CN111781760A - 传感器及带传感器的显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供传感器及带传感器的显示装置,根据一实施方式的传感器(SE)包括:第一控制线(C1)、第一信号线(S1)、第一检测开关、公共电极(CE)、第一检测电极、第一电路、以及第二电路。所述公共电极(CE)位于所述第一控制线(C1)、所述第一信号线(S1)以及所述第一检测开关的上方,并与所述第一控制线、所述第一信号线及所述第一检测开关相对。所述第一检测电极位于所述公共电极(CE)的上方。所述第一电路及所述第二电路位于所述公共电极(CE)的下方,并与所述公共电极相对。
Description
本申请是申请日为2016年9月30日、申请号为201610874822.1、发明名称为“传感器及带传感器的显示装置”的专利申请的分案申请,其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
在此描述的实施方式主要涉及传感器及带传感器的显示装置。
背景技术
近年来,已开发出各种传感器。作为传感器,已知有例如检测手指表面的凹凸图案(指纹)的传感器。
发明内容
本实施方式提供一种检测精度优异的传感器及带传感器的显示装置。
根据一实施方式的传感器,包括:第一控制线;第一信号线;第一检测开关,连接于所述第一控制线和所述第一信号线;公共电极,位于所述第一控制线、所述第一信号线及所述第一检测开关的上方,并与所述第一控制线、所述第一信号线及所述第一检测开关相对,所述公共电极具有与所述第一检测开关相对的第一开口;第一检测电极,位于所述公共电极的上方,与所述第一开口相对,并通过所述第一开口而连接于所述第一检测开关;第一电路,位于所述公共电极的下方,与所述公共电极相对,并连接于所述第一控制线,所述第一电路向所述第一控制线供给驱动信号,所述驱动信号用于将所述第一检测开关切换为电连接所述第一信号线和所述第一检测电极的第一连接状态以及使所述第一信号线和所述第一检测电极电绝缘的第二连接状态中的任一状态;以及第二电路,位于所述公共电极的下方,与所述公共电极相对,并连接于所述第一信号线。
根据另一实施方式的传感器,包括:多条控制线,在行方向上延伸;多条信号线,在列方向上延伸;多个检测开关,多个所述检测开关中的各个所述检测开关连接于一根所述控制线和一根所述信号线;公共电极,位于所述多条控制线、所述多条信号线及所述多个检测开关的上方,与所述多条控制线、所述多条信号线及所述多个检测开关相对,并具有多个开口,各个所述开口与一个所述检测开关相对;多个检测电极,位于所述公共电极的上方,各个所述检测电极与对应的所述开口相对,并通过所述开口而连接至对应的所述检测开关;第一电路,位于所述公共电极的下方,与所述公共电极相对,并连接至所述多条控制线,所述第一电路向各条所述控制线供给驱动信号,以将各个所述检测开关切换为电连接所述信号线和所述检测电极的第一连接状态以及使所述信号线和所述检测电极电绝缘的第二连接状态中的任一状态;第二电路,位于所述公共电极的下方,与所述公共电极相对,并连接至所述多条信号线;以及第一检测单元,对所述公共电极供给电位调整信号,并控制所述第一电路和所述第二电路的驱动,所述第一检测单元在进行感测的感测驱动(センシング駆動)时的第一感测期间,经由所述第二电路、对应的两条信号线及对应的四个检测开关,将写入信号同时写入第m列及第m+1列中位于第n行及第n+1行的四个检测电极,并从所述四个检测电极各自中读取表示所述写入信号的变化的读取信号,将读取的多个读取信号合为一个信号,所述第一检测单元在接着所述第一感测期间的所述感测驱动时的第二感测期间,经由所述第二电路、对应的两条信号线及对应的四个检测开关将所述写入信号同时写入第m+1列及第m+2列中位于第n行及第n+1行的四个检测电极,并从所述四个检测电极各自中读取表示所述写入信号的变化的读取信号,将读取的多个读取信号合为一个信号,在所述感测驱动时,所述电位调整信号与所述写入信号同步,至于相位和振幅则与所述写入信号是相同的。
根据另一实施方式的带传感器的显示装置,包括显示面板,该显示面板包括:多条控制线;多条信号线;多个像素开关,多个所述像素开关中的各个所述像素开关连接于一根所述控制线和一根所述信号线;公共电极,配置于显示区域以及所述显示区域的外侧,位于所述多条控制线、所述多条信号线及所述多个像素开关的上方,与所述多条控制线、所述多条信号线及所述多个像素开关相对,并具有多个开口,各个所述开口与一个所述像素开关相对;多个像素电极,配置于所述显示区域并位于所述公共电极的上方,各个所述像素电极与对应的所述开口相对,并通过所述开口而连接至对应的所述像素开关;第一电路,配置于所述显示区域的外侧,位于所述公共电极的下方,与所述公共电极相对,并连接于所述多条控制线,所述第一电路向各条所述控制线供给驱动信号,以将各个所述像素开关切换为电连接所述信号线和所述像素电极的第一连接状态以及使所述信号线和所述像素电极电绝缘的第二连接状态中的任一状态;以及第二电路,配置于所述显示区域的外侧,位于所述公共电极的下方,与所述公共电极相对,并连接于所述多条信号线。
