CN107272239A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

课题:提高具有输入装置的显示装置的性能。解决方法为,显示装置具备:光电层;第一驱动电极以及第二驱动电极,驱动所述光电层;驱动芯片,输出影像信号;开关电路,配置在所述驱动芯片的外部,选择对所述第二驱动电极供给的电位,并具有第一开关元件以及第二开关元件;移位寄存器电路,与所述开关电路连接;以及检测电路,检测物体的接近或接触。另外,所述第一开关元件以及所述第二开关元件分别被所述移位寄存器电路选择性地接通或断开。另外,所述检测电路与所述第一开关元件以及所述第二开关元件电连接。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置,尤其涉及具有输入装置的显示装置。
背景技术
近年来,已经有这样的技术:在显示装置的显示面侧,安装有被称为触摸面板或者触摸传感器的输入装置,使手指或触摸笔(也称为触控笔)等输入工具等接近或接触触摸面板,来进行输入动作,此时检测输入位置并输出。具有这样的触摸面板的显示装置,除了在计算机中被广泛使用以外,在移动电话等便携信息终端等中也被广泛使用。
例如,在JP特开2015-64854号公报(专利文献1)中,记载有这样的触摸屏一体型的显示装置,在该显示装置中,经由信号布线分别对多个驱动电极的每一个施加触摸扫描信号。
另外,例如在JP特开2015-122057号公报(专利文献2)中公开了这样的触摸屏面板一体型的显示装置,在该显示装置中,对被分组为多个电极组的多个电极的全部或一部分施加触摸驱动信号。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2015-64854号公报
专利文献2:JP特开2015-122057号公报
发明内容
作为检测手指等接触了输入装置的接触位置的检测方式之一,有静电电容方式。在使用了静电电容方式的输入装置中,例如具有以下那样的结构。即,在输入装置的检测面内,设有与检测电极连接的多个电容元件。并且,在使手指或触摸笔等输入工具接近或接触电容元件而进行了输入动作时,利用电容元件的静电电容的变化,来检测输入位置。下面,在本申请的说明书中,有时将使输入工具接近或接触输入装置的检测面的输入动作记载为“触摸”或者“触摸动作”。另外,有时将输入装置检测输入工具的触摸记载为“触摸检测”。
具备输入装置的显示装置具有:在显示图像时对光电层进行驱动的多个驱动电极、在触摸检测时对坐标面中的触摸位置进行检测的触摸检测用的电极。在能够将驱动光电层的多个驱动电极中的一部分用作触摸检测用的电极的情况下,相较于触摸检测用的电极与多个驱动电极分别独立设置的情况,前者电极总数少。
但是,在提高图像的显示动作、触摸检测动作的性能的目的下增加显示驱动用的电极、触摸检测用的电极的数目的情况下,与多个电极连接的布线的布局或者对显示动作、触摸检测动作进行控制的半导体芯片的端子布局会变得复杂。例如,在与触摸检测用的多个电极连接的多个布线路径连接至用于控制显示动作的显示用的驱动芯片的情况下,驱动芯片的端子数变得很多。驱动芯片的端子数增加会成为导致驱动芯片大型化或者驱动芯片的结构复杂化的原因。
本发明的目的在于,提供一种使具有输入装置的显示装置的性能提高的技术。
简要说明本申请公开的发明中代表性内容的概要,则如下所述。
作为本发明的一个方式的显示装置,其具备:光电层;第一驱动电极以及第二驱动电极,对所述光电层进行驱动;驱动芯片,输出影像信号;开关电路,配置在所述驱动芯片的外部,选择对所述第二驱动电极供给的电位,并具有第一开关元件以及第二开关元件;移位寄存器电路,与所述开关电路连接;以及检测电路,检测物体的接近或接触。另外,所述第一开关元件以及所述第二开关元件分别被所述移位寄存器电路选择性地接通或断开。另外,所述检测电路与所述第一开关元件以及所述第二开关元件电连接。
附图说明
图1是表示一实施方式的显示装置的一个结构例的俯视图。
图2是表示图1所示的显示装置的显示区域的一部分的放大剖视图。
图3是表示图1所示的显示装置中的公共电极的配置的一例的俯视图。
图4是表示图1所示的显示装置中的像素的等效电路图。
图5是示意表示自电容方式的触摸检测的电路动作的说明图。
图6是示意表示自电容方式的触摸检测的电路动作的说明图。
图7是示意表示自电容方式的触摸检测的电路动作的说明图。
图8是示意表示自电容方式的触摸检测的电路动作的说明图。
图9是表示除去图3所示的半导体器件以及电容器后的布线基板的俯视图。
图10是表示在图9所示的电路中从电源输出的交流矩形波、检测电极的电压以及作为检测器的输出的电压的时间依赖性(与时间的关系)的例子的俯视图。
图11是表示在图3所示的显示装置中显示处理动作与触摸检测动作的时序图的例子的说明图。
图12是表示图3所示的触摸检测用的电路所连接的布线布局的例子的俯视图。
图13是表示图12所示的开关元件的一例的电路图。
图14是表示将图12所示的开关电路部的一部分放大示出的俯视图。
图15是示意表示针对图12的变形例的显示装置的电路结构例的俯视图。
图16是以能够按照所配置的每一布线层识别出图12所示的多个布线的状态来示出图12所示的多个布线的俯视图。
图17是表示图12所示的多个布线中的配置在第一层的布线的俯视图。
图18是表示图12所示的多个布线中的配置在第二层的布线的俯视图。
图19是表示图12所示的多个布线中的配置在第三层的布线的俯视图。
图20是表示针对图18的变形例的俯视图。
图21是将图12所示的驱动信号线以及保护信号线的一部分放大示出的放大俯视图。
图22是表示针对图21的变形例的放大俯视图。
图23是表示针对图21的其它变形例的放大俯视图。
图24是表示图3所示的触摸检测用的电路所连接的布线布局的其它例的俯视图。
图25是表示图24所示的多个电路中的检测动作用的多个开关元件以及对开关元件的接通断开动作进行控制的控制信号线的俯视图。
图26是以能够按照所配置的每一布线层识别出图24所示的多个布线的状态来示出图24所示的多个布线的俯视图。
图27是将针对图24的变形例的显示装置的驱动信号线以及保护信号线的一部分放大示出的放大俯视图。
图28是表示针对图24所示的显示装置的变形例的俯视图。
图29是表示针对图3的研究例的显示装置中的检测信号线的布局例子的俯视图。
图30是表示针对图3的另一研究例的显示装置中的检测信号线的布局例子的俯视图。
附图标记的说明
10、20 绝缘基板
11、12、13、14 绝缘膜
AL1、AL2 取向膜
BL 背光单元
BM 黑矩阵
CD 公共电极驱动电路
CDF 导电膜
CE 公共电极
CFB、CFG、CFR 彩色滤光片
CML 公用线
CS 保持电容
CSL1 主布线部
CSL2 副布线部
CSLA、CSLB、CSLC、CSLD 控制布线
CScl 时钟信号
CSd、CSnA、CSnB、CSnC、CSnD、CSpA、CSpB、CSpC、CSpD控制信号
CSdL、CSnL、CSpL 控制信号线
CSst 开始脉冲信号
CTC 控制电路部
Cd、Cx1、Cx2、Cy1 电容
DA 显示区域
DCP1 检测电路
DET 检测器
DRC1、DRC2 驱动芯片
DS 显示面
DSL、DSL1、DSL2 检测信号线
DSP1、DSP2、DSP3、DSP4、DSP5、DSP6、DSP7、DSP8、DSR1、DSR2 显示装置
DSn 保护信号
DSp 驱动信号
DT 漏电极
FLd 显示期间
FLt、FLtA、FLtB、FLtC、FLtD 检测期间
FWB1 柔性布线板
GD 扫描线驱动电路
GE 栅电极
GL、GL1、GL2、GLn 扫描线
LQ 液晶层
NDA 非显示区域
OCL 保护层
OD1、OD2 光学元件
OPd 运算放大器
PE 像素电极
PNL1 显示面板
PSW 像素开关元件
PX 像素
Q1、Q2、Q3、Q4 电荷
Rx 检测电极
Rx1A、Rx1B、Rx1C、Rx1D、Rx2A、Rx2B、Rx2C、Rx2D、Rx3A、Rx3B、Rx3C、Rx3D、Rx4A、Rx4B、Rx4C、Rx4D 构成电极
RxA、RxB、RxC、RxD 检测单位
SCL、SCL1、SCL2 信号用连接布线
SD 信号线驱动电路
SE1 检测部
SL、SL1、SL2、SLm 信号线
SLR1、SLR2、SLR3、SLR4 区域
SR、SRA、SRB、SRC、SRD 移位寄存器电路
ST 源电极
SUB1、SUB2 基板
SW1、SW2、SW3 开关
SWG、SWA、SWB、SWC、SWD 开关电路部
SWd、SWn、SWnA、SWnB、SWnC、SWnD、SWp、SWpA、SWpB、SWpC、SWpD 开关元件
Sg 交流矩形波
Spic 影像信号
T01、T02、T11、T12、T31 时刻
TDS 触摸检测面
TL 时间轴
TSC1 检测芯片
TSn1、TSn2、TSnL 保护信号线
TSp1、TSp2、TSpL 驱动信号线
TWn、TWn1、TWn2、TWp、TWp1、TWp2 布线宽度
Tr 晶体管元件
VCDL 公用电位供给线
Vdd 电源
Vdet、Vdr、Vx 电压
Vdet0、Vdet1、Vx0、Vx1 波形
Vref 参照信号
Vth 阈值电压
W1 布线
WL1、WL2、WL3 布线层
具体实施方式
下面,参照附图来说明本发明的各实施方式。
此外,公开内容仅为一例,对于本领域技术人员而言在保持发明主旨的情况下也能够容易想到的适当变更,当然包含在本发明的范围内。另外,附图是为了使说明更为明确,因此存在与实施方式相比而示意性表示各部分的宽度、厚度、形状等的情况,但这至多算是一个例子,并不用于限制本发明的解释。
另外,在本说明书与各图中,有时对于与已经出现的图中的前述要素相同的要素标注同一附图标记,适当省略详细说明。
进而,在实施方式所用的附图中,有时根据附图而省略为了区别结构物而标注的阴影线。
另外,在本申请中,输入装置是指,将从外部输入的指令作为信号检测出来的装置。在本申请说明书中,说明这样的静电电容检测型的输入装置:对根据接近或接触电极的物体的电容而发生变化的静电电容进行检测,由此将输入作为信号检测出来。
在检测静电电容的方式中,包括互电容检测方式(Mutual-Capacitive Sensing),在该方式中,检测在彼此隔开间隔的状态下对置配置的两个电极之间的静电电容。此外,在本申请说明书中将互电容检测方式简称为互电容方式。另外,检测静电电容的方式还包括检测一个电极的静电电容的自电容检测方式(Self-Capacitive Sensing)。此外,在本申请说明书中将自电容检测方式简称为自电容方式。在上述内容中,针对自电容方式说明了是指检测一个电极的静电电容,但详细来说,是指检测一个电极与例如接地电位等基准电位之间的静电电容。在自电容方式中,提供基准电位的部分是以如下分隔距离配置在电极周围的导体图案,该分隔距离是能够在与电极之间形成可检测的静电电容的程度的距离,只要该部分与固定电位的供给路径相连接,则其形状等没有特别限定。
另外,触摸面板是输入装置的一个方式,是在使手指或触摸笔等输入工具等接近或接触而进行了输入动作时,检测输入信号并且计算出触摸位置并输出的输入装置。关于触摸位置,换言之,是在对输入信号进行检测的坐标面中检测出输入信号的位置的坐标。
如触摸面板那样,计算触摸位置的输入装置在多数情况下与显示装置组合使用。在本申请中,将如下这种带有输入功能的显示装置称为外置型或On-Cell型显示装置,该显示装置与输入装置以相互独立的部件组装,并且以显示装置与输入装置相重叠的状态被使用。另外,将如下这种带有输入功能的显示装置称为内置型或In-Cell型显示装置,在该显示装置中,在构成显示图像的显示部的部件之间,组入有构成对输入信号进行检测的输入检测部的部件中的一部分或全部,在该状态进行使用。In-Cell型显示装置包含如下显示装置:构成输入检测部的部件中的一部分或全部被兼用为构成显示部的部件中的一部分或全部。另外,In-Cell型显示装置还包括构成输入检测部的部件与构成显示部的部件互不兼用的显示装置。
另外,以下实施方式中说明的技术,能够广泛应用于具有从显示区域的周围对设有光电层的显示区域的多个元件供给信号的机构的显示装置。在上述的显示装置中,例如,能够例示出液晶显示装置、有机EL(Electro-Luminescence:有机电致发光)显示装置或者等离子显示装置等各种显示装置。在以下的实施方式中,作为显示装置的代表例,列举液晶显示装置进行说明。
另外,液晶显示装置根据用于使作为显示功能层的液晶层的液晶分子的取向发生变化的电场的施加方向,大致可分为以下两类。即,第一类:是在显示装置的厚度方向(或者面外方向)施加电场,所谓的纵电场模式。在纵电场模式中,例如有TN(Twisted Nematic:扭曲向列)模式、VA(Vertical Alignment:垂直取向)模式等。另外,第二类:是在显示装置的平面方向(或者面内方向)施加电场,所谓的横电场模式。在横电场模式中,例如有IPS(In-Plane Switching:平面转换)模式、作为IPS模式之一的FFS(Fringe Field Switching:边缘场开关)模式等。以下说明的技术既能够适用于纵电场模式也能够适用于横电场模式,但在以下说明的实施方式中,作为一例,列举横电场模式的显示装置进行说明。
(第一实施方式)
<显示装置的结构>
图1是表示一实施方式的显示装置的一个结构例的俯视图。图2是表示图1所示的显示装置的显示区域的一部分的放大剖视图。图3是表示图1所示的显示装置中的公共电极的配置的一例的俯视图。图4是表示图1所示的显示装置中的像素的等效电路图。此外,在图1以及图3中,为了便于观察,将显示面板的构成构件分开记载在图1与图3中。另外,在图2中,为了示出基板SUB1的厚度方向上的扫描线GL与信号线SL的位置关系的例子,而一起示出了与图2不同的剖面上所设的扫描线GL。
如图1所示,显示装置DSP1具有:显示面板PNL1,对显示面板PNL1进行驱动的驱动芯片DRC1、以及具有以静电电容方式进行触摸检测的功能的检测部SE1。换言之,显示装置DSP1是带有触摸检测功能的显示装置。显示面板PNL1具有显示图像的显示面DS(参照图2)。驱动芯片DRC1是具有对显示面板PNL1进行驱动的驱动电路的IC(Integrated Circuit:集成电路)芯片。另外,在图1以及图3所示的例子中,显示装置DSP1具有与显示面板PNL1连接的布线构件即柔性布线板FWB1。检测部SE1是具有检测电路DCP1(参照图3)的部分,所述检测电路DCP1对触摸检测动作进行控制,并且对从检测电极Rx(参照图3)输出的信号进行处理。检测部SE1形成在检测芯片TSC1上,所述检测芯片TSC1是搭载在柔性布线板FWB1上的触摸检测用的IC(integrated circuit)芯片。在后面叙述作为触摸检测电路的检测部SE1以及基于检测部SE1进行的检测方法。此外,虽然省略图示,但显示装置DSP1具有设在显示面板PNL1外部的控制模块等,控制模块可以经由柔性布线板FWB1而与显示面板PNL1电连接。此外,检测电路DCP1也可以配置在驱动芯片DRC1的内部。
如图1以及图2所示,显示面板PNL1具有:基板SUB1、与基板SUB1对置配置的基板SUB2(参照图2)、配置在基板SUB1与基板SUB2之间的作为光电层的液晶层LQ(参照图2)。换言之,本实施方式的显示装置DSP1是具有作为光电层的液晶层LQ的液晶显示装置。此外,在本第一实施方式中,能够将基板SUB1另称为阵列基板,将基板SUB2另称为对置基板。
另外,如图2以及图3所示,显示装置DSP1具有在显示面板PNL1的内部设为矩阵状的多个检测电极Rx。详细情况如后所述,检测部SE1对多个检测电极Rx各自的静电电容的变化进行检测。由于多个检测电极Rx设置在显示面板PNL1的内部,因此显示装置DSP1是In-Cell型的带有触摸检测功能的显示装置。
如图1以及图3所示,显示面板PNL1具有显示图像的显示区域(有源区:activearea)DA。将在俯视下相互交叉、优选正交的两个方向分别设为X轴方向和Y轴方向。此时,在俯视下,多个检测电极Rx在显示区域DA内在X轴方向以及Y轴方向上排列为矩阵状。即,在俯视下,多个检测电极Rx在显示面板PNL1上被设置为矩阵状。此外,在本申请中,“在俯视下”是指,从与显示面板PNL1的显示面垂直的方向观察的情形。
另外,如图2所示,显示装置DSP1具有背光单元BL。背光单元BL配置在基板SUB1的背面侧。作为这样的背光单元BL,能够采用各种方式,另外,能够采用作为光源利用了发光二极管(Light Emitting Diode:LED)的方式,也能够采用作为光源利用了冷阴极管(ColdCathode Fluorescent Lamp:CCFL)的方式等,对详细结构省略说明。
如图1所示,在俯视下的显示面板PNL1中的显示区域DA的外侧区域即非显示区域NDA,驱动芯片DRC1设置在基板SUB1上。驱动芯片DRC1具有经由信号线SL对光电层即液晶层LQ(参照图2)进行驱动的信号线驱动电路SD等。信号线驱动电路SD经由信号线SL对多个像素PX分别具备的像素电极PE(参照图4)供给影像信号Spic(参照图4)。
