CN107037625B - 具有传感器的显示装置以及传感器装置 - Google Patents

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Abstract

一种具有传感器的显示装置以及传感器装置。根据一个实施方式,具有传感器的显示装置包括多个第一电极(Ca)和检测电极(Rx)。所述多个第一电极通过分别独立地依次被供给传感器驱动信号而构成多个传感器驱动电极(Tx)、或者通过对相互相邻的多个第一电极同时供给传感器驱动信号而使该相互相邻的多个第一电极构成成束的多个传感器驱动电极。与所述传感器驱动信号的供给相伴而构成的传感器驱动电极中的、包括所述端的第一电极的传感器驱动电极的宽度小于不包括该端的第一电极的其他传感器驱动电极的宽度。

Description

具有传感器的显示装置以及传感器装置
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求在2016年2月3日提交的在先日本专利申请No.2016-018948的优先权,其全部内容通过引用并入本文作为参照。
技术领域
本申请描述的实施例总体上涉及具有传感器的显示装置以及传感器装置。
背景技术
作为近年来的具有传感器的显示装置的一个例子,有根据静电电容的变化检测物体的接触或者接近的静电电容型传感器。构成这样的传感器的检测电极以及传感器驱动电极配置于显示图像的显示区域,隔着电介质相对。检测电极与位于显示区域的外侧的引线电连接。
在显示区域扩大的同时,另一方面,向显示装置的小型化的要求提高,倾向于使比显示区域更外侧的周边窄边框化。因此,有时将传感器驱动电极和引线接近配置。在该情况下,考虑到通过传感器驱动电极与引线之间的电容耦合,而引线如传感器那样发挥功能。
发明内容
本实施方式提供一种能够正确地检测输入位置信息的具有传感器的显示装置以及传感器装置。
一般来说,根据一个技术方案,提供一种具有传感器的显示装置,具备:多个第一电极,配置于显示区域中,在第一方向上隔开间隔而排列,且在与所述第一方向交叉的第二方向上分别延伸;以及检测电极,具有与所述多个第一电极相对的主体部、及与所述多个第一电极中的位于最外侧的端的第一电极相对、与所述主体部连接且比所述主体部宽幅的加宽部,所述多个第一电极通过分别独立地依次被供给传感器驱动信号而构成多个传感器驱动电极,或者通过对相互相邻的多个第一电极同时供给传感器驱动信号而使该相互相邻的多个第一电极构成成束的多个传感器驱动电极,与所述传感器驱动信号的供给相伴而构成的传感器驱动电极中的、包括所述端的第一电极的传感器驱动电极的宽度小于不包括该端的第一电极的其他传感器驱动电极的宽度。
根据另一技术方案,提供一种具有传感器的显示装置,具备:多个第一电极,配置于显示区域中,在第一方向上隔开间隔而排列,且在与所述第一方向交叉的第二方向上分别延伸;第二电极,配置于所述显示区域的端部,在所述第二方向延伸,且与所述多个第一电极中的位于最外侧的端的第一电极在所述第一方向上隔着间隔而相邻;检测电极,具有与所述多个第一电极相对的主体部、及与所述第二电极相对、与所述主体部连接且比所述主体部宽幅的加宽部;以及控制部,通过对所述多个第一电极分别独立地依次供给传感器驱动信号而使这些多个第一电极作为多个传感器驱动电极发挥功能,或者通过对相互相邻的多个第一电极同时供给所述传感器驱动信号而使成束的该相互相邻的多个第一电极作为多个传感器驱动电极发挥功能,并且在使用所述检测电极来进行感测的感测期间中将所述第二电极的电位维持为与所述传感器驱动电极的电位不同的值。
根据另一技术方案,提供一种传感器装置,具备:多个第一电极,在第一方向上隔开间隔而排列,且在与所述第一方向交叉的第二方向上分别延伸;以及检测电极,具有与所述多个第一电极相对的主体部、及与所述多个第一电极中的位于最外侧的端的第一电极相对、与所述主体部连接且比所述主体部宽幅的加宽部,所述多个第一电极通过分别独立地依次被供给传感器驱动信号而构成多个传感器驱动电极,或者通过对相互相邻的多个第一电极同时供给所述传感器驱动信号而使该相互相邻的多个第一电极构成成束的多个传感器驱动电极,与所述传感器驱动信号的供给相伴而构成的传感器驱动电极中的、包括所述端的第一电极的传感器驱动电极的宽度小于不包括该端的第一电极的其他传感器驱动电极的宽度。
根据另一技术方案,提供一种传感器装置,具备:多个第一电极,在第一方向上隔开间隔而排列,且在与所述第一方向交叉的第二方向上分别延伸;第二电极,配置于比所述多个第一电极更外侧,在所述第二方向延伸,且与所述多个第一电极中的位于最外侧的端的第一电极在所述第一方向上隔着间隔而相邻;检测电极,具有与所述多个第一电极相对的主体部、及与所述第二电极相对、与所述主体部连接且比所述主体部宽幅的加宽部;以及控制部,通过对所述多个第一电极分别独立地依次供给传感器驱动信号而使这些多个第一电极作为多个传感器驱动电极发挥功能,或者通过对相互相邻的多个第一电极同时供给所述传感器驱动信号而使成束的该相互相邻的多个第一电极作为多个传感器驱动电极发挥功能,并且在使用所述检测电极来进行感测的感测期间中将所述第二电极的电位维持为与所述传感器驱动电极的电位不同的值。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置的构成的立体图。
图2是表示图1所示的液晶显示装置的基本构成以及等价电路的图。
图3是表示图2所示的像素的等价电路图。
图4是概略表示液晶显示装置的一部分的构造的剖面图。
图5是表示上述第一实施方式中的传感器的构成的俯视图。
图6是将上述传感器的一部分放大而表示的俯视图。
图7是将上述传感器的一部分放大而表示的另一俯视图。
图8是用折线图表表示上述第一实施方式的各个传感器驱动电极中的传感器驱动电极与检测电极之间的电容的值的图。
图9是表示包括上述传感器的一部分的显示面板的构造的剖面图。
图10是用于说明感测(sensing)方法的一个例子的原理的图。
图11是将上述第一实施方式的比较例所涉及的具有传感器的液晶显示装置的传感器的一部分放大而表示的俯视图。
图12是用折线图表表示上述比较例的各个传感器驱动电极中的传感器驱动电极与检测电极之间的电容的值的图。
图13是将第二实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置的传感器的一部分放大而表示的俯视图。
图14是用表表示上述第二实施方式所涉及的第一电极与传感器驱动电极的关系的图。
图15是用于说明上述第二实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置的驱动方法的时序图,是表示第F个一帧期间中的第一期间中的影像信号、公共(common)驱动信号、以及写入信号的图。
图16是用于例示说明上述第二实施方式所涉及的传感器的驱动方法的图,是表示传感器的一部分的俯视图。
图17是接着图16的用于例示说明上述第二实施方式所涉及的传感器的驱动方法的图,是示出传感器的一部分的俯视图。
图18是接着图17的用于例示说明上述第二实施方式所涉及的传感器的驱动方法的图,是示出传感器的一部分的俯视图。
图19是接着图18的用于例示说明上述第二实施方式所涉及的传感器的驱动方法的图,是示出传感器的一部分的俯视图。
图20是表示第三实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置的传感器的构成的俯视图。
图21是表示第四实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置的传感器的构成的俯视图。
图22是用折线图表表示上述第四实施方式的各个传感器驱动电极中的传感器驱动电极与检测电极之间的电容的值的图。
图23是表示第五实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置的传感器的构成的俯视图。
图24是用表表示上述第五实施方式所涉及的第一电极、第二电极以及传感器驱动电极的关系的图。
图25是表示上述第一实施方式的变形例1所涉及的具有传感器的液晶显示装置的构成的俯视图。
图26是表示上述第一实施方式的变形例2所涉及的具有传感器的液晶显示装置的构成的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的各实施方式进行说明。此外,公开仅为一个例子,本领域技术人员以发明的要旨为基础适宜变更而可容易想到的方案当然包含于本发明的范围内。另外,在附图中,为了使说明更加明确,有相比于实际的方式,示意性地表示各部的宽度、厚度、形状等的情况,但其仅为一个例子,未限定本发明的解释。另外,在本说明书和各图中,有时对与关于既出的图上述的要素同样的要素,附加同一符号,适宜省略详细的说明。
首先,对本发明的实施方式的基本构想进行说明。
具有传感器的显示装置构成为使用输入单元来检测从显示面侧输入的数据。在此,上述传感器是静电电容型传感器,具有传感器驱动电极、与传感器驱动电极相对配置的检测电极、以及与检测电极连接的引线。作为输入单元,能够利用人类的手指、记录笔(stylus pen)等被检测物体。
另外,在显示装置中,向使显示区域的周围的边框区域(非显示区域)变窄的要求高。因此,在显示装置中,边框区域的面积处于缩小的倾向。因此,考虑接近传感器驱动电极而配置设置于上述边框区域的引线。
不过,如果传感器驱动电极和引线接近,则在传感器驱动电极与引线之间产生电容耦合(寄生电容)。而且,传感器驱动电极和引线越接近,上述寄生电容越大。于是,例如,在显示区域的最外周附近处,导体接触或者接近显示装置的输入面的情况下,传感器驱动电极与引线之间的寄生电容变化,在引线中产生噪声。换言之,在引线中,不仅传送应本来作为检测信号传送的表示在检测电极中产生的静电电容的变化(静电电容耦合的强弱)的读取信号,而且还传送通过上述寄生电容而在引线中产生的噪声信号。如果该噪声信号变大,则作为结果,导致这些信号的振幅之比(S/N比)降低。
因此,各个检测电极具备与传感器驱动电极相对的主体部、和与传感器驱动电极相对且比主体部宽幅的加宽部。加宽部的至少一部分配置于显示区域的周缘部。加宽部能够起到难以隔着主体部之间的间隙在传感器驱动电极与引线之间形成电容的作用。由此,在引线中难以产生噪声,能够抑制上述S/N比的降低。进而,通过将加宽部的至少一部分配置于显示区域中,能够对边框区域的面积缩小作出贡献。