根据另一实施方式的带传感器的显示装置包括显示面板,该显示面板包括:多条控制线;多条信号线;多个像素开关,多个所述像素开关中的各个所述像素开关连接于一根所述控制线和一根所述信号线;多个像素电极,位于显示区域,并设置于所述多条控制线、所述多条信号线及所述多个像素开关的上方;检测电极,设置于所述多条控制线、所述多条信号线及所述多个像素开关的上方;第一电路,设置于所述显示区域的外侧,并连接于所述多条控制线,所述第一电路向各条所述控制线供给驱动信号,以将各个所述像素开关切换为电连接所述信号线和所述像素电极的第一连接状态以及使所述信号线和所述像素电极电绝缘的第二连接状态中的任一状态;以及第二电路,设置于所述显示区域的外侧,并连接于所述多条信号线,所述多个像素电极与所述检测电极设置于同层。
附图说明
图1是示出第一实施方式所涉及的传感器的平面图。
图2是示出图1所示的传感器的4个像素与各种布线之间的电连接关系的等效电路图。
图3是示出图1所示的第一基板的局部的放大平面图,其是示出图2所示的4个像素与各种布线的平面图。
图4是沿图3的线IV-IV示出的上述第一基板的截面图。
图5是示出上述第一基板的有效区域的外侧的局部的放大平面图,其是示出多路选择器的电路图。
图6是示出上述传感器的电连接关系的等效电路图。
图7是示出上述传感器的检测器的电路图。
图8是用于说明上述传感器的驱动方法的时序图,其是示出F帧期间中的部分期间以及F+1帧期间中的部分期间的复位信号、启动脉冲信号、以及时钟信号、控制信号、垂直同步信号、水平同步信号和写入信号的图。
图9是用于说明用在上述传感器的驱动中的各种信号及电压的时序图,其是示出水平同步信号、写入信号、电位调整信号、控制信号、电源电压的图。
图10是示出第二实施方式所涉及的传感器的4个像素和各种布线之间的电连接关系的等效电路图。
图11是用于说明第三实施方式所涉及的传感器的驱动方法的时序图,其是示出一水平扫描期间中的时钟信号、控制信号以及水平同步信号的图。
图12是示出第四实施方式所涉及的传感器的第一基板的有效区域外侧的局部的放大平面图,其是示出多路选择器的电路图。
图13是用于例示性说明上述第四实施方式所涉及的传感器的驱动方法的电路图。
图14接图13,是用于例示性说明上述第四实施方式所涉及的传感器的驱动方法的电路图。
图15接图14,是用于例示性说明上述第四实施方式所涉及的传感器的驱动方法的电路图。
图16接图15,是用于例示性说明上述第四实施方式所涉及的传感器的驱动方法的电路图。
图17接图16,是用于例示性说明上述第四实施方式所涉及的传感器的驱动方法的电路图。
图18是示出第五实施方式所涉及的液晶显示装置的构成的立体图。
图19是示出上述第五实施方式所涉及的液晶显示装置的第一基板的简要截面图。
图20是示出第六实施方式所涉及的液晶显示装置的构成的立体图。
图21是用于说明位置检测方法的一个例子的原理的图。
图22是示出第七实施方式所涉及的液晶显示装置的液晶显示面板的构成的平面图。
图23是示出第八实施方式所涉及的液晶显示装置的第一基板的构成的平面图。
图24是示出上述多路选择器的变形例的电路图。
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。需要说明的是,本公开只不过是一个示例,对本领域技术人员来说在本发明的主旨的范围内容易想到的适当变更当然也包含在本发明的范围之内。另外,附图有时为了使说明更加清楚而与实际的方式相比对各部的宽度、厚度、形状等示意性地加以表示,其只不过是一个示例,并非限定性地解释本发明。
另外,在本说明书和各图中,对于与在已出现的图中描述过的部分相同的部分标注相同的附图标记,有时适当省略重复的详细说明。
(第一实施方式)
首先,对第一实施方式所涉及的传感器SE及传感器SE的驱动方法进行说明。
图1是示出第一实施方式所涉及的传感器SE的平面图。
如图1所示,传感器SE包括:平板状的第一基板SUB1、控制模块CM、柔性布线基板FPC等。第一基板SUB1包括有效区域AA。在本实施方式中,有效区域AA是检测被检测部的检测区域。有效区域AA的形状在这里是正方形,但不受特别限定,也可以是长方形等矩形、以及圆形。并且,在这里,第一基板SUB1在有效区域AA的外侧具有矩形框状的非检测区域。并且,作为上述被检测部,可以举例如手指等有导电性的物体。
第一基板SUB1包括玻璃基板、树脂基板等第一绝缘基板10。在第一绝缘基板10的上方形成有多条控制线C、多条信号线S、以及多条辅助布线A。
这里,在说到第一部件的上方的第二部件时,第二部件并不是比第一部件更位于靠近第一绝缘基板10侧的位置,而是比第一部件更位于靠近后述的覆盖部件CG侧的位置。第二部件既可以与第一部件接触,也可以位于与第一部件分离的位置。如果是后者的情况,则也可以有第三部件介于第一部件和第二部件之间。
