实施方式一的显示装置的带触摸检测功能的显示器件的电路图。图10是示出实施方式一的显示装置的驱动电极和检测电极的一个构成例的立体图。
带触摸检测功能的显示器件10具有阵列基板2、对置基板3、电泳层5、保护基板6、和密封部7。对置基板3以阵列基板2的作为主面的上表面与对置基板3的作为主面的下表面相对的方式被相对配置。电泳层5设置在阵列基板2与对置基板3之间。即,电泳层5夹在基板21的上表面与基板31的下表面之间。
阵列基板2具有基板21。此外,对置基板3具有基板31。如上所述,基板21具有作为一个主面的上表面、和与上表面相反一侧的作为另一个主面的下表面。此外,基板31具有作为一个主面的上表面、和与上表面相反一侧的作为另一个主面的下表面。基板31和基板21相对配置,使得基板21的作为主面的上表面与基板31的作为主面的下表面相对。基板21的上表面包含为上表面的一部分区域的显示区域Ad。基板31的上表面包含为上表面的一部分区域的触摸检测区域At。在俯视观察时,显示区域Ad和触摸检测区域At既可以是同一区域,也可以是显示区域Ad配置在触摸检测区域At内、或触摸检测区域At配置在显示区域Ad内。
如图6所示,阵列基板2具有基板21、绝缘膜23、和多个像素电极22。如图9所示,在显示区域Ad,于基板21的上表面设置有多条扫描线GCL及多条信号线SGL。此外,如图7和图9所示,在基板21的上表面设置有多个TFT元件Tr。TFT元件Tr例如是作为n沟道型的MOS(MetalOxideSemiconductor:金属氧化物半导体)的薄膜晶体管。
需要说明的是,图6示出了将图7的绝缘膜23b、层间树脂膜23f及绝缘膜23g一体化后的绝缘膜23。此外,扫描线是指栅极布线,信号线是指源极布线。
如图9所示,在基板21的上表面设置有多条扫描线GCL。如图9所示,在俯视观察时,多条扫描线GCL分别沿X轴方向延伸、且沿Y轴方向排列。多条扫描线GCL各自由例如铝(Al)或钼(Mo)等不透明金属构成。在后述的信号线SGL和扫描线GCL的交叉部,栅极电极23a从扫描线GCL延伸设置。
在基板21的上表面设置有作为栅极绝缘膜的绝缘膜23b,以覆盖多条扫描线GCL及栅极电极23a。绝缘膜23b例如是由氮化硅或氧化硅等构成的透明的绝缘膜。
在绝缘膜23b上设置有多条信号线SGL。在俯视观察时,多条信号线SGL分别沿Y轴方向延伸、且沿X轴方向排列。多条信号线SGL各自由例如铝(Al)或钼(Mo)等不透明金属构成。在信号线SGL和扫描线GCL的交叉部,源极电极23c从信号线SGL延伸设置。
俯视观察时,在与栅极电极23a重叠的部分的绝缘膜23b上设置有半导体层23d。半导体层23d例如由非晶硅或多晶硅等构成。上述的源极电极23c与半导体层23d的一部分接触。
而且,在绝缘膜23b上设置有用和扫描线GCL及源极电极23c相同的材料构成的漏极电极23e。漏极电极23e与源极电极23c靠近配置,并与半导体层23d局部接触。
优选漏极电极23e由与信号线SGL中包含的导体膜形成在同层的导体膜构成。由此,可以通过与形成信号线SGL的工序相同的工序形成漏极电极23e。
这样,通过在多条扫描线GCL和多条信号线SGL交叉的多个交叉部各自上分别配置TFT元件Tr,以此来设置多个TFT元件Tr。多个TFT元件Tr各自是由栅极电极23a、绝缘膜23b、源极电极23c、半导体层23d以及漏极电极23e形成的开关元件。多个TFT元件Tr设置在基板21的上表面。
而且,如图9所示,多个子像素SPix对应于多个TFT元件Tr各自而形成。多个子像素SPix以矩阵状配置在扫描线GCL延伸的方向(X轴方向)及信号线SGL延伸的方向(Y轴方向)。需要说明的是,多个子像素SPix以矩阵状配置的区域是例如上述的显示区域Ad。
在绝缘膜23b上,以覆盖多条信号线SGL、多个源极电极23c、多个半导体层23d、以及多个漏极电极23e的方式设置有层间树脂膜23f。层间树脂膜23f是平坦化膜,其覆盖多条信号线SGL、多个源极电极23c、多个半导体层23d、多个漏极电极23e、以及绝缘膜23b的露出部分,并使由多条信号线SGL、多个源极电极23c、多个半导体层23d、多个漏极电极23e以及绝缘膜23b各自的上表面构成的凹凸面平坦化。层间树脂膜23f例如由光致抗蚀剂等透明树脂材料构成。
在层间树脂膜23f上设有绝缘膜23g。绝缘膜23g例如是由氮化硅或氧化硅等构成的透明绝缘膜。
绝缘膜23g上设有多个像素电极22。即,多个像素电极22设置在基板21的上表面。需要说明的是,多个像素电极22也可以设置在基板21的下表面。
在俯视观察时,多个像素电极22分别配置在多个子像素SPix各自的内部。多个像素电极22各自例如由ITO或IZO等透明导电性材料构成。在子像素SPix的周边,在俯视观察时与漏极电极23e重叠的位置,形成有贯通绝缘膜23g和层间树脂膜23f而到达漏极电极23e的开口部23h。像素电极22也形成在开口部23h的内壁、以及露出于开口部23h的底部的漏极电极23e上,并与露出于开口部23h的底部的漏极电极23e电连接。
如图6至图8所示,在基板21的上表面设置有由多个辅助电极AE1构成的辅助电极组AEG。在俯视观察时,多个辅助电极AE1在显示区域Ad或触摸检测区域At,与扫描线GCL及栅极电极23a同层地设置在基板21的上表面。因此,绝缘膜23b设置成覆盖多个辅助电极AE1。在俯视观察时,多个辅助电极AE1分别沿X轴方向延伸、且沿Y轴方向排列。
优选地,多个驱动电极COML1各自经由设置在密封部7的内部的导通部71而与多个辅助电极AE1中任一个电连接。即,多个辅助电极AE1各自均经由引绕布线WR1(参照图5)而与驱动电极驱动器14(参照图1)电连接。由此,在进行触摸检测动作时,可以将由与供给至驱动电极COML1的触摸检测驱动信号Vcomt中包含的交流信号同相位的交流信号所构成的触摸检测驱动信号Vcomt(参照图1)供给至辅助电极AE1。因此,可以除去驱动电极COML1与阵列基板2所包含的各布线之间产生的寄生电容,能够提高触摸检测的灵敏度。
如图6至图8所示,对置基板3具有基板31、多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2。
多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2各自例如由ITO或IZO等透明导电材料构成。在俯视观察时,多个驱动电极COML1及多个驱动电极COML2在显示区域Ad或触摸检测区域At设置于基板31的下表面。需要说明的是,多个驱动电极COML1或多个驱动电极COML2也可以设置在基板31的上表面。
在俯视观察时,多个驱动电极COML1分别沿X轴方向延伸、且沿Y轴方向排列。多个驱动电极COML1各自包括多个电极部CP1和多个连接部CN1。多个电极部CP1各自以及多个连接部CN1各自在显示区域Ad或触摸检测区域At中设置在基板31的下表面。在俯视观察时,多个电极部CP1沿X轴方向排列。此外,在X轴方向上相邻的两个电极部CP1通过连接部CN1而电连接。
在俯视观察时,多个驱动电极COML2分别沿Y轴方向延伸、且沿X轴方向排列。多个驱动电极COML2各自包括多个电极部CP2和多个连接部CN2。多个电极部CP2各自以及多个连接部CN2各自在显示区域Ad或触摸检测区域At中设置在基板31的下表面。在俯视观察时,多个电极部CP2沿Y轴方向排列。此外,在Y轴方向上相邻的两个电极部CP2通过连接部CN2而被电连接。
在图6及图8所示的例子中,多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2设置在同一层。为此,连接部CN2设置在与电极部CP2不同的层,经由未图示的绝缘膜分别跨连接部CN1各自而设置。
作为电泳层5,例如可以采用包含作为多个带电粒子的多个电泳粒子的电泳层。此外,优选地,如图6及图7所示,作为电泳层5,可以采用包含多个微胶囊51的电泳层,多个微胶囊51各自在内部密封有多个电泳粒子。
微胶囊51是透明的胶囊。微胶囊51例如由阿拉伯胶(gumarabic)及明胶构成。
在微胶囊51的内部密封有分散液52、作为多个电泳粒子的黑色微粒53、和作为多个电泳粒子的白色微粒54。分散液52由透明的液体构成。分散液52例如由硅油构成。黑色微粒53例如由带负电的石墨构成。另一方面,白色微粒54例如由带正电的二氧化钛(TiO2)构成。
需要说明的是,虽然省略了图示,但也可以在作为电泳层5的一部分的、微胶囊51彼此之间的部分中填充例如透明的粘结剂聚合物(binderpolymer)。
关于这样的电泳层5,可以通过以下的方法形成在阵列基板2与对置基板3之间。首先,在例如由PET等树脂构成的基板31的一个主面上形成驱动电极COML1及多个驱动电极COML2。接下来,例如,将微胶囊51在根据需要例如与透明的粘结剂聚合物混合的状态下涂覆在多个驱动电极COML1上以及多个驱动电极COML2上。接着,将涂覆有微胶囊51的基板31在涂覆有微胶囊51一侧的主面与基板21的形成有像素电极22一侧的主面、即上表面相对的状态下与基板21贴合。由此,可以在阵列基板2所包含的基板21与对置基板3所包含的基板31之间形成由微胶囊51构成的电泳层5。
电泳层5的厚度、即驱动电极COML1的下表面与像素电极22的上表面的距离DST1例如是30μm~200μm左右。另一方面,液晶显示器件中的液晶层的厚度例如是3μm左右。因此,电泳层5的厚度比液晶显示器件中的液晶层的厚度更大。
如图6及图7所示,保护基板6具有基板61、彩色滤光片层62、光学膜63、和阻挡膜64。需要说明的是,也可以不设置彩色滤光片层62,在这种情况下,实施方式一的显示装置1成为单色显示的显示装置。
基板61具有作为主面的上表面、和与上表面相反一侧的作为主面的下表面。作为基板61,可以采用例如玻璃基板、或例如由PET等树脂构成的薄膜等对可见光透明的各种基板。
彩色滤光片层62设置在基板61的下表面。作为彩色滤光片层62,例如被着色为红(R)、绿(G)及蓝(B)三种颜色的彩色滤光片层沿X轴方向排列。这种情况下,如图9所示,形成分别与R、G和B三种颜色的颜色区域62R、62G及62B各自对应的多个子像素SPix,由分别与1组颜色区域62R、62G及62B中各区域对应的多个子像素SPix形成一个像素Pix。像素Pix以矩阵状配置在扫描线GCL延伸的方向(X轴方向)、及信号线SGL延伸的方向(Y轴方向)上。此外,以矩阵状配置有像素Pix的区域例如是上述的显示区域Ad。
作为彩色滤光片层62的颜色的组合,也可以是包括R、G和B以外的其它颜色的多种颜色的组合。此外,也可以不设置彩色滤光片层62。或者,一个像素Pix也可以包含未设置彩色滤光片层62的子像素SPix、即白色的子像素SPix。
光学膜63和阻挡膜64以覆盖彩色滤光片层62的方式依次设置在基板61的下表面。光学膜63和阻挡膜64例如可以采用由树脂构成的膜等。
密封部7设置在阵列基板2的外周部与对置基板3的外周部之间。阵列基板2与对置基板3之间的空间被设置成包围该空间的外周的密封部7所密封。而且,如上所述,被密封部7密封的空间中设置有电泳层5。
在密封部7的内部设置有导通部71。导通部71使辅助电极AE1的端部与驱动电极COML1的端部导通。即,辅助电极AE1和驱动电极COML1通过导通部71而电连接。导通部71由ITO等透明导电材料、或由金属材料构成的微粒所形成。
电泳显示器件20具有多条扫描线GCL、多条信号线SGL、多个TFT元件Tr、多个像素电极22、多个驱动电极COML1、多个驱动电极COML2、和多个电泳元件EP。电泳显示器件20按与一个或多个驱动电极COML1对应的一个显示块、即局部显示区域Adp(参照后述的图13)进行图像的显示。也就是说,电泳显示器件20按与一个或多个驱动电极COML1对应的一个局部显示区域Adp供给显示驱动信号Vcomd(参照图1)。