然而,加宽部在俯视时与位于显示区域中的传感器驱动电极重叠。在传感器驱动电极和检测电极相对的多个区域中,相比于仅主体部与传感器驱动电极相对的区域,在主体部以及加宽部这两方与传感器驱动电极相对的区域中,两个电极的重叠部分的面积更大。其结果,具有加宽部的区域的电容变大。因此,难以在显示区域的整个区域中,使传感器驱动电极与检测电极之间的电容成为恒定。
如上所述,如果在传感器驱动电极与检测电极之间形成的电容中产生偏差,则在导体接触或者接近显示装置的输入面的情况下,即使是相同的导体,根据场所,在检测电极中产生的电容的变化量也不同。其结果,检测精度根据场所而不同。
在本发明的实施方式中,通过解决上述问题,能够得到一种能够正确地检测输入位置信息的具有传感器的显示装置以及传感器装置。或者,能够得到一种能够抑制传感器的误检测的具有传感器的显示装置以及传感器装置。接着,对用于解决上述课题的手段以及手法进行说明。
(第一实施方式)
首先,对第一实施方式所涉及的具有传感器的显示装置进行说明。显示装置能够用于例如智能手机、平板终端、便携电话终端、个人计算机、电视接收装置、车载装置、游戏机等各种装置。在本实施方式中,作为具有传感器的显示装置的一个例子,公开液晶显示装置。图1是表示本实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置的构成的立体图。
此外,在本实施方式中公开的主要的构成还能够应用于具有有机电致发光显示元件等的自发光型的显示装置、具有电泳元件等的电子纸型的显示装置、应用了MEMS(MicroElectro Mechanical Systems,微机电系统)的显示装置、或者应用了电致变色的显示装置等。
如图1所示,液晶显示装置DSP具备有源矩阵型的显示面板PNL、驱动显示面板PNL的驱动IC芯片IC1、静电电容型的传感器SE、驱动传感器SE的驱动IC芯片IC2、对显示面板PNL进行照明的背光源部件BL、控制模块CM、柔性布线基板FPC1、FPC2、FPC3等。在本实施方式中,显示面板PNL是液晶显示面板。
显示面板PNL具备:平板状的第一基板SUB1;平板状的第二基板SUB2,与第一基板SUB1相对配置;液晶层(后述的液晶层LC),保持于第一基板SUB1与第二基板SUB2之间。显示面板PNL具备显示图像的显示区域DA。在图示的例子中,显示面板PNL是具备通过使来自背光源部件BL的光选择性地透射而显示图像的透射显示功能的透射型。此外,显示面板PNL也可以是具备通过使从第二基板SUB2侧所入射的外光、辅助光选择性地反射而显示图像的反射显示功能的反射型的显示面板。另外,显示面板PNL也可以是具备透射显示功能以及反射显示功能的半透射型的显示面板。
传感器SE具备多个检测电极Rx。这些检测电极Rx设置于例如显示面板PNL的显示面上、即第二基板SUB2的外表面上。在此,概略图示检测电极Rx。在图示的例子中,各检测电极Rx在大致第一方向X上延伸,在第二方向Y上排列。此外,各检测电极Rx也可以在第二方向Y上延伸且在第一方向X上排列。在此,第一方向X以及第二方向Y相互正交。此外,第一方向X以及第二方向Y也可以以90°以外的角度交叉。第三方向Z与第一方向X以及第二方向Y分别相互正交。
驱动IC芯片IC1搭载于显示面板PNL的第一基板SUB1上。柔性布线基板FPC1连接显示面板PNL和控制模块CM。柔性布线基板FPC2连接传感器SE的检测电极Rx和控制模块CM。驱动IC芯片IC2搭载于柔性布线基板FPC2上。此外,驱动IC芯片IC2既可以搭载于第一基板SUB1上,也可以搭载于控制模块CM中。柔性布线基板FPC3连接背光源部件BL和控制模块CM。
驱动IC芯片IC1以及驱动IC芯片IC2经由柔性布线基板FPC2等连接。例如,在柔性布线基板FPC2具有与第一基板SUB1连接的分支部FPCB的情况下,驱动IC芯片IC1以及驱动IC芯片IC2也可以经由在上述分支部FPCB中包含的布线以及第一基板SUB1上的布线连接。另外,驱动IC芯片IC1以及驱动IC芯片IC2也可以经由在柔性布线基板FPC1以及柔性布线基板FPC2的各个中包含的布线连接。驱动IC芯片IC1以及驱动IC芯片IC2能够在某一方的驱动IC芯片中生成通知传感器SE的驱动时期的定时信号,并将该定时信号提供给另一方的驱动IC芯片。驱动IC芯片IC1以及驱动IC芯片IC2能够在某一方的驱动IC芯片中生成通知后述的共同电极CE的驱动时期的定时信号,并将该定时信号提供给另一方的驱动IC芯片。或者,控制模块CM能够对驱动IC芯片IC1以及IC2提供定时信号。能够通过上述定时信号,实现驱动IC芯片IC1的驱动、和驱动IC芯片IC2的驱动的同步化。
图2是表示图1所示的液晶显示装置DSP的基本构成以及等价电路的图。
如图2所示,液晶显示装置DSP除了显示面板PNL等以外,在显示区域DA的外侧的非显示区域NDA中,还具备源极线驱动器SD、栅极线驱动器GD、共同电极驱动器CD等。在一个例子中,源极线驱动器SD以及共同电极驱动器CD的至少一部分内置于驱动IC芯片IC1中。此外,非显示区域NDA具有包围显示区域DA的边框状的形状。
显示面板PNL在显示区域DA中,具备多个像素PX。多个像素PX在第一方向X以及第二方向Y上按照矩阵状设置,配置有m×n个(其中m以及n是正的整数)。在第一方向X上排列的多个像素PX构成像素行,在第二方向Y上排列的多个像素PX构成像素列。另外,显示面板PNL在显示区域DA中,具备n根栅极线G(G1~Gn)、m根源极线S(S1~Sm)、共同电极CE等。
栅极线G在第一方向X上延伸,被引出到显示区域DA的外侧,与栅极线驱动器GD连接。另外,栅极线G在第二方向Y上隔开间隔而排列。源极线S在第二方向Y上延伸,被引出到显示区域DA的外侧,与源极线驱动器SD连接。另外,源极线S在第一方向X上隔开间隔而排列,与栅极线G交叉。此外,栅极线G以及源极线S也可以不一定按照直线延伸,也可以它们的一部分弯曲。共同电极CE与共同电极驱动器CD连接。该共同电极CE在多个像素PX中共用。关于共同电极CE,详细后述。
图3是表示图2所示的像素PX的等价电路图。
如图3所示,各像素PX具备开关元件PSW、像素电极PE、共同电极CE、液晶层LC等。开关元件PSW通过例如薄膜晶体管构成。开关元件PSW与栅极线G以及源极线S电连接。开关元件PSW可以是顶栅型或者底栅型中的任意一个。另外,开关元件PSW的半导体层通过例如多晶硅形成,但也可以通过非晶硅、氧化物半导体等形成。像素电极PE与开关元件PSW电连接。像素电极PE与共同电极CE相对。保持电容CS形成于例如共同电极CE与像素电极PE之间。
图4是表示液晶显示装置DSP的一部分的构造的剖面图。
如图4所示,在本实施方式中,显示面板PNL也可以具有与利用沿着基板主面的法线的纵电场的显示模式、或者、利用相对基板主面的法线向斜向方向倾斜的倾斜电场的显示模式、或者、利用沿着基板主面的横电场的显示模式中的任意一个对应的构成。另外,显示面板PNL也可以具有与将上述的纵电场、横电场、以及、倾斜电场适宜组合而利用的显示模式对应的构成。此外,基板主面是指,与用相互正交的第一方向X以及第二方向Y规定的X-Y平面平行的面。在利用纵电场或者倾斜电场的显示模式中,例如,像素电极PE设置于第一基板SUB1中,另一方面,共同电极CE设置于第二基板SUB2中。在利用横电场的显示模式中,像素电极PE以及共同电极CE这双方设置于第一基板SUB1中。
在图示的例子中,显示面板PNL具有与利用横电场的显示模式对应的构成。在显示面板PNL中,第二基板SUB2在第一基板SUB1上隔开预定的间隙而相对配置。液晶层LC位于第一基板SUB1和第二基板SUB2的间隙处。
第一基板SUB1具备玻璃基板、树脂基板等具有光透射性的第一绝缘基板10。第一基板SUB1在第一绝缘基板10的上方、即与第二基板SUB2相对的一侧,具备栅极线、开关元件、源极线S、共同电极CE、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。
各像素电极PE分别位于相邻的源极线S之间,隔着绝缘膜与共同电极CE相对。另外,各像素电极PE在与共同电极CE相对的位置处具有狭缝SL。这样的共同电极CE以及像素电极PE通过例如ITO、IZO等透明的导电材料形成。第一取向膜AL1形成于像素电极PE以及第三绝缘膜13上,覆盖像素电极PE以及第三绝缘膜13。
这样,共同电极CE位于与栅极线G、源极线S、或者像素电极PE不同的层。因此,共同电极CE在X-Y平面中,能够按照在俯视时与栅极线G、源极线S、或者像素电极PE交叉的位置关系配置。即,共同电极CE能够跨越相邻的像素PX而配置。在本实施方式中,共同电极CE按照带状形成,在第二方向Y上延伸,具有可与多列的像素列相对的宽度。
第二基板SUB2具备玻璃基板、树脂基板等具有光透射性的第二绝缘基板20。第二基板SUB2在第二绝缘基板20的下方、即与第一基板SUB1相对的一侧,具备遮光层BM、与红、绿、蓝对应的彩色滤光片(color fliter)CFR、CFG、CFB、保护涂层(overcoat)OC、第二取向膜AL2等。遮光层BM位于第二绝缘基板20的内表面上,划分各像素。彩色滤光片CFR、CFG、CFB分别位于第二绝缘基板20的内表面上,它们的一部分与遮光层BM重叠。
图示的例子相当于作为构成彩色图像的最小单位的单位像素通过红色像素、绿色像素、以及蓝色像素这三个颜色像素构成的情况。但是,单位像素不限于利用上述的三个颜色像素的组合的例子。例如,单位像素也可以通过除了红色像素、绿色像素、蓝色像素以外还包括白色像素的四个颜色像素构成。在该情况下,既可以将白色或者透明的彩色滤光片配置于白色像素,也可以省略白色像素的彩色滤光片自身。保护涂层OC覆盖彩色滤光片CFR、CFG、CFB。保护涂层OC通过透明的树脂材料形成。第二取向膜AL2覆盖保护涂层OC。
液晶层LC作为根据在共同电极CE与像素电极PE之间发生的电场而工作的显示功能层发挥功能。共同电极CE、多个像素电极PE、液晶层LC等位于作为第一绝缘基板10以及第二绝缘基板20的一对基板之间。
检测电极Rx位于第二绝缘基板20的外表面ES侧。在图示的例子中,检测电极Rx与第二绝缘基板20的外表面ES相接,但也可以在与外表面ES之间介有绝缘构件。关于检测电极Rx的详细的构造,后述。另外,在此简化图示,省略后述的引线L等的图示。这样的检测电极Rx通过例如后述的铝等金属材料形成。通过降低检测电极Rx的电气电阻值,能够缩短在检测中所需的时间。因此,应用金属制的检测电极Rx的做法对显示面板PNL的大型化以及高精细化有利。
此外,检测电极Rx也可以通过ITO、IZO等透明的导电材料(例如带状的导电层)、和金属材料(例如微细的金属线)的组合(集合体)构成。各检测电极Rx隔着第三绝缘膜13、第一取向膜AL1、液晶层LC、第二取向膜AL2、保护涂层OC、彩色滤光片CFR、CFG、CFB、第二绝缘基板20这样的电介质与共同电极CE相对。