多条控制线C包括第一控制线C1、第二控制线C2、……第j控制线Cj这j根控制线。控制线C在第一方向X上延伸,并在与第一方向X交叉的第二方向Y上互相隔开间隔地排列。各控制线C被一行的多个像素共用。
多条信号线S包括第一信号线S1、第二信号线S2、……第i信号线Si这i根信号线。信号线S在第二方向Y上延伸,并在第一方向X上互相隔开间隔地排列。在此,信号线S在有效区域AA中与控制线C交叉。各信号线S被一列的多个像素共用。
多条辅助布线A包括第一辅助布线A1、……第k辅助布线Ak这k根辅助布线。辅助布线A与信号线S并排地在第二方向Y上延伸,并在第一方向X上互相隔开间隔地排列。在此,辅助布线A在有效区域AA中与控制线C交叉。各辅助布线A被相邻的两列多个像素共用。
在本实施方式中,可以改变说法,将第一方向X称为行方向,将第二方向Y称为列方向。而且,第一方向X和第二方向Y互相正交,但也可以以90°以外的角度交叉。此外,控制线C、信号线S及辅助布线A的根数不受特别限定,可以有各种变形。在此,j=120、i=120、k=60。为此,控制线C的根数和信号线S的根数相同,辅助布线A的根数是信号线S的根数的一半。
而且,在控制线C和信号线S的各交叉部附近形成有检测开关DS。各检测开关DS连接于控制线C、信号线S、以及辅助布线A。
公共电极CE位于第一绝缘基板10、控制线C、信号线S、辅助布线A、以及检测开关DS的上方,并与控制线C、信号线S、辅助布线A、以及检测开关DS相对。公共电极CE不仅形成于有效区域AA,而且还扩展形成至有效区域AA的外侧。在本实施方式中,公共电极CE是单个电极,但公共电极CE的形状、图案不受特别限定,可以有各种变形。例如,公共电极CE可以由排成条纹状的多个电极形成,或者也可以由排成矩阵状的多个电极形成。
多个检测电极DE位于公共电极CE的上方。在图示的例子中,检测电极DE各自形成为矩形状,并在有效区域AA中沿第一方向X及第二方向Y配置成矩阵状。换言之,有效区域AA是设置有检测电极DE的区域。但是,检测电极DE的形状是举例说明的形状,并不仅限于矩形状。检测电极DE的个数是i×j个。检测电极DE例如分别在第一方向X及第二方向Y上以50μm的间距排列。这种情况下,有效区域AA是大致一边为6mm的正方形。
作为第一电路的控制线驱动电路CD位于第一绝缘基板10和公共电极CE之间。控制线驱动电路CD位于公共电极CE的下方,并与公共电极CE相对。控制线驱动电路CD在有效区域AA的外侧与多条控制线C连接。另一方面,控制线驱动电路CD在有效区域AA的外侧,与配置在第一绝缘基板10的一端部的OLB(Outer Lead Bonding:外部引线接合)垫(パッド)组PG连接。控制线驱动电路CD把将检测开关DS切换为第一连接状态及第二连接状态中的任一状态的驱动信号提供给控制线C。上述第一连接状态是指,使信号线S与检测电极DE电连接、而使辅助布线A与检测电极DE电绝缘的状态。而且,上述第二连接状态是指,使信号线S与检测电极DE电绝缘、而使辅助布线A与检测电极DE电连接的状态。
在此,在说成第一部件的下方的第二部件时,第二部件不是比第一部件更位于靠近覆盖部件CG侧的位置,而是比第一部件更位于靠近第一绝缘基板10侧的位置。第二部件既可以与第一部件接触,也可以位于与第一部件分离的位置。如果是后者的情况,则也可以有第三部件介于第一部件和第二部件之间。
作为第二电路的多路选择器(マルチプレクサ)MU位于第一绝缘基板10与公共电极CE之间。多路选择器MU位于公共电极CE的下方,并与公共电极CE相对。多路选择器MU在有效区域AA的外侧与多条信号线S连接。另一方面,多路选择器MU在有效区域AA的外侧,与OLB垫组PG连接。在本实施方式中,多路选择器MU是1/4多路选择器。然而,多路选择器MU不仅限于1/4多路选择器,可以有各种变形,例如也可以是1/3多路选择器。
需要说明的是,在本实施方式中,由于第二电路是多路选择器MU,因此,辅助布线A未经由多路选择器MU而连接至OLB垫组PG。然而,取决于第二电路的构成,辅助布线A也可以经由第二电路而连接至OLB垫组PG。
如上所述,公共电极CE没有与OLB垫组PG相对,但与形成在第一绝缘基板10的上方的各种布线、开关、电路等相对。或者,公共电极CE覆盖各种布线、开关、电路等。为此,公共电极CE不仅能够在有效区域AA的内侧,而且还能在有效区域AA的外侧对检测电极DE进行电屏蔽。即、能够不易在检测电极DE产生寄生电容,因此能够抑制传感器灵敏度的下降。
控制模块CM经由柔性布线基板FPC而与第一绝缘基板10的OLB垫组PG连接。在这里,可以将控制模块CM换称为应用处理器。控制模块CM经由柔性布线基板FPC等而与控制线驱动电路CD及多路选择器MU等连接。控制模块CM能够控制控制线驱动电路CD及多路选择器MU等的驱动,以实现控制线驱动电路CD与多路选择器MU的同步化。
需要说明的是,也可以在第一基板SUB1的上方设置后述的覆盖部件。覆盖部件与第一基板SUB1相对。在X-Y平面视图中,例如,覆盖部件的尺寸比第一基板SUB1的尺寸更大。
图2是示出图1所示的传感器SE的4个像素和各种布线之间的电连接关系的等效电路图。