另外,显示装置DSP1具有多个信号线SL、多个像素PX。在显示区域DA,在基板SUB1与基板SUB2之间,配置有多个像素PX。多个像素PX在X轴方向以及Y轴方向上排列为矩阵状,配置有m×n个(其中,m和n为正整数)。另外,多个信号线SL分别在Y轴方向上延伸,并且,在X轴方向上相互隔开间隔地排列。在图1所示的例子中,m根信号线SL按照信号线SL1、SL2以及SLm的顺序从X轴方向的一侧向另一侧排列。多个信号线SL各自被拉至显示区域DA的外侧的非显示区域NDA。多个信号线SL各自经由作为连接布线(也称为拉出布线)的信号用连接布线SCL而与驱动芯片DRC1电连接,所述信号用连接布线SCL使显示区域DA内的信号线SL与驱动芯片DRC1相互连接。
信号线SL以及信号用连接布线SCL是传送影像信号的影像信号布线,但信号线SL与信号用连接布线SCL能够如以下那样区分。即,将与驱动芯片DRC1连接并对多个像素PX供给影像信号的信号传送路径中的、配置在显示区域DA内的线称为信号线SL,将显示区域DA外侧的线称为信号用连接布线SCL。多个信号线SL分别在Y轴方向上呈直线延伸。另一方面,信号用连接布线SCL是将信号线SL与驱动芯片DRC1连接的布线,因此如图1所示,在信号线SL与驱动芯片DRC1之间具有弯曲部。
此外,在图1所示的例子中,信号线SL与驱动芯片DRC1经由信号用连接布线SCL而直接连接,但也可以在信号线SL与驱动芯片DRC1之间形成未图示的其它电路。例如,也可以在信号线SL与驱动芯片DRC1之间,夹设对红色信号、绿色信号或者蓝色信号进行选择的RGB选择开关。RGB选择开关例如是多路转接电路,将对各色用的信号线SL进行选择并输入的信号输出。该情况下,将RGB选择开关与驱动芯片DRC1连接的信号用连接布线SCL的数目,比信号线SL的数目少。
另外,显示装置DSP1具有:多个扫描线GL;作为扫描信号输出电路的扫描线驱动电路GD,其输出对多个扫描线GL输入的扫描信号。扫描线驱动电路GD在非显示区域NDA中设在基板SUB1上。驱动芯片DRC1经由布线W1而与扫描线驱动电路GD连接。多个扫描线GL分别在X轴方向上延伸,并且,在Y轴方向上相互隔开间隔地排列。在图1所示的例子中,n根扫描线GL按照扫描线GL1、GL2以及GLn的顺序,从Y轴方向的一侧向另一侧排列。多个扫描线GL各自被拉出至显示区域DA的外侧的非显示区域NDA,与扫描线驱动电路GD连接。另外,多个扫描线GL与多个信号线SL相互交叉。
在图1中,示意地表示扫描线驱动电路GD。在扫描线驱动电路GD中例如可以包括未图示的多个移位寄存器电路和开关元件(也称为选择元件),所述开关元件与移位寄存器电路连接,基于控制信号来选择对扫描线GL供给的电位。另外,在图1所示的例子中,扫描线驱动电路GD经由布线W1而与驱动芯片DRC1连接。驱动芯片DRC1经由布线W1而将时钟信号、使能(enable)信号等控制信号供给至扫描线驱动电路GD。另外,在图1所示的例子中示出了这样的例子:在X轴方向上,在一侧配置扫描线驱动电路GD,在另一侧没有配置扫描线驱动电路GD。但是,扫描线驱动电路GD的布局有各种变形例。例如,也可以在图1所示的X轴方向上,在一侧以及另一侧分别配置扫描线驱动电路GD,在扫描线驱动电路GD之间配置显示区域DA。另外例如,也可以在驱动芯片DRC1与扫描线驱动电路GD之间,连接对控制信号的波形进行整形的缓冲电路。
另外,如图3所示,显示装置DSP1具有多个公共电极CE。另外,显示装置DSP1具有公共电极驱动电路(也称为公共电位电路)CD,其在显示装置DSP1显示图像时驱动公共电极CE。公共电极CE在X轴方向以及Y轴方向上排列为矩阵状。在多个公共电极CE上分别连接有公用线CML。公共电极CE经由公用线CML而与开关电路部SWG连接。在图3所示的例子中,公共电极驱动电路CD形成在柔性布线板FWB1上,经由驱动芯片DRC1、公用电位供给线VCDL以及开关电路部SWG而与多个公共电极CE电连接。
另外,在本实施方式中,说明了公共电极CE兼用为自电容方式的触摸检测用的检测电极Rx的情况的例子。因此,多个公用线CML分别具有将由检测电极Rx检测出的信号传送至检测部SE1的检测信号传送用布线的功能。另外,详细情况如后所述,本实施方式的显示装置DSP1利用检测电极Rx进行基于自电容方式的触摸检测。因此,多个公用线CML分别具有对多个检测电极Rx分别输入作为写入信号的驱动波形的信号传送用布线的功能。
公共电极CE的数目可以与图1所示的像素PX的数目相同,也可以比像素PX少。在作为检测电极Rx进行动作的公共电极CE的数目与像素PX的数目相同的情况下,触摸检测的分辨率与显示图像的分辨率为同等程度。另外,在公共电极CE的数目比像素PX的数目少的情况下,触摸检测的分辨率比显示图像的分辨率低,但能够减少公用线CML的数目。一般而言,显示图像的分辨率比触摸检测的分辨率高的情况较多。因此,优选公共电极CE的数目比像素PX的数目少。例如,在图3所示的一个检测电极Rx的平面面积为4mm2~36mm2左右的情况下,一个检测电极Rx与数十个~数百个左右的像素PX重叠。
另外,详细情况如后所述,多个公用线CML所连接的开关电路部SWG配置在驱动芯片DRC1的外部。在图3所示的例子中,开关电路部SWG在基板SUB1上的面中配置在非显示区域NDA。开关电路部SWG与移位寄存器电路SR连接。移位寄存器电路SR是选择性地使开关电路部SWG所具有的多个开关元件(详情后述)接通断开(ON/OFF)的电路。在图3所示的例子中,移位寄存器电路SR配置在驱动芯片DRC1的外部。详细来说,移位寄存器电路SR在基板SUB1上的面中配置在非显示区域NDA。在移位寄存器电路SR配置在驱动芯片DRC1的外部的情况下,能够提高驱动芯片DRC1的通用性。将多个检测电极Rx的每一个与检测部SE1连接的信号传送路径的布局的详情将在后面叙述。此外,移位寄存器电路SR也可以配置在驱动芯片DRC1的内部。
此外,形成上述扫描线驱动电路GD(参照图1)或者公共电极驱动电路CD(参照图3)的位置,除了图1、图3所示的情形外,还有各种变形例。例如,也可以是扫描线驱动电路GD以及公共电极驱动电路CD中的任意一方或者双方形成在驱动芯片DRC1上。另外例如,公共电极驱动电路CD配置在图1所示的基板SUB1上的方式,也包含在公共电极驱动电路CD形成在非显示区域NDA内的方式中。另外例如,公共电极驱动电路CD也可以形成在显示装置DSP1的外部,与柔性布线板FWB1连接。
另外,如图4所示,各像素PX具有像素开关元件PSW和像素电极PE。另外,在本实施方式的例子中,多个像素PX共有公共电极CE。像素开关元件PSW例如包括薄膜晶体管(ThinFilm Transistor:TFT)。像素开关元件PSW与扫描线GL以及信号线SL电连接。像素开关元件PSW既可以是顶栅型(top-gate type)TFT也可以是底栅型(bottom-gate type)TFT。另外,像素开关元件PSW的半导体层例如由多晶硅(poly-silicon)构成,但也可以由非晶硅构成。
像素电极PE与像素开关元件PSW电连接。像素电极PE隔着绝缘膜而与公共电极CE相对置。公共电极CE、绝缘膜以及像素电极PE形成了保持电容CS。
在基于影像信号来形成显示图像的显示期间FLd(参照后述的图11),在像素电极PE与公共电极CE之间,基于对各电极施加的驱动信号而形成电场。并且,构成光电层即液晶层LQ的液晶分子被形成在像素电极PE与公共电极CE之间的电场驱动。例如,在如本实施方式这样利用横电场模式的显示装置DSP1中,如图2所示,在基板SUB1上设有像素电极PE以及公共电极CE。构成液晶层LQ的液晶分子利用形成在像素电极PE与公共电极CE之间的电场(例如,边缘电场中的与基板的主面大致平行的电场)而旋转。
即,在显示动作期间,像素电极PE以及公共电极CE分别作为对光电层即液晶层LQ进行驱动的驱动电极而动作。换言之,多个像素电极PE分别是驱动光电层的第一驱动电极。另外,多个公共电极CE分别是驱动光电层的第二驱动电极。进而,如上述那样在本实施方式中,公共电极CE兼用为自电容方式的触摸检测用的检测电极Rx。因此,也能够理解为,多个检测电极Rx分别是驱动光电层的第二驱动电极。以下,在本申请说明书的说明中,在记载为“检测电极Rx”的情况下,除非标注了应以特别不同的意思内容进行解释这样的注释,否则能够理解为“公共电极CE”或者“驱动光电层的驱动电极”。
另外,基板SUB1与基板SUB2在以规定间隔相互离开的状态下相粘合。液晶层LQ被封入在基板SUB1与基板SUB2之间。基板SUB1具有玻璃基板或树脂基板等具有透光性的绝缘基板10。另外,基板SUB1在绝缘基板10的与基板SUB2相对的一侧具有多个导体图案。在多个导体图案中,包括多个扫描线GL、多个信号线SL、多个公用线CML、多个公共电极CE以及多个像素电极PE。另外,在多个导体图案各自之间夹设有绝缘膜。在配置在相邻的导体图案之间而使导体图案相互绝缘的绝缘膜中,包括绝缘膜11、绝缘膜12、绝缘膜13、绝缘膜14以及取向膜AL1。此外,在图2中,对于扫描线GL、公共电极CE以及公用线CML分别示出一个。
上述多个导体图案分别形成在层叠的多个布线层上。在图2所示的例子中,公共电极CE和像素电极PE分别形成在不同的层上,在形成有公共电极CE的层的下层,设有三层布线层。在形成在绝缘基板10上的三层布线层中,在最靠近绝缘基板10的一侧设置的第一层布线层WL1上,主要形成有扫描线GL。形成在布线层WL1上的导体图案,例如由铬(Cr)、钛(Ti)或钼(Mo)等金属或它们的合金构成。
绝缘膜11形成在布线层WL1以及绝缘基板10之上。绝缘膜11例如是由氮化硅或氧化硅等构成的透明绝缘膜。此外,在绝缘基板10与绝缘膜11之间,除了形成有扫描线GL以外,还形成有像素开关元件的栅电极、半导体层等。
在绝缘膜11上,形成有第二层布线层WL2。在布线层WL2上,主要形成有信号线SL。形成在布线层WL2上的导体图案,例如由用钼(Mo)或钛(Ti)等夹着铝(Al)而成的多层结构的金属膜构成。布线层WL2的布线材料优选比布线层WL1的布线材料的比电阻低。另外,像素开关元件的源电极、漏电极等也形成在绝缘膜11之上。在图2所示的例子中,信号线SL在Y轴方向上延伸。绝缘膜12形成在信号线SL以及绝缘膜11各自之上。绝缘膜12例如由丙烯酸类的感光性树脂构成。
在绝缘膜12上,形成有第三层布线层WL3。在布线层WL3上,主要形成有公用线CML。形成在布线层WL3上的导体图案,与布线层WL2同样地,例如由用钼(Mo)或钛(Ti)等夹着铝(Al)而成的多层结构的金属膜构成。在图2所示的例子中,公用线CML在Y轴方向上延伸。绝缘膜13形成在公用线CML以及绝缘膜12各自之上。绝缘膜13例如由丙烯酸类的感光性树脂构成。
公共电极CE形成在绝缘膜13上。此外,公共电极CE如前述那样设有多个,兼用为触摸检测用的检测电极Rx。公共电极CE优选ITO(Indium tin oxide:氧化铟锡)或IZO(IndiumZinc Oxide:氧化铟锌)等透明导电材料。此外,在显示装置是作为纵电场模式的TN模式或VA模式等的显示装置的情况下,公共电极CE也可以形成在基板SUB2上。另外,在图2所示的剖面中,在公共电极CE与公用线CML之间夹设有绝缘膜13。其中,如图3所示,公用线CML的一部分与公共电极CE的一部分电连接。另外,如果是利用外光的反射的反射型显示装置,则公共电极CE也可以由金属材料构成。
绝缘膜14形成在公共电极CE以及绝缘膜13各自之上。像素电极PE形成在绝缘膜14上。各像素电极PE位于相邻的两个信号线SL之间,配置在与公共电极CE相对置的位置。像素电极PE例如由ITO或IZO等透明导电材料或金属材料构成。取向膜AL1覆盖像素电极PE以及绝缘膜14。
另一方面,基板SUB2具有玻璃基板、树脂基板等具有透光性的绝缘基板20。另外,基板SUB2在绝缘基板20的与基板SUB1相对的一侧,具有作为遮光膜的黑矩阵BM、彩色滤光片CFR、CFG以及CFB、保护层OCL、取向膜AL2、导电膜CDF。
黑矩阵BM形成在绝缘基板20的基板SUB1侧的面上,划分出各像素。彩色滤光片CFR、CFG以及CFB分别形成在绝缘基板20的基板SUB1侧的面上,在俯视下,彩色滤光片CFR、CFG以及CFB各自的一部分与黑矩阵BM重叠。彩色滤光片CFR是红色滤光片,彩色滤光片CFG是绿色滤光片,彩色滤光片CFB是蓝色滤光片。保护层OCL覆盖彩色滤光片CFR、CFG以及CFB。保护层OCL由透明树脂材料构成。取向膜AL2覆盖保护层OCL。
另外,导电膜CDF配置在绝缘基板20所具有的平面中的、与液晶层LQ相对置的面的相反侧的面上。导电膜CDF例如由ITO或IZO等透明导电材料构成。导电膜CDF发挥屏蔽层的功能,抑制来自外部的电磁波的影响波及到液晶层LQ等。另外,在驱动液晶层LQ的方式是TN模式或VA模式等的纵电场模式的情况下,在基板SUB2上设有电极,该电极也发挥屏蔽层的功能,因此能够省略导电膜CDF。另外,在通过互电容方式进行触摸检测的情况下,也可以是,图案化后的多个导电膜CDF形成在绝缘基板20上,该多个导电膜CDF作为触摸检测用的检测电极来使用。
另外,显示装置DSP1具有光学元件OD1和光学元件OD2。光学元件OD1配置在绝缘基板10与背光单元BL之间。光学元件OD2配置在绝缘基板20的上方,即,隔着绝缘基板20而配置在与基板SUB1相反的一侧。光学元件OD1以及光学元件OD2分别至少包括偏振片,根据需要也可以包括相位差片。
<基于自电容方式的触摸检测>
接着,说明显示装置DSP1利用检测电极Rx来检测由手指等物体构成的输入工具的位置即输入位置的方法。
本实施方式的显示装置DSP1能够利用自电容方式并基于由检测电极Rx检测出的静电电容的变化来判断输入位置信息。由此,能够检测出手指与显示装置DSP1的触摸检测面TDS(参照图2)接触,或手指接近显示装置DSP1的触摸检测面TDS。在本第一实施方式中,触摸检测面TDS是光学元件OD2的面,是与基板SUB2侧相反一侧的面。
下面说明使用自电容方式进行触摸检测(自电容方式触摸检测)的原理以及方法。其中,显示装置DSP1也可以使用互电容方式并基于由检测电极Rx检测出的静电电容的变化来判断输入位置信息。此外,在本申请说明书中,有时将互电容检测方式简称为互电容方式。例如,也可以交替实施自电容方式与互电容方式。或者,显示装置在分别独立地具有自电容方式用的检测电极与互电容方式用的检测电极的情况下,也能够一并实施自电容方式与互电容方式。
基于自电容方式的输入位置信息的判断通过对各检测电极Rx写入写入信号并读取读取信号来进行,该读取信号表示在写入了写入信号的各检测电极Rx上产生的静电电容的变化。换言之,在通过自电容方式进行触摸检测的情况下,对检测电极Rx自身输入驱动信号,并且,基于从检测电极Rx自身输出的信号的变化,来检测物体的接近或接触。
接着,说明使用自电容方式的触摸检测方法的原理。在自电容方式中,使用检测电极Rx所具有的电容Cx1。另外,在自电容方式中使用因触摸着检测电极Rx的用户的手指等而产生的电容Cx2。图5~图8是示意表示通过自电容方式进行的触摸检测的电路动作的说明图。
图5以及图6示出了用户的手指没有触摸显示装置DSP1的触摸检测面的状态。因此,在检测电极Rx与手指之间没有产生静电电容耦合。图5示出了通过开关SW1来使检测电极Rx与电源Vdd连接的状态。图6示出了通过开关SW1来使检测电极Rx与电源Vdd分离,并使检测电极Rx与作为电容器的电容Cy1连接的状态。
在图5所示的状态中,电荷Q1从电源Vdd流向电容Cx1,电容Cx1例如被充电。另外,在图6所示的状态中,电荷Q2从电容Cx1流向电容Cy1,电容Cx1例如被放电。在此,电容Cx1被充电是指,对检测电极Rx写入写入信号。另外,电容Cx1被放电是指,读取表示在检测电极Rx产生的静电电容变化的读取信号。
另一方面,图7以及图8示出了用户的手指触摸着显示装置DSP1的触摸检测面的状态。因此,在检测电极Rx与手指之间产生了静电电容耦合。图7示出了通过开关SW1来使检测电极Rx与电源Vdd连接的状态。图8示出通过开关SW1使检测电极Rx从电源Vdd断开,并使检测电极Rx与电容Cy1连接的状态。
在图7所示的状态中,电荷Q3从电源Vdd流向电容Cx1,电容Cx1例如被充电。另外,在图8所示的状态中,电荷Q4从电容Cx1流向电容Cy1,电容Cx1例如被放电。
在此,相对于在图6所示的放电时对电容Cy1充电的电压的时间依赖性,在图8所示的放电时对电容Cy1充电的电压的时间依赖性由于存在电容Cx2而明显不同。因此,在自电容方式中,利用电容Cy1的电压的时间依赖性因电容Cx2的有无而不同来判断输入位置信息(例如,有无操作输入)。