如上所述,在俯视观察时,在彼此交叉的多条扫描线GCL和多条信号线SGL的交点配置子像素SPix,由多个不同颜色的子像素SPix形成一个像素Pix。此外,在俯视观察时,在多条扫描线GCL各自与多条信号线SGL各自交叉的交叉部形成有TFT元件Tr。因此,TFT元件Tr设于多个子像素SPix中的每一个。此外,在多个子像素SPix的每个中,除TFT元件Tr以外,还设置有电泳元件EP。
如图9所示,TFT元件Tr的栅极电极连接到扫描线GCL。TFT元件Tr的源极电极连接到信号线SGL。TFT元件Tr的漏极电极与电泳元件EP的一端连接。电泳元件EP例如一端与TFT元件Tr的漏极电极连接,另一端与驱动电极COML1连接。
如图9所示,在俯视观察时,多个像素电极22在显示区域Ad分别形成于以矩阵状沿X轴方向和Y轴方向配置的多个子像素SPix各自的内部。因此,多个像素电极22沿X轴方向和Y轴方向配置成矩阵状。
如图9所示,在俯视观察时,多个驱动电极COML1各自设置成与多个像素电极22重叠。这时,通过源极驱动器13将像素信号Vpix(参照图1)供给至多个像素电极22中各个,通过驱动电极驱动器14将显示驱动信号Vcomd(参照图1)供给至多个驱动电极COML1中各个。然后,通过在多个像素电极22中各个与多个驱动电极COML1中各个之间、即设置于多个子像素SPix各自中的电泳元件EP形成电场,从而在显示区域Ad显示图像。这时,在驱动电极COML1与像素电极22之间形成电容Cap,电容Cap作为保持电容发挥作用。
如图9所示,沿X轴方向排列的多个子像素SPix、即电泳显示器件20的属于同一行的多个子像素SPix通过扫描线GCL而互相连接。扫描线GCL与栅极驱动器12(参照图1)连接,由栅极驱动器12供给扫描信号Vscan(参照图1)。此外,沿Y轴方向排列的多个子像素SPix、即电泳显示器件20的属于同一列的多个子像素SPix通过信号线SGL而互相连接。多条信号线SGL各自与源极驱动器13(参照图1)连接,由源极驱动器13供给像素信号Vpix(参照图1)。
多个驱动电极COML1与驱动电极驱动器14(参照图1)连接。驱动电极驱动器14将显示驱动信号Vcomd(参照图1)供给至多个驱动电极COML1。在图9所示的例子中,多个驱动电极COML1在显示区域Ad分别沿X轴方向延伸、且沿Y轴方向排列。并且,属于同一行的多个子像素SPix共用一个驱动电极COML1。
栅极驱动器12(参照图1)经由扫描线GCL将扫描信号Vscan供给至各子像素SPix的TFT元件Tr的栅极电极,从而依次选择在电泳显示器件20中形成为矩阵状的子像素SPix中的一行、即一水平线作为显示驱动的对象。
源极驱动器13(参照图1)经由信号线SGL将像素信号Vpix分别供给至由栅极驱动器12依次选择的构成一水平线的多个子像素SPix各自中包含的像素电极22。
电泳显示器件20中,在进行显示动作时,由驱动电极驱动器14(参照图1)例如沿Y轴方向依次选择与一个或多个驱动电极COML1对应的一个显示块、即局部显示区域Adp(参照后述的图13)。于是,通过驱动电极驱动器14向配置于被选择的局部显示区域Adp的一个或多个驱动电极COML1供给显示驱动信号Vcomd(参照图1)。通过栅极驱动器12驱动扫描线GCL来时分地依次进行扫描,从而子像素SPix被一水平线一水平线地依次选择。于是,通过源极驱动器13将像素信号Vpix(参照图1)供给至属于被选择的一水平线的子像素SPix各自中包含的像素电极22。以这种方式,在被选择的局部显示区域Adp,在多个像素电极22各自与多个驱动电极COML1各自之间形成电场,从而在被选择的局部显示区域Adp中一水平线一水平线地进行图像的显示。
需要说明的是,虽然在图9中省略了图示,但如图8所示,多个驱动电极COML2在显示区域Ad分别沿Y轴方向延伸、且沿X轴方向排列。在这种情况下,属于同一列的多个子像素SPix共用一个驱动电极COML2。于是,在通过驱动电极驱动器14向配置于被选择的局部显示区域Adp(参照后述的图13)的一个或多个驱动电极COML1供给显示驱动信号Vcomd(参照图1)时,也可以通过驱动电极驱动器14向在俯视观察中与被选择的局部显示区域Adp重叠的多个驱动电极COML2供给显示驱动信号Vcomd(参照图1)。于是,在被选择的局部显示区域Adp,也可以通过在多个像素电极22各自与多个驱动电极COML2各自之间形成电场,从而在被选择的局部显示区域Adp进行图像的显示。
而且,在进行显示动作时,即使是在依次选择局部显示区域Adp(参照后述的图13)的情况下,也可以通过驱动电极驱动器14总是对配置在所有的局部显示区域Adp的多个驱动电极COML1供给显示驱动信号Vcomd(参照图1)。即使在这样的情况下,进行显示动作时,也将通过驱动电极驱动器14至少对配置于被选择的局部显示区域Adp的一个或多个驱动电极COML1供给显示驱动信号Vcomd(参照图1)。
另一方面,触摸检测器件30具有多个驱动电极DRVL、和设置于对置基板3的多个检测电极TDL。
在图6和图8所示的例子中,多个驱动电极COML1作为电泳显示器件的驱动电极动作、且也作为触摸检测器件的驱动电极DRVL动作。此外,多个驱动电极COML2作为电泳显示器件的驱动电极动作、且也作为触摸检测器件的检测电极TDL动作。
多个检测电极TDL在俯视观察时沿着与多个驱动电极DRVL各自延伸的方向交叉的方向分别延伸。换言之,在俯视观察时,多个检测电极TDL以和多个驱动电极DRVL分别交叉的方式彼此隔开间隔地排列。多个检测电极TDL各自分别与触摸检测部40的触摸检测信号放大部42(参照图1)连接。
在多个驱动电极DRVL各自与多个检测电极TDL各自的俯视观察时的交叉部产生静电电容。于是,触摸检测部40(参照图1)基于多个驱动电极DRVL各自与多个检测电极TDL各自之间的静电电容,检测输入位置。
如图10所示,在触摸检测器件30中,进行触摸检测动作时,通过驱动电极驱动器14沿扫描方向Scan依次选择与一个或多个驱动电极DRVL对应的一个检测块、即局部检测区域Atp(参照后述的图13)。于是,通过驱动电极驱动器14,将用于测定驱动电极DRVL与检测电极TDL之间的静电电容的触摸检测驱动信号Vcomt输入、即供给至配置于所选择的局部检测区域Atp的一个或多个驱动电极DRVL,从检测电极TDL输出用于检测输入位置的检测信号Vdet。这样,在触摸检测器件30中,按每一个局部检测区域Atp进行触摸检测。需要说明的是,驱动电极DRVL对应于上述的触摸检测原理中的驱动电极E1,检测电极TDL对应于检测电极E2。
如图10所示,在俯视观察时,彼此交叉的多个驱动电极DRVL和多个检测电极TDL形成以矩阵状配置的静电电容式触摸传感器。因此,通过扫描触摸检测器件30的触摸检测区域At的整个面,从而可以检测手指等接触或接近的位置。
如图6和图8所示,也可以设置由辅助电极AE1构成的辅助电极组AEG。此外,在进行触摸检测动作时,也可以将由与供给至由驱动电极COML1构成的驱动电极DRVL的触摸检测驱动信号Vcomt中包含的交流信号同相位的交流信号所构成的触摸检测驱动信号Vcomt供给至辅助电极AE1。也就是说,也可以在扫描驱动部50对多个驱动电极DRVL供给触摸检测驱动信号Vcomt、且对多个辅助电极AE1供给触摸检测驱动信号Vcomt时,触摸检测部40基于多个驱动电极DRVL各自与多个检测电极TDL各自之间的静电电容来检测输入位置。由此,可以除去在驱动电极DRVL与阵列基板2中包含的各个布线之间产生的寄生电容,能够增加触摸检测的检测灵敏度。但也可以不设置辅助电极AE1。
<驱动方法>
接下来,对本实施方式一的显示装置1的驱动方法进行说明。
图11和图12是示意性示出显示装置的1帧期间中的动作的图。图11和图12中的横向表示时间,图11和图12中的纵向表示局部显示区域Adp和局部检测区域Atp的排列方向。图12是用于与使用后述的图17所说明的驱动方法的变形例进行比较的图,是在横向上将图11压缩后的图。需要说明的是,在图11和图12中,将显示区域Ad(参照图5)整个面的全体的显示驱动处理作为显示驱动处理AVDP加以示出。此外,在图11和图12中,将触摸检测区域At(参照图5)整个面的全体的检测驱动处理作为检测驱动处理AVTP加以示出。
图13是示意性示出在多个显示动作期间各自中依次选择的局部显示区域的图。图13中,(a)示出了已选择第一个显示块即局部显示区域Adp1的状态,(b)示出了已选择第二个显示块即局部显示区域Adp2的状态。
图14是示意性示出在多个触摸检测动作期间依次选择的局部检测区域的图。图14中,(a)示出了已选择第一个检测块即局部检测区域Atp1的状态,(b)示出了已选择第二个检测块即局部检测区域Atp2的状态。
在图11所示的例子中,为了便于说明,将局部显示区域Adp的个数设为12个,将局部检测区域Atp的个数设为2个,但局部检测区域Atp的个数比局部显示区域Adp的个数更少即可,并不受上述个数的限定。因此,例如如图13所示,可以将局部显示区域Adp的个数设为比12个更大的个数,可以将局部检测区域Atp的个数设为大于2个、且比局部显示区域Adp的个数更小的个数。
图15是示出触摸检测动作期间中的各种信号的时序波形图。图15中,(a)表示触摸检测驱动信号Vcomt的波形,(b)表示检测信号Vdet的波形,(c)表示实施方式二中说明的有源屏蔽(Activeshield)驱动信号Vas的波形。
图16是示意性示出显示装置的1帧期间中包含的多个显示动作期间及多个触摸检测动作期间的动作的一个例子的图。图16是将与图11所示的例子类似的例子的局部放大示出的图。如上所述,在图11所示的例子中,为了便于说明,将局部显示区域Adp的个数设为12个,将局部检测区域Atp的个数设为2个进行说明。另一方面,图16中示出了局部显示区域Adp的个数至少是19个以上、而局部检测区域Atp的个数至少是4个以上的例子的局部。
需要说明的是,以下,对在显示动作期间Pd中向多个驱动电极COML1及多个驱动电极COML2中的多个驱动电极COML1供给显示驱动信号Vcomd的情况进行说明。然而,关于在显示动作期间Pd中对多个驱动电极COML1及多个驱动电极COML2供给显示驱动信号Vcomd的情况,例如无论在哪个显示动作期间Pd中均对所有的驱动电极COML2供给显示驱动信号Vcomd即可,至于其它方面可以和以下情况相同。
需要说明的是,在显示动作期间Pd中,也可以一直对多个驱动电极COML1中全部的电极供给显示驱动信号Vcomd。即使是这种情况下,在显示动作期间Pd中,显示驱动信号Vcomd至少被供给至配置于所选择的局部显示区域Adp的驱动电极COML1。
如图11所示,1帧期间1F具有彼此交替重复的多个显示动作期间Pd和多个触摸检测动作期间Pt。
而且,如图13所示,显示区域Ad被分割为多个局部显示区域Adp。即,显示区域Ad包括多个局部显示区域Adp。并且,对多个局部显示区域Adp各自配置多个驱动电极COML1中任意(いずれか)个驱动电极。此外,在多个局部显示区域Adp各自上均配置有多条扫描线GCL中任意条、且配置有多个像素电极22中的、经由TFT元件Tr(参照图9)而与配置于该局部显示区域Adp的扫描线GCL连接的像素电极22。
进而,如图14所示,触摸检测区域At被分割为多个局部检测区域Atp。即,触摸检测区域At包括多个局部检测区域Atp。并且,对多个局部检测区域Atp各自配置多个驱动电极DRVL中任意(いずれか)个驱动电极。