如图2所示,各像素包括检测开关DS、检测电极DE等。检测开关DS具有分别串联连接的第一开关元件及第二开关元件。第一及第二开关元件例如由导电型相互不同的薄膜晶体管形成。在本实施方式中,第一开关元件由N沟道型的薄膜晶体管形成,第二开关元件由P沟道型的薄膜晶体管形成。第一及第二开关元件可以是顶栅型或底栅型中的任一种。而且,第一及第二开关元件的半导体层例如由多结晶硅(polycrystalline silicon;poly-Si:多晶硅)形成,但也可以由非晶硅、氧化物半导体等形成。
第一检测开关DS1具有第一开关元件DS1a及第二开关元件DS1b。第一开关元件DS1a具有与第一控制线C1电连接的第一电极、与第一信号线S1电连接的第二电极、以及与第一检测电极DE1电连接的第三电极。第二开关元件DS1b具有与第一控制线C1电连接的第一电极、与第一辅助布线A1电连接的第二电极、以及与第一检测电极DE1电连接的第三电极。
在此,在第一开关元件DS1a及第二开关元件DS1b各自中,上述第一电极作为栅极电极发挥作用,第二及第三电极中一方作为源极电极发挥作用,第二及第三电极中另一方作为漏极电极发挥作用。第一开关元件DS1a的第三电极和第二开关元件DS1b的第三电极电连接。需要注意的是,关于这些第一至第三电极的功能,在后述的第二检测开关DS2、第三检测开关DS3及第四检测开关DS4中也是同样。
第二检测开关DS2具有第一开关元件DS2a及第二开关元件DS2b。第一开关元件DS2a具有与第一控制线C1电连接的第一电极、与第二信号线S2电连接的第二电极、以及与第二检测电极DE2电连接的第三电极。第二开关元件DS2b具有与第一控制线C1电连接的第一电极、与第一辅助布线A1电连接的第二电极、以及与第二检测电极DE2电连接的第三电极。
第三检测开关DS3具有第一开关元件DS3a及第二开关元件DS3b。第一开关元件DS3a具有与第二控制线C2电连接的第一电极、与第一信号线S1电连接的第二电极、以及与第三检测电极DE3电连接的第三电极。第二开关元件DS3b具有与第二控制线C2电连接的第一电极、与第一辅助布线A1电连接的第二电极、以及与第三检测电极DE3电连接的第三电极。
第四检测开关DS4具有第一开关元件DS4a及第二开关元件DS4b。第一开关元件DS4a具有与第二控制线C2电连接的第一电极、与第二信号线S2电连接的第二电极、以及与第四检测电极DE4电连接的第三电极。第二开关元件DS4b具有与第二控制线C2电连接的第一电极、与第一辅助布线A1电连接的第二电极、以及与第四检测电极DE4电连接的第三电极。
需要注意的是,检测开关DS与信号线S及辅助布线A的连接关系不仅限于上述的例子。例如,也可以是,各检测开关DS的第一开关元件的第二电极与辅助布线A连接,而各检测开关DS的第二开关元件的第二电极与信号线S连接。
第一控制线C1、第二控制线C2等多条控制线C由上述的控制线驱动电路CD驱动,驱动信号CS从控制线驱动电路CD被供给至各个控制线C。检测开关DS根据驱动信号CS,使第一开关元件及第二开关元件中的任一方成为导通状态,另一方成为截止状态。通过上述方式,检测开关DS被切换为第一连接状态及第二连接状态中的任一状态。
第一信号线S1、第二信号线S2等多条信号线S经由上述多路选择器MU而可通过上述控制模块CM来驱动。在此,控制模块CM切换至第一模式和第二模式中的一模式来控制第一基板SUB1,并进行感测。详细而言,在控制模块CM的第一检测单元DU1进行感测。本实施方式中具有通过上述感测而例如能够检测微细的凹凸图案的特点。例如,上述微细的凹凸图案是指纹(手指表面的凹凸图案)。需要注意的是,有时第一模式被称为自电容(Self-Capacitive Sensing:自电容感应)模式,第二模式被称为互电容(Mutual-CapacitiveSensing:互电容感应)模式。
首先,对基于第一模式的感测进行说明。在这里,例如,假设人的手指表面接触上述覆盖部件,手指表面靠近第一基板SUB1的有效区域AA。
在第一模式中,通过对各个检测电极DE写入写入信号Vw,并从各个检测电极DE中读取读取信号Vr来检测指纹。着眼于第一检测电极DE1,第一检测单元DU1在向第一控制线C1供给驱动信号CS,将第一检测开关DS1切换为了第一连接状态的状态下,经由多路选择器MU、第一信号线S1及第一检测开关DS1(第一开关元件DS1a)向第一检测电极DE1写入写入信号Vw,并经由第一检测开关DS1(第一开关元件DS1a)、第一信号线S1及多路选择器MU从第一检测电极DE1中读取表示写入信号Vw的变化的读取信号Vr。其中利用了当指纹的凸部对着第一检测电极DE1时在第一检测电极DE1产生的耦合电容的值与当指纹的凹部对着第一检测电极DE1时在第一检测电极DE1产生的耦合电容的值不同。
如上所述,通过基于第一模式的感测,能够检测指纹。感测时,如上述那样,公共电极CE能够对检测电极DE进行电屏蔽,因此,能够抑制传感器灵敏度的下降。