接着,说明实现自电容方式的电路的例子。图9是表示实现自电容方式的电路的一例的图。图10是表示在图9所示的电路中从电源输出的交流矩形波、检测电极的电压以及作为检测器的输出的电压的时间依赖性的例子的说明图。此外,在图9中,将检测电极Rx的电容表示为电容Cx1。另外,图3所示的开关电路部SWG连接在图9所示的检测部SE1与检测电极Rx之间。
如图9所示,检测电极Rx以如下状态连接:通过使开关SW1进行接通断开动作,能够切换与电源Vdd之间的电连接状态。另外,检测电极Rx以如下状态连接:通过使开关SW2进行接通断开动作,能够切换与检测器DET(例如电压检测器)之间的电连接状态。检测器DET是积分电路,例如包括运算放大器OPd、电容Cd、开关SW3。运算放大器OPd的反相输入部,即,图9所示的运算放大器OPd中标注“+”符号的端子,经由开关SW2而与检测电极Rx连接。另外,运算放大器OPd的同相输入部,即,图9所示的运算放大器OPd中标注“-”符号的端子,被输入参照信号Vref。
另外,如图10所示,电源Vdd将时刻T01与时刻T02的时间差作为周期,并且,输出具有电压Vdr的波形高度的交流矩形波Sg。交流矩形波Sg例如具有数kHz~数百kHz程度的频率。检测器DET将与交流矩形波Sg对应的电流的变动转换为电压的变动(波形Vdet0以及波形Vdet1)。
如用图9说明的那样,通过使开关SW1以及开关SW2进行接通断开动作,能够切换检测电极Rx与电源Vdd以及检测器DET之间的电连接状态。在图10中,在时刻T01的定时,交流矩形波Sg使电压上升电压Vdr的量。在时刻T01时,开关SW1(参照图9)被置为接通状态,开关SW2(参照图9)被置为断开状态。该情况下,在时刻T01,检测电极Rx的电压Vx也上升了电压Vdr的量。接着,在时刻T11的定时前,将开关SW1置为断开状态。此时,如果开关SW1以及开关SW2两者为断开状态,则检测电极Rx为电浮置状态(即,floating状态)。但是,通过检测电极Rx的电容Cx1(参照图5),或者因手指等的触摸对检测电极Rx的电容Cx1追加电容Cx2(参照图7)后的电容Cx1+Cx2,检测电极Rx的电压Vx以电压Vdr的量上升被维持。进而,在时刻T11的定时前将开关SW3(参照图9)置为接通状态后,在时刻T11前将开关SW3置为断开状态。通过该重置动作,来重置作为检测器DET的输出的电压Vdet。进行完该重置动作后,检测器DET的电压Vdet变为与参照信号Vref大致相等的电压。
接着,在时刻T11的定时将开关SW2置为接通状态。由此,被输入至检测器DET的反相输入部的电压变为与检测电极Rx的电压Vx相等。之后,以由检测电极Rx的电容Cx1(或上述电容Cx1+Cx2)与检测器DET所含的电容Cd(参照图9)决定的与时间常数相应的响应速度,检测器DET的反相输入部的电压下降至与参照信号Vref同等程度的值。此时,蓄积在检测电极Rx的电容Cx1(或电容Cx1+Cx2)中的电荷移动至检测器DET所含的电容Cd中,因此,检测器DET的电压Vdet上升。在手指等物体没有触摸检测电极Rx时,电压Vdet的波形成为用实线所示的波形Vdet0,用算式Vdet0=Cx1×Vdr/Cd表示。在用手指等物体触摸而施加了因该物体的影响产生的电容时,电压Vdet成为用虚线表示的波形Vdet1,用算式Vdet1=(Cx1+Cx2)×Vdr/Cd表示。
之后,在检测电极Rx的电容Cx1(或电容Cx1+Cx2)的电荷充分移动到电容Cd后的时刻T31的定时,将开关SW2(参照图9)置为断开状态,将开关SW1(参照图9)以及开关SW3(参照图9)置为接通状态。通过该动作,检测电极Rx的电压变为交流矩形波Sg的低电平,即,与矩形波中的相对低的电压电平相等的电压。另外,通过将上述开关SW2置为断开状态并将开关SW3置为接通状态的重置动作,作为来自检测器DET的输出的电压被重置。此外,此时将开关SW1置为接通状态的定时,只要是在将开关SW2置为断开状态后并且时刻T02以前,则可以是任意的定时。另外,重置检测器DET的定时,只要是将开关SW2置为断开状态后并且时刻T12以前,则可以是任意的定时。
在进行触摸检测的动作期间,分别对图3所示的多个检测电极Rx,以规定的频率(例如数kHz~数百kHz程度)来重复进行用图5~图10说明的动作。并且,能够基于波形Vdet0与波形Vdet1的差的绝对值|ΔV|,来测定有无从外部触摸触摸检测面的物体(有无触摸)。
此外,在该部分中,列举自电容方式的动作原理以及实现自电容方式的电路的代表例子进行了说明。但是,在实现自电容方式的方法中有各种变形例。例如,也可以取代基于上述自电容方式进行的触摸检测,或者在基于上述自电容方式进行的触摸检测的基础上,实施以下这样的变形例的触摸检测。即,在手指等物体没有触摸触摸检测面的情况下,检测电极Rx的电压Vx的波形成为用实线表示的波形Vx0。在有手指等物体触摸而施加了因该物体的影响而产生的电容Cx2时,检测电极Rx的电压Vx的波形成为用虚线表示的波形Vx1。因此,只要测定波形Vx0与波形Vx1分别下降到图10中用双点划线例示地示出的阈值电压Vth为止的时间并进行比较,就能够判断有无从外部触摸触摸检测面的物体(有无触摸)。
<触摸检测方法>
接下来,说明在本实施方式的显示装置DSP1的触摸检测面TDS(参照图2)中检测触摸的方法以及输出触摸位置的坐标的方法。图11是表示图3所示的显示装置中的显示处理动作与触摸检测动作的时序图的例子的说明图。另外,图12是表示图3所示的触摸检测用的电路所连接的布线布局的例子的俯视图。在图12中,示意地表示在利用图3所示的触摸检测用的电路的触摸检测动作中,图11所示的多个检测期间FLt中的检测期间FLtB内的电路动作的例子。另外,图29以及图30分别是表示针对图3的研究例的显示装置中的检测信号线的布局的例子的俯视图。
在图12中,为了便于观察,示出了以4行×4列排列多个检测电极Rx的例子。另外,分别对多个检测电极Rx标注与排列位置对应的附图标记。在图12中,为了便于观察,在图旁边示意示出多个检测电极Rx的排列图案,在排列图案内记载与上述排列位置对应的附图标记。另外,在图12中,沿着X轴方向排列有多个开关元件SWd、多个开关元件SWn以及多个开关元件SWp,但为了便于观察,对位于各排列的一方的端部处的开关元件代表性地标注附图标记。另外,在图12中,对多个检测电极Rx中、被选择为触摸检测对象的状态的检测电极Rx标注阴影线。例如,图12例示地示出图11所示的各期间中的检测期间FLtB内的开关的接通断开状态,示出选择了检测单位RxB的状态。
如图11所示,本实施方式的显示装置DSP1具有显示动作期间和触摸检测动作期间,在显示动作期间实施形成在显示面DS(参照图2)上显示的图像的显示动作,在触摸检测动作期间实施检测手指等物体对触摸检测面TDS的触摸的触摸检测动作。以下,在本说明书中,将显示动作期间记为显示期间,将触摸检测动作期间记为检测期间。但是,也有例外使用显示动作期间、触摸检测动作期间或者触摸检测期间等术语的情况。
显示装置DSP1重复实施显示动作与触摸检测动作。因此,在图11所示的时序图中,沿着时间轴TL而交替重复实施多个显示期间FLd与多个检测期间FLt。此外,显示装置DSP1对显示期间FLd与检测期间FLt进行切换的方法没有特别限制,能够应用各种方法。例如,如图12所示,在显示装置DSP1具有控制电路部CTC(该控制电路部CTC具备对显示装置DSP1的各电路的动作定时进行控制的定时控制电路)的情况下,通过控制电路部CTC来实施显示期间FLd与检测期间FLt的切换。控制电路部CTC具备能够输出开始脉冲信号CSst、时钟信号CScl或者重置信号(省略图示)等控制信号的一个或多个控制电路,显示装置DSP1的各电路被输入上述控制信号,从而实施动作状态的切换。在图12中示意地示出了如下情形:控制电路部CTC对移位寄存器电路SR输出开始脉冲信号CSst以及时钟信号CScl。另外,在图12所示的例子中,控制电路部CTC形成在驱动芯片DRC1上。但是,对于控制电路部CTC的形成位置有各种变形例,例如也可以形成在图3所示的基板SUB1、柔性布线板FWB1或者检测芯片TSC1上。
顺便一提,作为分别对多个Rx实施触摸检测的方法,有在相同定时对多个检测电极Rx全部实施触摸检测动作的方法。换言之,有一并对多个检测电极Rx全部的静电电容的变化进行检测的方法。但是,该情况下,如图29所示的研究例的显示装置DSR1那样,需要使多个检测电极Rx分别与检测部SE1经由相互分离的检测信号线DSL来电连接。该情况下,检测信号线DSL的配置密度会增加,因此配置其它布线(例如,信号用连接布线SCL等)的空间会受到制约。
另外,作为用于提高俯视下每单位面积的布线密度的方法,有这样的方法:在厚度方向以重叠的方式层叠多个布线层,在多个布线相互重叠的状态下进行配置。但是,就在厚度方向上层叠多个布线层的技术而言,越增加层叠的布线层数,难度越大,制造工序越复杂。另外,在多个布线路径在厚度方向上重叠的情况下,因各布线路径所传送的信号的种类或重叠方法,有时会导致在一条布线路径上流动的电流成为在另一条布线路径传送的信号的噪声成分而造成影响。尤其是,自电容方式下的触摸检测与互电容方式下的触摸检测相比,传送检测信号的路径更容易受到噪声影响。因此,通过降低非显示区域NDA(参照图3)中的布线密度,能够减少多个信号传送路径中的噪声成分,提高信号传送的可靠性。从减少非显示区域NDA中的布线密度的观点出发,优选减少配置在非显示区域NDA的检测信号线DSL的数目。
因此,图12所示的本实施方式的显示装置DSP1在检测期间FLt(参照图11)按顺序选择多个检测电极Rx中、由每一个检测电极Rx或每多个检测电极Rx(也称为构成电极)构成的队组(也称为检测单位、检测块或者构成电极组),对所选择的检测电极Rx的队组实施触摸检测动作。图12所示的例子中,多个检测电极Rx分别以沿着X轴方向排列的四个检测电极Rx构成在图11所示的一次检测期间FLt被检测的检测电极Rx的队组即检测单位。在图12所示的例子中,在定时互不相同的检测期间FLt内被检测的检测单位RxA、检测单位RxB、检测单位RxC以及检测单位RxD沿着Y轴方向排列。
另外,还能够如以下那样分别表现构成各检测单位的检测电极Rx。即,由多个检测电极Rx构成的检测单位RxA,包括沿X轴方向排列的构成电极Rx1A、构成电极Rx2A、构成电极Rx3A以及构成电极Rx4A。另外,由多个检测电极Rx构成的检测单位RxB,包括沿X轴方向排列的构成电极Rx1B、构成电极Rx2B、构成电极Rx3B以及构成电极Rx4B。另外,由多个检测电极Rx构成的检测单位RxC,包括沿X轴方向排列的构成电极Rx1C、构成电极Rx2C、构成电极Rx3C以及构成电极Rx4C。另外,由多个检测电极Rx构成的检测单位RxD,包括沿X轴方向排列的构成电极Rx1D、构成电极Rx2D、构成电极Rx3D以及构成电极Rx4D。
在图11所示的多个检测期间FLt中的、作为第一检测期间的检测期间FLtA内,选择属于图12所示的检测单位RxA的检测电极Rx。换言之,在检测期间FLtA内,分别对属于检测单位RxA的构成电极Rx1A~构成电极Rx4A,实施用图5~图10说明的基于自电容方式进行的触摸检测动作。
在检测期间FLt之后实施的显示期间FLd内,如用图1~图4说明的那样,基于影像信号来驱动作为光电层的液晶层LQ(参照图2),形成显示图像。详细情况如后所述,基于从图12所示的控制电路部CTC输出的控制信号,使开关电路部SWG所具有的开关元件SWd、开关元件SWp以及开关元件SWn动作,从而实施检测期间FLt与显示期间FLd的切换。
接着,在图11所示的多个检测期间FLt中的、作为第二检测期间的检测期间FLtB内,选择属于图12所示的检测单位RxB内的检测电极Rx。换言之,在检测期间FLtB内,分别对属于检测单位RxB的构成电极Rx1B~构成电极Rx4B,实施用图5~图10说明的基于自电容方式进行的触摸检测动作。基于从图12所示的控制电路部CTC输出的控制信号,使开关电路部SWG所具有的开关元件SWd、开关元件SWp以及开关元件SWn动作,从而实施从显示期间FLd向检测期间FLtB的切换动作。
以下,同样地,一边交替实施显示期间FLd与检测期间FLt,一边实施图11所示的检测期间FLtC以及检测期间FLtD。在检测期间FLtC以及检测期间FLtD内实施的动作,与上述检测期间FLtA以及检测期间FLtB相同,因此省略重复说明。
在图12所示的显示装置DSP1的情况下,如果在检测期间FLtD(参照图11)针对属于检测单位RxD的检测电极Rx进行的触摸检测动作完成,则针对全部检测电极Rx的触摸检测动作完成。在检测期间FLtA~检测期间FLtD之间有检测到触摸的检测电极Rx的情况下,在触摸检测面TDS(参照图2)中计算检测出触摸的检测电极Rx的位置的坐标,将坐标数据输出至外部电路。未图示的外部电路基于所取得的坐标数据来改变显示区域DA的图像。例如可以由图12所示的检测部SE1所含的电路(例如,运算处理电路等数据处理电路),来执行位置坐标的计算以及坐标数据的输出。其中,形成上述数据处理电路的位置并不限于检测部SE1。例如,数据处理电路也可以形成在基板SUB1上,还可以形成在驱动芯片DRC1内。另外,上述数据处理电路也可以形成在柔性布线板FWB1上,还可以形成在与显示面板PNL1相离的位置,并与柔性布线板FWB1连接。
另外,在检测期间FLtA~检测期间FLtD之间不存在检测出触摸的检测电极Rx的情况下,不向外部电路输出坐标数据。或者,上述数据处理电路将表示不存在检测出触摸的检测电极Rx的信号输出至外部电路。
无论是否有检测出触摸的检测电极Rx,显示装置DSP1都重复实施图11所示的检测期间FLtA~检测期间FLtD内的触摸检测动作的循环。由此,能够持续监视有无触摸。
在如本实施方式那样,按顺序选择由每一个检测电极Rx或者每多个检测电极Rx构成的检测单位,并按顺序实施触摸检测动作的方式(以下,记为检测单位选择方式)的情况下,能够减少与检测部SE1连接的检测信号线DSL的根数。例如,在图12所示的例子中,在相同定时对全部16个检测电极Rx实施触摸检测动作的情况下,检测信号线DSL的数目需要16根。但是,如果如图12所示那样,按顺序选择由每4个检测电极Rx构成的检测单位RxA、RxB、RxC以及检测单位RxD,则检测信号线DSL的数目只要4根即可。此外,在图12所示的例子中,在检测部SE1上,连接有包括4根检测信号线DSL在内的8根布线。其理由将在后叙述。
如上述那样,在应用检测单位选择方式的情况下,在多个检测电极Rx与检测部SE1之间夹设有开关电路部SWG,由此能够按顺序选择实施触摸检测动作的电路。因此,对于图9所示的检测部SE1的检测器DET所连接的检测信号线DSL,能够减少其根数。然而,根据本申请发明人的研究,判断出因开关电路部SWG的布局而产生新的课题。即,如图30中作为研究例示出的显示装置DSR2那样,在开关电路部SWG形成在驱动芯片DRC2上的情况下,能够使将驱动芯片DRC2的开关电路部SWG与检测部SE1电连接的检测信号线DSL1的根数减少。但是,将驱动芯片DRC2的开关电路部SWG与多个检测电极Rx电连接的检测信号线DSL2的数目,需要与检测电极Rx相同的数目。
该情况下,由于需要使多个检测信号线DSL2在彼此相离的状态下分别与驱动芯片DRC2连接,因此驱动芯片DRC2的端子数变多。并且,驱动芯片DRC2的端子数增加,会成为驱动芯片DRC2的大型化或者驱动芯片DRC2的结构复杂化的原因。另外,驱动芯片DRC2的大型化或者驱动芯片DRC2的结构复杂化,会成为驱动芯片DRC2的制造效率下降的原因。
因此,在本实施方式的显示装置DSP1中,如图12所示,包括开关元件SWp以及开关元件SWn的开关电路部SWG配置在驱动芯片DRC1的外部。换言之,包括开关元件SWp以及开关元件SWn的开关电路部SWG,不经由驱动芯片DRC1地与检测电极Rx电连接。在图12所示的例子中,开关元件SWp以及开关元件SWn分别经由与漏电极DT(参照图13)连接的公用线CML而与检测电极Rx电连接。公用线CML从与检测电极Rx连接的连接部分开始,朝向与开关元件SWp以及开关元件SWn各自连接的连接部分,沿着Y轴方向延伸。另外,开关元件SWp、SWn与控制栅电极GE(参照图13)的接通以及断开的控制布线(控制信号线CSpL或控制信号线CSnL)连接,源电极ST(参照图13)与源极布线(驱动信号线TSpL或保护信号线TSnL)连接,该源极布线与检测电路DCP1(参照图3)相连。
在如显示装置DSP1那样,开关电路部SWG配置在驱动芯片DRC1的外部的情况下,与图30所示的显示装置DSR2相比,能够减少与驱动芯片DRC1(在图30中是驱动芯片DRC2)连接的布线的数目。即,图12所示的显示装置DSP1的端子数可以比图30所示的驱动芯片DRC2少。因此,能够抑制驱动芯片DRC1的大型化。或者,能够使驱动芯片DRC1的结构简单化。通过使驱动芯片DRC1的结构简单化,能够提高驱动芯片DRC1的通用性。另外,通过抑制驱动芯片DRC1的大型化、使驱动芯片DRC1的结构简单化,能够提高驱动芯片DRC1的制造效率。