第一光学元件OD1配置于第一绝缘基板10与背光源部件BL之间。第二光学元件OD2配置于检测电极Rx的上方。第一光学元件OD1以及第二光学元件OD2分别至少包括偏振片,也可以根据需要包括相位差板。在第一光学元件OD1中包含的偏振片以及在第二光学元件OD2中包含的偏振片被配置成例如成为各自的吸收轴正交的正交尼科尔(cross nicole)的位置关系。
另外,第二光学元件具备与检测电极相对且覆盖显示区域的导电层。
接着,对在本实施方式所涉及的液晶显示装置DSP中搭载的传感器SE进行说明。图5是表示本实施方式中的传感器SE的构成的俯视图。
如图5所示,在本实施方式中,传感器SE具备第一基板SUB1的共同电极CE以及第二基板SUB2的多个检测电极Rx。即,共同电极CE通过在与像素电极PE之间发生电场而作为显示用的电极发挥功能。另外,共同电极CE通过在与检测电极Rx之间发生电容而作为传感器驱动电极发挥功能。
共同电极CE配置于显示区域DA中。在图示的例子中,共同电极CE具备多个第一电极Ca。第一电极Ca在显示区域DA中,分别在第一方向X上隔开间隔而排列。第一电极Ca分别具有带状的形状,沿着第二方向Y延伸。
这些多个第一电极Ca通过从控制部分别独立地依次被供给传感器驱动信号而构成多个传感器驱动电极Tx。传感器SE具备多个传感器驱动电极Tx以及多个检测电极Rx。本实施方式的多个传感器驱动电极Tx是第一传感器驱动电极Tx1至第h传感器驱动电极Txh这h个传感器驱动电极Tx1、Tx2、……Txh。
共同电极CE具备k个第一电极Ca(Ca1、Ca2、……Cak)。上述“h”以及上述“k”是2以上的自然数。在本实施方式中,各个传感器驱动电极Tx由对应的一个第一电极Ca构成(h=k)。
检测电极Rx具备加宽部RSL以及主体部RR。加宽部RSL在第二方向Y上排列。加宽部RSL的至少一部分配置于显示区域DA中。在本实施方式中,加宽部RSL的整体配置于显示区域DA中。检测电极Rx具有两个加宽部RSL,主体部RR在第一方向X上被两个加宽部RSL夹住。主体部RR配置于显示区域DA中,在第二方向Y上排列。主体部RR分别沿着第一方向X按照带状延伸。即,主体部RR在与第一电极Ca交叉的方向上延伸。此外,主体部RR在宏观上呈现图示那样的带状,但在微观上如后述那样通过微细的金属线的集合体构成。另外,关于加宽部RSL,也在宏观上呈现图示那样的四边形形状,但在微观上通过后述那样的微细的金属线的集合体、或者带状的金属膜等构成。
在此,在非显示区域NDA中,将第二基板SUB2的右侧的区域且在第二方向Y上延伸的带状的区域设为第一区域A1,将第二基板SUB2的左侧的区域且在第二方向Y上延伸的带状的区域设为第二区域A2,将第二基板SUB2的下侧的区域且在第一方向X上延伸的带状的区域设为第三区域A3,将第二基板SUB2的上侧的区域且在第一方向X上延伸的带状的区域设为第四区域A4。
在第二方向Y上排列的加宽部RSL构成在后详述的加宽部群SR。在图示的例子中,加宽部RSL分别配置于沿着第一区域A1以及第二区域A2的显示区域DA的左右端部。此外,虽然在此简化图示,相邻的加宽部RSL之间的间隙微小,加宽部RSL分别具有能够抑制后述的电场的泄漏的构成。
显示面板PNL除了上述的共同电极CE以及检测电极Rx以外,还具备引线L。引线L在第二基板SUB2中,配置于非显示区域NDA中,位于与检测电极Rx相同的面中。引线L分别与检测电极Rx的加宽部RSL一对一地电连接。引线L分别输出来自检测电极Rx的传感器输出值。
在图示的例子中,引线L配置于第二基板SUB2的第一区域A1、或者第二区域A2以及第三区域A3中。例如,在第二方向Y上排列的检测电极Rx中,与第奇数个的检测电极Rx连接的引线L配置于第二区域A2以及第三区域A3中,并且,与第偶数个的检测电极Rx连接的引线L配置于第一区域A1中。上述那样的引线L的布局对应于第一区域A1以及第二区域A2的第一方向X的宽度的相等化、以及、液晶显示装置DSP的窄边框化。
此外,引线L的布局不限于图示的例子。例如,还能够采用显示区域DA中的与上边一半的多个检测电极Rx连接的引线L位于第一区域A1中,显示区域DA中的与下边一半的多个检测电极Rx连接的引线L位于第二区域A2以及第三区域A3中的布局。
在俯视时,左侧的加宽部群SR与左端的第一电极Ca1的第二区域A2侧的侧缘部相对。在本实施方式中,左侧的加宽部群SR的第二区域A2侧的侧缘、和左端的第一电极Ca1的第二区域A2侧的侧缘沿着显示区域DA以及非显示区域NDA的边界延伸,在第三方向Z上对齐。
右侧的加宽部群SR与上述的左侧的加宽部群SR同样地构成。
第一电极Ca分别与共同电极驱动器CD电连接。在一个例子中,共同电极驱动器CD的至少一部分内置于驱动IC芯片IC1中,但不限于该例子。例如,共同电极驱动器CD也可以设置于驱动IC芯片IC1的外部。共同电极驱动器CD作为针对共同电极CE,在显示图像的显示驱动时供给公共驱动信号,在进行感测的感测驱动时供给传感器驱动信号的驱动部发挥功能。
柔性布线基板FPC2在附图的下侧(靠近驱动IC芯片IC1的一侧)的非显示区域NDA中,与第二基板SUB2连接,与引线L分别电连接。检测电路RC内置于例如驱动IC芯片IC2中。在检测电极Rx中接收来自共同电极CE的传感器驱动信号而作为检测信号,检测电路RC读出经由与检测电极Rx连接的引线L供给的、来自检测电极Rx的检测信号的变化,而作为传感器输出值。具有这样的功能的检测电路RC根据来自检测电极Rx的传感器输出值,检测被检测物向液晶显示装置DSP的接触或者接近。进而,检测电路RC还能够检测被检测物所接触或者接近的部位的位置信息。此外,检测电路RC也可以设置于控制模块CM中。
图6是将图5所示的传感器SE的一部分放大而表示的俯视图。
如图6所示,共同电极CE的各第一电极Ca在显示区域DA中,在第一方向X上排列。第一电极Ca分别在第一方向X上具有第一宽度Wca。第一宽度Wca是按照带状形成的第一电极Ca的长边之间的间隔,在第一电极Ca的长度方向上恒定。但是,第一宽度Wca期望是作为像素PX的沿着第一方向X的间距的像素间距Pu的整数倍。此处所称的像素间距Pu等于图4所示的相邻的源极线S的中心的第一方向X的间距。像素间距Pu并未确定,但本实施方式中的像素间距Pu是30~60μm。
各个第一电极Ca的第一宽度Wca中的、位于最外侧的端的第一电极Ca1、Cak的第一宽度Wca1小于其他各个第一电极Ca(Ca2、Ca3、……Cak-1)的第一方向X的第一宽度Wca2。在本实施方式中,左端的第一电极Ca1、和右端的第一电极Cak具有同一第一宽度Wca1。端以外的第一电极Ca(Ca2、Ca3、……Cak-1)分别具有同一第一宽度Wca2。
在本说明书中,同一宽度是指,宽度完全相同。进而,还包括利用各个第一电极Ca的多个像素PX中的在第一方向X上排列的像素PX的个数之差是三个以内。进而,还包括各个第一电极Ca的第一方向X的宽度之差是180μm以内。
在本实施方式中,端的第一电极Ca1、Cak各自的第一宽度Wca1完全相同。端以外的第一电极Ca(Ca2、Ca3、……Cak-1)各自的第一宽度Wca2完全相同。
另外,如上所那样,本实施方式所涉及的各个传感器驱动电极Tx由一个第一电极Ca构成。例如,第一传感器驱动电极Tx1由端的第一电极Ca1构成。
在本实施方式中,多个传感器驱动电极Tx中的、包括端的第一电极Ca1的第一传感器驱动电极Tx1、和包括端的第一电极Cak的第h传感器驱动电极Txh分别具有同样的形状以及尺寸。多个传感器驱动电极Tx中的、不包括端的第一电极Ca1、Cak的第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1分别具有与第一传感器驱动电极Tx1以及第h传感器驱动电极Txh分别不同的形状以及尺寸。另外,将第一传感器驱动电极Tx1以及第h传感器驱动电极Txh各自的驱动宽度Wt设为第一驱动宽度Wt1,将第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1各自的驱动宽度Wt设为第二驱动宽度Wt2。
在本实施方式中,传感器驱动电极Tx的第一方向X的驱动宽度Wt与对应的第一电极Ca的第一宽度Wca相同。例如,第一驱动宽度Wt1与第一宽度Wca1相同。另外,第二驱动宽度Wt2与第一宽度Wca2相同。第一驱动宽度Wt1小于第二驱动宽度Wt2。
共同电极CE中的、端的第一电极Ca1、Cak的非显示区域NDA侧的端边在图示的例子中,配置于与显示区域DA以及非显示区域NDA的边界B重叠的位置。但是,如上所述,在共同电极CE设置于第一基板SUB1、遮光层BM设置于第二基板SUB2的构成中,在第一基板SUB1和第二基板SUB2的贴合时,有时产生偏移。因此,第一电极Ca1、Cak的端边不限于一定与边界B对齐,还可能有从边界B向显示区域DA侧或者非显示区域NDA侧偏移与基板的对准偏移相当的距离量的情况。
检测电极Rx具备相互连接的加宽部RSL以及主体部RR。
加宽部RSL与引线L电连接。另外,加宽部RSL在俯视时不与非显示区域NDA重叠而配置于显示区域DA中。另外,加宽部RSL仅与多个第一电极Ca中的端的第一电极Ca1或者端的第一电极Cak重叠。在图示的例子中,加宽部RSL的非显示区域NDA侧的端边位于边界B。这样的加宽部RSL位于在第二方向Y上延伸的纵长的区域,在第二方向Y上具有第一宽度Wsl。
主体部RR按照带状形成并且将端部接合到加宽部RSL而配置于显示区域DA中。在显示区域DA中,主体部RR与共同电极CE相对。这样的主体部RR位于在第一方向X上长长的横长的区域中。在本实施方式中,主体部RR具有两个分割部RR1、RR2,在这些分割部之间设置有狭缝。分割部RR1、RR2分别按照带状形成且在第一方向X上延伸。此外,主体部RR所具有的分割部的个数不限定于两个,也可以是单个或者三个以上。另外,主体部RR的形状以及尺寸没有特别限定,能够进行各种变形。
分割部RR1在第二方向Y上具有第二宽度Wr1。分割部RR2在第二方向Y上具有第二宽度Wr2。主体宽度Wr是第二宽度Wr1与第二宽度Wr2之和(Wr=Wr1+Wr2)。在本实施方式中,主体宽度Wr在显示区域DA内的整个区域中相等。在此,第二宽度Wr1、Wr2分别在显示区域DA内的整个区域中相等。而且,主体宽度Wr小于第一宽度Wsl。即,加宽部RSL比主体部RR宽幅。
在图示的例子中,加宽部RSL与在第二方向Y上排列的两个分割部RR1、RR2连接。另外,加宽部RSL与主体部RR在第一方向X上排列,从主体部RR向第二方向Y的两个方向突出。