进而,在基于第一模式的感测中,对辅助布线A提供电位调整信号Va。例如可以经由辅助布线A向上述公共电极CE供给电位调整信号Va。优选地,电位调整信号Va与写入信号Vw同步,至于相位和振幅则与写入信号Vw相同。为此,在写入信号Vw和电位调整信号Va间,关于切换至高电平的电位的定时、切换至低电平的电位的定时是相同的。需要注意的是,电位调整信号Va的高电平的电位及低电平的电位不受特别限定。例如,当写入信号Vw的振幅(写入信号Vw的高电平的电位和低电平的电位之差)为Vp[V]时,可以使电位调整信号Va的低电平的电位为0[V],并且,可以使电位调整信号Va的高电平的电位为+Vp[V]。此外,可以将向公共电极CE提供上述电位调整信号Va换言之为向公共电极CE提供写入信号Vw的电位的变动量。
例如,能够使通过写入信号Vw将检测电极DE的电位上升3V的定时与通过电位调整信号Va将公共电极CE的电位上升3V的定时一致,并且,能够使通过写入信号Vw将检测电极DE的电位下降3V的定时与通过电位调整信号Va将公共电极CE的电位下降3V的定时一致。
在感测期间,能够抑制写入了写入信号Vw的检测电极DE与公共电极CE的电位差的变动。并且,能够抑制提供了写入信号Vw的信号线S与公共电极CE的电位差的变动。为此,能够进一步抑制传感器灵敏度的下降。
进而,在连接于第一控制线C1的第一检测开关DS1等被切换为第一连接状态的期间,连接于第二控制线C2的第三检测开关DS3、第四检测开关DS4等被切换为第二连接状态,因此,能够对第三检测电极DE3、第四检测电极DE4等供给电位调整信号Va。能够抑制被提供了电位调整信号Va的检测电极DE与公共电极CE的电位差的变动。由于能够减小可与检测电极DE耦合的寄生电容的值,因此,能够进一步抑制传感器灵敏度的下降。
而且,在基于第一模式的感测中,第一检测单元DU1能够调整提供给第一基板SUB1的信号、电源电压。
例如,也可以第一检测单元DU1对上述控制线驱动电路CD供给电源电压,但在感测驱动时,分别在上述电源电压及驱动信号CS上叠加重叠(重畳)信号。而且,也可以第一检测单元DU1对上述多路选择器MU供给控制信号,但在感测驱动时,在上述控制信号上叠加重叠信号。上述重叠信号与写入信号Vw同步,至于相位和振幅则与写入信号Vw相同。
为此,在写入信号Vw与上述重叠信号间,关于切换至高电平的电位的定时、切换至低电平的电位的定时是相同的。需要注意的是,可以将叠加上述重叠信号换言之为叠加写入信号Vw的电位的变动量。
例如,能够使通过写入信号Vw将检测电极DE的电位上升3V的定时与通过驱动信号CS将控制线C的电位上升3V的定时一致,并且,能够使通过写入信号Vw将检测电极DE的电位下降3V的定时与通过驱动信号CS将控制线C的电位下降3V的定时一致。
在感测期间,还能够抑制提供了驱动信号CS的控制线C与公共电极CE之间的电位差的变动。此外,能够抑制控制线驱动电路CD与公共电极CE之间的电位差的变动、或抑制多路选择器MU与公共电极CE之间的电位差的变动。由于能够减小可与公共电极CE耦合的寄生电容的值,甚至能够减小可与检测电极DE耦合的寄生电容的值,因此,能够进一步抑制传感器灵敏度的下降。
接着,对基于第二模式的感测进行说明。在这里,例如也是假设人的手指表面与上述覆盖部件接触,手指表面靠近第一基板SUB1的有效区域AA。
在第二模式中,向位于有效区域AA外侧的未图示的导电部件写入写入信号Vw,使上述导电部件与检测电极DE之间产生传感器信号,并从检测电极DE读取表示传感器信号(例如在检测电极DE产生的静电电容)的变化的读取信号Vr。由此检测指纹。作为上述导电部件,例如可以例示性地举出位于第一基板SUB1的外部并以包围有效区域AA的方式设置成环状的、由金属形成的部件。
在此,同样着眼于第一检测电极DE1,控制模块CM向第一控制线C1提供驱动信号CS,在将第一检测开关DS1切换至了第一连接状态的状态下,向上述导电部件写入写入信号Vw,并经由第一检测开关DS1(第一开关元件DS1a)、第一信号线S1及多路选择器MU从第一检测电极DE1中读取读取信号Vr。
如上所述,通过基于第二模式的感测,能够检测指纹。感测时,如上述那样,公共电极CE能够对检测电极DE进行电屏蔽,因此,能够抑制传感器灵敏度的下降。
进而,在基于第二模式的感测中,能够将公共电极CE切换为电浮动(電気的フローティング)状态。例如,通过将所有的辅助布线A切换为电浮动状态,能够将公共电极CE切换为电浮动状态。由此,例如能够使公共电极CE成为高阻抗(Hi-Z)。
在感测期间,能够抑制检测电极DE与公共电极CE之间的电位差的变动。而且,能够抑制提供了写入信号Vw的信号线S与公共电极CE之间的电位差的变动。由于能够减小可与检测电极DE耦合的寄生电容的值,因此,能够进一步抑制传感器灵敏度的下降。
或者,在基于第二模式的感测中,能够将公共电极CE设定为接地电位(GND)。例如,通过将所有的辅助布线A固定为接地电位,能够将公共电极CE设定为接地电位。即使在这种情况下,也能够减小可与检测电极DE耦合的寄生电容的值,因此,能够进一步抑制传感器灵敏度的下降。