首先,如图11、图13的(a)和图16所示,在作为1帧期间1F的最开始、即第一个显示动作期间Pd的显示动作期间Pd1中进行第一次显示驱动处理DP。在该第一次显示驱动处理DP中,驱动电极驱动器14对包含于显示区域Ad的多个局部显示区域Adp中的最开始即第一个局部显示区域Adp1上配置的多个驱动电极COML1供给显示驱动信号Vcomd(参照图1)。
在该第一次显示驱动处理DP中,栅极驱动器12首先对第一个局部显示区域Adp1中包含的第一行子像素SPix的扫描线GCL供给扫描信号Vscan(参照图1),源极驱动器13对各信号线SGL供给像素信号Vpix(参照图1)。由此,作为1水平期间1H的驱动处理DD,进行对第一行子像素SPix的显示。
接下来,栅极驱动器12对第一个局部显示区域Adp1中包含的第二行子像素SPix的扫描线GCL供给扫描信号Vscan,源极驱动器13对各信号线SGL供给像素信号Vpix。由此,作为1水平期间1H的驱动处理DD,进行对第二行子像素SPix的显示。
然后,重复进行对各行子像素SPix的扫描线GCL供给扫描信号Vscan、对各信号线SGL供给像素信号Vpix的动作。由此进行第一次显示驱动处理DP,通过在俯视观察时配置于局部显示区域Adp1的多个驱动电极COML1各自与多个像素电极22各自之间形成电场,从而在局部显示区域Adp1显示图像。
需要说明的是,在图16所示的例子中,第一次显示驱动处理DP包括二个1水平期间1H的驱动处理DD。
接着,如图11、图14的(a)及图16所示,在作为1帧期间1F的最开始、即第一个触摸检测动作期间Pt的触摸检测动作期间Pt1中进行第一次检测驱动处理TP。在该第一次检测驱动处理TP中进行第一次检测驱动处理TP,用于检测配置于触摸检测区域At所包含的多个局部检测区域Atp中的最开始即第一个局部检测区域Atp1的多个驱动电极DRVL各自与多个检测电极TDL各自之间的静电电容。
在该第一次检测驱动处理TP中,驱动电极驱动器14对局部检测区域Atp中包含的多个驱动电极DRVL各自供给图15的(a)所示的触摸检测驱动信号Vcomt。被供给至多个驱动电极DRVL各自的触摸检测驱动信号Vcomt经由静电电容而被传递至多个检测电极TDL中各个,产生图15的(b)所示的检测信号Vdet。A/D转换部43在与触摸检测驱动信号Vcomt同步的采样定时ts,对输入有检测信号Vdet的触摸检测信号放大部42的输出信号进行A/D转换。由此,触摸检测部40进行第一次检测驱动处理TP,以检测配置于局部检测区域Atp1的多个驱动电极DRVL各自与多个检测电极TDL各自之间的静电电容。
需要说明的是,在图16所示的例子中,由于同时将触摸检测驱动信号Vcomt供给至配置于局部检测区域Atp1的多个驱动电极DRVL中各个,因此,第一次检测驱动处理TP包括一个驱动处理DT。
接着,如图11、图13的(b)和图16所示,在作为1帧期间1F的第二个显示动作期间Pd的显示动作期间Pd2中进行第二次显示驱动处理DP。在该第二次显示驱动处理DP,驱动电极驱动器14对配置于显示区域Ad中包含的多个局部显示区域Adp中的第二个局部显示区域Adp2的多个驱动电极COML1供给显示驱动信号Vcomd。关于具体的第二次显示驱动处理DP,可以和上述第一次显示驱动处理DP同样。像这样地进行第二次显示驱动处理DP,在俯视观察时配置于局部显示区域Adp2的多个驱动电极COML1各自与多个像素电极22各自之间形成电场,从而在局部显示区域Adp2显示图像。
接着,如图11、图14的(b)及图16所示,在作为1帧期间1F的第二个触摸检测动作期间Pt的触摸检测动作期间Pt2中进行第二次检测驱动处理TP。在该第二次检测驱动处理TP中,驱动电极驱动器14检测配置于触摸检测区域At中包含的多个局部检测区域Atp中的第二个局部检测区域Atp2的多个驱动电极DRVL各自与多个检测电极TDL各自之间的静电电容。关于具体的第二次检测驱动处理TP,可以和上述第一次检测驱动处理TP同样。
这样,交替地重复显示驱动处理DP和检测驱动处理TP。于是,在1帧期间1F的最后的显示动作期间Pd,通过在配置于显示区域Ad所包含的多个局部显示区域Adp中的最后的局部显示区域Adp的多个驱动电极COML1各自与多个像素电极22各自之间形成电场,从而在最后的局部显示区域Adp显示图像。由此,在显示区域Ad所包含的多个局部显示区域Adp各自中逐次(1回ずつ)进行显示驱动处理DP。
然后,扫描驱动部50(参照图1)在依次循环地改变从多个局部显示区域Adp选择的局部显示区域Adp、且依次循环地改变从多个局部检测区域Atp选择的局部检测区域Atp的同时,交替地重复显示驱动处理DP和检测驱动处理TP。
根据本实施方式一,显示区域Ad被分割成为多个的m个(例如12个等)的局部显示区域Adp,触摸检测区域At被分割成比m个更小的为多个的n个(例如2个等)的局部检测区域Atp。于是,通过交替重复显示驱动处理DP和检测驱动处理TP,从而在电泳显示器件20在显示区域Ad显示图像的期间,触摸检测部40在触摸检测区域At检测输入位置。为此,在显示区域Ad所包含的m个局部显示区域Adp各自上各进行一次(逐次进行)显示驱动处理DP的期间,在触摸检测区域At所包含的n个局部检测区域Atp中任一(任意)局部检测区域Atp上都进行一次以上的检测驱动处理TP。即,在进行一次显示驱动处理AVDP的期间,进行一次以上的检测驱动处理AVTP。
优选地,分割显示区域Ad成局部显示区域Adp的分割个数m为分割触摸检测区域At成局部检测区域Atp的分割个数n的二倍以上。这种情况下,在显示区域Ad所包含的m个局部显示区域Adp各自上各进行一次显示驱动处理DP的期间,在触摸检测区域At所包含的n个局部检测区域Atp中的任一(任意)局部检测区域Atp上都进行二次以上的检测驱动处理TP。即,在进行一次显示驱动处理AVDP的期间,进行二次以上的检测驱动处理AVTP。
重写具备电泳层的显示装置的显示的时间、也就是使微胶囊中电泳粒子从一侧移动至另一侧所需的时间例如比重写液晶显示装置的显示的时间、也就是使液晶分子旋转所需的时间更长。换句话说,重写具备电泳层的显示装置的显示的速度例如比重写液晶显示装置的显示的速度更慢。
例如,重写液晶显示装置的显示的速度、即频率是60Hz左右。此外,在作为重写液晶显示装置的显示的周期的1帧期间、即在液晶显示装置中,在显示区域所包含的多个局部显示区域各自上逐次进行显示驱动处理的时间是60分之1sec、即16.7msec左右。
另一方面,重写具备电泳层的显示装置的显示的速度、即频率是20Hz左右。此外,在作为重写具备电泳层的显示装置的显示的周期的1帧期间1F、即在具备电泳层的显示装置中,在显示区域Ad所包含的多个局部显示区域Adp各自上逐次进行显示驱动处理DP的时间是20分之1sec、即50msec左右。
然而,从确保触摸检测的响应性的角度出发,优选在触摸检测区域At所包含的多个局部检测区域各自上逐次进行检测驱动处理的时间不管是在具备电泳层的显示装置中还是在液晶显示装置中均大致相等。为此,在具备电泳层的显示装置中,重复触摸检测的速度即频率与包括液晶显示装置的显示装置同样,为120Hz左右。此外,在具备电泳层的显示装置中,在触摸检测区域At所包含的多个局部检测区域Atp各自上逐次进行检测驱动处理TP的时间是120分之1sec、即8.3msec左右。
因此,相比于液晶显示装置中重复触摸检测的频率相对于重写显示的频率之比,具备电泳层的显示装置中重复触摸检测的频率相对于重写显示的频率之比变得非常大。换言之,相比于液晶显示装置中重写显示的周期相对于重复触摸检测的周期之比,具备电泳层的显示装置中重写显示的周期相对于重复触摸检测的周期之比变得非常大。
图17是示意性示出比较例的显示装置的1帧期间中的动作的图。
图17所示的比较例中,在进行显示驱动处理AVDP的期间,不进行检测驱动处理AVTP。即,在显示区域Ad所包含的多个局部显示区域Adp各自上逐次进行显示驱动处理DP(参照图11)的期间,在触摸检测区域At所包含的多个局部检测区域Atp中任一个局部检测区域Atp上均不进行检测驱动处理TP(参照图11)。
因此,无法取得在显示区域Ad所包含的多个局部显示区域Adp各自上逐次进行显示驱动处理DP的期间的触摸检测数据,从而要提高触摸检测的响应性是困难的。如上所述,相比于液晶显示装置,重写显示的速度更慢、且重复触摸检测的频率相对于重写显示的频率之比更大的具备电泳层的显示装置与液晶显示装置相比,要提高触摸检测的响应性更为困难。
而且,如图17所示,考虑在进行了第一次显示驱动处理AVDP之后且在开始第二次显示驱动处理AVDP之前进行二次检测驱动处理AVTP的情况。即,考虑在显示区域Ad所包含的多个局部显示区域Adp中的最后的局部显示区域Adp进行了显示驱动处理DP(参照图11)之后再次在最开始的局部显示区域Adp开始显示驱动处理DP之前,对触摸检测区域At所包含的多个局部检测区域Atp中任一局部检测区域Atp均进行二次检测驱动处理TP(参照图11)的情况。
在这种情况下,由于不能使在某个局部检测区域Atp中进行检测处理的定时等间隔,因此,提高触摸检测的响应性有困难。如上所述,在相比于液晶显示装置,重复触摸检测的频率相对于重写显示的频率之比更大的具备电泳层的显示装置中,要提高触摸检测的响应性更为困难。
另一方面,根据本实施方式一,在进行一次显示驱动处理AVDP的期间,进行一次以上的检测驱动处理AVTP。即,在显示区域Ad所包含的多个局部显示区域Adp各自上各进行一次显示处理的期间,在触摸检测区域At所包含的多个局部检测区域Atp中的任一个局部检测区域Atp上都进行一次以上的检测处理。
由此,可以取得在显示区域Ad所包含的多个局部显示区域Adp各自上逐次进行显示驱动处理DP期间的触摸检测数据,因此,能够提高触摸检测的响应性。此外,可以使在某个局部检测区域Atp进行检测处理的定时等间隔,从而能够提高触摸检测的响应性。因此,即便是在重复触摸检测的频率相对于重写显示的频率之比更大的、包括电泳显示器件20的显示装置中,也能够和重复触摸检测的频率相对于重写显示的频率之比更小的液晶显示装置同样地提高触摸检测的响应性。
在包括电泳显示器件20的显示装置1中,在不对驱动电极COML1供给显示驱动信号Vcomd、不对像素电极22供给像素信号Vpix的期间、即在触摸检测动作期间Pt中也保持所显示的图像。因此,在本实施方式一中,虽然相比于液晶显示装置,重复触摸检测的频率相对于重写显示的频率之比更大,但能够保持所显示的图像。
图18和图19是示意性示出显示装置的1帧期间中包含的多个显示动作期间和多个触摸检测动作期间的动作的其它例子的图。在图18和图19中,和图16同样地示出了局部显示区域Adp的个数至少是19个以上、且局部检测区域Atp的个数至少是4个以上的例子的一部分。
在图16所示的例子中,关于一个触摸检测动作期间Pt的长度、即进行一个检测驱动处理TP的时间,其比一个显示动作期间Pd的长度、即比进行一个显示驱动处理DP的时间更短。另一方面,在图18所示的例子中,关于一个触摸检测动作期间Pt的长度、即进行一个检测驱动处理TP的时间,其比一个显示动作期间Pd的长度、即比进行一个显示驱动处理DP的时间更长。也就是说,在图18所示的例子中,通过缩短1水平期间1H的长度,例如使其大致等于以60Hz的频率重写的液晶显示装置中的1水平期间1H的长度,从而缩短一个显示动作期间Pd的长度,而延长一个触摸检测动作期间Pt的长度。
由此,可以使得检测驱动处理TP中的触摸检测的采样次数增多,因而能够提高信号强度相对于噪音强度之比、即SN比。或者,可以使得检测驱动处理TP中的触摸检测的一次的采样时间延长,因而能够容易地增加一个局部检测区域Atp的面积,能容易地使显示装置大面积化。