如果着眼于图示的检测电极Rx的一部分(一个分割部RR1以及一个加宽部RSL),则检测电极Rx具有大致T字状的形状。此外,检测电极Rx关于未图示的显示区域DA的相反侧也具有同样的形状,一个检测电极Rx具有大致I字状的形状。
在本实施方式中,检测电极Rx的主体部RR以及加宽部RSL通过连接线CP、以及检测线LB构成。连接线CP以及检测线LB均是金属制。连接线CP以及检测线LB还能够采用将金属和ITO等透明导电膜层叠的构成。连接线CP连接加宽部RSL和引线L。检测线LB配置于全部显示区域DA中。检测线LB从连接线CP的一端侧连接到另一端侧,在大致第一方向X上延伸。在图示的例子中,检测线LB具有格子状(网格状)的形状。构成格子的各分段在第一方向X以及第二方向Y中均在不同的方向上延伸。检测线LB是形成加宽部RSL的第一检测线LB1、和形成分割部RR1、RR2的第二检测线LB2成为一体而形成的。
检测线LB的形状不限于格子状,能够进行各种变更。例如,检测电极Rx也可以用具有波形(更具体而言三角形波形)的形状的多个检测线形成。另外,检测电极Rx的加宽部RSL不限于直线波型形状,还能够采用正弦波等圆形波型形状等。即,在第二方向Y上相邻的加宽部RSL的端部彼此中,凹部和凸部咬合,由此期望它们的边界不形成于一个直线上。
此外,这些相邻的检测线LB的间隔显著小,从通过该检测线包围的小空间(在本实施例中菱形形状的小空间)几乎没有电场的泄漏,而被这些检测线LB捕捉。根据上述观点,在以下的说明中,说明为检测电极Rx的主体部RR以及加宽部RSL呈现在中央部、端部处不产生将它们贯通的电场(或者电场的泄露)的带状。
在此,加宽部RSL的第一宽度Wsl与第一检测线LB1的第二方向Y的距离相当。第二宽度Wr1以及第二宽度Wr2分别与第二检测线LB2的第二方向Y的距离相当。另外,加宽部RSL的区域不仅相当于与第一检测线LB1重叠的区域,而且还相当于在图中用双点划线包围的区域,第一检测线LB1扩展至该双点划线上。分割部RR1、RR2的区域不仅相当于与第二检测线LB2重叠的区域,而且还相当于在图中用双点划线包围的区域,第二检测线LB2扩展至该双点划线上。
在显示区域DA中,在相邻的分割部RR1以及RR2之间、以及相邻的主体部RR之间,设置有虚设(dummy)电极DR。虚设电极DR按照与检测线LB对应的多个分段形成。例如,虚设电极DR的多个分段隔着间隔按照格子状排列。这样的虚设电极DR不与引线L、检测线LB等布线连接,在电气上处于浮置(floating)状态。在图示的例子中,虚设电极DR配置于相邻的主体部RR之间、相邻的主体部RR之间、分割部RR1以及RR2之间,未配置于相邻的加宽部RSL之间。
多个检测电极Rx在第二方向Y上排列。在第二方向Y上排列的检测电极Rx的各个加宽部RSL相邻配置。即,在各检测电极Rx中,构成加宽部RSL的检测线LB的分段以大致恒定的间隔排列。在一方的加宽部与另一方的加宽部之间不介有虚设电极DR。各个检测线LB的分段以大致恒定的间隔在第二方向Y等上排列。通过如上述那样配置检测线LB,抑制来自加宽部RSL之间的区域的电场泄漏。
构成加宽部群SR的加宽部RSL分别在物理上分离,但如上述那样配置有检测线LB。因此,加宽部群SR发挥在沿着显示区域DA与第一区域A1的边界的整个区域、和沿着显示区域DA与第二区域A2的边界的整个区域中实质上无间隙地屏蔽电场的电场屏蔽功能。电力线不会从显示区域DA泄露到第一区域A1以及第二区域A2这两方,该电力线被某一个加宽部RSL捕捉,在该加宽部RSL与共同电极CE之间形成电场。
即,通过主体部RR之间的间隙、分割部RR1、RR2之间的间隙,在共同电极CE与加宽部RSL之间形成静电电容。作为结果,能够抑制通过该间隙在共同电极CE与引线L之间形成电容。例如,由于能够抑制在位于共同电极CE的检测电极Rx的间隙处的部分、与连接到和该检测电极Rx不同的检测电极的引线L之间形成电容,因而能够抑制传感器SE的误检测。
图7是将图5所示的传感器SE的一部分放大而表示的另一俯视图。
如图7所示,在俯视时,将第一传感器驱动电极Tx1和检测电极Rx和所相对的面积设为第一面积S1。将第二传感器驱动电极Tx2和检测电极Rx所相对的面积设为第二面积S2。此外,第h传感器驱动电极Txh和检测电极Rx所相对的面积也是上述第一面积S1,第三至第h-1传感器驱动电极)Tx3至Txh-1的各个和检测电极Rx所相对的面积也是第二面积S2。
在本实施方式中,第一面积S1比第二面积S2稍微大。但是,在本实施方式中,主体宽度Wr在显示区域DA内的整个区域中相等。另外,在传感器驱动电极Tx中,使第一驱动宽度Wt1小于第二驱动宽度Wt2。相比于假设为第一驱动宽度Wt1与第二驱动宽度Wt2相同的情况,能够使第一面积S1接近第二面积S2,能够降低第一面积S1和第二面积S2之差。与本实施方式不同,还能够通过进一步减小第一驱动宽度Wt1,而使第一面积S1与第二面积S2一致。在该情况下,第一面积S1和第二面积S2之差成为零。
图8是用折线图表表示各个传感器驱动电极Tx中的传感器驱动电极Tx和检测电极Rx之间的电容Cc的值的图。
如图8所示,传感器驱动电极Tx和检测电极Rx之间的电容Cc的值与传感器驱动电极Tx和检测电极Rx所相对的面积成比例。第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1的各个和检测电极Rx之间的电容Cc的值是相等的值,是Vc2。相对于此,第一传感器驱动电极Tx1以及第h传感器驱动电极Txh的各个和检测电极Rx之间的电容Cc的值是相等的值,是比上述电容值Vc2高的Vc1。然而,如上所那样,在本实施方式中,由于降低第一面积S1和第二面积S2之差的绝对值,因而作为电容值Vc2和电容值Vc1的差的绝对值的电容差ΔVc1也被降低。
如上所述,通过抑制电容Cc的偏差,从而在手指等接触或者接近液晶显示装置DSP的输入面的情况下,能够使在检测电极Rx中产生的电容的变化相对难以变小。
根据上述,在本实施方式中,通过使驱动电极Tx的宽度在端的第一电极Ca和端以外的第一电极Ca中不同这样的物理上的手段,抑制传感器SE的整个区域中的电容Cc的偏差。其结果,形成能够正确地检测输入位置信息的传感器SE。
图9是表示包括上述传感器SE的一部分的显示面板PNL的构造的剖面图。此外,在此仅图示在说明中需要的主要部。
如图9所示,在第一基板SUB1以及第二基板SUB2之间,在俯视时成为非显示区域NDA的区域中设置有框状的密封材料SEA。液晶层LC被封入于由第一基板SUB1、第二基板SUB2、以及密封材料SEA包围的空间中。共同电极CE以及像素电极PE位于第一基板SUB1的与第二基板SUB2相对的内表面侧。共同电极CE位于第二绝缘膜12上,被第三绝缘膜13覆盖。像素电极PE位于第三绝缘膜13上,与共同电极CE相对。此外,位于共同电极CE的正上的像素电极PE的个数不限于该例子。此外,源极线等各种布线、第一取向膜的图示省略。
遮光层BM、彩色滤光片CFR、CFG、CFB、保护涂层OC、以及周边遮光层LS位于第二基板SUB2的与第一基板SUB1相对的内表面侧。在显示区域DA中,彩色滤光片CFR、CFG、CFB与各像素电极PE相对。遮光层BM位于彩色滤光片CFR、CFG、CFB的边界。在非显示区域NDA中,周边遮光层LS位于第二绝缘基板20的内表面上。该周边遮光层LS能够通过与遮光层BM相同的材料形成。保护涂层OC延伸到显示区域DA以及非显示区域NDA的整个区域。此外,第二取向膜的图示省略。
检测电极Rx以及引线L位于第二基板SUB2的和与第一基板SUB1相对的一侧相反的外表面侧。检测电极Rx以及引线L能够通过同一材料形成,例如,通过铝(Al)、钛(Ti)、银(Ag)、钼(Mo)、钨(W)、铜(Cu)、铬(Cr)等金属材料以及利用这些金属材料而成的合金形成。另外,检测电极Rx以及引线L既可以是这些金属材料的单层体,也可以是按照层状层叠的层叠体。进而,检测电极Rx以及引线L也可以通过利用金属材料形成的单层体或者层叠体、和ITO等透明导电膜的集合体形成。
在引线L的下方,配置有密封材料SEA。此外,位于显示区域DA的检测电极Rx通过上述的不透明的金属材料形成,但由于通过例如由3至5μm左右的宽度的细线构成的检测线LB构成,因而不显著降低各像素的透射率。另外,各检测线LB由于如图6所示,由在与像素的排列方向(第一方向X以及第二方向Y)不同的方向上延伸的细线构成,因而抑制与像素布局的莫尔条纹(moire),抑制显示质量的劣化。
在第二基板SUB2的外表面侧,还设置有保护膜PT。保护膜PT覆盖检测电极Rx以及引线L。这样的保护膜PT通过例如透明的树脂材料、透明的无机系材料形成。
接着,对在上述的构成的液晶显示装置DSP中显示图像的显示期间的动作进行说明。
首先,对在液晶层LC中未形成边缘(fringe)电场的断开(OFF)状态进行说明。断开状态相当于在像素电极PE与共同电极CE之间未形成电位差的状态。在这样的断开状态下,在液晶层LC中包含的液晶分子通过第一取向膜AL1以及第二取向膜AL2的取向限制力在X-Y平面内在一个方向上初始取向。
来自背光源部件BL的光的一部分透射第一光学元件OD1的偏振片,并入射到显示面板PNL。入射到显示面板PNL的光是与偏振片的吸收轴正交的直线偏振光。这样的直线偏振光的偏振状态在通过断开状态的显示面板PNL时几乎不变化。因此,透射了显示面板PNL的直线偏振光的大部分被第二光学元件OD2的偏振片吸收(黑显示)。即,来自背光源部件BL的光不对显示作出贡献,在显示区域DA中显示黑画面。这样以断开状态在显示面板PNL中显示黑画面的模式被称为常黑(normally black)模式。
接下来,对在液晶层LC中形成边缘电场的接通(ON)状态进行说明。接通状态相当于在像素电极PE与共同电极CE之间形成有电位差的状态。在接通状态下,从共同电极驱动器CD对共同电极CE,供给公共驱动信号。其另一方面,对像素电极PE,供给相对公共电位形成电位差那样的影像信号。由此,在像素电极PE与共同电极CE之间形成边缘电场。
在这样的接通状态下,液晶分子在X-Y平面内,受到在液晶层LC内形成的边缘电场的影响而向与初始取向方向不同的方位取向。与第一光学元件OD1的偏振片的吸收轴正交的直线偏振光入射到显示面板PNL,其偏振状态在通过液晶层LC时根据液晶分子的取向状态而变化。因此,在接通状态下,通过了液晶层LC的至少一部分的光透射第二光学元件OD2的偏振片(白显示)。在上述的显示模式下,由于沿着像素电极PE的边沿(edge)形成边缘电场,因而像素电极PE的边沿附近主要对显示作出贡献。