图3是示出图1所示的第一基板SUB1的局部的放大平面图,其是示出图2所示的4个像素和各种布线的平面图。图3中示出了第一控制线C1、第二控制线C2、第一半导体层SC1、第二半导体层SC2、第三半导体层SC3、第四半导体层SC4、第一信号线S1、第二信号线S2、第一辅助布线A1、第一导电层CL1、第二导电层CL2、第三导电层CL3、第四导电层CL4、第一屏蔽电极SH1、第二屏蔽电极SH2、第三屏蔽电极SH3、第四屏蔽电极SH4、第一检测电极DE1、第二检测电极DE2、第三检测电极DE3、第四检测电极DE4等。另外,图3中省略了公共电极CE的图示。
如图3所示,第一控制线C1及第二控制线C2在第一方向X上延伸,并在第二方向Y上位于隔开间隔的位置。在第一控制线C1及第二控制线C2上分别配置有多个分岔部Cb。这些分岔部Cb从第一控制线C1的一侧边缘或第二控制线C2的一侧边缘向第二方向Y突出。本实施方式中,在第一控制线C1在上侧、而第二控制线C2在下侧的X-Y平面视图中,分岔部Cb形成为L字形或将L字左右翻转后的形状。
第一至第四半导体层SC1至SC4在第二方向Y上延伸。第一及第二半导体层SC1及SC2与第一控制线C1在2处交叉,第三及第四半导体层SC3及SC4与第二控制线C2在2处交叉。各个半导体层SC在与控制线C交叉的2个部位具有沟道区域。在此,各个半导体层SC在与控制线C的主线部和分岔部Cb的交叉部分具有沟道区域。需要说明的是,第一检测开关DS1具有第一半导体层SC1,第二检测开关DS2具有第二半导体层SC2,第三检测开关DS3具有第三半导体层SC3,第四检测开关DS4具有第四半导体层SC4。
第一及第二信号线S1及S2在第二方向Y上延伸,并在第一方向X上位于隔开间隔的位置。在第一及第二信号线S1及S2上分别配置有多个分岔部Sb。这些分岔部Sb从第一信号线S1的一侧边缘向第一方向X突出,或者,从第二信号线S2的一侧边缘向第一方向X的反方向突出。例如,第一信号线S1具有:与第一半导体层SC1的一端部相对并连接至该一端部的分岔部Sb1、以及与第三半导体层SC3的一端部相对并连接至该一端部的分岔部Sb3。并且,第二信号线S2具有:与第二半导体层SC2的一端部相对并连接至该一端部的分岔部Sb2、以及与第四半导体层SC4的一端部相对并连接至该一端部的分岔部Sb4。
第一辅助布线A1在第二方向Y上延伸。在第一辅助布线A1上配置有多个分岔部Ab。在第一辅助布线A1的分岔部Ab中,第一分岔部Ab1从第一辅助布线A1的一侧边缘向第一方向X的反方向突出,与第一半导体层SC1的另一端部相对并连接至该另一端部。第二分岔部Ab2从第一辅助布线A1的另一侧边缘向第一方向X突出,与第二半导体层SC2的另一端部相对并连接至该另一端部。第三分岔部Ab3从第一辅助布线A1的一侧边缘向第一方向X的反方向突出,与第三半导体层SC3的另一端部相对并连接至该另一端部。第四分岔部Ab4从第一辅助布线A1的另一侧边缘向第一方向X突出,与第四半导体层SC4的另一端部相对并连接至该另一端部。
第一导电层CL1在第一半导体层SC1的沟道区域之间,与第一半导体层SC1相对,并连接至第一半导体层SC1。第二导电层CL2在第二半导体层SC2的沟道区域之间,与第二半导体层SC2相对,并连接至第二半导体层SC2。第三导电层CL3在第三半导体层SC3的沟道区域之间,与第三半导体层SC3相对,并连接至第三半导体层SC3。第四导电层CL4在第四半导体层SC4的沟道区域之间,与第四半导体层SC4相对,并连接至第四半导体层SC4。
在此,公共电极CE在多处连接于辅助布线A。例如,公共电极CE通过接触孔CHa(CHa1,CHa2,CHa3,CHa4)与第一辅助布线A1的第一分岔部至第四分岔部Ab1至Ab4各自连接。这样,公共电极CE可以按各个像素地连接至辅助布线A,通过这种方式,能够有助于在公共电极CE的整个范围内的公共电极CE的电位均匀化。
第一屏蔽电极至第四屏蔽电极SH1至SH4分别在第二方向Y上延伸,并连接于第一辅助布线A1。在此,第一屏蔽电极至第四屏蔽电极SH1至SH4分别与第一辅助布线A1的分岔部Ab相对,并连接于上述分岔部Ab。第一屏蔽电极SH1与第一信号线S1的局部相对,也与向第一半导体层SC1侧突出的第一信号线S1的分岔部Sb1相对。第二屏蔽电极SH2与第二信号线S2的局部相对,也与向第二半导体层SC2侧突出的第二信号线S2的分岔部Sb2相对。第三屏蔽电极SH3与第一信号线S1的局部相对,也与向第三半导体层SC3侧突出的第一信号线S1的分岔部Sb3相对。第四屏蔽电极SH4与第二信号线S2的局部相对,也与向第四半导体层SC4侧突出的第二信号线S2的分岔部Sb4相对。
第一检测电极至第四检测电极DE1至DE4分别形成为矩形状,并在第一方向X及第二方向Y上配置成矩阵状。
第一检测电极DE1与第一控制线C1、第一半导体层SC1、第一信号线S1、第一辅助布线A1的分岔部Ab1、第一导电层CL1、第一屏蔽电极SH1、第三屏蔽电极SH3等相对,并连接至第一导电层CL1。