另外,由于在驱动芯片DRC1的周边集中配置有各种布线,因此,在如图30所示那样,开关电路部SWG与驱动芯片DRC2连接的情况下,检测信号线DSL2的布局上的制约大。但是,在如本实施方式那样开关电路部SWG不经由驱动芯片DRC1地与检测部SE1连接的情况下,能够在避开驱动芯片DRC1周边的位置配置多个检测信号线DSL。该情况下,能够提高检测信号线DSL的布线布局的设计上的自由度。或者,在配置多个检测信号线DSL的情况下,容易使相邻的检测信号线DSL之间的间距变小。
接着,参照图11、图12以及作为图12的局部放大图的图13以及图14,来详细说明图12所示的各电路部件的布局以及图11所示的各期间内的图12所示的电路的动作。图13是表示图12所示的开关元件的一例的电路图。图14是将图12所示的开关电路部的一部分放大示出的俯视图。
如上所述,图12所示的开关电路部SWG,具有在对图11所示的检测期间FLt与显示期间FLd进行切换的定时执行接通断开动作的开关元件SWd、开关元件SWp以及开关元件SWn。基于从图12所示的控制电路部CTC输出的控制信号,开关电路部SWG所具有的各开关元件执行接通断开动作,由此实施检测期间FLt与显示期间FLd的切换。在图12中,为了容易观察到开关元件的接通断开状态,用一般的开关电路符号表示各开关元件。开关元件SWd、开关元件SWp以及开关元件SWn如图13所示那样分别是晶体管元件Tr,例如是具有栅电极GE的电场晶体管。
如已经说明的图3所示,显示装置DSP1的开关电路部SWG配置在基板SUB1上的区域中的非显示区域NDA、并且配置在驱动芯片DRC1的外部的区域。因此,图12所示的开关电路部SWG所含的开关元件SWd、开关元件SWp以及开关元件SWn分别与例如用图4说明的像素开关元件PSW同样地是薄膜晶体管(TFT)。构成各开关元件的晶体管元件Tr(参照图13)既可以是顶栅型TFT,也可以是底栅型TFT。另外,晶体管元件的半导体层例如由多晶硅(poly-silicon)构成,也可以由非晶硅构成。
另外,如图13所示那样多个晶体管元件Tr分别具有源电极ST以及漏电极DT。公用电位供给线VCDL能够被另称为用于供给显示用驱动电位的源极布线,该公用电位供给线VCDL与开关元件SWd的源电极ST连接,在显示期间FLd(参照图11)内对作为公共电极CE的检测电极Rx供给驱动电位。另外,检测信号线DSL能够被另称为用于传送检测信号的源极布线,该检测信号线DSL与开关元件SWp的源电极ST连接,在检测期间FLt(参照图11)内传送来自检测电极Rx的检测信号。此外,如后述那样,检测信号线DSL在检测期间FLt内兼用作与驱动信号线TSpL相同的布线,该驱动信号线TSpL将从检测部SE1(参照图12)输出的驱动信号DSp供给至所选择的检测电极Rx。因此,驱动信号线TSpL能够被另称为用于传送驱动信号的源极布线。另外,保护信号线TSnL能够被另称为用于传送保护信号的源极布线,该保护信号线TSnL与开关元件SWn的源极端子ST连接,在检测期间FLt(参照图11)内将从检测部SE1输出的保护信号DSn(在后面详细叙述)供给至非选择的检测电极Rx。
图12所示的开关电路部SWG所含的开关元件SWd在图11所示的显示期间FLd内分别将多个检测电极Rx的每一个与图3所示的公共电极驱动电路CD电连接。详细来说,如图14所示,开关元件SWd的一个端子(图13所示的漏电极DT)与检测电极Rx电连接。进而详细来说,开关元件SWd的一个端子经由公用线CML而与检测电极Rx电连接。另外,开关元件SWd的另一个端子(图13所示的源电极ST)与公共电极驱动电路CD电连接。详细来说,如图14所示,开关元件SWd的另一个端子在显示期间FLd(参照图11)经由公用电位供给线VCDL而与公共电极驱动电路CD电连接,该公用电位供给线VCDL是对作为公共电极CE(参照图12)而进行动作的多个检测电极Rx供给公共电位(换言之,公共的驱动电位)的布线路径。在开关元件SWd被接通的情况下,检测电极Rx与公共电极驱动电路CD电连接,在开关元件SWd被断开的情况下,检测电极Rx与公共电极驱动电路CD电隔离。在本实施方式中,在显示期间FLd内开关元件SWd接通,在检测期间FLt内开关元件SWd断开。
如上述那样,通过图12所示的控制电路部CTC来控制开关元件SWd的接通断开动作。详细来说,控制电路部CTC经由对开关元件SWd的接通断开动作进行控制的信号传送路径即控制信号线CSdL,而与开关元件SWd的栅电极GE(参照图13)电连接。控制电路部CTC对多个开关元件SWd各自所具有的栅电极GE输出图11所例示的控制信号CSd。在图11所示的例子中,控制电路部CTC(参照图12)在显示期间FLd内供给相对高的电位(高电平电位)的控制信号CSd。由此,开关元件SWd接通。另外,控制电路部CTC在检测期间FLt内供给相对低的电位(低电平电位)的控制信号CSd。由此,开关元件SWd断开。此外,控制信号CSd的电平(电位电平)与开关元件SWd的接通断开状态的关系仅为一例,也可以是与上述例子相反的关系。
在显示期间FLd内,在作为公共电极CE(参照图12)的多个检测电极Rx(参照图12)中,例如对全部电极供给相同电位。因此,图12以及图14所示的多个开关元件SWd分别在显示期间FLd(参照图11)内一起接通。另外,开关元件SWd分别在检测期间FLt(参照图11)内一起断开。
此外,在本实施方式的例子中,如图12所示那样多个开关元件SWd包含在开关电路部SWG中。但是,作为变形例,如后述那样,多个开关元件SWd也可以不包含在开关电路部SWG中,而是形成在与开关元件SWp以及开关元件SWn相离的位置。另外,在图12所示的例子中,将多个开关元件SWd、多个开关元件SWp以及多个开关元件SWn的组概括为开关电路部SWG。但是,对于开关电路部SWG的定义有各种变形例。例如,也可以定义为由多个开关元件SWp的组构成的第一开关电路部、由多个开关元件SWn的组构成的第二开关电路部、以及由多个开关元件SWd的组构成的第三开关电路部。另外,作为第二实施方式也可以如后述那样将与属于相同检测单位的检测电极Rx连接的开关元件SWp以及开关元件SWn的单元(set)定义为一个开关电路部。
接着,图12所示的开关电路部SWG所含的开关元件SWp在从图11所示的显示期间FLd到检测期间FLt内将属于被选为进行触摸检测的对象的检测单位内的检测电极Rx与检测部SE1电连接。在图12中,作为一列,示出了检测单位RxB被选择的状态,因此,在图11所示的检测期间FLtB内,属于检测单位RxB内的构成电极Rx1B、构成电极Rx2B、构成电极Rx3B以及构成电极Rx4B分别经由开关元件SWpB(参照图14)以及检测信号线DSL而与检测部SE1电连接。
在本实施方式中,如上述那样,通过自电容方式进行触摸检测。因此,将开关元件SWp的源电极ST(参照图13)与检测部SE1连接的布线是供给图11所示的驱动信号DSp的触摸检测用的驱动信号线(源极布线)TSpL,并且,也是将来自检测电极Rx的输出信号传送至检测器DET(参照图9)的检测信号线DSL。图11所示的驱动信号DSp是重复施加与图10所示的交流矩形波Sg相当的脉冲电位、即相对于参照信号Vref的电位而具有与电压Vdr相当的电位差的脉冲电位的信号。
另外,如上述那样,在本实施方式中,按顺序对多个检测电极Rx中选择出的检测单位进行触摸检测。因此,没有被选择为触摸检测对象的非选择的检测电极Rx,在检测期间FLt(参照图11)与检测信号线DSL电隔离。即,在图11所示的多个检测期间FLt之一,与属于非选择的检测单位内的构成电极连接的开关元件SWp被断开。在图12中,作为一列,选择了检测单位RxB。因此,在图14所示的多个开关元件SWp中,开关元件SWpA、SWpC以及开关元件SWpD分别被断开。换言之,图12所示的构成电极Rx1A~构成电极Rx4A、构成电极Rx1C~构成电极Rx4C以及构成电极Rx1D~构成电极Rx4D分别与检测信号线DSL电隔离。
如上述那样选择性地将多个检测电极Rx中的一部分连接至检测信号线DSL的系统通过如下结构实现。即,如图14所示,开关元件SWp的一个端子(图13所示的漏电极DT)与检测电极Rx电连接。详细来说,多个开关元件SWp各自所具有的一个端子,经由公用线CML分别与属于检测单位RxA~检测单位RxD中的某个单位内的检测电极Rx连接。另外,开关元件SWp的另一个端子(图13所示的源电极ST)与检测部SE1电连接。详细来说,如图14所示,开关元件SWpA、开关元件SWpB、开关元件SWpC以及开关元件SWpD各自所具有的另一个端子经由一根检测信号线DSL而与检测部SE1电连接。
另外,在开关元件SWpA、开关元件SWpB、开关元件SWpC以及开关元件SWpD各自的栅电极GE(参照图13)上,连接有相互分离的控制信号线CSpL。控制信号线CSpL是与晶体管元件Tr(参照图13)的栅电极GE(参照图13)连接、并对开关元件SWp的接通断开动作进行控制的栅极线(也称为栅极布线)。开关元件SWpA、开关元件SWpB、开关元件SWpC以及开关元件SWpD分别经由控制信号线CSpL而与移位寄存器电路SR连接。
通过移位寄存器电路SR控制开关元件SWp的接通断开动作。移位寄存器电路SR包括作为单位寄存器的移位寄存器电路SRA、SRB、SRC以及移位寄存器电路SRD。移位寄存器电路SR经由控制信号线CSpL对构成多个开关元件SWp的多个晶体管元件Tr(参照图13)所具有的栅电极GE(参照图13)输出用于接通晶体管元件Tr的作为栅极电压的控制信号CSpA、CSpB、CSpC或控制信号CSpD(参照图11)。详细来说,移位寄存器电路SR基于来自控制电路部CTC的开始脉冲信号CSst或时钟信号CScl,将作为栅极电压的控制信号CSpA、CSpB、CSpC或控制信号CSpD供给至作为开关元件的晶体管元件Tr的栅电极GE。
在图11所示的例子中,移位寄存器电路SRA(参照图14)在检测期间FLtA对开关元件SWpA输出相对高的电位(高电平电位)的控制信号CSpA。开关元件SWpA接通。另外,控制电路部CTC在显示期间FLd供给相对低的电位(低电平电位)的控制信号CSpA。由此,开关元件SWpA断开。
接着,移位寄存器电路SRB(参照图14)在检测期间FLtB对开关元件SWpB输出相对高的电位(高电平电位)的控制信号CSpB。开关元件SWpB接通。另外,控制电路部CTC在显示期间FLd供给相对低的电位(低电平电位)的控制信号CSpB。由此,开关元件SWpB断开。
另外,虽然省略重复说明,但在检测期间FLtC,移位寄存器电路SRC通过输出控制信号CSpC来控制开关元件SWpC的接通断开动作;在检测期间FLtD,移位寄存器电路SRD通过输出控制信号CSpD来控制开关元件SWpD的接通断开动作。此外,控制信号CSpA、CSpB、CSpC以及CSpD的电平(电位电平)与开关元件SWpA、开关元件SWpB、开关元件SWpC以及开关元件SWpD的接通断开状态的关系仅为一例,也可以是与上述例子相反的关系。
图13所示的移位寄存器电路SR是控制开关元件SWp以及后述的开关元件SWn的接通断开动作的控制电路。作为对移位寄存器电路SR自身的动作的定时进行控制的控制信号,例如图12所示,可以从控制电路部CTC向移位寄存器电路SR输出开始脉冲信号CSst、时钟信号CScl等控制信号。
如上述那样,在本实施方式中,在分时的多个检测期间FLt内,移位寄存器电路SR按顺序使开关元件SWpA、开关元件SWpB、开关元件SWpC以及开关元件SWpD接通。该情况下,在多个开关元件SWp中、被选择的开关元件SWp正接通时,非选择的开关元件SWp断开。换言之,全部开关元件SWp不会一起成为接通状态或断开状态。但是,也可以是,如用上述图9以及图10说明那样,在通过重置动作而使图9所示的作为检测器DET的输出的电压Vdet重置的重置动作的期间内,在图9所示的开关SW1以及开关SW2两者被断开的定时,图13所示的多个开关元件SWp变为一起断开。在图11中虽然省略图示,但例如在从显示期间FLd变为检测期间FLt之后,或者从检测期间FLt变为显示期间FLd之后,实施重置动作。或者,例如也可以从显示期间FLd变为检测期间FLt之后,以及从检测期间FLt变为显示期间FLd之后,实施重置动作。
另外,在本实施方式的开关电路部SWG中,与开关元件SWp另行地包括多个开关元件SWn。虽然省略图示,但作为针对本实施方式的变形例,也可以不分别设置图12所示的多个开关元件SWn。该情况下,也不需要与开关元件SWn连接的保护信号线TSnL,因此,与图12所示的显示装置DSP1相比,与检测部SE1连接的布线的数目会进一步减少。
但是,从在图11所示的检测期间FLt减少因非选择的检测电极Rx(参照图12)的影响而产生的噪声的观点出发,优选设置开关元件SWn。下面说明其理由。
在如本实施方式那样应用已说明的检测单位选择方式的情况下,如果对所选择的检测电极Rx供给驱动电位,则有时在未被选择的检测电极Rx与被选择的检测电极Rx之间产生电位差,会产生寄生电容。例如,在对所选择的检测电极Rx输入了驱动信号DSp(参照图11)的情况下,非选择的检测电极Rx受到驱动信号DSp的影响。如果通过断开与非选择的检测电极Rx连接的开关元件SWp而使非选择的检测电极Rx变为浮置状态,则能够降低上述寄生电容的影响。但是,如果对非选择的检测电极Rx输入与驱动信号DSp相同的波形的信号,则能够进一步降低寄生电容的影响。
因此,在本实施方式中,利用图12所示的多个开关元件SWn,对非选择的检测电极Rx供给与驱动信号DSp相同的波形的保护信号DSn(参照图11)。详细来说,开关元件SWn在从图11所示的显示期间FLd到检测期间FLt内被接通,将不进行触摸检测的检测电极Rx和检测部SE1电连接。在图12中,作为一列,示出选择了检测单位RxB的状态。因此,在检测期间FLtB(参照图11),构成电极Rx1A~构成电极Rx4A、构成电极Rx1C~构成电极Rx4C以及构成电极Rx1D~构成电极Rx4D分别经由图14所示的开关元件SWnA、开关元件SWnC以及开关元件SWnD,与检测部SE1电连接。多个开关元件SWn分别针对非选择的检测电极Rx,经由保护信号线TSnL而与检测部SE1连接。
另一方面,与属于检测单位RxB内的构成电极Rx1B~构成电极Rx4B分别连接的开关元件SWnB(参照图14)断开。因此,构成电极Rx1B~构成电极Rx4B分别与保护信号线TSnL电隔离。
这样,开关元件SWn以成为与对应的开关元件SWp相反的接通断开状态的方式进行动作。例如,在开关元件SWpA(第一开关元件)处于接通状态的情况下,开关元件SWnA(第二开关元件)处于断开状态。该情况下,开关元件SWpB、开关元件SWpC以及开关元件SWpD处于断开状态,因此,开关元件SWnB、开关元件SWnC以及开关元件SWnD处于接通状态。另外,开关元件SWpA以及开关元件SWnA与公共的构成电极Rx1A连接。进而,如图12所示,与构成电极Rx2A连接的开关元件SWpA(第三开关元件;参照图14)以及与构成电极Rx1A连接的开关元件SWpA(参照图14)的栅电极,都与公共的控制布线CSpL连接。
通过以下结构来实现在图11所示的检测期间FLt选择性地连接非选择的检测电极Rx与保护信号线TSnL并供给保护信号DSn的动作。即,如图14所示,开关元件SWn的一个端子(图13所示的漏电极DT)与检测电极Rx电连接。详细来说,多个开关元件SWn各自所具有的一个端子经由公用线CML分别与属于检测单位RxA~检测单位RxD中的某个单位内的检测电极Rx连接。另外,开关元件SWn的另一个端子(图13所示的源电极ST)与检测部SE1电连接。详细来说,如图14所示,开关元件SWnA、开关元件SWnB、开关元件SWnC以及开关元件SWnD各自所具有的另一个端子经由一根保护信号线TSnL而与检测部SE1电连接。
另外,在开关元件SWnA、开关元件SWnB、开关元件SWnC以及开关元件SWnD各自的栅电极GE(参照图13)上,连接有相互分离的控制信号线CSnL。控制信号线CSnL与晶体管元件Tr(参照图13)的栅电极GE(参照图13)连接,是控制开关元件SWn的接通断开动作的栅极线(也称为栅极布线)。开关元件SWnA、开关元件SWnB、开关元件SWnC以及开关元件SWnD分别经由控制信号线CSnL而与移位寄存器电路SR连接。
通过移位寄存器电路SR来控制开关元件SWn的接通断开动作。详细来说,移位寄存器电路SR经由控制信号线CSnL对多个开关元件SWn各自所具有的栅电极GE(参照图13)输出图11所例示的控制信号CSnA、CSnB、CSnC或CSnD。在图11所示的例子中,移位寄存器电路SRB、SRC、SRD(参照图14)在检测期间FLtA对开关元件SWnB、SWnC、SWnD输出相对高的电位(高电平电位)的控制信号CSnB、CSnC以及控制信号CSnD。由此,与非选择的检测电极Rx连接的开关元件SWnB、开关元件SWnC以及开关元件SWnD分别被接通。另外,移位寄存器电路SRA在显示期间FLd供给相对低的电位(低电平电位)的控制信号CSnA。由此,开关元件SWnA断开。换言之,移位寄存器电路SRA对包括属于相同检测单位RxA(参照图12)的开关元件SWpA以及开关元件SWnA在内的第一开关电路进行控制。