接着,对用于在上述的液晶显示装置DSP中检测被检测物的接触或者接近的感测期间的动作进行说明。
即,从共同电极驱动器CD针对传感器驱动电极Tx供给传感器驱动信号。在这样的状态下,进行感测。在此,参照图10,对感测方法的一个例子的原理进行说明。
如图10所示,在传感器驱动电极Tx与检测电极Rx之间,存在上述电容Cc。对传感器驱动电极Tx,以预定的周期,分别依次供给脉冲状的写入信号(传感器驱动信号)Vw。在该例子中,设为成为被检测物的利用者的手指靠近特定的检测电极Rx和传感器驱动电极Tx所交叉的位置而存在。通过靠近检测电极Rx的被检测物,产生电容Cx。在对传感器驱动电极Tx供给了脉冲状的写入信号Vw时,从特定的检测电极Rx,得到电平比从其他检测电极得到的脉冲低的脉冲状的读取信号(传感器输出值)Vr。
在图5所示的检测电路RC中,能够根据对传感器驱动电极Tx供给写入信号Vw的定时、和来自各检测电极Rx的读取信号Vr,检测传感器SE的X-Y平面内的被检测物的二维位置信息。另外,上述的电容Cx在被检测物接近检测电极Rx的情况、和远离检测电极Rx的情况中不同。因此,读取信号Vr的电平也在被检测物接近检测电极Rx的情况、和远离检测电极Rx的情况中不同。因此,在检测电路RC中,还能够根据读取信号Vr的电平,检测被检测物相对传感器SE的靠近度(向传感器SE的第三方向Z的距离)。
根据如上述那样构成的第一实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP,液晶显示装置DSP具备具有多个第一电极Ca、检测电极Rx以及引线L的显示面板PNL、和控制部。多个第一电极Ca配置于显示区域DA中且在第一方向X上隔开间隔而排列且在第二方向Y上分别延伸。检测电极Rx具有主体部RR以及加宽部RSL。主体部RR与多个第一电极Ca相对。加宽部RSL与多个第一电极Ca中的端的第一电极Ca1(或者第一电极Cak)相对,与主体部RR连接,比主体部RR宽幅。引线L配置于非显示区域NDA中,与加宽部RSL电连接。
多个第一电极Ca分别构成对应的一个传感器驱动电极Tx。多个传感器驱动电极Tx中的、第一传感器驱动电极Tx1以及第h传感器驱动电极Txh各自的第一驱动宽度Wt1小于第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1各自的第二驱动宽度Wt2。因此,即使在为了抑制电场的泄漏而传感器SE利用加宽部RSL的情况下,也能够在缩小边框区域的面积的同时,抑制传感器SE的整个区域中的电容Cc的偏差。
在上述实施方式中,主体部RR的第二方向Y的主体宽度Wr在显示区域DA内的整个区域中相等。第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1各自的第二驱动宽度Wt2相等。因此,第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1的各个和检测电极Rx所相对的第二面积S2相等。因此,能够进一步抑制电容Cc的偏差。
根据上述,能够得到能够正确地检测输入位置信息的具有传感器的液晶显示装置DSP。
(第一实施方式的比较例)
接着,对第一实施方式的比较例所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP进行说明。图11是将上述比较例所涉及的具有传感器的液晶显示装置的传感器SE的一部分放大而表示的俯视图。
如图11所示,本比较例相比于上述第一实施方式,在第一宽度Wca与端的第一电极Ca和端以外的第一电极Ca无关而相同的点、第一电极Ca以及驱动电极Tx是奇数个的点中相异。
多个传感器驱动电极Tx中的、第奇数个的传感器驱动电极Tx各自的驱动宽度Wt相等,与上述第一实施方式的第二驱动宽度Wt2相同。因此,第奇数个的传感器驱动电极Tx中的、端以外的传感器驱动电极Tx的各个和检测电极Rx所相对的面积相等,与上述第一实施方式的第二面积S2相同。此外,本比较例的传感器SE未构成为使端的传感器驱动电极Tx的各个和检测电极Rx所相对的面积接近端以外的传感器驱动电极Tx的各个和检测电极Rx所相对的面积。
另外,多个传感器驱动电极Tx中的、第偶数个的传感器驱动电极Tx各自的驱动宽度Wt相等,小于上述第奇数个的传感器驱动电极Tx各自的驱动宽度Wt。在本比较例中,第偶数个的传感器驱动电极Tx各自的驱动宽度Wt比第奇数个的传感器驱动电极Tx各自的驱动宽度Wt,短1个像素量、或者短30~60μm。因此,本比较例的传感器SE未构成为端以外的第奇数个的传感器驱动电极Tx的各个和检测电极Rx所相对的面积、与第偶数个的传感器驱动电极Tx的各个和检测电极Rx所相对的面积变得相等。
图12是用折线图表表示上述比较例的各个传感器驱动电极Tx中的传感器驱动电极Tx和检测电极Rx之间的电容Cc的值的图。
如图12所示,端以外的第奇数个的传感器驱动电极Tx的各个和检测电极Rx之间的电容Cc的值是相等的值,是Vc2。相对于此,第偶数个的传感器驱动电极Tx的各个和检测电极Rx之间的电容Cc的值是相等的值,但为比上述电容值Vc2低的Vc3。因此,在本比较例中,成为产生作为电容值Vc2和电容值Vc3之差的绝对值的电容差ΔVc2的结果。
端的第一传感器驱动电极Tx1以及第h传感器驱动电极Txh的各个和检测电极Rx之间的电容Cc的值是相等的值,但为比在图8中也示出的电容值Vc1高的Vc4。因此,作为电容值Vc2和电容值Vc4的差的绝对值的电容差ΔVc3成为比上述电容差ΔVc1大的结果。
根据上述,在上述比较例中,有在检测电极Rx中产生的电容的变化相对变小的忧虑。即,难以抑制传感器SE的整个区域中的电容Cc的偏差,还需要用于正确地检测输入位置信息的处理,根据检测时间、功耗的观点不利。
(第二实施方式)
接着,对第二实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP进行说明。图13是将本实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP的传感器SE的一部分放大而表示的俯视图。
如图13所示,本实施方式相比于上述第一实施方式,在第一宽度Wca与端的第一电极Ca和端以外的第一电极Ca无关而相同的点、第一电极Ca是奇数个的点、加宽部RSL还配置于非显示区域NDA的点、以及多个传感器驱动电极Tx分别由多个第一电极Ca形成的点中相异。
多个第一电极Ca中的、第奇数个的第一电极Ca各自的第一宽度Wca相等。另外,多个第一电极Ca中的、第偶数个的第一电极Ca各自的第一宽度Wca相等,小于上述第奇数个的第一电极Ca各自的第一宽度Wca。在本实施方式中,第偶数个的第一电极Ca各自的第一宽度Wca比第奇数个的第一电极Ca各自的第一宽度Wca,短1个像素量、或者短30~60μm。
加宽部RSL跨越边界B而配置于显示区域DA以及非显示区域NDA这两方中。各个检测电极Rx中的、左侧的加宽部RSL与第二区域A2以及端的第一电极Ca1相对。各个检测电极Rx中的、右侧的加宽部RSL与第一区域A1以及端的第一电极Cak相对。在本实施方式中,也由于加宽部RSL的至少一部分配置于显示区域DA中,因而能够在抑制电场的泄漏的同时,缩小边框区域的面积。
在此,使用图14,对本实施方式所涉及的第一电极Ca与传感器驱动电极Tx的关系进行说明。在图中,记载记号○,表示形成各个传感器驱动电极Tx的第一电极Ca。
如图14所示,多个第一电极Ca被成束驱动。多个第一电极Ca通过从控制部对相互相邻的多个第一电极Ca同时供给传感器驱动信号而构成使该相互相邻的多个第一电极成束的多个传感器驱动电极Tx。第一传感器驱动电极Tx1以及第h传感器驱动电极Txh分别是端的传感器驱动电极,由i个第一电极Ca构成。上述i是自然数。因此,第一传感器驱动电极Tx1由包括第一电极Ca1且在第一方向X上相邻的两个以上的第一电极Ca形成。同样地,第h传感器驱动电极Txh由包括第一电极Cak且在第一方向X上相邻的两个以上的第一电极Ca形成。在本实施方式中,上述i是2(i=2)。
第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1分别是端以外的传感器驱动电极,由在第一方向X上相邻的j个第一电极Ca形成。上述j是超过上述i的自然数。因此,第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1分别由除了端的第一电极Ca以外且在第一方向X上相邻的两个以上的第一电极Ca形成。在本实施方式中,上述j是3(j=3)。
如图13以及图14所示,第二传感器驱动电极Tx2形成于从第一传感器驱动电极Tx1在第一方向X上偏移的位置处。第二传感器驱动电极Tx2由相邻的三个第一电极Ca形成。另外,第二传感器驱动电极Tx2从形成第一传感器驱动电极Tx1的第一电极Ca替换一个以上。另外,第二传感器驱动电极Tx2包括一个以上的形成第一传感器驱动电极Tx1的第一电极Ca。
在本实施方式中,第二传感器驱动电极Tx2构成为包括在第一传感器驱动电极Tx1中使用的第一电极Ca2、并且、包括与第一电极Ca2相邻的第一电极Ca3以及第一电极Ca4。
第三传感器驱动电极Tx3至第h-1传感器驱动电极Txh-1也分别形成于从前一个传感器驱动电极Tx在第一方向X上同样地偏移的位置处。例如,第三传感器驱动电极Tx3由相邻的三个第一电极Ca形成。另外,第三传感器驱动电极Tx3从构成第二传感器驱动电极Tx2的第一电极Ca替换一个以上。另外,第三传感器驱动电极Tx3包括一个以上的形成第二传感器驱动电极Tx2的第一电极Ca。
在本实施方式中,第三传感器驱动电极Tx3构成为包括在第二传感器驱动电极Tx2中使用的第一电极Ca4、并且、包括与第一电极Ca4相邻的第一电极Ca5以及第一电极Ca6。因此,如果以第一电极Ca的单位观察,则第三传感器驱动电极Tx3至第h-1传感器驱动电极Txh-1的各个传感器驱动电极是使三个第一电极Ca成束而构成的,在第一方向X上偏移两个第一电极Ca的量而就位。
如图13所示,如上所述,由于第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1分别是使三个第一电极Ca成束而构成的,因而它们的第二驱动宽度Wt2大致相同。在本实施方式中,第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1的各个传感器驱动电极由第偶数个的两个第一电极Ca、和第奇数个的一个第一电极Ca构成。因此,本实施方式的第二驱动宽度Wt2完全相同。由于成为两端的第一传感器驱动电极Tx1和第h传感器驱动电极Txh是使两个第一电极Ca成束而构成的,因而它们的第一驱动宽度Wt1小于第二驱动宽度Wt2。