第二检测电极DE2与第一控制线C1、第二半导体层SC2、第二信号线S2、第一辅助布线A1的分岔部Ab2、第二导电层CL2、第二屏蔽电极SH2、第四屏蔽电极SH4等相对,并连接至第二导电层CL2。
第三检测电极DE3与第二控制线C2、第三半导体层SC3、第一信号线S1、第一辅助布线A1的分岔部Ab3、第三导电层CL3、第三屏蔽电极SH3等相对,并连接至第三导电层CL3。
第四检测电极DE4与第二控制线C2、第四半导体层SC4、第二信号线S2、第一辅助布线A1的分岔部Ab4、第四导电层CL4、第四屏蔽电极SH4等相对,并连接至第四导电层CL4。
在第一控制线C1在上侧、而第二控制线C2在下侧的X-Y平面视图中,第一辅助布线A1位于左侧的像素与右侧的像素之间。需要注意的是,第一辅助布线A1位于相邻的像素之间。上述的左侧的像素和右侧的像素共用第一辅助布线A1。能够使上述左侧的像素和右侧的像素相对于第一辅助布线A1对称地形成,从而能够有助于像素的高精细化。
图4是沿图3的线IV-IV示出的第一基板SUB1的简要截面图。需要注意的是,图4不仅示出了第一基板SUB1,也示出了覆盖部件CG。
如图4所示,第一控制线C1及第一屏蔽电极SH1形成在第一绝缘基板10的上方。在本实施方式,第一控制线C1及第一屏蔽电极SH1形成于第一绝缘基板10之上,但不仅限于此。例如,第一控制线C1及第一屏蔽电极SH1也可以形成在设置于第一绝缘基板10之上的绝缘膜之上。第一控制线C1及第一屏蔽电极SH1相对于公共电极CE位于与第一检测电极DE1相反的一侧。第一控制线C1及第一屏蔽电极SH1由相同的导电材料形成,例如由金属形成。
第一绝缘膜11形成在第一绝缘基板10、第一控制线C1及第一屏蔽电极SH1之上。第一半导体层SC1形成在第一绝缘膜11之上。第一半导体层SC1具有与第一控制线C1相对的2个沟道区域。第一半导体层SC1相对于公共电极CE位于与第一检测电极DE1相反的一侧。第一半导体层SC1例如由多晶硅形成。第二绝缘膜12形成在第一绝缘膜11及第一半导体层SC1之上。
第一信号线S1、第一导电层CL1及第一辅助布线A1形成在第二绝缘膜12之上。第一信号线S1、第一导电层CL1及第一辅助布线A1相对于公共电极CE位于与第一检测电极DE1相反的一侧。第一信号线S1、第一导电层CL1及第一辅助布线A1由相同的导电材料形成,例如由金属形成。
第一信号线S1位于第一屏蔽电极SH1的上方,并与第一屏蔽电极SH1相对。为此,第一屏蔽电极SH1相对于第一信号线S1位于公共电极CE的相反一侧。而且,第一信号线S1通过形成于第二绝缘膜12的接触孔而连接至第一半导体层SC1的一端部。
可以将公共电极CE配置于第一信号线S1的上方,而将第一屏蔽电极SH1配置于第一信号线S1的下方。通过设置第一屏蔽电极SH1,能够进一步对检测电极DE进行电屏蔽,因此,能够抑制传感器灵敏度的下降。
第一检测单元DU1能够经由第一辅助布线A1向第一屏蔽电极SH1供给电位调整信号Va。由于能够抑制第一屏蔽电极SH1与公共电极CE的电位差的变动,因此,能够进一步抑制传感器灵敏度的下降。
第一导电层CL1通过形成于第二绝缘膜12的接触孔而连接至第一半导体层SC1的沟道区域之间。第一辅助布线A1通过形成于第二绝缘膜12的接触孔而连接至第一半导体层SC1的另一端部。
第三绝缘膜13形成在第二绝缘膜12、第一信号线S1、第一导电层CL1及第一辅助布线A1之上。第三绝缘膜13具有与第一导电层CL1相对且向第一导电层CL1开口的接触孔。
在此,如上所述,第一绝缘基板10是玻璃基板或树脂基板,而不是硅基板。可以利用无机材料形成第一绝缘膜11、第二绝缘膜12及后述的第四绝缘膜14,另一方面,可以利用有机材料形成第三绝缘膜13。有机材料是适于厚膜化的材料,作为有机材料,可以举出丙烯酸树脂等。与利用无机材料的情况相比,利用有机材料能够使第三绝缘膜13形成得更厚,能够降低第三绝缘膜13上方的导电部件(公共电极CE、第一检测电极DE1等)与第三绝缘膜13下方的导电部件(第一屏蔽电极SH1、第一控制线C1、第一信号线S1等)之间的寄生电容。
公共电极CE形成在第三绝缘膜13之上。公共电极CE通过形成于第三绝缘膜13的接触孔CHa1而连接至第一辅助布线A1。公共电极CE具有与第一检测开关DS1相对并包围第三绝缘膜13的接触孔的第一开口OP1。公共电极CE具有多个开口,不仅是具有第一开口OP1。例如,公共电极CE还具有:与第二检测开关DS2相对的第二开口、与第三检测开关DS3相对的第三开口、与第四检测开关DS4相对的第四开口等。
公共电极CE由铟锡氧化物(Indium Tin Oxide:ITO)、铟锌氧化物(Indium ZincOxide:IZO)、氧化锌(Zinc Oxide:ZnO)等透明导电材料形成。但是,用于公共电极CE的材料不仅限于透明的导电材料,也可以利用金属替代透明的导电材料。
第四绝缘膜14形成在第一导电层CL1、第三绝缘膜13及公共电极CE之上。第四绝缘膜14具有与第一导电层CL1相对并向第一导电层CL1开口的接触孔。