进而,在图19所示的例子中,如图18所示,在使一个触摸检测动作期间Pt的长度、即进行一个检测处理的时间长于一个显示动作期间Pd的长度、即进行一个显示处理的时间的基础上,进一步将一个局部检测区域Atp分割成多个局部检测区域Atpp来依次进行检测处理。
也就是说,在图19所示的例子中,多个局部检测区域Atp各自均被分割成多个局部检测区域Atpp。换言之,多个局部检测区域Atp各自均包括多个局部检测区域Atpp。这时,对多个局部检测区域Atpp各自配置设于多个局部检测区域Atp各自上的多个驱动电极COML1中的任意个驱动电极。于是,扫描驱动部50在一个检测驱动处理TP中,使驱动处理DT重复与将局部检测区域Atp分割成局部检测区域Atpp的分割个数相等的次数,其中,在该驱动处理DT中,对配置于所选择的局部检测区域Atp的多个驱动电极COML1中的、配置于从多个局部检测区域Atpp依次选择的一个局部检测区域Atpp的多个驱动电极COML1供给触摸检测驱动信号Vcomt。由此,能够提高触摸检测的位置精度。
<伴随灰度级(階調レベル)控制的驱动方法>
接下来,对本实施方式一的显示装置1中的伴随灰度级控制的驱动方法进行说明。
图20是示出控制各像素的灰度级时的涉及多个1帧期间的灰度及像素信号的时序波形图。图21是示意性示出控制各像素的灰度时对彼此相邻的四个子像素中的灰度级进行控制的例子的图。图21的(a)示出了重写某个图像前的各子像素中的灰度级,图21的(b)示出了重写该图像时所用的脉冲串的模式(パターン),图21的(c)示出了重写该图像之后的各子像素中的灰度级。图22是示意性示出控制各像素的灰度时包含于1帧期间中的多个显示动作期间及多个触摸检测动作期间的一例动作的图。
在多个局部显示区域Adp各自上配置有多个像素电极22中的任意(いずれか)个像素电极。这时,如图20所示,包含于扫描驱动部50中的源极驱动器13对设置于各子像素SPix内部的像素电极22供给由脉冲串构成的具有电压V的像素信号Vpix,从而可以控制各子像素SPix中的灰度。脉冲串包括分别具有正的脉冲高度(电压+Vs)或负的脉冲高度(电压-Vs)的多个脉冲。对多个像素电极22中的、配置于显示区域Ad所包含的多个局部显示区域Adp各自上的多个像素电极22逐次施加多个脉冲中的某个顺序的脉冲时的期间相当于1帧期间1F。
在此,如图21所示,例示了各子像素中可设定的灰度级由级WW、WB、BW及BB中任一构成的例子、即灰度级总数为4的例子,在这样的情况下,对重写图像时使用的脉冲串的模式数进行说明。级WW、WB、BW及BB是在接近于白色的级WW与接近于黑色的级BB之间设定成从白色依次接近于黑色的四个灰度级。图20中例示了以某个子像素中的灰度级Lv从级WW变为级WB的方式重写图像的例子。此外,图20所示的脉冲串相当于在后使用图21所描述的模式wwPwb。
在灰度级的总数为4的情况下,如图21的(a)所示,重写图像前的某子像素中的灰度级为级WW、WB、BW和BB四种灰度级中的任一种。然后,如图21的(c)所示,重写图像后的该子像素中的灰度级变为级WW、WB、BW和BB四种灰度级中的任一种。
首先,考虑重写图像前的某子像素中的灰度级是级WW的情况。这种情况下,如图21的(b)所示,当该子像素中的灰度级在重写前后没有从级WW发生变化时,使用由模式wwPww构成的脉冲串。或者,当该子像素中的灰度级在重写前后从级WW改变为级WB时,使用由模式wwPwb构成的脉冲串。另一方面,当该子像素中的灰度级在重写前后从级WW改变为级BW时,使用由模式wwPbw构成的脉冲串。或者,当该子像素中的灰度级在重写前后从级WW改变为级BB时,使用由模式wwPbb构成的脉冲串。
因此,以某子像素中的灰度级在重写前后由级WW变为级WW、WB、BW及BB四种灰度级中任一种的方式重写图像时,使用由模式wwPww、wwPwb、wwPbw及wwPbb构成的四种模式作为脉冲串的模式。
同样地,在某子像素中的灰度级为级WB、BW或BB的情况下,当以重写前后从上述灰度级变为级WW、WB、BW及BB四种灰度级中任一种的方式重写图像时,也使用四种模式作为脉冲串的模式。因此,在灰度级的总数为4的情况下,重写图像时所用的脉冲串的模式数为4×4=16种。这种情况下,通过组合4个以上例如5个脉冲作为多个脉冲而形成脉冲串,从而可以设定16种模式。
在这种情况下,如图22所示,通过在改变像素信号Vpix的同时,重复多次在将显示驱动处理DP和检测驱动处理TP交替地各重复m次的同时,在多个局部显示区域Adp各自上逐次进行显示处理的重复处理,从而重写在显示区域Ad显示的图像。由此,可以将各像素的灰度控制为多个灰度。
需要说明的是,根据电泳层5的种类,灰度受控制的程度有时具有温度依赖性。这时,优选根据显示装置的使用温度改变用于将各像素的灰度控制为多个灰度的脉冲串。因此,优选地,预先将使用显示装置的温度范围分割为多个温度范围,在多个温度范围中的各温度范围内设定以将各像素的灰度控制为多个灰度的最优化的脉冲串。然后,利用例如显示装置所具备的温度测定部测定温度,对应于包含所测定的温度的温度范围选择所设定的脉冲串。于是,使用所选择的脉冲串将各像素的灰度控制为多个灰度。由此,也可以在广的温度范围内防止或抑制在显示区域显示的像素的灰度随使用温度的变动而变动。
<带触摸检测功能的显示器件的第一变形例>
接下来,参照图23和图24,对带触摸检测功能的显示器件的第一变形例进行说明。在本第一变形例中,驱动电极COML1和驱动电极COML2被设置在彼此不同的层。
图23是示出实施方式一的第一变形例的带触摸检测功能的显示器件的截面图。图24是示意性示出实施方式一的第一变形例中的驱动电极和辅助电极的构成的俯视图。此外,图23是沿图24的A-A线的截面图。
在本第一变形例中,对置基板3具有基板31、和多个驱动电极COML1。俯视观察时,多个驱动电极COML1在显示区域Ad或触摸检测区域At设置于基板31的下表面。关于多个驱动电极COML1,可以与图6和图8所示的例子相同。
另一方面,本第一变形例中,多个驱动电极COML2各自设置于与多个驱动电极COML1不同的层。由此,与图6和图8所示的例子相比,由于无需将驱动电极COML2中的连接部CN2形成在与电极部CP2不同的层,因此,可以容易地形成驱动电极COML2。
或者,多个驱动电极COML2既可以设置在基板31的上表面,也可以设置在设于基板61的下表面的阻挡膜64的下表面。在图23所示的例子中,多个驱动电极COML2设置在阻挡膜64的下表面,在阻挡膜64的下表面以覆盖多个驱动电极COML2的方式设有保护膜PF1。于是,形成于阻挡膜64的下表面的保护膜PF1与对置基板3的基板31的上表面接触。
需要说明的是,多个驱动电极COML1及多个驱动电极COML2形成于彼此不同的层即可。因此,多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2都可以设置在基板31的下表面。或者,多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2都可以设置在基板31的上表面。
在俯视观察时,多个驱动电极COML2分别沿Y轴方向延伸、且沿X轴方向排列。多个驱动电极COML2各自均包括多个电极部CP2、和多个连接部CN2。在本第一变形例中,和图6及图8所示的例子不同,多个电极部CP2各自以及多个连接部CN2各自在显示区域Ad或触摸检测区域At设置于阻挡膜64的下表面、即基板31的上表面。在俯视观察时,多个电极部CP2沿Y轴方向排列。此外,在Y轴方向上相邻的二个电极部CP2通过连接部CN2而被电连接。
在本第一变形例中,多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2彼此设于不同的层。因此,连接部CN2与电极部CP2形成于同层。
如上所述,液晶显示器件中的液晶层的厚度例如是3μm左右。此外,电泳显示器件20中的电泳层5的厚度、即驱动电极COML1的下表面与像素电极22的上表面之间的距离DST1比液晶显示器件中的液晶层的厚度更大,例如是30μm~200μm左右。
另一方面,由例如树脂构成的基板31的厚度例如是20μm~40μm。因此,即使将多个驱动电极COML1设置于基板31的下表面、将多个驱动电极COML2设置于基板31的上表面时,像素电极22的上表面和驱动电极COML2的下表面之间的距离与像素电极22的上表面和驱动电极COML1的下表面之间的距离也没什么大的不同。因此,例如通过进行使供给至多个驱动电极COML2各自的显示驱动信号Vcomd大于供给至多个驱动电极COML1各自的显示驱动信号Vcomd等的调整,从而可以进行和多个驱动电极COML1与多个驱动电极COML2形成于同层时同样的显示驱动处理。
在本第一变形例中,多个驱动电极COML1作为电泳显示器件的驱动电极动作、且作为触摸检测器件的驱动电极DRVL动作。此外,多个驱动电极COML2作为电泳显示器件的驱动电极动作、且作为触摸检测器件的检测电极TDL动作。
在本第一变形例中,和图6及图8所示的例子同样,也可以设置由多个辅助电极AE1构成的辅助电极组AEG。此外,在进行触摸检测动作时,也可以将由与供给至由驱动电极COML1构成的驱动电极DRVL的触摸检测驱动信号Vcomt中包含的交流信号同相位的交流信号所构成的触摸检测驱动信号Vcomt供给至辅助电极AE1。由此,可以除去在驱动电极DRVL与阵列基板2中包含的各个布线之间产生的寄生电容,能够增加触摸检测的检测灵敏度。但也可以不设置辅助电极AE1。
至于除此以外的部分,可以和图6及图8所示的例子相同。
<带触摸检测功能的显示器件的第二变形例>
接下来,参照图25和图26,对带触摸检测功能的显示器件的第二变形例进行说明。在本第二变形例中,将辅助电极AE1设置作为驱动电极DRVL,将驱动电极COML1设置作为检测电极TDL。即,在本第二变形例中,也和图6及图8所示的例子同样,设置有由多个辅助电极AE1构成的辅助电极组AEG。
图25是示出实施方式一的第二变形例的带触摸检测功能的显示器件的截面图。图26是示意性示出实施方式一的第二变形例中的驱动电极和辅助电极的构成的俯视图。此外,图25是沿图26的A-A线的截面图。
根据本第二变形例,对置基板3具有基板31、多个驱动电极COML1、和多个驱动电极COML2。
和图6及图8所示的例子同样,多个驱动电极COML1及多个驱动电极COML2各自例如由ITO或IZO等透明导电材料形成。在俯视观察时,多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2在显示区域Ad或触摸检测区域At设置于基板31的下表面。需要说明的是,多个驱动电极COML1或多个驱动电极COML2也可以设置于基板31的上表面。此外,多个驱动电极COML1或多个驱动电极COML2也可以彼此设置于不同的层。或者,也可以不设置多个驱动电极COML2,而只设置多个驱动电极COML1。
在本第二变形例中,多个驱动电极COML1在俯视观察时分别沿Y轴方向延伸、且沿X轴方向排列。此外,多个驱动电极COML2在俯视观察时分别沿Y轴方向延伸、且沿X轴方向排列。在俯视观察时,多个驱动电极COML1中的一个或多个驱动电极COML1与多个驱动电极COML2中的一个或多个驱动电极COML2沿X轴方向交替地配置。
多个驱动电极COML1各自分别经由引绕布线WR1而与扫描驱动部50中包含的驱动电极驱动器14电连接。另一方面,多个驱动电极COML2各自分别经由引绕布线WR1及切换部SW中包含的多个开关SW1各自而与扫描驱动部50中包含的驱动电极驱动器14连接。由多个开关SW1构成的切换部SW分别在多个驱动电极COML2和驱动电极驱动器14电连接的状态与多个驱动电极COML2处于电浮游的状态之间进行切换。