另外,在本实施方式中,也在俯视时,将第一传感器驱动电极Tx1以及第h传感器驱动电极Txh的各个传感器驱动电极和检测电极Rx所相对的面积设为第一面积S1。将第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1的各个传感器驱动电极和检测电极Rx所相对的面积设为第二面积S2。
如上所述,第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1的传感器驱动电极各自的第二驱动宽度Wt2相等。而且,在本实施方式中,主体部RR的第二方向Y的主体宽度Wr也在显示区域DA内的整个区域中相等。因此,第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1的各个传感器驱动电极和检测电极Rx所相对的第二面积S2相等。
在本实施方式中,第一面积S1比第二面积S2稍微大。但是,本实施方式相比于假设为第一传感器驱动电极Tx1以及第h传感器驱动电极Txh的各个传感器驱动电极是使三个第一电极Ca成束而形成的情况,能够使第一面积S1接近第二面积S2,能够降低第一面积S1和第二面积S2之差。因此,在与传感器SE有关的条件情形下,能够使第一面积S1与第二面积S2一致,能够使第一面积S1和第二面积S2之差成为零。
在本实施方式中,通过如上述那样降低第一面积S1和第二面积S2之差,抑制电容Cc的偏差。其结果,在手指等接触或者接近液晶显示装置DSP的输入面的情况下,能够使在检测电极Rx中产生的电容的变化相对难以变小。
根据上述,在本实施方式中,通过改变第一电极Ca的成束根数并进行感测驱动,实质上改变感测期间时的两端的传感器驱动电极Tx的宽度的大小。然后,进行由此降低第一面积S1和第二面积S2的差分这样的驱动性的处理。由此,在本实施方式中,也抑制传感器SE的整个区域中的电容Cc的偏差,形成能够正确地检测输入位置信息的液晶显示装置DSP。
此外,上述i以及上述j能够进行各种变形,不限定于i=2、并且j=3。另外,与本实施方式不同,在多个传感器驱动电极Tx之间利用的第一电极Ca也可以不重复。因此,多个传感器驱动电极Tx只要在第一方向X上偏移而就位即可。
接着,对本实施方式所涉及的液晶显示装置DSP的驱动方法进行说明。
在此,以在连续多次的显示驱动之间进行感测驱动的情况为例子进行说明。此外,此处所称的一次显示驱动是指至少一个水平扫描期间中的显示驱动,意味着至少驱动在第一方向X上排列的一行量的像素PX。
图15是用于说明本实施方式所涉及的液晶显示装置DSP的驱动方法的时序图,是表示第F个一帧期间中的第一期间中的、影像信号Vsig、公共驱动信号Vcom、以及写入信号Vw的图。
如图15所示,作为第F个一帧期间的F帧期间是例如1/60秒钟。F帧期间被分成第一期间和接着第一期间的第二期间。第一期间以及第二期间是该帧期间的一半的期间。在本实施方式中,在上述第一期间中,来自一个检测电极Rx的读取信号Vr的读取完成。在此,对上述第一期间的驱动进行说明。
在第一期间中,控制部(驱动IC芯片IC1、驱动IC芯片IC2以及控制模块CM)反复进行各显示期间Pd中的显示驱动、和脱离了显示期间的感测期间Ps中的感测驱动。感测期间Ps是例如消隐(blanking)期间Pb。另外,在各感测期间Ps中,能够对一个传感器驱动电极Tx写入写入信号Vw,从检测电极Rx读取读取信号Vr。
在各显示期间Pd中,根据由驱动IC芯片IC1实施的控制,源极线驱动器SD将影像信号Vsig输出到多个源极线S,共同电极驱动器CD对共同电极(多个第一电极Ca)提供公共驱动信号Vcom。由此,对各像素写入影像信号,实现显示。此外,在显示期间Pd中,检测电极Rx被设定为例如电气的浮置状态。
如图15以及图16所示,在上述第一期间的第一个感测期间Ps中,驱动IC芯片IC1驱动第一传感器驱动电极Tx1。详细而言,共同电极驱动器CD对第一电极Ca1以及第一电极Ca2写入写入信号(传感器驱动信号)Vw。驱动IC芯片IC2从检测电极Rx读取读取信号Vr。即,能够从检测电极Rx取出输入位置信息。读取信号Vr是表示起因于写入信号Vw而在第一传感器驱动电极Tx1与检测电极Rx之间发生的传感器信号的变化的信号。此外,在图16、图17至图19中,对写入对象的传感器驱动电极Tx和读取对象的检测电极Rx所相对的区域,附加斜线。
接着,如图15以及图17所示,在上述第一期间的第二个感测期间Ps中,驱动IC芯片IC1驱动第二传感器驱动电极Tx2。详细而言,共同电极驱动器CD对第一电极Ca2、第一电极Ca3以及第一电极Ca4写入写入信号(传感器驱动信号)Vw。驱动IC芯片IC2从检测电极Rx读取读取信号Vr。读取信号Vr是表示起因于写入信号Vw而在第二传感器驱动电极Tx2与检测电极Rx之间发生的传感器信号的变化的信号。此外,在第一个感测期间Ps和第二个感测期间Ps中,共同使用第一电极Ca2。
接下来,如图15以及图18所示,在上述第一期间的第三个感测期间Ps中,驱动IC芯片IC1驱动第三传感器驱动电极Tx3。详细而言,共同电极驱动器CD对第一电极Ca4、第一电极Ca5以及第一电极Ca6写入写入信号(传感器驱动信号)Vw。驱动IC芯片IC2从检测电极Rx读取读取信号Vr。读取信号Vr是表示起因于写入信号Vw而在第三传感器驱动电极Tx3与检测电极Rx之间发生的传感器信号的变化的信号。此外,在第二个感测期间Ps和第三个感测期间Ps中,共同使用第一电极Ca4。
之后,在上述第一期间的第四个至第h-1个感测期间Ps中,也与第二个以及第三个感测期间Ps同样地,进行写入信号Vw的写入、和读取信号Vr的读取。
接下来,如图15以及图19所示,在上述第一期间的第h个感测期间Ps中,驱动IC芯片IC1驱动第h传感器驱动电极Txh。详细而言,共同电极驱动器CD对第一电极Cak-1以及第一电极Cak写入写入信号(传感器驱动信号)Vw。驱动IC芯片IC2从检测电极Rx读取读取信号Vr。读取信号Vr是表示在第h传感器驱动电极Txh与检测电极Rx之间发生的传感器信号的变化的信号。
如上所述,进行上述第一期间的驱动。然后,在改换读取对象的检测电极Rx的同时,进行上述感测驱动,从而能够以显示区域DA的整体为对象,进行输入位置信息的检测。
此外,在本实施方式(图15)中,显示期间Pd和感测期间Ps反复,但这些期间的设定不限定于本实施方式,能够进行各种变更。例如,在上述第一期间中,显示期间以及感测期间也可以分别集中到一次。
根据如上述那样构成的第二实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP,液晶显示装置DSP具备具有多个第一电极Ca、检测电极Rx以及引线L的显示面板PNL、和控制部。由于第一传感器驱动电极Tx1以及第h传感器驱动电极Txh分别与加宽部RSL相对,因而使两个第一电极Ca成束而形成。由于第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1未分别与加宽部RSL相对,而仅与分割部相对,因而使三个第一电极Ca成束而形成。
多个传感器驱动电极Tx中的、第一传感器驱动电极Tx1以及第h传感器驱动电极Txh各自的第一驱动宽度Wt1小于第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1各自的第二驱动宽度Wt2。因此,本实施方式能够得到与上述第一实施方式同样的效果。
根据上述,能够得到能够正确地检测输入位置信息的具有传感器的液晶显示装置DSP。
(第三实施方式)
接着,对第三实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP进行说明。图20是表示本实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP的传感器SE的构成的俯视图。此外,在此仅图示在说明中需要的主要部。
如图20所示,本实施方式相比于上述第一实施方式(图5),在第一电极Ca以及驱动电极Tx是奇数个的点、共同电极CE不仅具备k个第一电极Ca1至Cak而且还具备两个第二电极Cb1、Cb2的点、加宽部RSL与第二电极Cb1、Cb2也相对的点中相异。
第二电极Cb1配置于显示区域DA的端部处,在第二方向Y上延伸。更具体而言,第二电极Cb1与多个第一电极Ca中的位于最外侧的端的第一电极Ca1在第一方向X上隔开间隔而相邻。同样地,第二电极Cb2也是同样的。因此,在共同电极CE中,端的电极并非第一电极Ca1、Cak,而是第二电极Cb1、Cb2。
在本实施方式中,第一电极Ca2至Cak-1各自的第一宽度Wca2是第二驱动宽度Wt2,且相同。第一电极Ca1以及Cak各自的第一宽度Wca1是第一驱动宽度Wt1,且相同,且小于第一宽度Wca2。第二电极Cb1以及Cb2各自的第一方向X的第二宽度Wcb相同,且小于第一宽度Wca1。另外,第二宽度Wcb小于加宽部RSL的第一方向X的宽度。第二宽度Wcb是按照带状形成的第二电极Cb的长边之间的间隔,在第二电极Cb的长度方向整体上恒定。
检测电极Rx的主体部RR与多个第一电极Ca1至Cak相对,但未与第二电极Cb1以及Cb2相对。检测电极Rx的加宽部RSL至少与第二电极Cb相对。在本实施方式中,加宽部RSL的整体配置于显示区域DA中。左侧的加宽部RSL与第一电极Ca1以及第二电极Cb1这两方相对。右侧的加宽部RSL与第一电极Cak以及第二电极Cb2这两方相对。
本实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP如上述那样构成。
在显示期间中,控制部(驱动IC芯片IC1)对上述第二电极Cb1以及Cb2,分别供给与供给到多个第一电极Ca1至Cak的信号同样的公共驱动信号Vcom。在感测期间中,控制部(驱动IC芯片IC1)将上述第二电极Cb1以及Cb2各自的电位维持为与传感器驱动电极Tx的电位不同的值。
例如,控制部在感测期间中将第二电极Cb维持为接地电位。或者,控制部在感测期间中将第二电极Cb在电气上切换为浮置状态。或者,控制部在感测期间中针对第二电极Cb供给公共驱动信号Vcom。此外,控制部除了上述的例子以外,也可以在感测期间中以使第二电极Cb成为期望电位的方式进行驱动。
根据上述,第二电极Cb被用于显示驱动,在感测驱动中实质上未利用。