接着,移位寄存器电路SRA、SRC、SRD(参照图14)在检测期间FLtB对开关元件SWnA、SWnC、SWnD输出相对高的电位(高电平电位)的控制信号CSnA、CSnC以及控制信号CSnD。由此,与非选择的检测电极Rx连接的开关元件SWnA、开关元件SWnC以及开关元件SWnD分别接通。另外,移位寄存器电路SRB在显示期间FLd供给相对低的电位(低电平电位)的控制信号CSpB。由此,开关元件SWpB断开。换言之,移位寄存器电路SRB对包括属于相同检测单位RxB(参照图12)的开关元件SWpB以及开关元件SWnB在内的第二开关电路进行控制。
关于检测期间FLtC以及FLtD也实质上相同,因此省略重复说明。此外,控制信号CSpA、CSpB、CSpC以及CSpD的电平(电位电平)与开关元件SWpA、开关元件SWpB、开关元件SWpC以及开关元件SWpD的接通断开状态的关系仅为一例,也可以是与上述例子相反的关系。
在本实施方式中,在移位寄存器电路SRA、SRB、SRC以及移位寄存器电路SRD上分别连接有控制信号线CSpL和控制信号线CSnL。多个移位寄存器电路SR分别对控制信号线CSpL以及控制信号线CSnL中的一方输出作为脉冲电位的接通信号(例如高电平电位),对另一方输出断开信号(例如低电平电位)。例如,在移位寄存器电路SR是CMOS(Complementarymetal-oxide-semiconductor:互补金属氧化物半导体)型的晶体管元件的情况下,p沟道型的MOSFET与n沟道型的MOSFET构成逻辑反相电路。该情况下,能够以同步状态对控制信号线CSpL以及控制信号线CSnL输出使它们进行彼此相反动作的信号。或者,也可以在控制信号线CSpL以及控制信号线CSnL中的一方连接逻辑反相电路。
另外,在本实施方式中,如图12所示,在沿着X轴的方向上,移位寄存器电路SR配置在多个信号用连接布线SCL(参照图1)的配置区域即区域SLR1与区域SLR2之间。另外,在沿着Y轴的方向上,移位寄存器电路SR配置在开关电路部SWG与驱动芯片DRC1之间。图1所示的多个信号用连接布线SCL分别将驱动芯片DRC1与显示区域DA内的信号线SL电连接。在X轴方向上,驱动芯片DRC1的宽度比显示区域DA的宽度小。因此,多个信号用连接布线SCL从与驱动芯片DRC1连接的连接部分朝向显示区域DA呈放射状延伸。另外,从减少多个信号用连接布线SCL的路径距离不均的观点出发,优选将多个信号用连接布线SCL与驱动芯片DRC1的连接部分集中在多个部位。例如图12所示,在区域SLR1以及区域SLR2分别配置有多个信号用连接布线SCL(参照图1)的情况下,与在X轴方向上的驱动芯片DRC1的中心附近连接多个信号用连接布线SCL的情况相比,能够减少多个信号用连接布线SCL的路径距离的不均。如果像这样考虑使多个信号用连接布线SCL的路径距离的长度相等,则在区域SLR1与区域SLR2之间的布线密度,比非显示区域NDA(参照图3)中的其它区域的布线密度变低。因此,如果将移位寄存器电路SR配置在区域SLR1与区域SLR2之间,则能够降低移位寄存器电路SR对其它信号传送路径的噪声影响。
另外,从缩短与移位寄存器电路SR连接的控制信号线CSpL以及控制信号线CSnL的路径距离的观点出发,移位寄存器电路SR与开关电路部SWG的距离近比较好。另外,在如上述那样,从驱动芯片DRC1的控制电路部CTC对移位寄存器电路SR输出开始脉冲信号CSst或时钟信号CScl的情况下,移位寄存器电路SR与驱动芯片DRC1的距离近比较好。在如本实施方式那样,在开关电路部SWG与驱动芯片DRC1之间配置有移位寄存器电路SR的情况下,例如,与在柔性布线板FWB1上配置移位寄存器电路SR的变形例(省略图示)相比,能够缩短与移位寄存器电路SR连接的布线的路径距离。
另外,在本实施方式中,在多个开关元件SWn中的与非选择的检测电极Rx连接的开关元件SWn正接通时,与所选择的检测电极Rx连接的开关元件SWn断开。换言之,全部开关元件SWn不会一起成为接通状态或断开状态。但是,也可以是,如用上述图9以及图10说明的那样,在通过重置动作来使图9所示的作为检测器DET的输出的电压Vdet重置的重置动作的期间内,在图9所示的开关SW1以及开关SW2两者断开的定时,使图13所示的多个开关元件SWn一起断开。
另外,如上述那样,在图11所示的显示期间FLd,对图12所示的多个检测电极Rx供给用于驱动光电层的公共的电位。此时,优选检测部SE1与检测电极Rx电隔离。因此,优选在显示期间FLd,图12所示的多个开关元件SWn以及多个开关元件SWp全部断开。
另外,如图12所示,在本实施方式中,在开关电路部SWG中,按以下方式布局开关元件SWp、开关元件SWn以及与各开关连接的布线,从而能够缩短各布线的距离。首先,如图12所示那样,开关元件SWp与开关元件SWn沿着Y轴方向排列。对于开关元件SWp,需要连接与检测单位RxA~检测单位RxD的数目对应的根数的控制信号线CSpL。另外,对于开关元件SWn,需要连接与检测单位RxA~检测单位RxD的数目对应的根数的控制信号线CSnL。如图12所示,在开关元件SWp与开关元件SWn沿着Y轴方向排列的情况下,能够在开关元件SWp与开关元件SWn之间配置多个控制信号线CSnL。此外,在图12~图14中,开关元件SWn配置在开关元件SWp与检测电极Rx(换言之,图3所示的显示区域DA)之间。但是,就开关元件SWn与开关元件SWp的位置关系而言,除了图12~图14所示的实施方式之外,例如也可以将开关元件SWp配置在开关元件SWn与检测电极Rx(换言之,图3所示的显示区域DA)之间。该情况下,能够在开关元件SWp与开关元件SWn之间配置多个控制信号线CSpL。
另外,如图14所示,多个开关元件SWp所含的开关元件SWpA~开关元件SWpD分别沿着与Y轴方向交叉的X轴方向排列。同样地,多个开关元件SWn所含的开关元件SWnA~开关元件SWnD分别沿着与Y轴方向交叉的X轴方向排列。这样,由于使开关元件SWp和开关元件SWn的排列方向,与开关元件SWpA~开关元件SWpD(以及开关元件SWnA~开关元件SWnD)的排列方向相交叉,从而容易实现排设至图13所示的栅电极GE的布线的布局。
另外,如图12所示,在将X轴方向上的一侧设为X1侧而将另一侧设为X2侧时,多个控制信号线CSpL以及多个控制信号线CSnL分别从X1侧向X2侧延伸。另外,多个控制信号线CSpL以及多个控制信号线CSnL分别在X2侧终结。详细来说,多个控制信号线CSpL以及多个控制信号线CSnL各自的端部与设在X2侧的开关元件SWp或开关元件SWn的栅电极GE(参照图13)连接。另外,如图13所示,控制信号线CSpL以及控制信号线CSnL分别具有沿着X轴方向延伸的主布线部CSL1。另外,控制信号线CSpL以及控制信号线CSnL分别具有将主布线部CSL1与开关元件即多个晶体管元件Tr各自的栅电极GE电连接的副布线部(也称为分支布线部)CSL2。
另外,如图12所示,用于传送对多个开关元件SWd各自的接通断开动作进行控制的控制信号的控制信号线CSdL,从X1侧向X2侧延伸。控制信号线CSdL在X2侧终结。详细来说,如图13所示,控制信号线CSdL的端部与设在X2侧的开关元件SWd的栅电极GE连接。另外,控制信号线CSdL具有沿着X轴方向延伸的主布线部CSL1。另外,控制信号线CSdL具有将主布线部CSL1与开关元件即多个晶体管元件Tr各自的栅电极GE电连接的副布线部(也称为分支布线部)CSL2。
另外,如图12所示,对开关元件SWp供给驱动信号DSp(参照图11)的驱动信号线TSpL以及对开关元件SWn供给保护信号DSn(参照图11)的保护信号线TSnL,从X2侧向X1侧延伸。显示装置DSP1所具备的多个驱动信号线TSpL以及多个保护信号线TSnL分别被拉至X轴方向上的一侧。这样,若与源电极ST(参照图13)连接的源极布线即驱动信号线TSpL以及保护信号线TSnL的延伸方向,和与栅电极GE(参照图13)连接的栅极布线即控制信号线CSpL以及控制信号线CSnL的延伸方向成为相互相反的关系,则能够高效地配置源极布线以及栅极布线的布线路径。换言之,能够降低非显示区域NDA(参照图3)中的布线密度。
另外,检测部SE1在X轴方向上配置在驱动芯片DRC1的X2侧。即,多个驱动信号线TSpL以及多个保护信号线TSnL分别被拉至X轴方向上的靠近检测部SE1的X2侧。由此,能够缩短多个驱动信号线TSpL以及多个保护信号线TSnL的布线路径距离。
此外,在上述源极布线与栅极布线的排设路径中,有各种变形例。例如可以如图15所示的显示装置DSP2那样,源极布线被拉至X1侧以及X2侧这两个方向。图15是示意地示出针对图12的变形例的显示装置的电路结构例的俯视图。
图15所示的显示装置DSP2与图12所示的显示装置DSP1之间的不同点在于,上述源极布线以及栅极布线向开关电路部SWG的排设方法。即,显示装置DSP2所具有的多个驱动信号线TSpL中的一部分以及多个保护信号线TSnL中的一部分,从X2侧向X1侧延伸。另外,显示装置DSP2所具有的多个驱动信号线TSpL中的另一部分以及多个保护信号线TSnL中的另一部分,从X1侧向X2侧延伸。换言之,显示装置DSP2所具备的多个驱动信号线TSpL以及多个保护信号线TSnL分别被拉至X轴方向上的彼此相对的两侧。再换言之,显示装置DSP2所具备的多个驱动信号线TSpL以及多个保护信号线TSnL分别在X轴方向上的多个开关元件SWp或多个开关元件SWn的排列途中终结。
另外,显示装置DSP2所具有的多个控制信号线CSpL中的一部分以及多个控制信号线CSnL中的一部分,从X2侧向X1侧延伸。另外,显示装置DSP2所具有的多个控制信号线CSpL中的另一部分以及多个控制信号线CSnL中的另一部分,从X1侧向X2侧延伸。换言之,显示装置DSP2所具备的多个控制信号线CSpL以及多个控制信号线CSnL分别被拉至X轴方向上的彼此相对的两侧。再换言之,显示装置DSP2所具备的多个控制信号线CSpL以及多个控制信号线CSnL分别在X轴方向上的多个开关元件SWp或多个开关元件SWn的排列途中终结。
在如显示装置DSP2那样从基板SUB1的周缘部中的、X1侧以及X2侧这两侧排设有源极布线或栅极布线的情况下,多个源极布线或栅极布线主要配置在基板SUB1的周缘部。因此,源极布线或栅极布线难以与多个信号用连接布线SCL(参照图1)的配置区域即区域SLR1以及区域SLR2重叠。由此,能够降低信号用连接布线SCL与触摸检测用的各布线之间的相互噪声影响。
另外,在如显示装置DSP2那样布局成从基板SUB1的周缘部中的、X1侧以及X2侧这两侧排设布线的情况下,有时能够缩短布线路径距离。例如,在显示装置DSP2的情况下,作为栅极布线的控制信号线CSpL以及控制信号线CSnL的布线路径距离比图12所示的显示装置DSP1的例子短。这样,如果缩短布线路径距离,则信号传送路径中的时间常数变小,因此能够提高信号传送的可靠性。
但是,如图15所示的多个驱动信号线TSpL的一部分以及多个保护信号线TSnL的一部分那样,有时无法充分缩短布线路径距离。驱动芯片DRC1与柔性布线板FWB1电连接,从柔性布线板FWB1对驱动芯片DRC1供给例如时钟信号CScl等信号。因此,在柔性布线板FWB1上配置检测部SE1的情况下,优选在Y轴方向上使检测部SE1与驱动芯片DRC1的位置相互错开地配置。换言之,优选在柔性布线板FWB1上,检测部SE1靠近X1侧或X2侧配置。在如上述那样,在柔性布线板FWB1上检测部SE1靠近X1侧或X2侧配置的情况下,多个驱动信号线TSpL中的一部分以及多个保护信号线TSnL中的一部分以绕过驱动芯片DRC1的配置区域的方式布局。其结果,绕的布线的布线路径距离变长。
另外,如图15所示,在绕过驱动芯片DRC1的多个驱动信号线TSpL中的一部分以及多个保护信号线TSnL中的一部分在俯视下与时钟信号CScl的供给路径交叉的情况下,在交叉的部分,容易受到时钟信号CScl的噪声影响。
反过来说,在图12所示的显示装置DSP1的情况下,多个驱动信号线TSpL以及多个保护信号线TSnL分别经过驱动芯片DRC1与开关电路部SWG之间的区域而连接至开关电路部SWG,因此,能够缩短柔性布线板FWB1上的布线路径距离。另外,在图12所示的显示装置DSP1的情况下,多个驱动信号线TSpL以及多个保护信号线TSnL分别经过驱动芯片DRC1与开关电路部SWG之间的区域而连接至开关电路部SWG,因此,难以受到对驱动芯片DRC1供给的时钟信号CScl等的噪声影响。
另外,在显示装置DSP1的情况下,如上述那样,在控制信号线CSpL、CSnL、CSdL、驱动信号线TSpL以及保护信号线TSnL分别被拉至X轴方向上的单侧的情况下,与图15所示的显示装置DSP2相比,能够缩小基板SUB1的周缘部的空间。其结果,能够减少图3所示的非显示区域NDA,换言之,能够减少显示装置DSP1的边框区域的面积。
图15所示的显示装置DSP2除了上述不同点之外,其它部分都与图12所示的显示装置DSP1相同。因此,省略重复说明。
然而,如图12所示,在显示装置DSP1中,在俯视下多个布线相互交叉。因此,如用图2说明的那样,显示装置DSP1具有层叠的多个布线层,显示装置DSP1所具有的多个布线在这些布线层中进行排布,从而处于相互绝缘的状态。下面,说明利用多个布线层的布线布局的例子。
图16~图19是以能够按照所配置的每一布线层识别出图12所示的多个布线的状态来示出图12所示的多个布线的俯视图。在图16~图19中,用双点划线表示基板SUB1、驱动芯片DRC1、控制电路部CTC、移位寄存器电路SR、柔性布线板FWB1以及检测部SE1的轮廓。另外,在图16以及图17中,在多个布线中,用虚线表示配置在第一层布线层WL1(参照图2)的部分,用浅灰色线表示配置在其它布线层的部分。在图16以及图18中,在多个布线中,用单点划线表示配置在第二层布线层WL2(参照图2)的部分,用浅灰色线表示配置在其它布线层的部分。在图16以及图19中,在多个布线中,用黑色实线表示配置在第三层布线层WL3(参照图2)的部分,用浅灰色线表示配置在其它布线层的部分。另外,在图16~图19中,示出了表示各布线层的线的种类的范例。另外,在图16~图19中,为了便于观察图,针对多个信号线SL以及多个信号用连接布线SCL,图示出配置这些布线的区域SLR1~区域SLR4,对各区域标注信号线SL以及信号用连接布线SCL的附图标记。
如图16、图17以及图18所示,作为影像信号的信号用连接布线SCL在多个布线层范围内形成。详细来说,如图16以及图18所示,在与驱动芯片DRC1连接的区域SLR1以及区域SLR2中,信号用连接布线SCL配置在第二层布线层WL2(参照图18)。另外,在与显示区域DA(参照图1)重叠的区域SLR3,信号线SL配置在第二层布线层WL2(参照图18)。但是,如图16以及图17所示,在本实施方式中,在俯视下,在位于区域SLR3(参照图16)与区域SLR1(参照图16)以及区域SLR2(参照图16)之间的区域SLR4,信号用连接布线SCL配置在第一层布线层WL1(参照图17)。
如图2所示,由于使信号线SL与扫描线GL交叉,因此信号线SL形成在与扫描线GL不同的布线层。因此,信号线SL主要形成在与形成有扫描线GL的布线层WL1不同的布线层WL2。因此,与信号线SL同样地,使与信号线SL连接的信号用连接布线SCL(参照图16)形成在布线层WL2上,能够使布线结构更加简单化。另外,布线层WL2是在晶体管的半导体层形成工序后形成的,因此,无需考虑该形成工序的高温度。由此,材料选择的范围广,与布线层WL1相比容易降低比电阻。但是,如图18所示,在本实施方式中,开关电路部SWG中的一部分形成在布线层WL2。尤其是,针对传送检测信号的检测信号线DSL,从降低噪声影响的观点出发,降低布线路径的电阻值是重要的。另外,构成开关元件SWn、SWp以及开关元件SWd的晶体管元件Tr(参照图13)的源电极ST(参照图13),配置在布线层WL2。因此,在配置开关电路部SWG的区域SLR4,信号用连接布线SCL配置在布线层WL1,由此,能够使开关电路部SWG与信号用连接布线SCL交叉。
但是,在构成开关电路部SWG的布线中,如图17所示,控制信号线CSdL的主布线部CSL1、控制信号线CSpL的副布线部CSL2以及控制信号线CSnL的副布线部CSL2分别形成在布线层WL1。因此,优选以使这些布线与信号用连接布线SCL电绝缘的方式,在区域SLR4中使信号用连接布线SCL的一部分形成在布线层WL1以外的布线层。例如,在信号用连接布线SCL与控制信号线CSdL的主布线部CSL1交叉的部分,优选信号用连接布线SCL形成在布线层WL1以外的布线层。