在本第二变形例中,多个驱动电极COML1作为电泳显示器件的驱动电极动作、且作为触摸检测器件的检测电极TDL动作。另一方面,多个驱动电极COML2在进行显示动作时通过开关SW1而与驱动电极驱动器14连接,从而作为电泳显示器件的驱动电极动作。但是,多个驱动电极COML2在进行触摸检测动作时被开关SW1从驱动电极驱动器14切断,从而不作为触摸检测器件30的检测电极TDL动作,而成为假电极TDD。此外,在本第二变形例中,多个辅助电极AE1作为触摸检测器件的驱动电极DRVL动作。
即,本第二变形例中,在进行显示动作时,当多个驱动电极COML2通过切换部SW而被切换为与驱动电极驱动器14电连接的状态时,驱动电极驱动器14将显示驱动信号Vcomd供给至多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2。于是,在多个像素电极22各自与多个驱动电极COML1及多个驱动电极COML2各自之间形成电场,从而显示图像。
另一方面,本第二变形例中,在进行触摸检测动作时,当多个驱动电极COML2通过切换部SW而被切换成电浮游状态时,驱动电极驱动器14将触摸检测驱动信号Vcomt供给至多个辅助电极AE1。此外,在进行触摸检测动作时,当多个驱动电极COML2通过切换部SW而被切换成电浮游状态时,触摸检测部40(参照图1)基于多个辅助电极AE1各自与多个检测电极TDL各自之间的静电电容检测输入位置。
当电泳层5的厚度、即像素电极22的上表面与驱动电极COML1的下表面之间的距离DST1大致等于液晶显示装置中的液晶层的厚度,例如为3μm左右时,辅助电极AE1和驱动电极COML1之间的静电电容与由手指形成的静电电容C2的变化相比,变得极大。为此,不能使辅助电极AE1作为触摸检测器件的驱动电极DRVL、使驱动电极COML1作为触摸检测器件的检测电极TDL进行动作。
然而,如上所述,在具备电泳层的显示装置中,电泳层5的厚度、即驱动电极COML1的下表面和像素电极22的上表面之间的距离DST1例如是30μm~200μm左右,与液晶显示器件相比非常大。因此,本第二变形例中,辅助电极AE1和驱动电极COML1之间的静电电容与由手指形成的静电电容C2的变化相比并没多大。因此,可以使辅助电极AE1作为触摸检测器件的驱动电极DRVL、使驱动电极COML1作为触摸检测器件的检测电极TDL进行动作。
而且,在进行触摸检测动作时,多个检测电极TDL中的一个或多个检测电极TDL与多个假电极TDD中的一个或多个假电极TDD在俯视观察时沿X轴方向交替配置。由此,进行触摸检测动作时,可以减少在检测电极TDL与位于检测电极TDL下方的布线等之间产生的寄生电容,可增加触摸检测的检测灵敏度。此外,可以容易地调整检测电极TDL与驱动电极DRVL之间的电场分布,可增加触摸检测的检测灵敏度。
至于除此以外的部分,可以和图6及图8所示的例子相同。
<带触摸检测功能的显示器件的第三变形例>
接下来,参照图27和图28,对带触摸检测功能的显示器件的第三变形例进行说明。在本第三变形例中,驱动电极COML1的线宽比实施方式一的第二变形例中的驱动电极COML1的线宽更窄。
图27是示出实施方式一的第三变形例的带触摸检测功能的显示器件的截面图。图28是示意性示出实施方式一的第三变形例中的驱动电极及辅助电极的构成的俯视图。此外,图27是沿图28的A-A线的截面图。
本第三变形例中,对置基板3具有基板31、和多个驱动电极COML1。在俯视观察时,多个驱动电极COML1在显示区域Ad或触摸检测区域At设置于基板31的下表面。需要说明的是,多个驱动电极COML1也可以设置在基板31的上表面。
在本第三变形例中,多个驱动电极COML1在俯视观察时分别沿Y轴方向延伸、且沿X轴方向排列。多个驱动电极COML1各自在俯视观察时也可以具有由多条导电线形成的网眼形状。在图28所示的例子中,多个驱动电极COML1各自均具有二条导电线ML1和二条导电线ML2。在俯视观察时,二条导电线ML1和二条导电线ML2各自均具有交替地反向弯曲的同时整体上沿Y轴方向延伸的锯齿形状(Z字形状)。于是,在X轴方向相邻的导电线ML1和导电线ML2的彼此反向弯曲的部分彼此结合。或者,也可以不设置二条导电线ML2,而多个驱动电极COML1各自只包括分别具有锯齿形状(Z字形状)的多条导电线ML1。
或者,换另一种看法,多个驱动电极COML1各自均具有多条导电线ML3、及多条导电线ML4。在俯视观察时,多条导电线ML3分别沿与X轴方向及Y轴方向中哪个方向均不同的方向延伸、且留出间隔排列。在俯视观察时,多条导电线ML4分别沿与X轴方向、Y轴方向及导电线ML3的延伸方向中哪个方向均不同的方向延伸、且留出间隔排列。多条导电线ML3和多条导电线ML4彼此交叉。于是,多个驱动电极COML1各自均具有由彼此交叉的多条导电线ML3和多条导电线ML4形成的网眼形状。
本第三变形例中的多个驱动电极COML1各自中包含的导电线ML1和导电线ML2、或导电线ML3和导电线ML4与图6及图8所示的例子不同,其包括金属层或合金层。为此,可以使本第三变形例中的多个驱动电极COML1各自的比电阻小于实施方式一的第二变形例中的多个驱动电极COML1各自的比电阻。因此,可以使与本第三变形例中的多个驱动电极COML1各自所包含的导电线ML3的延伸方向交叉的方向上的导电线ML3的线宽比在与导电线ML3的延伸方向交叉的方向上相邻的二条导电线ML3的相对的侧面彼此的宽度更窄。换言之,可以使触摸检测区域At中的驱动电极COML1的面积率不足50%。
如上所述,电泳层5的厚度、即驱动电极COML1的下表面和像素电极22的上表面之间的距离DST1例如是30μm~200μm左右,与液晶显示器件相比极大。为此,即使是驱动电极COML1的线宽变窄,如图27所示,像素电极22的X轴方向上的周边部和像素电极22之间的距离DST2也与像素电极22的X轴方向(参照图28)上的中央部和像素电极22之间的距离DST1大致相等。因此,即使驱动电极COML1的线宽变窄,在进行显示动作时,也可以使驱动电极COML1作为电泳显示器件的驱动电极进行动作。
在本第三变形例中,多个驱动电极COML1作为电泳显示器件的驱动电极动作、且作为触摸检测器件的检测电极TDL动作。此外,本第三变形例也和实施方式一的第二变形例同样,多个辅助电极AE1作为触摸检测器件的驱动电极DRVL动作。
根据实施方式一的第二变形例,在俯视观察时,多个假电极TDD各自配置于位于在X轴方向上相邻的二个检测电极TDL之间的部分的各辅助电极AE1的上方。这时,在俯视观察时,多个假电极TDD各自配置成横跨在Y轴方向上排列的多个驱动电极DRVL。因此,将触摸检测驱动信号Vcomt供给至驱动电极DRVL而产生的电场难以传至检测电极TDL的上方。
另一方面,在本第三变形例中未设置假电极,多个驱动电极COML1各自的线宽均比实施方式一的第二变形例中的驱动电极COML1各自的线宽窄。由此,将触摸检测驱动信号Vcomt供给至由辅助电极AE1构成的驱动电极DRVL而产生的电场EF1变得易于传至由驱动电极COML1构成的检测电极TDL的上方,与实施方式一的第二变形例相比,可以增加触摸检测的检测灵敏度。
如上所述,合适的是,可以使与多个驱动电极COML1各自所包含的导电线ML3的延伸方向交叉的方向上的导电线ML3的线宽比在与导电线ML3的延伸方向交叉的方向上相邻的二条导电线ML3的相对的侧面彼此的宽度更窄。由此,将触摸检测驱动信号Vcomt供给至由辅助电极AE1构成的驱动电极DRVL而产生的电场EF1变得易于传至由驱动电极COML1构成的检测电极TDL的上方,与实施方式一的第二变形例相比,可以进一步增加触摸检测的检测灵敏度。
至于除此以外的部分,可以和图6及图8所示的例子相同。
(实施方式二)
实施方式一中,对具备电泳显示器件的显示装置具有设置有驱动电极和检测电极的作为互电容式的输入装置的触摸检测器件的例子进行了说明。与此相对,实施方式二中,将对具备电泳显示器件的显示装置具有只设有检测电极的自电容式的触摸检测器件的例子进行说明。需要说明的是,实施方式二的显示装置也和实施方式一的显示装置同样,是将具备作为输入装置的触摸面板的显示装置应用于内置式(in-celltype)的带触摸检测功能的显示装置而成。
<整体构成>
首先,参照图29,对实施方式二的显示装置的整体构成进行说明。图29是示出实施方式二的显示装置的一个构成例的框图。
本实施方式二的显示装置1a具有带触摸检测功能的显示器件10a、控制部11、栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14、和触摸检测部40a。本实施方式二中不同于实施方式一的是,除了源极驱动器13和驱动电极驱动器14以外,还由触摸驱动及检测信号放大部42a形成扫描驱动部50。
带触摸检测功能的显示器件10a具有显示器件20、和触摸检测器件30a。由于本实施方式二的显示装置1a中的除带触摸检测功能的显示器件10a的触摸检测器件30a和触摸检测部40a以外的各部分均与实施方式一的显示装置中的除对置基板3以外的各部分相同,因此,省略对它们的说明。
需要说明的是,扫描驱动部50中包含的驱动电极驱动器14是在进行显示动作时基于从控制部11供给的控制信号而将显示驱动信号Vcomd供给至带触摸检测功能的显示器件10a中包含的驱动电极COML1和驱动电极COML2(参照后述的图32或图33)的电路。此外,如图15的(c)所示,驱动电极驱动器14也可以在进行触摸检测动作时将由与触摸检测驱动信号Vcomt中包含的交流信号同相的交流信号构成的有源屏蔽(Activeshield)驱动信号Vas供给至带触摸检测功能的显示器件10a中包含的辅助电极AE1(参照后述的图32或图33)。
本实施方式二中,触摸检测部40a基于从控制部11供给的控制信号,向触摸检测器件30a供给触摸检测驱动信号Vtd。然后,触摸检测部40a基于从控制部11供给的控制信号、和从带触摸检测功能的显示器件10a的触摸检测器件30a供给的检测信号Vdet,检测手指或触屏笔等输入工具有无触摸触摸检测器件30a、即有无后述的接触或接近的状态。
本实施方式二中,触摸检测部40a包括触摸驱动及检测信号放大部42a、A/D转换部43、信号处理部44、坐标提取部45、和检测定时控制部46。本实施方式二的触摸检测部40a中,A/D转换部43、信号处理部44及坐标提取部45和实施方式一的触摸检测部40中的各部分相同。
如上所述,触摸驱动及检测信号放大部42a基于从控制部11供给的控制信号,将触摸检测驱动信号Vtd供给至触摸检测器件30a。并且,触摸驱动及检测信号放大部42a将自触摸检测器件30a供给的检测信号Vdet放大。
<自电容型触摸检测的原理>
接下来,参照图30和图31,对自电容式的触摸检测器件中的触摸检测的原理进行说明。图30和图31是表示自电容式的检测电极的电连接状态的说明图。
在自电容式的触摸检测器件中,首先,触摸驱动及检测信号放大部42a将触摸检测驱动信号Vtd供给至触摸检测器件30a(参照图29)。这时,具有图30所示那样的静电电容Cx的检测电极TDL从具有静电电容Cr1的检测电路SC1断开,而和电源Vdd电连接,电荷量Q1蓄积于具有静电电容Cx的检测电极TDL。
接下来,如图31所示,当具有静电电容Cx的检测电极TDL从电源Vdd断开,而与具有静电电容Cr1的检测电路SC1电连接时,检测流出至检测电路SC1的电荷量Q2。由此,从触摸检测器件30a向触摸驱动及检测信号放大部42a供给检测信号Vdet(参照图29)。