而且,在本实施方式中,通过使第一宽度Wca在端的第一电极Ca1、Cak和端以外的第一电极Ca2至Cak-1中不同这样的物理上的手段、和在传感器驱动电极Tx中不利用第二电极Cb这样的驱动性的方法的组合,使第一面积S1接近第二面积S2。由此,抑制传感器SE的整个区域中的电容Cc的偏差,形成能够正确地检测输入位置信息的传感器SE。
根据如上述那样构成的第三实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP,液晶显示装置DSP具备具有多个第一电极Ca、两个第二电极Cb、检测电极Rx以及引线L的显示面板PNL、和控制部。第一传感器驱动电极Tx1以及第h传感器驱动电极Txh分别与加宽部RSL相对,第一传感器驱动电极Tx1以及第h传感器驱动电极Txh各自的第一驱动宽度Wt1小于第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1各自的第二驱动宽度Wt2。另外,传感器驱动电极Tx是不利用第二电极Cb而形成的。因此,本实施方式能够得到与上述第一实施方式同样的效果。
在感测期间中,位于传感器驱动电极Tx与引线L之间的第二电极作为屏蔽电极发挥功能。因此,即使是传感器驱动电极Tx和引线L接近配置的构成,也能够降低传感器驱动电极Tx和引线L的寄生电容。因此,能够抑制传感器驱动电极Tx与引线L之间的电容耦合所引起的传感器SE的误动作。此外,关于感测期间中的第二电极Cb的电位,只要能够降低传感器驱动电极Tx和引线L的寄生电容,则不限于上述的例子。
另外,第二电极Cb配置于显示区域DA中,在显示期间中与第一电极Ca同样地发挥功能。因此,本实施方式相比于将第二电极Cb配置于非显示区域NDA中的情况,无需在非显示区域NDA中确保配置第二电极Cb的空间,而能够实现窄边框化。而且,第二电极Cb能够与第一电极Ca一起配置于第二绝缘膜12上。因此,能够使用与第一电极Ca相同的材料在同一工序中形成第二电极Cb,不需要用于形成第二电极Cb的其他工序。
根据上述,能够得到能够正确地检测输入位置信息的具有传感器的液晶显示装置DSP。
(第四实施方式)
接着,对第四实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP进行说明。图21是表示本实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP的传感器SE的构成的俯视图。此外,在此仅图示在说明中需要的主要部。
如图21所示,本实施方式相比于上述第三实施方式(图20),在加宽部RSL与第二电极Cb1、Cb2相对且未与第一电极Ca相对的点、第一驱动宽度Wt1与第二驱动宽度Wt2相同的点中相异。第一面积S1与第二面积S2一致,第一面积S1和第二面积S2之差是零。
另外,第二宽度Wcb与加宽部RSL的第一方向X的宽度一致。如本实施方式那样,通过利用第二电极Cb1、Cb2,从而易于使第一驱动宽度Wt1和第二驱动宽度Wt2相同。
图22是用折线图表表示各个传感器驱动电极Tx中的传感器驱动电极Tx和检测电极Rx之间的电容Cc的值的图。
如图22所示,第一传感器驱动电极Tx1至第h传感器驱动电极Txh的各个传感器驱动电极和检测电极Rx之间的电容Cc的值是相等的值。如上所述,通过去掉电容Cc的偏差,从而在手指等接触或者接近液晶显示装置DSP的输入面的情况下,能够使在检测电极Rx中产生的电容的变化相对难以变小。
根据上述,在本实施方式中,通过使加宽部RSL仅与第二电极Cb1、Cb2相对且不与第一电极Ca相对这样的物理上的手段、和在传感器驱动电极Tx中不利用第二电极Cb这样的驱动性的方法的组合,使第一面积S1与第二面积S2一致。由此,传感器SE的整个区域中的电容Cc的偏差消失,形成能够正确地检测输入位置信息的传感器SE。
在如上述那样构成的第四实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP中,也能够得到与上述第三实施方式同样的效果。
根据上述,能够得到能够正确地检测输入位置信息的具有传感器的液晶显示装置DSP。
(第五实施方式)
接着,对第五实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP进行说明。图23是将本实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP的传感器SE的一部分放大而表示的俯视图。
如图23所示,本实施方式相比于上述第二实施方式,在共同电极CE不仅具备k个第一电极Ca1至Cak而且还具备两个第二电极Cb1、Cb2的点、加宽部RSL与第二电极Cb1、Cb2也相对的点中相异。
第二电极Cb1配置于显示区域DA的端部处,在第二方向Y上延伸,与第一电极Ca1在第一方向X上隔开间隔而相邻。同样地,第二电极Cb2配置于显示区域DA的端部处,在第二方向Y上延伸,与第一电极Cak在第一方向X上隔开间隔而相邻。
在本实施方式中,第一电极Ca1至Cak各自的第一宽度Wca相同。第二电极Cb1以及Cb2各自的第二宽度Wcb相同,小于第一宽度Wca。另外,第二宽度Wcb小于加宽部RSL的第一方向X的宽度。
各个检测电极Rx中的、左侧的加宽部RSL与第二区域A2、第二电极Cb1以及第一电极Ca1相对。各个检测电极Rx中的、右侧的加宽部RSL与第一区域A1、第二电极Cb2以及第一电极Cak相对。
在此,使用图24,对本实施方式所涉及的第一电极Ca、第二电极Cb、以及传感器驱动电极Tx的关系进行说明。在图中,记载记号○,表示形成各个传感器驱动电极Tx的第一电极Ca。
如图24所示,第一传感器驱动电极Tx1以及第h传感器驱动电极Txh分别是端的传感器驱动电极,由i个第一电极Ca形成。在本实施方式中,i=2。第一传感器驱动电极Tx1以及第h传感器驱动电极Txh分别由包括端的第一电极Ca的两个第一电极Ca形成。
第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1的各个传感器驱动电极是端以外的传感器驱动电极,由在第一方向X上相邻的j个第一电极Ca形成。在本实施方式中,j=3。第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1的各个传感器驱动电极由除了端的第一电极Ca以外且在第一方向X上相邻的三个第一电极Ca形成。此外,第二电极Cb未形成传感器驱动电极Tx。
如图23以及图24所示,第二传感器驱动电极Tx2形成于从第一传感器驱动电极Tx1在第一方向X上偏移的位置处。在本实施方式中,第二传感器驱动电极Tx2构成为包括在第一传感器驱动电极Tx1中使用的第一电极Ca2、并且包括与第一电极Ca2相邻的第一电极Ca3以及第一电极Ca4。
第三传感器驱动电极Tx3至第h-1传感器驱动电极Txh-1的各个传感器驱动电极也形成于从前一个传感器驱动电极Tx在第一方向X上同样地偏移的位置处。例如,形成第三传感器驱动电极Tx3的三个第一电极Ca相对于形成第二传感器驱动电极Tx2的三个第一电极Ca,替换两个,重复一个。因此,如果以第一电极Ca的单位观察,则第三传感器驱动电极Tx3至第h-1传感器驱动电极Txh-1分别是使三个第一电极Ca成束而形成的,在第一方向X上偏移两个第一电极Ca量而就位。
如图23所示,如上所述,由于第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1的各个传感器驱动电极是使三个第一电极Ca成束而形成的,因而它们的第二驱动宽度Wt2相同。由于第一传感器驱动电极Tx1以及第h传感器驱动电极Txh的各个传感器驱动电极是使两个第一电极Ca成束而形成的,因而它们的第一驱动宽度Wt1相同,小于第二驱动宽度Wt2。
如上所述,所有的第二驱动宽度Wt2相等。而且,在本实施方式中,主体部RR的第二方向Y的主体宽度Wr也在显示区域DA内的整个区域中相等。因此,第二传感器驱动电极Tx2至第h-1传感器驱动电极Txh-1的各个传感器驱动电极和检测电极Rx所相对的第二面积S2相等。
在本实施方式中,第一面积S1比第二面积S2稍微大。但是,本实施方式相比于假设为第一传感器驱动电极Tx1以及第h传感器驱动电极Txh的各个传感器驱动电极是使三个第一电极Ca成束而形成的情况,能够使第一面积S1接近第二面积S2,能够降低第一面积S1和第二面积S2之差。因此,在与传感器SE有关的条件情形下,能够使第一面积S1与第二面积S2一致。
根据上述,在本实施方式中,通过改变使第一电极Ca成束的个数来进行感测驱动这样的驱动性的方法、和在传感器驱动电极Tx中不利用第二电极Cb这样的其他驱动性的方法的组合,抑制传感器SE的整个区域中的电容Cc的偏差,形成能够正确地检测输入位置信息的液晶显示装置DSP。
此外,在本实施方式中,上述i以及上述j也能够进行各种变形,并且,在多个传感器驱动电极Tx之间利用的第一电极Ca也可以不重复。
在此,作为本实施方式所涉及的液晶显示装置DSP的驱动方法,能够应用上述第二本实施方式所涉及的液晶显示装置DSP的驱动方法。但是,在本实施方式的液晶显示装置DSP中,附加了第二电极Cb。因此,在显示期间中,控制部(驱动IC芯片IC1)对上述第二电极Cb1以及Cb2,分别供给与供给到多个第一电极Ca1至Cak的信号同样的公共驱动信号Vcom。然后,在感测期间中,控制部(驱动IC芯片IC1)将上述第二电极Cb1以及Cb2各自的电位维持为与传感器驱动电极Tx的电位不同的值。根据上述,第二电极Cb被用于显示驱动,在感测驱动中实质上未利用。
根据如上述那样构成的第五实施方式所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP,液晶显示装置DSP大致上相当于上述第二实施方式和上述第三实施方式的组合。因此,本实施方式能够得到与上述第二实施方式和上述第三实施方式这两方同样的效果。
根据上述,能够得到能够正确地检测输入位置信息的具有传感器的液晶显示装置DSP。
(上述实施方式的变形例1)
接着,对上述实施方式的变形例1所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP进行说明。本变形例1相比于上述实施方式,在共同电极CE的各第一电极Ca在第一方向X上延伸、且检测电极Rx在大致第二方向Y上延伸的点中相异。在此,以下,以上述第一实施方式的变形例1所涉及的具有传感器的液晶显示装置DSP为例子进行说明。