另外,如图16所示,在俯视下,信号用连接布线SCL的一部分(详细来说,是多个信号用连接布线SCL各自的一部分)与对开关元件SWp供给驱动信号DSp(参照图11)的驱动信号线TSpL重叠。换言之,在俯视下,信号用连接布线SCL与驱动信号线TSpL交叉。这样,在俯视下,通过使信号用连接布线SCL与驱动信号线TSpL交叉,能够缩短驱动信号线TSpL(以及检测信号线DSL)的布线路径距离。由此,能够降低对驱动信号线TSpL(以及检测信号线DSL)的噪声影响,能够提高触摸检测的可靠性。
另外,在俯视下,信号用连接布线SCL的一部分(详细来说,是多个信号用连接布线SCL各自的一部分)与对开关元件SWn供给保护信号DSn(参照图11)的保护信号线TSnL重叠。换言之,在俯视下,信号用连接布线SCL与保护信号线TSnL交叉。因此,如图16所示,以使驱动信号线TSpL与保护信号线TSnL彼此相邻地并行的方式进行配置。如果以使驱动信号线TSpL与保护信号线TSnL彼此相邻地并行的方式进行配置,则能够使驱动信号DSp(参照图11)以及保护信号DSn(参照图11)的传送路径距离长度相等。该情况下,在驱动信号DSp的波形与保护信号DSn的波形之间不易产生差异,能够抑制在检测期间FLt(参照图11)内产生寄生电容。
如上述那样,在俯视下,在使信号用连接布线SCL与驱动信号线TSpL交叉的情况下,只要在相互交叉的部分,使信号用连接布线SCL和驱动信号线TSpL形成在互不相同的布线层即可。例如,虽然省略图示,但可以使信号用连接布线SCL以及驱动信号线TSpL中的某一方配置在布线层WL1(参照图2),另一方配置在布线层WL2(参照图2)。另外,例如,也可以如图16、图18以及图19所示,使信号用连接布线SCL配置在布线层WL2(参照图18),驱动信号线TSpL中的与信号用连接布线SCL交叉的部分配置在布线层WL3。
如上述那样,与图17所示的布线层WL1相比,图18所示的布线层WL2容易降低布线的电阻值。因此,从降低信号用连接布线SCL的电阻值的观点出发,优选使信号用连接布线SCL的至少一部分形成在布线层WL2。
另外,与图17所示的布线层WL1、图18所示的布线层WL2相比,图19所示的布线层WL3的布线的配置密度低。因此,在布线层WL3中,通过使布线宽度增宽等对策,容易降低布线的电阻值。因此,如图16以及图19所示,在驱动信号线TSpL中的与信号用连接布线SCL交叉的部分配置在布线层WL3上的情况下,比配置在布线层WL1上的情况相比能够降低布线的电阻值,在该方面是优选的。
另外,作为针对图16~图19的变形例,也可以将驱动信号线TSpL全部配置在布线层WL3。但是,驱动信号线TSpL的布线路径中的、与柔性布线板FWB1连接的部分的周边,即使是布线层WL2,布线的配置密度也相对低。因此,如图16以及图18所示,即使驱动信号线TSpL中的不与信号用连接布线SCL交叉的部分配置在布线层WL2(参照图18),也能够降低布线的电阻值。另外,在与柔性布线板FWB1连接的部分,如果驱动信号线TSpL配置在布线层WL2,则能够降低柔性布线板FWB1的周边的布线层数。
此外,上述中主要说明了驱动信号线TSpL的布局。但是,如上述那样,如果以使驱动信号线TSpL与保护信号线TSnL彼此相邻地并行的方式进行配置,则在驱动信号DSp的波形与保护信号DSn的波形之间难以产生差异,因此能够抑制在检测期间FLt内产生寄生电容。因此,优选保护信号线TSnL中的与信号用连接布线SCL交叉的部分配置在布线层WL3。另外,优选保护信号线TSnL中的不与信号用连接布线SCL交叉的部分配置在布线层WL2。
另外,如图17所示,对开关元件SWd的接通断开动作进行控制的信号的传送路径即控制信号线CSdL的主布线部CSL1,配置在布线层WL1。在开关元件SWd的情况下,多个开关元件SWd全部被同样地接通或断开。因此,针对全部开关元件SWd,控制信号线CSdL的主布线部CSL1例如只要一根即可。该情况下,能够使布线结构简单化,因此,如果在形成有图13所示的栅电极GE的布线层WL1(参照图17)形成主布线部CSL1,则能够缩短副布线部CSL2的距离。
另一方面,如图18所示,控制信号线CSpL的主布线部CSL1以及控制信号线CSnL的主布线部CSL1,分别配置在布线层WL2。在开关元件SWp以及开关元件SWn的情况下,多个开关元件SWp的一部分以及多个开关元件SWn的一部分选择性地进行动作。因此,分别各需要多根控制信号线CSpL的主布线部CSL1以及控制信号线CSnL的主布线部CSL1,布线结构变得复杂。该情况下,优选的是,在与布线层WL1相比容易使布线间距相对小的布线层WL2上,形成控制信号线CSpL的主布线部CSL1以及控制信号线CSnL的主布线部CSL1。
另外,如图18所示,公用电位供给线VCDL形成在布线层WL2。另外,公用电位供给线VCDL以包围开关电路部SWG、区域SLR1以及区域SLR2的方式配置。另外,在图18所示的例子中,多个驱动信号线TSpL以及多个保护信号线TSnL分别被公用电位供给线VCDL包围。公用电位供给线VCDL在显示期间FLd(参照图11)对全部公共电极CE供给相同电位。因此,优选通过使公用电位供给线VCDL形成在布线层WL2上来降低公用电位供给线VCDL的电阻值。另外,在公用电位供给线VCDL沿着基板SUB1的周缘部延伸的情况下,即使在公用电位供给线VCDL的布线宽度宽的情况下,也能够减小对其它布线布局的制约。
另外,如图19所示,多个公用线CML分别形成在布线层WL3。由此,多个公用线CML分别能够与扫描线GL(参照图1)交叉,并且,能够与多个信号线SL(参照图1)可靠地绝缘。
另外,如图19所示,控制信号线CSpL以及控制信号线CSnL中的、俯视下与信号用连接布线SCL(参照图16)重叠的部分,形成在布线层WL3。虽然省略图示,但作为针对本实施方式的变形例,也可以在图17所示的布线层WL1上形成控制信号线CSpL以及控制信号线CSnL。但是,如图19所示,如果控制信号线CSpL以及控制信号线CSnL形成在布线层WL3,则能够减小布线的配置间距,在该方面是优选的。
<第一实施方式的变形例>
在本实施方式的显示装置DSP1中,除了已经叙述的变形例之外,还有各种变形例。下面,说明本第一实施方式的有代表性的变形例。此外,虽然用图15说明的显示装置DSP2也包含在本第一实施方式的有代表性的变形例中,但由于已说明过,因此省略重复说明。另外,在变形例的说明中,以与上述图12所示的显示装置DSP1的不同点为中心进行说明,对于与显示装置DSP1同样的结构部分,省略重复说明。
在图12所示的显示装置DSP1中,多个开关元件SWd包含在开关电路部SWG中。但是,作为变形例,也可以如图20所示的显示装置DSP3那样,多个开关元件SWd不包含在开关电路部SWG中,而是形成在与开关元件SWp以及开关元件SWn相离的位置。图20是表示针对图12的其它变形例的俯视图。
在显示装置DSP3中,开关元件SWd配置在多个检测电极Rx与驱动芯片DRC1之间的区域以外,在这一点上与图12所示的显示装置DSP1不同。详细来说,在显示装置DSP3的情况下,包含开关元件SWp以及开关元件SWn在内的开关电路部SWG配置在多个检测电极Rx与驱动芯片DRC1之间。另一方面,多个开关元件SWd隔着配置有多个检测电极Rx的显示区域DA(参照图1)而配置在与开关电路部SWG相反的一侧的区域。换言之,多个开关元件SWd在Y轴方向上配置在多个检测电极Rx与基板SUB1的周缘部之间。
在显示装置DSP3的情况下,与图12所示的显示装置DSP1相比,能够使显示区域DA(参照图1)与驱动芯片DRC1的分隔距离变小。因此,能够使显示区域DA(参照图1)与驱动芯片DRC1之间的非显示区域NDA(参照图1)的宽度变小。
另外,在用图12说明的显示装置DSP1的情况下,多个驱动信号线TSpL以及多个保护信号线TSnL各自的布线宽度如图21例示那样是相互相同的。但是,也可以如图22以及图23所示的变形例那样,多个驱动信号线TSpL以及多个保护信号线TSnL各自的布线宽度互不相同。此外,布线宽度是指,与布线的延伸方向正交的方向上的布线的尺寸。
图21是将图12所示的驱动信号线以及保护信号线的一部分放大示出的放大俯视图。另外,图22以及图23分别是表示针对图21的变形例的放大俯视图。
如图21所示,显示装置DSP1所具有的多个驱动信号线TSpL各自的布线宽度TWp以及多个保护信号线TSnL各自的布线宽度TWn相互相等。另一方面,在图22所示的显示装置DSP4的情况下,保护信号线TSnL各自的布线宽度TWn比驱动信号线TSpL各自的布线宽度TWp更宽。换言之,保护信号线TSnL的布线电阻比驱动信号线TSpL低。如用图12~图14说明的那样,保护信号线TSnL对非选择的检测电极Rx(参照图12)供给保护信号DSn(参照图11)。该情况下,与驱动信号线TSpL相比,对多个检测电极Rx一并供给保护信号DSn。因此,能够减小保护信号线TSnL的布线电阻,从而能够使保护信号DSn的波形稳定。
但是,对比图21与图22可知,如果多个保护信号线TSnL各自的布线宽度TWn变宽,则配置驱动信号线TSpL以及保护信号线TSnL的空间随之变大。因此,从减小配置空间的观点出发,优选如图21所示,使多个驱动信号线TSpL各自的布线宽度TWp以及多个保护信号线TSnL各自的布线宽度TWn相互相等。
此外,在显示装置DSP4的例子中,作为实现保护信号线TSnL的布线电阻比驱动信号线TSpL低的状态的方法的一例,举例说明了加宽布线宽度的方法。但是,降低保护信号线TSnL的布线电阻的方法有各种变形例。例如,保护信号线TSnL的截面面积越大,越能够降低布线电阻。因此,也可以使保护信号线TSnL的厚度比驱动信号线TSpL的厚度更厚。另外,也可以组合使用图22所示的基于布线宽度来降低布线电阻的方法以及基于布线厚度来降低布线电阻的方法。
另外,在图23所示的显示装置DSP5的情况下,驱动信号线TSp1的布线宽度TWp1比驱动信号线TSp2的布线宽度TWp2更宽。换言之,驱动信号线TSp1的布线电阻比驱动信号线TSp2低。另外,保护信号线TSn1的布线宽度TWn1比保护信号线TSn2的布线宽度TWn2更宽。换言之,保护信号线TSn1的布线电阻比保护信号线TSn2低。如图12所示,在将多个驱动信号线TSpL(以及多个保护信号线TSnL)连接至一个检测部SE1的情况下,难以使多个驱动信号线TSpL(以及多个保护信号线TSnL)各自的布线路径距离相等。另外,难以使多个驱动信号线TSpL(以及多个保护信号线TSnL)在俯视下分别与区域SLR1以及区域SLR2重叠的长度相等。
例如在图23所示的例子中,驱动信号线TSp1的布线路径距离比驱动信号线TSp2的布线路径距离长。该情况下,通过降低驱动信号线TSp1的布线电阻,能够使在驱动信号线TSp1内流动的驱动信号DSp(参照图11)或者检测信号的波形稳定。另外,保护信号线TSn1的布线路径距离比保护信号线TSn2的布线路径距离长。该情况下,通过降低保护信号线TSn1的布线电阻,能够使在保护信号线TSn1内流动的保护信号DSn(参照图11)的波形稳定。
另外,在图23所示的例子中,在俯视下,驱动信号线TSp1与区域SLR1以及区域SLR2重叠的长度,比驱动信号线TSp2与区域SLR1以及区域SLR2重叠的长度长。此外,在图23中,驱动信号线TSp2不与区域SLR1以及区域SLR2重叠,但上述“驱动信号线TSp2与区域SLR1以及区域SLR2重叠的长度”中也包括零。在布线重叠的情况下,有可能产生电容而使布线电阻增加。由此,通过降低驱动信号线TSp1的布线电阻,能够使在驱动信号线TSp1内流动的驱动信号DSp(参照图11)或者检测信号的波形稳定。另外,在俯视下,保护信号线TSn1与区域SLR1以及区域SLR2重叠的长度,比保护信号线TSn2与区域SLR1以及区域SLR2重叠的长度长。该情况下,同样地,通过降低保护信号线TSn1的布线电阻,能够使在保护信号线TSn1内流动的保护信号DSn(参照图11)的波形稳定。
(第二实施方式)
在第一实施方式中,针对这样的实施方式进行了说明:在定时互不相同的检测期间FLt(参照图11)进行检测的检测单位RxA~检测单位RxD沿着Y轴方向排列。在本第二实施方式中,说明例如图24所示的显示装置DSP6那样,检测单位RxA~检测单位RxD沿X轴方向排列的实施方式。图24是表示图3所示的触摸检测用的电路所连接的布线布局的其它例子的俯视图。
此外,在本第二实施方式中说明的显示装置和在上述第一实施方式中说明的显示装置DSP1之间的关系为,一方是另一方的变形例。因此,在本第二实施方式中,以与在上述实施方式中说明的显示装置DSP1~显示装置DSP5各自的不同点为中心进行说明,原则上省略重复说明。另外,在提及与在上述第一实施方式中已说明的显示装置DSP1~显示装置DSP5同样的结构的部分的情况下,根据需要,引用在上述第一实施方式中说明的各图。例如,在显示装置DSP6中,构成触摸检测用的电路的布线的布局与显示装置DSP1不同,但图11所示的显示期间FLd内的开关元件的动作以及触摸检测用的电路以外的显示面板PNL1的结构,与显示装置DSP1相同。
例如,显示装置DSP6与在上述实施方式中说明的显示装置DSP1同样地具有:作为光电层的液晶层LQ(参照图2)、驱动液晶层LQ的像素电极PE(参照图2)以及公共电极CE。另外,显示装置DSP6具有对像素电极PE供给影像信号Spic(参照图4)的驱动芯片DRC1(参照图24)。另外,如图24所示,显示装置DSP6具有配置在驱动芯片DRC1的外部的开关电路部SWG,该开关电路部SWG选择对作为检测电极Rx的公共电极CE供给的电位,并具有开关元件SWp以及开关元件SWn。另外,显示装置DSP6具备:与开关电路部SWG连接的移位寄存器电路SR、检测物体接近或接触的检测部SE1。另外,开关元件SWp以及开关元件SWn分别被移位寄存器电路SR选择性地接通或断开,检测部SE1与开关元件SWp以及开关元件SWn电连接。
另外,显示装置DSP6与显示装置DSP1同样地,能够利用自电容方式进行触摸检测,也能够利用互电容方式进行检测。自电容方式的原理已用图5~图10进行了说明,因此省略重复说明。进而,显示装置DSP6的显示处理动作与触摸检测动作的时序图与图11相同。
图24所示的显示装置DSP6,其由多个检测电极Rx构成的检测单位RxA、RxB、RxC以及检测单位RxC的排列方向,与图12所示的显示装置DSP1不同。即,在显示装置DSP6中,在定时互不相同的检测期间FLt(参照图11)进行检测的检测单位RxA、检测单位RxB、检测单位RxC以及检测单位RxD沿X轴方向排列。
由多个检测电极Rx构成的检测单位RxA,包括沿Y轴方向排列的构成电极Rx1A、构成电极Rx2A、构成电极Rx3A以及构成电极Rx4A。另外,检测单位RxB包括沿Y轴方向排列的构成电极Rx1B、构成电极Rx2B、构成电极Rx3B以及构成电极Rx4B。另外,检测单位RxC包括沿Y轴方向排列的构成电极Rx1C、构成电极Rx2C、构成电极Rx3C以及构成电极Rx4C。另外,检测单位RxD包括沿Y轴方向排列的构成电极Rx1D、构成电极Rx2D、构成电极Rx3D以及构成电极Rx4D。
另外,在图24所示的例子中,根据对接通断开动作进行控制的检测电极Rx所属的检测单位,来区分开关电路部SWG所含的多个开关元件。即,开关电路部SWG具有开关电路部SWA,该开关电路部SWA包括分别与构成电极Rx1A~构成电极Rx4A连接的开关元件SWp以及开关元件SWn。另外,开关电路部SWG具有开关电路部SWB,该开关电路部SWB包括分别与构成电极Rx1B~构成电极Rx4B连接的开关元件SWp以及开关元件SWn。另外,开关电路部SWG具有开关电路部SWC,该开关电路部SWC包括分别与构成电极Rx1C~构成电极Rx4C连接的开关元件SWp以及开关元件SWn。另外,开关电路部SWG具有开关电路部SWD,该开关电路部SWD包括分别与构成电极Rx1D~构成电极Rx4D连接的开关元件SWp以及开关元件SWn。进而,连接至构成电极Rx1A的开关元件SWp(第一开关元件)与开关元件SWn(第二开关元件)的源电极ST(参照图13),与互不相同的源极布线(驱动信号线TSpL或保护信号线TSnL)连接。另一方面,连接至构成电极Rx1A的开关元件SWp(第一开关元件)与连接至构成电极Rx1B的开关元件SWp(第三开关元件)的源电极ST,与公共的源极布线连接。