在此,在手指接触或接近了检测电极TDL的情况下,由于手指所引起的电容,检测电极TDL的静电电容Cx会发生变化,当检测电极TDL与检测电路SC1连接时,流出至检测电路SC1的电荷量Q2也会发生变化。因此,通过检测电路SC1测定流出的电荷量Q2来对检测电极TDL的静电电容Cx的变化进行检测,从而可以判定手指是否接触或接近了检测电极TDL。
<模块>
由于本实施方式二的显示装置中的模块和实施方式一的显示装置的模块大致相同,故省略对其的说明。
<带触摸检测功能的显示器件>
接下来,参照图32和图33,对带触摸检测功能的显示器件进行说明。
图32是示出实施方式二的显示装置的带触摸检测功能的显示器件的一例构成的截面图。图33是示意性示出实施方式二的显示装置中的驱动电极和辅助电极的一例构成的俯视图。此外,图32是沿图33的A-A线的截面图。
带触摸检测功能的显示器件10a具有阵列基板2、对置基板3、电泳层5、保护基板6、和密封部7。对置基板3相对地配置成阵列基板2的作为主面的上表面与对置基板3的作为主面的下表面相对。电泳层5设置在阵列基板2和对置基板3之间。即,电泳层5被夹在基板21的上表面和基板31的下表面之间。
关于阵列基板2具有基板21而对置基板3具有基板31、以及基板21的上表面包括作为上表面的一部分区域的显示区域Ad、而基板31的上表面包括作为上表面的一部分区域的触摸检测区域At,这些均和实施方式一相同。
如图32所示,阵列基板2具有基板21、绝缘膜23、和多个像素电极22。和在实施方式一中使用图7和图9所说明过的同样,在显示区域Ad,多条扫描线GCL、多条信号线SGL,以及多个TFT元件Tr设于基板21。此外,关于本实施方式二中的基板21、绝缘膜23及多个像素电极22,可以和实施方式一中的各部分相同。
如图32和图33所示,在基板21的上表面设有辅助电极AE1。俯视观察时,辅助电极AE1在显示区域Ad或触摸检测区域At于基板21的上表面和扫描线GCL及栅极电极23a(参照图7)设置于同一层。
优选地,在进行触摸检测动作时,辅助电极AE1和驱动电极驱动器14(参照图29)电连接。此外,驱动电极驱动器14在进行触摸检测动作时,将有源屏蔽(Activeshield)驱动信号Vas供给至辅助电极AE1,有源屏蔽驱动信号Vas由与通过触摸驱动及检测信号放大部42a供给至由驱动电极COML1构成的检测电极TDL的触摸检测驱动信号Vtd中包含的交流信号同相的交流信号所构成。由此,可以除去在由驱动电极COML1构成的检测电极TDL与形成于阵列基板2的各布线之间产生的寄生电容,能够提高触摸检测的灵敏度。
需要说明的是,多个驱动电极COML1也可以经由设于密封部7内部的导通部71而与辅助电极AE1电连接。
如图32和图33所示,对置基板3具有基板31、多个驱动电极COML1、和多个驱动电极COML2。关于本实施方式二中的基板31、多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2,可以和实施方式一中的各部分同样。即,在俯视观察时,多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2在显示区域Ad或触摸检测区域At设于基板31的下表面。需要说明的是,多个驱动电极COML1或多个驱动电极COML2也可以设置在基板31的上表面。
在俯视观察时,多个驱动电极COML1分别沿X轴方向延伸、且沿Y轴方向排列。多个驱动电极COML1各自均包括多个电极部CP1、和多个连接部CN1。多个电极部CP1各自以及多个连接部CN1各自均在显示区域Ad或触摸检测区域At设置于基板31的下表面。在俯视观察时,多个电极部CP1沿X轴方向排列。此外,在X轴方向上相邻的二个电极部CP1通过连接部CN1而被电连接。
在俯视观察时,多个驱动电极COML2分别沿Y轴方向延伸、且沿X轴方向排列。多个驱动电极COML2各自均包括多个电极部CP2、和多个连接部CN2。多个电极部CP2各自在显示区域Ad或触摸检测区域At设置于基板31的下表面。在俯视观察时,多个电极部CP2沿Y轴方向排列。此外,在Y轴方向上相邻的二个电极部CP2通过连接部CN2而被电连接。
在图32和图33所示的例子中,多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2设置于同层。为此,连接部CN2设置于与电极部CP2不同的层,经由未图示的绝缘膜,分别跨连接部CN1各自而设置。
而且,关于本实施方式二中的电泳层5、保护基板6及密封部7,可以和实施方式一中的各部分相同。
本实施方式二中也和实施方式一中使用图5至图9所说明过的同样,电泳显示器件20具有:多条扫描线GCL、多条信号线SGL、多个TFT元件Tr、多个像素电极22、多个驱动电极COML1、多个驱动电极COML2和多个电泳元件EP。
而且,通过驱动电极驱动器14向配置于所选择的局部显示区域Adp(参照图13)的一个或多个驱动电极COML1供给显示驱动信号Vcomd(参照图29),通过源极驱动器13向属于所选择的一水平线的子像素SPix各自中包含的像素电极22供给像素信号Vpix(参照图29)。这样,在所选择的局部显示区域Adp,在多个像素电极22各自与多个驱动电极COML1各自之间形成电场,从而在所选择的局部显示区域Adp一水平线一水平线地进行图像的显示。
另一方面,本实施方式二的触摸检测器件30a(参照图29)是自电容式的触摸检测器件。因此,在图32和图33所示的例子中,与实施方式一不同的是,多个驱动电极COML1作为电泳显示器件的驱动电极动作、且作为触摸检测器件的检测电极TDL动作。此外,多个驱动电极COML2作为电泳显示器件的驱动电极动作、且作为触摸检测器件的检测电极TDL动作。即,本实施方式二中,在进行触摸检测动作时,多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2都不是作为驱动电极DRVL(参照图6和图8)动作,而是作为检测电极TDL动作。
在本实施方式二中,如前面使用图30和图31所说明过的,通过触摸驱动及检测信号放大部42a将触摸检测驱动信号Vtd供给至触摸检测器件30a,从而在检测电极TDL蓄积电荷量。接着,当检测电极TDL从电源断开而与检测电路电连接时,从触摸检测器件30a向触摸驱动及检测信号放大部42a供给检测信号Vdet作为流出至检测电路的电荷量。于是,触摸检测部40a基于多个检测电极TDL各自的静电电容,检测输入位置。
在图32和图33所示的例子中,也可以设置辅助电极AE1,在进行触摸检测动作时,也可以将由与供给至由驱动电极COML1构成的检测电极TDL的触摸检测驱动信号Vtd中包含的交流信号同相位的交流信号所构成的有源屏蔽驱动信号Vas供给至辅助电极AE1。也就是说,也可以在扫描驱动部50(参照图29)对多个检测电极TDL供给触摸检测驱动信号Vtd、且对多个辅助电极AE1供给有源屏蔽驱动信号Vas时,触摸检测部40a基于多个检测电极TDL各自的静电电容来检测输入位置。由此,可以除去在检测电极TDL与阵列基板2中包含的各个布线之间产生的寄生电容,能够增加触摸检测的检测灵敏度。但也可以不设置辅助电极AE1。
需要说明的是,如后面使用图37所描述地,也可以替代俯视时彼此交叉的多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2而只设置沿X轴方向和Y轴方向配置成矩阵状的多个驱动电极COML1。并且,分别由驱动电极COML1构成的多个检测电极TDL也可以都经由单独设置的引绕布线而与触摸驱动及检测信号放大部42a连接。当触摸检测器件30a是自电容式的触摸检测器件时,通过这样的连接方法,可以将多个检测电极TDL都单独地与触摸驱动及检测信号放大部42a连接。由此,可以高位置精度地检测输入位置。
具体而言,可以不设置多个连接部CN1及多个连接部CN2,而通过与后面使用图36和图37所说明的连接方法同样的连接方法将多个电极部CP1及多个电极部CP2均单独地连接到触摸驱动及检测信号放大部42a。
<驱动方法>
关于本实施方式二的显示装置1a的驱动方法,可以和实施方式一的显示装置1的驱动方法相同,并具有和实施方式一的显示装置1的驱动方法同样的效果。
<伴随灰度级控制的驱动方法>
关于本实施方式二的显示装置1a中的伴随灰度级控制的驱动方法,可以与实施方式一的显示装置1中的伴随灰度级控制的驱动方法相同,并具有和实施方式一的显示装置1中的伴随灰度级控制的驱动方法同样的效果。
<带触摸检测功能的显示器件的第一变形例>
接下来,参照图34和图35,对带触摸检测功能的显示器件的第一变形例进行说明。在本第一变形例中,驱动电极COML1和驱动电极COML2设置在彼此不同的层。
图34是示出实施方式二的第一变形例的带触摸检测功能的显示器件的截面图。图35是示意性示出实施方式二的第一变形例中的驱动电极和辅助电极的构成的俯视图。此外,图34是沿图35的A-A线的截面图。
在本第一变形例中,对置基板3具有基板31、和多个驱动电极COML1。在俯视观察时,多个驱动电极COML1在显示区域Ad或触摸检测区域At设置于基板31的下表面。关于多个驱动电极COML1,可以和图32及图33所示的例子相同。
另一方面,本第一变形例中,多个驱动电极COML2各自均设置于与多个驱动电极COML1不同的层。由此,相比图32或图33所示的例子,无需将驱动电极COML2中的连接部CN2形成在和电极部CP2不同的层,从而可以容易地形成驱动电极COML2。
或者,多个驱动电极COML2既可以设置在基板31的上表面,也可以设置在设于基板61的下表面的阻挡膜64的下表面。在图34所示的例子中,多个驱动电极COML2设置在阻挡膜64的下表面,在阻挡膜64的下表面以覆盖多个驱动电极COML2的方式设置有保护膜PF1。并且,形成于阻挡膜64的下表面的保护膜PF1与对置基板3的基板31的上表面接触。
需要说明的是,多个驱动电极COML1及多个驱动电极COML2形成于彼此不同的层即可。因此,多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2都可以设置在基板31的下表面。或者,多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2都可以设置在基板31的上表面。
在俯视观察时,多个驱动电极COML2分别沿Y轴方向延伸、且沿X轴方向排列。多个驱动电极COML2各自均包括多个电极部CP2、和多个连接部CN2。在本第一变形例中,和图32及图33所示的例子不同,多个电极部CP2各自以及多个连接部CN2各自在显示区域Ad或触摸检测区域At设置于阻挡膜64的下表面、即基板31的上表面。在俯视观察时,多个电极部CP2沿Y轴方向排列。此外,在Y轴方向上相邻的二个电极部CP2通过连接部CN2而被电连接。
在本第一变形例中,多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2彼此设于不同的层。因此,连接部CN2与电极部CP2形成于同层。
本第一变形例也和实施方式一的第一变形例同样,像素电极22的上表面和驱动电极COML2的下表面的距离与像素电极22的上表面和驱动电极COML1的下表面的距离没多大不同。因此,例如通过进行使供给至多个驱动电极COML2各自的显示驱动信号Vcomd大于供给至多个驱动电极COML1各自的显示驱动信号Vcomd等的调整,从而可以进行和多个驱动电极COML1与多个驱动电极COML2形成于同层时同样的显示驱动处理。