如图25所示,共同电极CE具备在显示区域DA中,分别在第二方向Y上隔开间隔而排列、且在第一方向X上大致直线延伸的多个第一电极Ca。检测电极Rx在显示区域DA中,分别在第一方向X上隔开间隔而排列、且在第二方向Y上大致直线延伸。这些共同电极CE以及检测电极Rx如上所述夹着各种电介质而相对。第一电极Ca分别与共同电极驱动器CD电连接。引线L配置于非显示区域NDA中,与检测电极Rx一对一电连接。这样的引线L例如与检测电极Rx同样地,配置于第二基板SUB2中。引线L分别经由柔性布线基板FPC2,与检测电路RC电连接。在图示的例子中,引线L配置于安装柔性布线基板FPC2的第二基板SUB2的第三区域A3中。
虽然未详述,检测电极Rx具备位于显示区域DA中的主体部RR、和与主体部RR连接且至少一部分位于显示区域DA中的单个的加宽部RSL。在图示的例子中,加宽部RSL相比于主体部RR位于第三区域A3侧,加宽部RSL的整个区域位于显示区域DA中。检测电极Rx各自的加宽部RSL在第一方向X上排列,构成加宽部群SR。虽然在此简化图示,如上所述,相邻的加宽部RSL具有能够抑制电场的泄漏的构成。
在这样的变形例1中,也得到与上述的例子同样的效果。另外,相比于图5等所示的例子,能够缩短连接各检测电极Rx与柔性布线基板FPC2之间的引线L的长度,能够进一步降低引线L的噪声。
虽然说明了本发明的几个实施方式以及变形例,但这些实施方式以及变形例仅为例示,并未限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施,能够在不脱离发明的要旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形在包含于发明的范围、要旨内的同时,包含于权利要求书记载的发明和其均等的范围内。
例如,第一电极Ca的个数、尺寸、形状等没有特别限定,能够进行各种变更。
驱动IC芯片IC1以及驱动IC芯片IC2也可以形成为一体。即,驱动IC芯片IC1以及驱动IC芯片IC2也可以汇集到单一的驱动IC芯片中。在该情况下,上述单一的驱动IC芯片只要能够驱动显示面板PNL以及传感器SE、或者从传感器SE检测位置信息即可。
上述的控制部不限定于驱动IC芯片IC1、IC2以及控制模块CM,能够进行各种变形,只要能够对显示面板PNL以及传感器SE进行电控制即可。
在上述的实施方式中,对内置于显示面板PNL中的共同电极CE作为传感器驱动电极发挥功能,还具备与传感器驱动电极相对的检测电极Rx以及与该检测电极Rx电连接的引线L的具有传感器的显示装置进行了说明,但如图26所示,关于粘贴到未具备传感器驱动电极、检测电极等传感器要素的显示面板等而组合的传感器装置,也能够应用本实施方式。更具体而言,传感器装置构成为具备具有传感器驱动电极、检测电极、以及引线的传感器面板、和控制部。
传感器驱动电极设置于显示装置的与显示区域相对的位置处。检测电极与传感器驱动电极相对。引线配置于显示装置的与非显示区域相对的位置处,并且与检测电极电连接,输出来自检测电极的传感器输出值。驱动部对传感器驱动电极供给传感器驱动信号,并且在检测电极中检测来自该传感器驱动电极的传感器驱动信号,而作为检测信号,读出该检测信号的变化。在这样的传感器装置中,检测电极具备主体部、以及比主体部宽幅的加宽部。主体部与传感器驱动电极相对。加宽部的至少一部分与显示区域相对、并且与传感器驱动电极也相对。在这样的传感器装置中,也得到与上述的实施方式同样的效果。

Claims (18)

1.一种具有传感器的显示装置,具备:
多个第一电极,配置于显示区域中,在第一方向上隔开间隔而排列,且在与所述第一方向交叉的第二方向上分别延伸;以及
检测电极,具有与所述多个第一电极相对的主体部、以及与所述多个第一电极中的位于最外侧的第一电极相对的加宽部,所述加宽部与所述主体部连接且比所述主体部宽幅,
所述多个第一电极通过分别独立地依次被供给传感器驱动信号而构成多个传感器驱动电极,或者通过对相互相邻的多个第一电极同时供给传感器驱动信号而构成多个传感器驱动电极,
与所述传感器驱动信号的供给相伴而构成的传感器驱动电极中的、包括位于所述最外侧的端的第一电极的传感器驱动电极的宽度小于不包括该端的第一电极的其他传感器驱动电极的宽度,
包括位于最外侧的端的第一电极的第一传感器驱动电极和所述检测电极相对的第一面积、与不包括该端的第一电极的第二传感器驱动电极和所述检测电极相对的第二面积相同。
2.根据权利要求1所述的具有传感器的显示装置,还具备:
一对基板;
多个像素电极,配置于所述显示区域中,且与所述多个第一电极相对;以及
显示功能层,根据在这些第一电极与像素电极之间发生的电场而工作,
所述多个第一电极、所述多个像素电极以及所述显示功能层位于所述一对基板之间。
3.根据权利要求2所述的具有传感器的显示装置,
还具备控制部,
所述控制部
在使用所述检测电极来进行感测的感测期间中,对所述传感器驱动电极供给所述传感器驱动信号,检测所述检测电极的传感器输出值,
在使用所述像素电极来显示图像的显示期间中,针对所述多个第一电极供给公共驱动信号,针对所述像素电极供给图像信号。
4.根据权利要求1所述的具有传感器的显示装置,
所述检测电极的主体部在所述第一方向上延伸,
所述主体部的宽度在所述显示区域内的整个区域中相等。
5.根据权利要求1所述的具有传感器的显示装置,
各个所述第一电极的宽度相同,
所述第一传感器驱动电极由所述端的第一电极或者相互相邻的两个以上的第一电极即i个第一电极形成,
所述第二传感器驱动电极由相互相邻的j个第一电极形成,
所述i是自然数,
所述j是超过所述i的自然数。
6.一种具有传感器的显示装置,具备:
多个第一电极,配置于显示区域中,在第一方向上隔开间隔而排列,且在与所述第一方向交叉的第二方向上分别延伸;
第二电极,配置于所述显示区域的端部,在所述第二方向延伸,且与位于最外侧的端的第一电极隔着间隔而相邻;
检测电极,具有与所述多个第一电极相对的主体部、以及与所述第二电极相对的加宽部,所述加宽部与所述主体部连接且比所述主体部宽幅;以及
控制部,通过对所述多个第一电极分别独立地依次供给传感器驱动信号而使这些多个第一电极作为多个传感器驱动电极发挥功能,或者通过对相互相邻的多个第一电极同时供给所述传感器驱动信号而使成束的该相互相邻的多个第一电极作为多个传感器驱动电极发挥功能,并且在使用所述检测电极来进行感测的感测期间中将所述第二电极的电位维持为与所述传感器驱动电极的电位不同的值,
包括位于最外侧的端的第一电极的第一传感器驱动电极和所述检测电极相对的第一面积、与不包括该端的第一电极的第二传感器驱动电极和所述检测电极相对的第二面积相同。
7.根据权利要求6所述的具有传感器的显示装置,
所述多个第一电极通过分别独立地依次被供给传感器驱动信号而形成多个传感器驱动电极、或者、通过对相互相邻的多个第一电极同时供给传感器信号而使该相互相邻的多个第一电极形成成束的多个传感器驱动电极,
所述多个传感器驱动电极中的、包括所述端的第一电极的传感器驱动电极的宽度小于其他传感器驱动电极的宽度。
8.根据权利要求6所述的具有传感器的显示装置,
所述第二电极的宽度小于各个所述第一电极的宽度。
9.根据权利要求6所述的具有传感器的显示装置,
所述控制部在所述感测期间中将所述第二电极维持为接地电位。
10.根据权利要求6所述的具有传感器的显示装置,
所述控制部在所述感测期间中将所述第二电极在电气上切换为浮置状态。
11.根据权利要求6所述的具有传感器的显示装置,还具备:
一对基板;
多个像素电极,配置于所述显示区域中,且与所述多个第一电极或者所述第二电极相对;以及
显示功能层,根据在这些第一电极与像素电极之间发生的电场而工作,
所述多个第一电极、所述第二电极、所述多个像素电极以及所述显示功能层位于所述一对基板之间。
12.根据权利要求11所述的具有传感器的显示装置,
所述控制部
在所述感测期间中,对所述传感器驱动电极供给所述传感器驱动信号,检测所述检测电极的传感器输出值,
在使用所述像素电极来显示图像的显示期间中,针对所述多个第一电极以及所述第二电极供给公共驱动信号,针对所述像素电极供给图像信号。
13.根据权利要求6所述的具有传感器的显示装置,
所述检测电极的主体部在所述第一方向上延伸,
所述主体部的宽度在所述显示区域内的整个区域中相等。
14.根据权利要求6所述的具有传感器的显示装置,
各个所述第一电极的宽度相同,
所述第一传感器驱动电极由所述端的第一电极或者相互相邻的两个以上的第一电极即i个第一电极形成,
所述第二传感器驱动电极由相互相邻的j个第一电极形成,
所述i是自然数,
所述j是超过所述i的自然数。
15.根据权利要求14所述的具有传感器的显示装置,
所述控制部
在所述感测期间中的第一感测期间中,对所述第一传感器驱动电极供给所述传感器驱动信号,检测所述检测电极的传感器输出值,
在所述感测期间中接着所述第一感测期间的第二感测期间中,对所述第二传感器驱动电极供给所述传感器驱动信号,检测所述检测电极的传感器输出值,
所述第二传感器驱动电极形成于从所述第一传感器驱动电极在所述第一方向上偏移的位置,
形成所述第二传感器驱动电极的所述j个第一电极从形成所述第一传感器驱动电极的所述i个第一电极替换一个以上。
16.根据权利要求15所述的具有传感器的显示装置,
形成所述第二传感器驱动电极的所述j个第一电极与形成所述第一传感器驱动电极的所述i个第一电极重复一个以上。
17.根据权利要求16所述的具有传感器的显示装置,
所述多个传感器驱动电极还包括第三传感器驱动电极,所述第三传感器驱动电极在从所述第二传感器驱动电极在所述第一方向上偏移的位置由在所述第一方向上相邻的所述j个第一电极形成,
形成所述第三传感器驱动电极的所述j个第一电极相对于形成所述第二传感器驱动电极的所述j个第一电极,替换一个以上,重复一个以上。
18.一种传感器装置,具备:
多个第一电极,在第一方向上隔开间隔而排列,且在与所述第一方向交叉的第二方向上分别延伸;以及
检测电极,具有与所述多个第一电极相对的主体部、以及与所述多个第一电极中的位于最外侧的端的第一电极相对、与所述主体部连接且比所述主体部宽幅的加宽部,
所述多个第一电极通过分别独立地依次被供给传感器驱动信号而构成多个传感器驱动电极,或者通过对相互相邻的多个第一电极同时供给所述传感器驱动信号而使该相互相邻的多个第一电极构成成束的多个传感器驱动电极,
与所述传感器驱动信号的供给相伴而构成的传感器驱动电极中的、包括所述端的第一电极的传感器驱动电极的宽度小于不包括该端的第一电极的其他传感器驱动电极的宽度,
包括位于最外侧的端的第一电极的第一传感器驱动电极和所述检测电极相对的第一面积、与不包括该端的第一电极的第二传感器驱动电极和所述检测电极相对的第二面积相同。
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