显示装置DSP6与显示装置DSP1同样地,在图11所示的一次检测期间FLt内使多个开关元件SWp以及多个开关元件SWn接通。在此,对图12与图24进行比较,则可知显示装置DSP1与显示装置DSP6有如下不同。即,在图12所示的显示装置DSP1的情况下,在一次检测期间FLt(参照图11)内成为接通状态的多个开关元件在开关电路部SWG的配置区域内被分散配置于广阔范围内。另一方面,在图24所示的显示装置DSP6的情况下,在一次检测期间FLt(参照图11)内成为接通状态的多个开关元件SWp在开关电路部SWG的配置区域内被集中配置在相对狭窄的范围内。换言之,在显示装置DSP6的情况下,在一次检测期间FLt内成为接通状态的多个开关元件SWp,以彼此相邻的方式沿X轴方向排列。详细来说,如图25所示那样,与移位寄存器电路SRA连接的多个开关元件SWpA以彼此相邻的方式排列。图25是表示图24所示的多个电路中用于检测动作的多个开关元件以及对开关元件的接通断开动作进行控制的控制信号线的俯视图。另外,与移位寄存器电路SRA连接的多个开关元件SWnA以彼此相邻的方式排列。因此,虽然省略重复说明,但多个开关元件SWpB、SWnB、SWpC、SWnC、SWpD以及多个开关元件SWnD也分别以彼此相邻的方式排列。
在如上述那样一次检测期间FLt内成为接通状态的多个开关元件SWp以彼此相邻的方式排列的情况下,能够分别缩短供给对多个开关元件SWp的接通断开动作进行控制的控制信号的多个控制信号线CSpL的布线路径距离。另外,对于多个开关元件SWn,也同样地,在显示装置DSP6的情况下,在一次检测期间FLt内成为接通状态的多个开关元件SWn以彼此相邻的方式沿X轴方向排列。因此,能够分别缩短供给对多个开关元件SWn的接通断开动作进行控制的控制信号的多个控制信号线CSnL的布线路径距离。以下,用图25进行说明。
另外,如图25所示,移位寄存器电路SR具有移位寄存器电路SRA,该移位寄存器电路SRA对开关电路部SWA所具有的开关元件SWp以及开关元件SWn的接通断开动作进行控制。另外,移位寄存器电路SRB具有移位寄存器电路SRB,该移位寄存器电路SRB对开关电路部SWB所具有的开关元件SWp以及开关元件SWn的接通断开动作进行控制。另外,移位寄存器电路SRC具有移位寄存器电路SRC,该移位寄存器电路SRC对开关电路部SWC所具有的开关元件SWp以及开关元件SWn的接通断开动作进行控制。另外,移位寄存器电路SRD具有移位寄存器电路SRD,该移位寄存器电路SRD对开关电路部SWD所具有的开关元件SWp以及开关元件SWn的接通断开动作进行控制。在检测期间FLtA(参照图11),移位寄存器电路SRA使开关元件SWpA(参照图25)接通,并且使开关元件SWnA断开。另外,在检测期间FLtB(参照图11),移位寄存器电路SRA使开关元件SWpA(参照图25)断开,并且使开关元件SWnA接通。虽然省略重复说明,但移位寄存器电路SRB、SRC以及移位寄存器电路SRD分别与上述同样地,控制自身所连接的开关元件SWp以及开关元件SWn的接通断开动作。这点与用图14说明的显示装置DSP1相同。
另外,作为控制布线的控制信号线CSpL以及控制信号线CSnL分别具有:与移位寄存器电路SRA连接的控制布线CSLA、与移位寄存器电路SRB连接的控制布线CSLB、与移位寄存器电路SRC连接的控制布线CSLC、以及与移位寄存器电路SRD连接的控制布线CSLD。换言之,在控制布线CSLA、CSLB、CSLC以及控制布线CSLD中,分别包括控制信号线CSpL以及控制信号线CSnL。在图14中,为了便于观察图,没有标注附图标记,但图14所示的与移位寄存器电路SRA、SRB、SRC以及移位寄存器电路SRD分别连接的控制信号线CSpL以及控制信号线CSnL,分别相当于控制布线CSLA、CSLB、CSLC以及控制布线CSLD(参照图25)。
另外,如图25所示,开关电路部SWA、开关电路部SWB、SWC以及开关电路部SWD分别沿X轴方向排列。另外,在将X轴方向的一侧设为X1侧,将另一侧设为X2侧时,控制布线CSLA以及控制布线CSLB的主布线部CSL1从X1侧向X2侧延伸。另一方面,控制布线CSLC以及控制布线CSLD的主布线部CSL1从X2侧向X1侧延伸。换言之,控制布线CSLA以及控制布线CSLB的主布线部CSL1,与控制布线CSLC以及控制布线CSLD的主布线部CSL1,向相互相反方向延伸。该结构与图12所示的显示装置DSP1的结构不同。但是,在用图15说明的显示装置DSP2的结构中,多个控制信号线中的一部分与另一部分向相互相反方向延伸。
如图25所示的显示装置DSP6、图15所示的显示装置DSP2那样,在多个控制信号线中的一部分与另一部分向相互相反方向延伸的情况下,能够使控制信号线各自的布线路径距离缩短。例如,在显示装置DSP6的情况下,作为栅极布线的控制信号线CSpL以及控制信号线CSnL的布线路径距离,比图12所示的显示装置DSP1的例子短。并且,如用图15说明的那样,布线路径距离越短,则信号传送路径中的时间常数越小,因此能够提高信号传送的可靠性。
另外,在显示装置DSP6中,多个控制布线中的控制布线CSLB以及控制布线CSLC各自的一部分(沿Y轴方向延伸的延伸部),在以相互相邻的方式配置的开关电路部SWB与开关电路部SWC之间沿Y轴方向延伸。该结构与图12所示的显示装置DSP1的结构以及图15所示的显示装置DSP2的结构不同。
如图24所示,显示装置DSP6的移位寄存器电路SR在沿着X轴方向的方向上配置在多个信号用连接布线SCL(参照图1)的配置区域即区域SLR1与区域SLR2之间。该情况下,如图25所示,控制布线CSLA、CSLB、CSLC以及控制布线CSLD,分别在开关电路部SWA、SWB、SWC以及开关电路部SWD中的相互相邻的两个之间沿Y轴方向延伸,这在以下方面是优选的。即,控制布线CSLA、CSLB、CSLC以及控制布线CSLD各自不会沿着X轴方向横穿区域SLR1(参照图24)以及区域SLR2(参照图24)。该情况下,与如显示装置DSP1(参照图12)、显示装置DSP2(参照图15)那样控制信号线CSpL横穿区域SLR1或区域SLR2而被拉出到基板SUB的周缘部的实施方式相比,能够缩短布线路径距离。
例如,开关电路部SWB以及开关电路部SWC分别在Y轴方向上配置在与移位寄存器电路SR重叠的位置。并且,控制布线CSLB以及控制布线CSLC各自的一部分在开关电路部SWB与开关电路部SWC之间沿Y轴方向延伸,因此,控制布线CSLB以及控制布线CSLC的布线路径距离比其它控制布线的布线路径距离短。
另外,控制布线CSLB以及控制布线CSLC的布线路径距离变短的结构,也能够表现为如下结构。即,多个控制布线中的控制布线CSLB以及控制布线CSLC各自的一部分(沿Y轴方向延伸的延伸部),在区域SLR1与区域SLR2之间延伸。另外,开关电路部SWB在Y轴方向上配置在与区域SLR1重叠的位置,开关电路部SWC在Y轴方向上配置在与区域SLR2重叠的位置。
另外,多个控制布线中的控制布线CSLA各自的一部分(沿Y轴方向延伸的延伸部),与图24所示的区域SLR1的信号用连接布线SCL1重叠。另外,多个控制布线中的控制布线CSLD各自的一部分(沿Y轴方向延伸的延伸部),与图24所示的区域SLR2的信号用连接布线SCL2重叠。信号用连接布线SCL1以及信号用连接布线SCL2分别是在上述第一实施方式中用图1说明的信号用连接布线SCL所含的布线,是传送影像信号的影像信号布线。另外,与控制布线CSLA连接的开关电路部SWA在Y轴方向上配置在与区域SLR1重叠的位置,与控制布线CSLD连接的开关电路部SWD在Y轴方向上配置在与区域SLR2重叠的位置。即,控制布线CSLA向作为连接对象的开关电路部SWA延伸,因此,布线绕的距离(迂回距离)小。另外,控制布线CSLD向作为连接对象的开关电路部SWA延伸,因此,布线绕的距离(迂回距离)小。即,在本实施方式中,能够减少控制布线CSLA以及控制布线CSLB绕的距离(迂回距离),因此,能够缩短控制布线CSLA以及控制布线CSLB的布线路径距离。
另外,在显示装置DSP6中,检测单位RxA~检测单位RxD沿X轴方向排列,因此,开关元件SWp以及开关元件SWn的排列与显示装置DSP1(参照图12)不同,但各开关的接通断开控制方法与显示装置DSP1相同。
例如,在图11所示的检测期间FLtB内,经由开关元件SWp对图24所示的多个检测电极Rx中的构成电极Rx1B~构成电极Rx4B供给驱动信号DSp(参照图11)。另外,在检测期间FLtB内,经由开关元件SWn,分别对构成电极Rx1A~构成电极Rx4A、构成电极Rx1C~构成电极Rx4C以及构成电极Rx1D~构成电极Rx4D供给保护信号DSn(参照图11)。即,对非选择的检测电极Rx供给保护信号DSn。由此,能够降低因对一部分的检测电极Rx供给驱动信号DSp而可能产生的寄生电容的影响。
另外,例如,开关元件SWp具有开关元件SWpA(参照图25)以及开关元件SWpB,开关元件SWpA和开关元件SWpB具有在检测期间FLt内一方被接通的情况下另一方被断开的关系。构成电极Rx1A~构成电极Rx4A与开关元件SWpA以及开关元件SWnA电连接。另外,开关元件SWn具有开关元件SWnA以及开关元件SWnB,开关元件SWnA和开关元件SWnB具有在检测期间FLt内一方被接通的情况下另一方被断开的关系。构成电极Rx1B~构成电极Rx4B与开关元件SWpB以及开关元件SWnB电连接。此外,在图25中,示出了开关元件SWpC、SWpD、SWnC以及开关元件SWnD,但省略重复说明。
另外,图24所示的开关电路部SWG所含的开关元件SWp,在图11所示的检测期间FLt内将属于被选择为进行触摸检测的对象的检测单位内的检测电极Rx、与检测部SE1电连接。详细来说,多个开关元件SWp的源电极ST(参照图13)与(兼用为驱动信号线TSpL的)检测信号线DSL电连接,经由检测信号线DSL而与检测部SE1连接。在图24中,作为一列,示出了检测单位RxB被选择的状态。因此,在检测期间FLtB(参照图11)内,属于检测单位RxB内的构成电极Rx1B、构成电极Rx2B、构成电极Rx3B以及构成电极Rx4B,分别经由多个开关元件SWp中的开关元件SWpB(参照图14)以及检测信号线DSL而与检测部SE1电连接。如已说明的那样,构成检测信号线DSL的布线兼用做构成驱动信号线TSpL的布线。由此,能够选择性地使多个检测电极Rx中成为触摸检测的对象的构成电极与检测器DET(参照图9)连接。
另外,图24所示的开关电路部SWG所含的开关元件SWn分别在图11所示的检测期间FLt将属于没有被选择为进行触摸检测的对象的检测单位内的检测电极Rx、与作为保护信号DSn(参照图11)的供给源的检测部SE1电连接。详细来说,多个开关元件SWn的源电极ST(参照图13)与保护信号线TSnL电连接,经由保护信号线TSnL而与检测部SE1连接。在图24中,作为一列,示出了检测单位RxB被选择的状态,因此,在图11所示的检测期间FLtB内,属于检测单位RxA内的构成电极Rx1A~构成电极Rx4A、构成电极Rx1C~构成电极Rx4C以及构成电极Rx1D~构成电极Rx4D,分别经由多个开关元件SWn中的开关元件SWnA、SWnC、SWnD(参照图14)以及保护信号线TSnL而与检测部SE1电连接。由此,能够选择性地将多个检测电极Rx中没有成为触摸检测的对象的构成电极与作为保护信号DSn(参照图11)的供给源的电源Vdd(参照图9)连接。
另外,如图24所示,对开关元件SWp供给驱动信号DSp(参照图11)的驱动信号线TSpL以及对开关元件SWn供给保护信号DSn(参照图11)的保护信号线TSnL,在X轴方向上从X2侧向X1侧延伸。另外,检测部SE1在X轴方向上配置在驱动芯片DRC1的X2侧。即,多个驱动信号线TSpL以及多个保护信号线TSnL分别在X轴方向上被拉至接近检测部SE1的X2侧。由此,能够缩短多个驱动信号线TSpL以及多个保护信号线TSnL的布线路径距离。
另外,传送对多个开关元件SWd各自的接通断开动作进行控制的控制信号的控制信号线CSdL,从X1侧向X2侧延伸。控制信号线CSdL在X2侧终结。换言之,控制信号线CSdL被拉至基板SUB1的X1侧的周缘部,驱动信号线TSpL以及保护信号线TSnL被拉至基板SUB1的X2侧的周缘部。因此,能够高效利用基板SUB1的周缘部的空间。这点是与图12所示的显示装置DSP1不同的显示装置DSP6的特征。
另外,在显示装置DSP6的情况下,如图24所示,在区域SLR1以及区域SLR2中,驱动信号线TSpL以及保护信号线TSnL不与作为影像信号线的信号用连接布线SCL重叠。换言之,在俯视下,驱动信号线TSpL以及保护信号线TSnL绕过区域SLR1以及区域SLR2而配置。由此,能够降低因信号用连接布线SCL与驱动信号线TSpL或保护信号线TSnL重叠而导致的噪声影响。
另外,在显示装置DSP6的情况下,如图24所示,多个驱动信号线TSpL分别彼此相邻配置。另外,多个保护信号线TSnL分别彼此相邻配置。另外,开关元件SWp与开关元件SWn沿Y轴方向配置。通过该电路布局,能够分别高效地连接驱动信号线TSpL与开关元件SWp以及保护信号线TSnL与开关元件SWn。这点是与图12所示的显示装置DSP1不同的显示装置DSP6的特征。
另外,本第二实施方式的显示装置DSP6与第一实施方式的显示装置DSP1(参照图12)同样地在俯视下多个布线相互交叉。但是如上述那样,显示装置DSP6与显示装置DSP1如上述那样在俯视下的布线布局不同,与之相伴,有配置各布线的布线层的种类不同的部分。
图26是以能够按照所配置的每一布线层来识别图24所示的多个布线的状态示出图24所示的多个布线的俯视图。此外,在图26中,用与在上述第一实施方式中说明的图16相同的规则来决定线的种类。例如,在多个布线中,用虚线来表示配置在第一层布线层WL1(参照图2)的部分,用单点划线来表示配置在第二层布线层WL2(参照图2)的部分,用黑色实线来表示配置在第三层布线层WL3(参照图2)的部分。另外,在图26中,为了便于观察图,针对多个信号线SL以及多个信号用连接布线SC,图示出配置有这些布线的区域SLR1~SLR4,在各区域标注信号线SL以及信号用连接布线SCL的附图标记。
如图26所示,信号用连接布线SCL在多个布线层的范围内形成。详细来说,在与驱动芯片DRC1连接的区域SLR1以及区域SLR2,信号用连接布线SCL配置在第二层布线层WL2(参照图2)。另外,在与显示区域DA(参照图1)重叠的区域SLR3,信号线SL配置在第二层布线层WL2(参照图2)。但是,在位于区域SLR3与区域SLR1及区域SLR2之间的区域SLR4,信号用连接布线SCL配置在第一层布线层WL1(参照图17)。这点与图16所示的显示装置DSP1相同。
另外,如上述那样,在显示装置DSP6的情况下,驱动信号线TSpL以及保护信号线TSnL各自不在区域SLR1以及区域SLR2中与信号用连接布线SCL重叠。因此,在图26所示的例子中,从与柔性布线板FWB1连接的部分到开关元件SWp或开关元件SWn的源电极ST(参照图13)为止的布线路径,仅配置在第二层布线层WL2(参照图2)。布线层WL2与在区域SLR1以及区域SLR2内配置信号用连接布线SCL的布线层同层,如已经说明的那样,是比布线层WL1(参照图2)容易降低布线电阻的布线层。即,在本实施方式中,驱动信号线TSpL以及保护信号线TSnL各自不在区域SLR1以及区域SLR2中与信号用连接布线SCL重叠,因此,能够降低驱动信号线TSpL以及保护信号线TSnL的布线电阻。
但是,作为针对图26的变形例,驱动信号线TSpL的全部或一部分也可以形成在与布线层WL2不同的布线层。例如,驱动信号线TSpL的全部或一部分也可以配置在布线层WL3(参照图2)。
另外,在显示装置DSP6的情况下,控制信号线CSpL的主布线部CSL1(参照图25)以及控制信号线CSnL的主布线部CSL1(参照图25)配置在布线层WL1。如上述那样,在一次检测期间FLt内成为接通状态的多个开关元件SWp以及多个开关元件SWn分别各自以相互相邻的方式沿X轴方向排列。因此,相互相邻的多个开关元件SWp(或开关元件SWn)全部被同样地接通或断开。因此,对于由相邻排列的多个开关元件SWp构成的开关组,控制信号线CSdL的主布线部CSL1例如有一根即可。该情况下,能够使布线结构简单化,因此,如果在形成有图13所示的栅电极GE的布线层WL1(参照图2)形成主布线部CSL1,则能够缩短副布线部CSL2的距离。
此外,如图26所示,就公用电位供给线VCDL以及多个公用线CML而言,与用图16所示的显示装置DSP1说明的例子相同。另外,控制信号线CSpL以及控制信号线CSnL中的、俯视下与信号用连接布线SCL重叠的部分与用图16所示的显示装置DSP1说明的例子相同。因此省略重复说明。
<第二实施方式的变形例>
在本实施方式的显示装置DSP6中,除了已经叙述的变形例之外,还有各种变形例。下面,说明本第二实施方式的有代表性的变形例。此外,如上述那样,在本第二实施方式中说明的显示装置和在上述第一实施方式中说明的显示装置DSP1之间具有一方是另一方的变形例的关系。因此,能够分别组合应用在上述第一实施方式中说明的变形例。下面,说明本第二实施方式的有代表性的变形例,但对于应用在第一实施方式中已说明的变形例的技术思想的部分,仅以不同点为中心进行说明。