另一方面,在本第一变形例中,在隔着多个驱动电极COML1和多个驱动电极COML2而与基板21相对的一侧设置有辅助电极AE2。进行触摸检测动作时,扫描驱动部50(参照图29)将由与供给至由驱动电极COML1构成的检测电极TDL的触摸检测驱动信号Vtd中包含的交流信号同相位的交流信号所构成的有源屏蔽驱动信号Vas供给至辅助电极AE2。由此,可以除去在检测电极TDL与检测电极TDL的周边各部分之间产生的寄生电容,能更可靠地增加触摸检测的检测灵敏度。
优选地,辅助电极AE2被配置为:在俯视观察时,与位于多个驱动电极COML1中的在Y轴方向上相邻的二个驱动电极COML1之间且位于多个驱动电极COML2中的在X轴方向上相邻的二个驱动电极COML2之间的部分的基板31重叠。
具体而言,辅助电极AE2包括:在俯视观察时隔开间隔排列的多条导电线ML5、和在俯视观察时隔开间隔排列且分别与多条导电线ML5交叉的多条导电线ML6。于是,辅助电极AE2包括由多条导电线ML5和多条导电线ML6划分、且在俯视观察时具有四角形状的多个开口部OP1。这时,X轴方向是多个开口部OP1各自的一个对角线方向,Y轴方向是多个开口部OP1各自的对角线方向、且是与X轴方向不同的对角线方向。
在本第一变形例中,驱动电极COML1作为电泳显示器件的驱动电极而动作、且作为触摸检测器件的检测电极TDL而动作。此外,驱动电极COML2作为电泳显示器件的驱动电极而动作、且作为触摸检测器件的检测电极TDL而动作。
需要说明的是,如图34所示,可以将辅助电极AE2设置为例如与彩色滤光片层62同层。由此,可以使显示装置的厚度变薄。
在本第一变形例中,和图32及图33所示的例子同样,也可以设置辅助电极AE1。此外,在进行触摸检测动作时,也可以将由与供给至由驱动电极COML1构成的检测电极TDL的触摸检测驱动信号Vtd(参照图29)中包含的交流信号同相位的交流信号所构成的有源屏蔽驱动信号Vas(参照图29)供给至辅助电极AE1。由此,可以除去在检测电极TDL与阵列基板2中包含的各个布线之间产生的寄生电容,能够增加触摸检测的检测灵敏度。但也可以不设置辅助电极AE1。
而且,在本第一变形例中,如图34及图35所示,俯视观察时,在配置于驱动电极COML1与驱动电极COML2之间的部分的基板31上设置有辅助电极AE2。此外,在进行触摸检测动作时,将由与供给至由驱动电极COML1构成的检测电极TDL的触摸检测驱动信号Vtd中包含的交流信号同相位的交流信号所构成的有源屏蔽(Activeshield)驱动信号Vas供给至辅助电极AE2。即,在扫描驱动部50(参照图29)对多个检测电极TDL供给触摸检测驱动信号Vtd、且对辅助电极AE2供给有源屏蔽(Activeshield)驱动信号Vas时,触摸检测部40a(参照图29)基于多个检测电极TDL各自的静电电容检测输入位置。由此,相比未设置辅助电极AE2的情况,可以除去在检测电极TDL与检测电极TDL的周边各部分的上侧部分之间产生的寄生电容,可进一步增加触摸检测的检测灵敏度。
至于除此以外的部分,可以和图32及图33所示的例子相同。
需要说明的是,也可以不设置多个连接部CN1和多个连接部CN2,而通过与后面使用图36和图37所说明的连接方法同样的连接方法将多个电极部CP1及多个电极部CP2均单独地连接到触摸驱动及检测信号放大部42a。由此,可以高位置精度地检测输入位置。
<带触摸检测功能的显示器件的第二变形例>
接下来,参照图36和图37,对带触摸检测功能的显示器件的第二变形例进行说明。在本第二变形例中,多个驱动电极COML1以矩阵状配置。
图36是示出实施方式二的第二变形例的带触摸检测功能的显示器件的截面图。图37是示意性示出实施方式二的第二变形例中的驱动电极和辅助电极的构成的俯视图。此外,图36是沿图37的A-A线的截面图。
在本第二变形例中,对置基板3具有基板31和多个驱动电极COML1。在俯视观察时,多个驱动电极COML1在显示区域Ad或触摸检测区域At设置于基板31的下表面。需要说明的是,多个驱动电极COML1也可以设置于基板31的上表面。
本第二变形例中,在俯视观察时,多个驱动电极COML1沿X轴方向和Y轴方向配置成矩阵状。此外,多条引绕布线WR1分别与多个驱动电极COML1各自电连接。因此,多个驱动电极COML1中各个驱动电极COML1经由与该驱动电极COML1对应设置的引绕布线WR1而与驱动电极驱动器14(参照图5)电连接。通过这样的连接方法,可以将多个检测电极TDL均单独地与触摸驱动及检测信号放大部42a连接,因此,可以高位置精度地检测输入位置。
而且,在本第二变形例中,在隔着多个驱动电极COML1而与基板21相对的一侧设置有辅助电极AE2。在触摸检测动作期间,触摸检测部40a将由与供给至由驱动电极COML1构成的检测电极TDL的触摸检测驱动信号Vtd中包含的交流信号同相位的交流信号所构成的有源屏蔽驱动信号(Activeshield)Vas供给至辅助电极AE2。由此,可以除去在检测电极TDL与检测电极TDL的周边各部分之间产生的寄生电容,可更可靠地增加触摸检测的检测灵敏度。
优选地,辅助电极AE2被配置成:在俯视观察时,与位于多个驱动电极COML1中相邻的二个驱动电极COML1之间的部分的基板31重叠。
具体而言,辅助电极AE2包括:在俯视观察时分别沿X轴方向延伸且沿Y轴方向留出间隔地排列的多条导电线ML7、和在俯视观察时分别沿Y轴方向延伸且沿X轴方向留出间隔地排列的多条导电线ML8。多条导电线ML7各自均被设置成与位于多个驱动电极COML1中在Y轴方向上相邻的二个驱动电极COML1之间的部分的基板31重叠。多条导电线ML8各自均被设置成与位于多个驱动电极COML1中在X轴方向上相邻的二个驱动电极COML1之间的部分的基板31重叠。于是,辅助电极AE2包括由多条导电线ML7和多条导电线ML8划分、且在俯视观察时具有四角形状的多个开口部OP2。多个开口部OP2沿X轴方向和Y轴方向配置成矩阵状。
在本第二变形例中,多个驱动电极COML1作为电泳显示器件的驱动电极而动作、且作为触摸检测器件的检测电极TDL而动作。
需要说明的是,如图36所示,辅助电极AE2例如可以设置在阻挡膜64的下表面。
在本第二变形例中,也可以与图32和图33所示的例子同样,设置辅助电极AE1。并且,在进行触摸检测动作时,也可以将由与供给至由驱动电极COML1构成的检测电极TDL的触摸检测驱动信号Vtd中包含的交流信号同相位的交流信号所构成的有源屏蔽驱动信号Vas供给至辅助电极AE1。由此,可以除去在检测电极TDL与阵列基板2中包含的各个布线之间产生的寄生电容,能够增加触摸检测的检测灵敏度。但也可以不设置辅助电极AE1。
而且,在本第二变形例中,如图36和图37所示,俯视观察时,在配置于驱动电极COML1与驱动电极COML2之间的部分的基板31上设置有辅助电极AE2。此外,在进行触摸检测动作时,将由与供给至由驱动电极COML1构成的检测电极TDL的触摸检测驱动信号Vtd中包含的交流信号同相位的交流信号所构成的有源屏蔽(Activeshield)驱动信号Vas供给至辅助电极AE2。由此,相比未设置辅助电极AE2的情况,可以除去在检测电极TDL与检测电极TDL的周边各部分的上侧部分之间产生的寄生电容,可更可靠地增加触摸检测的检测灵敏度。
至于除此以外的部分,可以和图32及图33所示的例子相同。
<带触摸检测功能的显示器件的第三变形例>
接下来,参照图38和图39,对带触摸检测功能的显示器件的第三变形例进行说明。在本第三变形例中,带触摸检测功能的显示器件是在显示器件之上安装有触摸检测器件的显示器件。并且,在本第三变形例中,多个驱动电极COML1不是设置作为触摸检测器件的检测电极,而是设置作为被供给有源屏蔽(Activeshield)驱动信号Vas(参照图29)的电极。
图38是示出实施方式二的第三变形例的带触摸检测功能的显示器件的截面图。图39是示意性示出实施方式二的第三变形例中的驱动电极和辅助电极的构成的俯视图。此外,图38是沿图39的A-A线的截面图。
本第三变形例中,对置基板3具有基板31和驱动电极COML1。俯视观察时,驱动电极COML1在显示区域Ad或触摸检测区域At设置于基板31的下表面。需要说明的是,多个驱动电极COML1也可以设置在基板31的上表面。
本第三变形例中,保护基板6具有多个检测电极TDL1和多个检测电极TDL2。俯视观察时,多个检测电极TDL1和多个检测电极TDL2在显示区域Ad或触摸检测区域At设置于保护基板6中包含的阻挡膜64的上表面。此外,保护膜PF1以覆盖多个检测电极TDL1和多个检测电极TDL2的方式设置于阻挡膜64的上表面。
在俯视观察时,多个检测电极TDL1分别沿X轴方向延伸、且沿Y轴方向排列。多个检测电极TDL1各自均包括多个电极部CP1和多个连接部CN1。多个电极部CP1各自及多个连接部CN1各自在显示区域Ad或触摸检测区域At设置于阻挡膜64的上表面。多个电极部CP1在俯视观察时沿X轴方向排列。此外,在X轴方向相邻的二个电极部CP1通过连接部CN1而被电连接。
在俯视观察时,多个检测电极TDL2分别沿Y轴方向延伸、且沿X轴方向排列。多个检测电极TDL2各自均包括多个电极部CP2和多个连接部CN2。多个电极部CP2各自在显示区域Ad或触摸检测区域At设置于阻挡膜64的上表面。多个电极部CP2在俯视观察时沿Y轴方向排列。此外,在Y轴方向相邻的二个电极部CP2通过连接部CN2而被电连接。
在图38和图39所示的例子中,多个检测电极TDL1和多个检测电极TDL2设置于同层。为此,连接部CN2被设置于与电极部CP2不同的层,其经由未图示的绝缘膜分别跨连接部CN1中各个而设置。
在本第三变形例中,也是通过驱动电极驱动器14向驱动电极COML1供给显示驱动信号Vcomd(参照图29),在所选择的局部显示区域Adp(参照图13),通过源极驱动器13向属于所选择的一水平线的子像素SPix各自中包含的像素电极22供给像素信号Vpix(参照图29)。这样,在所选择的局部显示区域Adp,于多个像素电极22各自与多个驱动电极COML1各自之间形成电场,从而在所选择的局部显示区域Adp一水平线一水平线地进行图像的显示。
但是,在本第三变形例中,由于驱动电极COML1在显示区域Ad设置为一体,因此,在1帧期间1F的哪个显示动作期间Pd均对设置为一体的驱动电极COML1供给显示驱动信号Vcomd。
在本第三变形例中,驱动电极COML1作为电泳显示器件的驱动电极而动作。另一方面,在本第三变形例中,检测电极TDL1和检测电极TDL2作为触摸检测器件的检测电极而动作。即,在本第三变形例中,对置基板3中包含的驱动电极COML1不作为触摸检测器件的检测电极而动作。
本第三变形例中,在进行触摸检测动作时,将由与供给至检测电极TDL1和检测电极TDL2的触摸检测驱动信号Vtd(参照图29)中包含的交流信号同相位的交流信号所构成的有源屏蔽(Activeshield)驱动信号Vas(参照图29)供给至驱动电极COML1。即,本第三变形例中,驱动电极COML1在进行触摸检测动作时,作为有源屏蔽(Activeshield)电极而动作。
具体而言,扫描驱动部50(参照图29)将触摸检测驱动信号Vtd供给至多个检测电极TDL1或多个检测电极TDL2、且将有源屏蔽(Activeshield)驱动信号Vas供给至驱动电极COML1。于是,这时,触摸检测部40a(参照图29)基于多个检测电极TDL1和多个检测电极TDL2各自的静电电容来检测输入位置。
由此,可以除去在检测电极TDL1或检测电极TDL2与阵列基板2中所包含的各布线之间、或者与检测电极TDL1或检测电极TDL2的周边部分之间产生的寄生电容,可增加触摸检测的检测灵敏度。