在图24所示的显示装置DSP6中,多个开关元件SWd包含在开关电路部SWG中。但是,与在上述第一实施方式中说明的图20所示的显示装置DSP3同样地,多个开关元件SWd也可以不包含在开关电路部SWG中,而是形成在与开关元件SWp以及开关元件SWn相离的位置。
虽然省略图示以及重复说明,但作为图24所示的显示装置DSP6的变形例,如图20所示的显示装置DSP3那样,开关元件SWd也可以配置在多个检测电极Rx与驱动芯片DRC1之间的区域以外。此时,与图24所示的显示装置DSP6相比,能够使显示区域DA(参照图1)与驱动芯片DRC1的分隔距离更小。因此,能够使显示区域DA(参照图1)与驱动芯片DRC1之间的非显示区域NDA(参照图1)的宽度变小。
另外,在用图24说明的显示装置DSP6的情况下,多个驱动信号线TSpL以及多个保护信号线TSnL各自的布线宽度彼此相同。但是,如在上述第一实施方式中用图22以及图23说明那样,多个驱动信号线TSpL以及多个保护信号线TSnL各自的布线宽度也可以各不相同。例如,如用图22说明的那样,保护信号线TSnL各自的布线宽度TWn也可以比驱动信号线TSpL各自的布线宽度TWp更宽。该情况下,保护信号线TSnL的布线电阻比驱动信号线TSpL低。与在上述第一实施方式中说明的同样地,保护信号线TSnL对非选择的检测电极Rx(参照图24)供给保护信号DSn(参照图11)。该情况下,与驱动信号线TSpL相比,对多个检测电极Rx一并供给保护信号DSn。因此,通过降低保护信号线TSnL的布线电阻,能够使保护信号DSn的波形稳定。
此外,在上述第一实施方式中说明的图21以及图22中,驱动信号线TSpL以及保护信号线TSnL交替配置,但如果将该配置方式变为如图24所示那样使多个驱动信号线TSpL以及多个保护信号线TSnL分别各自以相互相邻的方式配置,则变成显示装置DSP6的布局。因此,省略与图21以及图22对应的附图的图示。
图27是将针对图24的变形例的显示装置的驱动信号线以及保护信号线的一部分放大表示的放大俯视图。在图27所示的显示装置DSP7的情况下,驱动信号线TSp1的布线宽度TWp1比驱动信号线TSp2的布线宽度TWp2更宽。换言之,驱动信号线TSp1的布线电阻比驱动信号线TSp2低。另外,保护信号线TSn1的布线宽度TWn1比保护信号线TSn2的布线宽度TWn2更宽。换言之,保护信号线TSn1的布线电阻比保护信号线TSn2低。另外,在图27所示的例子中,驱动信号线TSp1的布线路径距离比驱动信号线TSp2的布线路径距离长。该情况下,通过降低驱动信号线TSp1的布线电阻,能够使在驱动信号线TSp1内流动的驱动信号DSp(参照图11)或者检测信号的波形稳定。另外,保护信号线TSn1的布线路径距离比保护信号线TSn2的布线路径距离长。该情况下,通过降低保护信号线TSn1的布线电阻,能够使在保护信号线TSn1内流动的保护信号DSn(参照图11)的波形稳定。
另外,在图24所示的例子中,驱动信号线TSpL的数目(根数)与保护信号线TSnL的数目(根数)相等。但是,如图28所示的显示装置DSP8那样,保护信号线TSnL的数目也可以比驱动信号线TSpL(换言之检测信号线DSL)的数目少。图28是表示针对图24所示的显示装置的变形例的俯视图。显示装置DSP8与图24所示的显示装置DSP6同样地,在俯视下,保护信号线TSnL不与区域SLR1以及区域SLR2重叠,而是被拉至基板SUB1的X2侧的周缘部。另外,保护信号线TSnL只要对非选择的检测电极Rx供给保护信号DSn(参照图11)即可,因此,需要至少1根即可。因此,在本实施方式的情况下,如显示装置DSP8那样,能够使保护信号线TSnL的数目比驱动信号线TSpL的数目少。在保护信号线TSnL的数目少的情况下,能够使配置保护信号线TSnL的空间变得狭小。因此,在Y轴方向上,能够使驱动芯片DRC1与显示区域DA(参照图1)的间隔变得狭窄。
但是,如上述那样,与驱动信号线TSpL相比,在一个检测期间FLt(参照图11)内保护信号线TSnL对多个检测电极Rx一并供给保护信号DSn。因此,通过降低保护信号线TSnL的布线电阻,能够使保护信号DSn的波形稳定。因此,如图28所示,在保护信号线TSnL的数目少的情况下,特别优选使保护信号线TSnL的布线宽度比驱动信号线TSpL的布线宽度更宽。
另外,图11所示的保护信号DSn的波形与驱动信号DSp的波形之间的差异越少,则越能够降低寄生电容的产生。因此,从将保护信号线TSnL的布线路径与驱动信号线TSpL的布线路径设为彼此非常相似的布线形状从而使信号波形相同的观点出发,如图24所示,优选使驱动信号线TSpL的数目与保护信号线TSnL的数目相等。
以上,基于实施方式具体说明了由本发明人完成的发明,但本发明不被所述实施方式限制,当然在不脱离其主旨的范围内可以有各种变更。
例如,在上述实施方式中,作为公开例而例示出了液晶显示装置的情况,但作为其它应用例,还能举出有机EL显示装置、其它自发光型显示装置或者具有电泳元件等的电子纸型显示装置等、所有平板型的显示装置。另外,从中小型到大型,没有特别限定,当然均可应用。
在本发明的思想范畴内,只要是本领域技术人员,就能够想到各种变更例以及改正例,这些变更例以及改正例也包含在本发明的范围内。
例如,针对前述各实施方式,本领域技术人员适当地追加、删除构成要素或对构成要素进行设计变更而得到的内容,或者进行了追加、省略工序或变更条件等而得到的内容,只要具有本发明的主旨,则被包含在本发明的范围内。
工业实用性
本发明有效应用于具有输入装置和输入检测功能的显示装置。

Claims (21)

1.一种显示装置,其特征在于,具备:
光电层;
驱动所述光电层的第一驱动电极以及第二驱动电极;
输出影像信号的驱动芯片;
开关电路,配置在所述驱动芯片的外部,选择对所述第二驱动电极供给的电位,并具有第一开关元件以及第二开关元件;
与所述开关电路连接的移位寄存器电路;以及
检测物体的接近或接触的检测电路,
所述第一开关元件以及所述第二开关元件分别被所述移位寄存器电路选择性地接通或断开,
所述检测电路与所述第一开关元件以及所述第二开关元件电连接。
2.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
在检测所述物体的接近或接触的检测动作期间,
经由所述第一开关元件对多个所述第二驱动电极中的一部分供给第一电位,
经由所述第二开关元件对多个所述第二驱动电极中的另一部分供给第二电位。
3.如权利要求2所述的显示装置,其特征在于,
所述第二驱动电极包括第二A驱动电极和第二B驱动电极,
所述第一开关元件包括第一A开关元件以及第一B开关元件,所述第一A开关元件与第一B开关元件成为在所述检测动作期间一方被接通的情况下另一方被断开的关系,
所述第二开关元件包括第二A开关元件以及第二B开关元件,所述第二A开关元件与第二B开关元件成为在所述检测动作期间一方被接通的情况下另一方被断开的关系,
所述第二A驱动电极与所述第一A开关元件以及所述第二A开关元件电连接,
所述第二B驱动电极与所述第一B开关元件以及所述第二B开关元件电连接。
4.如权利要求3所述的显示装置,其特征在于,
所述移位寄存器电路在第一期间,使所述第一A开关元件以及所述第二B开关元件接通,
所述移位寄存器电路在第二期间,使所述第一A开关元件以及所述第二B开关元件断开。
5.如权利要求3所述的显示装置,其特征在于,
所述第一开关元件和所述第二开关元件沿第一方向排列,
所述第一A开关元件和所述第一B开关元件沿与所述第一方向交叉的第二方向排列,
所述第二A开关元件和所述第二B开关元件沿所述第二方向排列,
对所述第一开关元件的接通断开动作进行控制的第一栅极线以及对所述第二开关元件的接通断开动作进行控制的第二栅极线,分别从所述第二方向的一侧即第一侧向所述第二方向的另一侧即第二侧延伸。
6.如权利要求5所述的显示装置,其特征在于,
对所述第一开关元件供给所述第一电位的第一源极布线以及对所述第二开关元件供给所述第二电位的第二源极布线,从所述第二侧向所述第一侧延伸。
7.如权利要求2所述的显示装置,其特征在于,
对所述第二开关元件供给所述第二电位的第二源极布线的布线电阻,比对所述第一开关元件供给所述第一电位的第一源极布线的布线电阻低。
8.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述驱动芯片和多个所述第一驱动电极经由多个影像信号布线而分别电连接,
所述多个影像信号布线包括:
多个第一影像信号布线,配置在所述驱动芯片与多个所述第一驱动电极之间的第一区域;和
多个第二影像信号布线,配置在所述驱动芯片与多个所述第一驱动电极之间且与所述第一区域不同的第二区域,
所述移位寄存器电路配置在所述第一区域与所述第二区域之间。
9.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
在检测所述物体的接近或接触的检测动作期间,所述检测电路基于从所述第二驱动电极自身输出的信号的变化来检测所述物体的接近或接触。
10.如权利要求2所述的显示装置,其特征在于,
所述驱动芯片和多个所述第一驱动电极经由多个影像信号布线而分别电连接,
在俯视下,所述多个影像信号布线各自的一部分与对所述第一开关元件供给所述第一电位的第一源极布线重叠。
11.一种显示装置,其特征在于,具备:
光电层;
驱动所述光电层的第一驱动电极以及第二驱动电极;
输出影像信号的驱动芯片;
开关电路,配置在所述驱动芯片的外部,选择对所述第二驱动电极供给的电位,并具有第一开关元件以及第二开关元件;
经由控制布线而与所述开关电路连接的移位寄存器电路;以及
检测物体的接近或接触的检测电路,
所述第一开关元件以及所述第二开关元件分别被所述移位寄存器电路选择性地接通或断开,
所述检测电路与所述第一开关元件以及所述第二开关元件电连接,
所述第二驱动电极具有第一构成电极和第二构成电极,
所述开关电路具有:与所述第一构成电极电连接的第一开关电路、以及与所述第二构成电极电连接的第二开关电路,
所述移位寄存器电路具有:对所述第一开关电路所具有的所述第一开关元件以及所述第二开关元件的接通断开动作进行控制的第一移位寄存器电路、和对所述第二开关电路所具有的所述第一开关元件以及所述第二开关元件的接通断开动作进行控制的第二移位寄存器电路,
所述控制布线具有:与所述第一移位寄存器电路连接的第一控制布线、以及与所述第二移位寄存器电路连接的第二控制布线,
所述第一开关电路和所述第二开关电路沿第一方向排列,
在将所述第一方向的一侧设为第一侧、将所述第一方向的另一侧设为第二侧的情况下,所述第一控制布线在所述第一开关电路内从所述第一侧向所述第二侧延伸,所述第二控制布线在所述第二开关电路内从所述第二侧向所述第一侧延伸。
12.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,
所述第一控制布线以及所述第二控制布线各自的一部分,在相互相邻地配置的所述第一开关电路与所述第二开关电路之间延伸。
13.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,
所述驱动芯片和多个所述第一驱动电极经由多个影像信号布线而分别电连接,
所述多个影像信号布线包括:
多个第一影像信号布线,配置在所述驱动芯片与多个所述第一驱动电极之间的第一区域;和
多个第二影像信号布线,配置在所述驱动芯片与多个所述第一驱动电极之间并且与所述第一区域不同的第二区域,
所述第一移位寄存器电路以及所述第二移位寄存器电路配置在所述第一区域与所述第二区域之间。
14.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,
所述驱动芯片和多个所述第一驱动电极经由多个影像信号布线而分别电连接,
所述多个影像信号布线包括:
多个第一影像信号布线,配置在所述驱动芯片与多个所述第一驱动电极之间的第一区域;和
多个第二影像信号布线,配置在所述驱动芯片与多个所述第一驱动电极之间且与所述第一区域不同的第二区域,
所述第一控制布线以及所述第二控制布线各自的一部分,在所述第一区域与所述第二区域之间延伸。
15.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,
所述驱动芯片和多个所述第一驱动电极经由多个影像信号布线而分别电连接,
所述多个影像信号布线包括:
多个第一影像信号布线,配置在所述驱动芯片与多个所述第一驱动电极之间的第一区域;和
多个第二影像信号布线,配置在所述驱动芯片与多个所述第一驱动电极之间且与所述第一区域不同的第二区域,
在俯视下,所述第一控制布线的一部分与所述多个第一影像信号布线重叠,所述第二控制布线的一部分与所述多个第二影像信号布线重叠。
16.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,
在检测所述物体的接近或接触的检测动作期间,
经由所述第一开关元件对所述第一构成电极以及所述第二构成电极中的某一方供给第一电位,
经由所述第二开关元件对所述第一构成电极以及所述第二构成电极中的另一方供给第二电位。
17.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,
所述第一开关元件包括第一A开关元件以及第一B开关元件,所述第一A开关元件与第一B开关元件成为在检测所述物体的接近或接触的检测动作期间一方被接通的情况下另一方被断开的关系,
所述第二开关元件包括第二A开关元件以及第二B开关元件,所述第二A开关元件与第二B开关元件成为在所述检测动作期间一方被接通的情况下另一方被断开的关系,
所述第一构成电极与所述第一A开关元件以及所述第二A开关元件电连接,
所述第二构成电极与所述第一B开关元件以及所述第二B开关元件电连接。
18.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,
在检测所述物体的接近或接触的检测动作期间,
经由所述第一开关元件对所述第一构成电极以及所述第二构成电极中的某一方供给第一电位,
经由所述第二开关元件对所述第一构成电极以及所述第二构成电极中的另一方供给第二电位,
对所述第二开关元件供给所述第二电位的第二源极布线的布线电阻,比对所述第一开关元件供给所述第一电位的第一源极布线的布线电阻低。
19.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,
在检测所述物体的接近或接触的检测动作期间,
经由第一源极布线以及所述第一开关元件对所述第一构成电极以及所述第二构成电极中的某一方供给第一电位,
经由第二源极布线以及所述第二开关元件对所述第一构成电极以及所述第二构成电极中的另一方供给第二电位,
所述第一开关元件包括第一A开关元件以及第一B开关元件,所述第一A开关元件与第一B开关元件成为在所述检测动作期间一方被接通的情况下另一方被断开的关系,
所述第二开关元件包括第二A开关元件以及第二B开关元件,所述第二A开关元件与第二B开关元件成为在所述检测动作期间一方被接通的情况下另一方被断开的关系,
所述第二源极布线包括与所述第二A开关元件连接的第二A源极布线以及与所述第二B开关元件连接的第二B源极布线,
所述第二A源极布线与所述第二B源极布线连接。
20.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,
所述第一开关元件包括第一A开关元件以及第一B开关元件,所述第一A开关元件与第一B开关元件成为在检测所述物体的接近或接触的检测动作期间一方被接通的情况下另一方被断开的关系,
所述第二开关元件包括第二A开关元件以及第二B开关元件,所述第二A开关元件与第二B开关元件成为在所述检测动作期间一方被接通的情况下另一方被断开的关系,
所述第一移位寄存器电路在第一期间,使所述第一A开关元件接通,并且使所述第二B开关元件断开,
所述第一移位寄存器电路在第二期间,使所述第一B开关元件断开,并且使所述第二A开关元件接通。
21.一种显示装置,其特征在于,具备:
光电层;
驱动所述光电层的第一驱动电极以及第二驱动电极;
输出影像信号的驱动芯片;
开关电路,配置在所述驱动芯片的外部,选择对所述第二驱动电极供给的电位,并具有开关元件;
移位寄存器电路,经由与所述开关元件的栅电极连接的控制布线而与所述开关电路连接;以及
与所述开关元件的源电极连接的源极布线,
所述开关元件具有第一开关元件、第二开关元件以及第三开关元件,
所述第一开关元件以及所述第二开关元件分别被所述移位寄存器电路选择性地接通或断开,
所述第二驱动电极具有第一构成电极与第二构成电极,
所述第一开关元件的漏电极以及所述第二开关元件的漏电极与所述第一构成电极连接,
所述第三开关元件的漏电极与所述第二构成电极连接,
所述第一开关元件的源电极或栅电极以及所述第三开关元件的源电极或栅电极,与公共的所述源极布线或所述控制布线连接。
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