至于除此以外的部分,可以和图32及图33所示的例子相同。
需要说明的是,也可以不设置多个连接部CN1和多个连接部CN2,而通过与使用图36和图37所说明的连接方法同样的连接方法将多个电极部CP1及多个电极部CP2均单独地连接到触摸驱动及检测信号放大部42a。由此,可以高位置精度地检测输入位置。
(各实施方式中的主要特征和效果)
在实施方式一及其各变形例、实施方式二、以及实施方式二的第一变形例及第二变形例中,显示装置具有基板21;与基板21相对配置的基板31;夹在基板21与基板31之间的电泳层5;设置于基板21的多个像素电极22;以及设置于基板31的多个驱动电极COML1。通过在多个像素电极22各自与多个驱动电极COML1各自之间形成电场,从而显示图像,并基于多个驱动电极COML1各自的静电电容检测输入位置。
由此,在具备电泳层的显示装置中,可以使用于显示图像的驱动电极也作为用于检测输入位置的电极进行动作。
另外,在实施方式一及其各变形例、实施方式二、以及实施方式二的第一变形例及第二变形例中,扫描驱动部50在依次循环改变局部显示区域Adp、且依次循环改变局部检测区域Atp的同时,交替重复显示驱动处理DP和检测驱动处理TP。此外,显示装置所具备的触摸检测部在检测驱动处理TP中,基于配置在所选择的局部检测区域Atp的驱动电极COML1的静电电容,在所选择的局部检测区域Atp检测输入位置。
由此,就具备电泳层的显示装置而言,虽然相比液晶显示装置,重写显示的速度更慢,且重复触摸检测的频率相对于重写显示的频率之比更大,但在具备电泳层的显示装置中可以与液晶显示装置同程度地提高触摸检测的响应性。
而且,在实施方式一及其各变形例、实施方式二、以及实施方式二的第一变形例及第二变形例中,由于能够将输入装置与显示装置设置为一体,因此,可以容易地使显示装置的厚度变薄。此外,由于使包括输入装置的显示装置整体的厚度变薄,从而可以提高显示装置上显示的图像的视觉辨认性。
以上,根据实施方式具体说明了由本发明人所作出的发明,但本发明不限于上述实施方式,在不脱离其主旨的范围内,当然能够进行各种变更。
应当理解,在本发明的思想范畴内,本领域技术人员能够想到各种变更例以及修改例,这些变更例及修改例也属于本发明的范围之内。
例如,关于本领域技术人员对上述各实施方式适当进行构成成分的追加、删除或者设计变更、或者进行工序的追加、省略或者条件变更,只要其包含本发明的主旨,均包含于本发明范围之内。
工业上的可利用性
本发明应用于显示装置是有效的。
符号说明
1、1a显示装置
1F1帧期间
1H1水平期间
2阵列基板
3对置基板
5电泳层
6保护基板
7密封部
10、10a带触摸检测功能的显示器件
11控制部
12栅极驱动器
13源极驱动器
14驱动电极驱动器
19COG
20电泳显示器件(显示器件)
21、31、61基板
22像素电极
23绝缘膜
23a栅极电极
23b绝缘膜
23c源极电极
23d半导体层
23e漏极电极
23f层间树脂膜
23g绝缘膜
23h开口部
30、30a触摸检测器件
40、40a触摸检测部
42触摸检测信号放大部
42a触摸驱动及检测信号放大部
43A/D转换部
44信号处理部
45坐标提取部
46检测定时控制部
50扫描驱动部
51微胶囊
52分散液
53黑色微粒
54白色微粒
62彩色滤光片层
62B,62G,62R颜色区域
63光学膜
64阻挡膜
71导通部
Ad显示区域
Adp、Adp1、Adp2局部显示区域
AE1、AE2辅助电极
AEG辅助电极组
At触摸检测区域
Atp、Atp1、Atp2、Atpp局部检测区域
AVDP、DP显示驱动处理
AVTP、TP检测驱动处理
BB、BW、WB、WW级
C1电容元件
C2静电电容
Cap电容
CN1、CN2连接部
COML1、COML2驱动电极
CP1、CP2电极部
Cr1、Cx静电电容
D电介质
DD、DT驱动处理
DET电压检测器
DRVL驱动电极
DST1、DST2距离
E1驱动电极
E2检测电极
EF1电场
EP电泳元件
GCL扫描线
Lv灰度级
ML1~ML8导电线
OP1、OP2开口部
Pd、Pd1、Pd2显示动作期间
PF1保护膜
Pix像素
Pt、Pt1、Pt2触摸检测动作期间
Q1、Q2电荷量
Reset期间
S交流信号源
SC1检测电路
Scan扫描方向
Sg交流矩形波
SGL信号线
SPix子像素
SW切换部
SW1开关
TDD假电极
TDL、TDL1、TDL2检测电极
TM端子部
TrTFT元件
ts采样定时
Vas有源屏蔽(Activeshield)驱动信号
Vcomd显示驱动信号
Vcomt、Vtd触摸检测驱动信号
Vdd电源
Vdet检测信号
Vdisp影像信号
Vout信号输出
Vpix像素信号
Vscan扫描信号
Vsig图像信号
wwPbb、wwPbw、wwPwb、wwPww模式
WR1、WR2引绕布线
Claims (8)
1.一种显示装置,具有:
第一基板;
第二基板,与所述第一基板相对配置;
电泳层,夹在所述第一基板与所述第二基板之间;
多个第一电极,设于所述第一基板的第一主面的第一区域;
多个第二电极,设于所述第二基板的第二主面的第二区域;
第一驱动部,对所述多个第二电极供给第一驱动信号和第二驱动信号;以及
第一检测部,基于所述多个第二电极各自的静电电容检测输入位置,其中,
所述第一区域被分割成第一多个的第一局部区域,
所述第二区域被分割成比所述第一多个少的第二多个的第二局部区域,
在所述第一多个的第一局部区域各自配置有所述多个第一电极中的任意个第一电极,
在所述第一多个的第一局部区域各自配置有所述多个第二电极中的任意个第二电极,
在所述第二多个的第二局部区域各自配置有所述多个第二电极中的任意个第二电极,
所述第一驱动部进行交替地重复第一驱动处理和第二驱动处理的重复处理,
在所述第一驱动处理中,所述第一驱动部对所述多个第二电极中的、配置于从所述第一多个的第一局部区域中选择的第一局部区域的第二电极供给所述第一驱动信号,
在所述第二驱动处理中,所述第一驱动部对所述多个第二电极中的、配置于从所述第二多个的第二局部区域中选择的第二局部区域的第二电极供给所述第二驱动信号,
所述第一驱动部在所述第一驱动处理中,通过在配置于所选择的所述第一局部区域的第二电极与所述多个第一电极中的、配置于所选择的所述第一局部区域的第一电极之间形成电场,从而在所选择的所述第一局部区域显示图像,
所述第一检测部在所述第二驱动处理中,基于配置于所选择的所述第二局部区域的第二电极的静电电容,在所选择的所述第二局部区域检测输入位置,
在所述重复处理中,所述第一驱动部在依次循环地改变从所述第一多个的第一局部区域中选择的第一局部区域、且依次循环地改变从所述第二多个的第二局部区域中选择的第二局部区域的同时,交替地重复所述第一驱动处理和所述第二驱动处理。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第一多个是所述第二多个的二倍以上,
在所述重复处理中,所述第一驱动部在所述第一多个的第一局部区域各自上各进行一次所述第一驱动处理的期间,在所述第二多个的第二局部区域中的任一个第二局部区域上都进行二次以上的所述第一驱动处理。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第二驱动处理的时间比所述第一驱动处理的时间更长。
4.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第二多个的第二局部区域各自被分割成第三多个的第三局部区域,
在所述第三多个的第三局部区域各自上配置有在所述第二多个的第二局部区域各自上所配置的所述多个第二电极中的任意个第二电极,
在所述第二驱动处理中,所述第一驱动部重复进行第三多次的第三驱动处理,在所述第三驱动处理中,所述第一驱动部对配置于所选择的所述第二局部区域的多个第二电极中配置于从所述第三多个的第三局部区域依次选择的第三局部区域的第二电极供给所述第二驱动信号,
在所述第三驱动处理中,所述第一检测部基于配置于所选择的所述第三局部区域的第二电极的静电电容,在所选择的所述第三局部区域检测输入位置。
5.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
在所述第一驱动处理中,所述第一驱动部对所述多个第一电极中配置于所选择的所述第一局部区域的第一电极供给第三驱动信号,
在所述重复处理中,所述第一驱动部将所述第一驱动处理和所述第二驱动处理交替地各重复第一多次,
所述第一驱动部通过在改变所述第三驱动信号的同时,多次地重复所述重复处理,从而重写在所述第一区域显示的图像。
6.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
在俯视观察时,所述多个第二电极分别沿第一方向延伸、且沿与所述第一方向交叉的第二方向排列,
所述显示装置还具有多个第三电极,所述多个第三电极设置于所述第二基板的所述第二主面、或设置于所述第二基板的与所述第二主面相反一侧的第三主面,
在俯视观察时,所述多个第三电极分别沿所述第二方向延伸、且沿所述第一方向排列,
所述第一检测部基于所述多个第二电极各自与所述多个第三电极各自之间的静电电容,检测输入位置,
在俯视观察时,所述第二多个的第二局部区域分别沿所述第一方向延伸、且沿所述第二方向排列,
在所述第二驱动处理中,所述第一检测部基于配置于所选择的所述第二局部区域的第二电极与所述多个第三电极各自之间的静电电容,在所选择的所述第二局部区域检测输入位置。
7.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
所述电泳层包括多个胶囊,
在所述多个胶囊各自的内部密封有多个电泳粒子。
8.一种显示装置的驱动方法,所述显示装置具有:
第一基板;
第二基板,与所述第一基板相对配置;
电泳层,夹在所述第一基板与所述第二基板之间;
多个第一电极,设于所述第一基板的第一主面的第一区域;
多个第二电极,设于所述第二基板的第二主面的第二区域;
第一驱动部,对所述多个第二电极供给第一驱动信号和第二驱动信号;以及
第一检测部,基于所述多个第二电极各自的静电电容检测输入位置,其中,
所述第一区域被分割成第一多个的第一局部区域,
所述第二区域被分割成比所述第一多个少的第二多个的第二局部区域,
在所述第一多个的第一局部区域各自配置有所述多个第一电极中的任意个第一电极,
在所述第一多个的第一局部区域各自配置有所述多个第二电极中的任意个第二电极,
在所述第二多个的第二局部区域各自配置有所述多个第二电极中的任意个第二电极,
所述驱动方法具有:
(a)通过所述第一驱动部,对所述多个第二电极中的、配置于从所述第一多个的第一局部区域中选择的第一局部区域的第二电极供给所述第一驱动信号的工序;以及
(b)通过所述第一驱动部,对所述多个第二电极中的、配置于从所述第二多个的第二局部区域中选择的第二局部区域的第二电极供给所述第二驱动信号的工序,
在所述(a)的工序中,通过在配置于所选择的所述第一局部区域的第二电极与所述多个第一电极中的、配置于所选择的所述第一局部区域的第一电极之间形成电场,从而在所选择的所述第一局部区域显示图像,
在所述(b)的工序中,由所述第一检测部基于配置于所选择的所述第二局部区域的第二电极的静电电容,在所选择的所述第二局部区域检测输入位置,
在依次循环地改变从所述第一多个的第一局部区域中选择的第一局部区域、且依次循环地改变从所述第二多个的第二局部区域中选择的第二局部区域的同时,交替地重复所述(a)的工序和所述(b)的工序。
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