第一检测电极DE1形成在第四绝缘膜14之上,并与第一开口OP1相对。第一检测电极DE1通过第一开口OP1及第四绝缘膜14的接触孔而连接至第一导电层CL1。第一检测电极DE1和公共电极CE同样,可以由ITO、IZO、ZnO等透明导电材料形成,但也可以由金属替代透明导电材料而形成。
需要说明的是,传感器SE也可以包括位于第一基板SUB1的上方并与第一基板SUB1相对的覆盖部件CG。覆盖部件CG例如由玻璃基板形成。这种情况下,覆盖部件CG有时也被称为盖玻璃(cover glass)。或者,覆盖部件CG能够利用树脂基板等具有光透过性的基板形成。覆盖部件CG也可以通过粘接层与第一基板SUB1接合。传感器SE的输入面IS是覆盖部件CG的表面。例如,传感器SE能够在手指接触或接近输入面IS时检测该手指的指纹的信息。
图5是示出第一基板SUB1的有效区域AA外侧的局部的放大平面图,其是示出多路选择器MU的电路图。
如图5所示,多路选择器MU具有多个控制开关组CSWG。作为控制开关组CSWG,可以举出第一控制开关组CSWG1、第二控制开关组CSWG2等。控制开关组CSWG分别具有多个控制开关CSW。在本实施方式中,多路选择器MU是1/4多路选择器,控制开关组CSWG具有:第一控制开关CSW1、第二控制开关CSW2、第三控制开关CSW3及第四控制开关CSW4这4个控制开关。
多路选择器MU连接于多条信号线S。而且,多路选择器MU经由多条连接线W1、1根连接线W2、4根控制线W3、W4、W5、W6而连接至控制模块CM。这里,连接线W1的根数是信号线S的根数的1/4。如上所述,信号线S的根数是120根,因此,连接线W1的根数是30根。
各控制开关CSW具有串联连接的两个开关元件。上述两个开关元件例如由导电型彼此不同的薄膜晶体管形成。在本实施方式中,各控制开关CSW由串联连接的P沟道型的薄膜晶体管和N沟道型的薄膜晶体管形成。
第一控制开关CSW1的各个薄膜晶体管的第一电极连接于控制线W3,第二控制开关CSW2的各个薄膜晶体管的第一电极连接于控制线W4,第三控制开关CSW3的各个薄膜晶体管的第一电极连接于控制线W5,第四控制开关CSW4的各个薄膜晶体管的第一电极连接于控制线W6。
控制开关CSW的各个P沟道型的薄膜晶体管的第二电极连接于连接线W2。
第一控制开关组CSWG1的各个N沟道型的薄膜晶体管的第二电极连接于同一连接线W1,第二控制开关组CSWG2的各个N沟道型的薄膜晶体管的第二电极连接于同一连接线W1。
第一控制开关组CSWG1的第一控制开关CSW1的各个薄膜晶体管的第三电极连接于第一信号线S1。第一控制开关组CSWG1的第二控制开关CSW2的各个薄膜晶体管的第三电极连接于第二信号线S2。第一控制开关组CSWG1的第三控制开关CSW3的各个薄膜晶体管的第三电极连接于第三信号线S3。第一控制开关组CSWG1的第四控制开关CSW4的各个薄膜晶体管的第三电极连接于第四信号线S4。
第二控制开关组CSWG2的第一控制开关CSW1的各个薄膜晶体管的第三电极连接于第五信号线S5。第二控制开关组CSWG2的第二控制开关CSW2的各个薄膜晶体管的第三电极连接于第六信号线S6。第二控制开关组CSWG2的第三控制开关CSW3的各个薄膜晶体管的第三电极连接于第七信号线S7。第二控制开关组CSWG2的第四控制开关CSW4的各个薄膜晶体管的第三电极连接于第八信号线S8。
在此,在多路选择器MU的各个薄膜晶体管中,上述第一电极作为栅极电极发挥功能,第二及第三电极中的一方作为源极电极发挥功能,第二及第三电极中的另一方作为漏极电极发挥功能。
从第一检测单元DU1向控制线W3、W4、W5、W6供给控制信号Vcsw1、Vcsw2、Vcsw3、Vcsw4。第一控制开关CSW1根据控制信号Vcsw1而切换为第一切换状态和第二切换状态中任一状态。第二控制开关CSW2根据控制信号Vcsw2而切换为第一切换状态和第二切换状态中任一状态。第三控制开关CSW3根据控制信号Vcsw3而切换为第一切换状态和第二切换状态中任一状态。第四控制开关CSW4根据控制信号Vcsw4而切换为第一切换状态和第二切换状态中任一状态。
在此,上述第一切换状态是电连接连接线W1和信号线S的状态,第二切换状态是电连接连接线W2和信号线S的状态。为此,通过将各个控制开关CSW切换为第一切换状态,从而能够向信号线S供给写入信号Vw、或从检测电极DE读取读取信号Vr。并且,通过将各个控制开关CSW切换为第二切换状态,从而能够向信号线S供给电位调整信号Va。
通过控制根据控制信号Vcsw1、Vcsw2、Vcsw3、Vcsw4将多路选择器MU的各个控制开关CSW切换为第一切换状态和第二切换状态中任一状态的定时、以及根据驱动信号CS将各个检测开关DS切换为第一连接状态和第二连接状态中任一状态的定时,从而能够分时地进行向多个检测电极DE写入写入信号Vw和从多个检测电极DE读取读取信号Vr。
另外,通过利用上述那样的多路选择器MU,从而能够在同一期间向第一信号线S1及第五信号线S5各自供给写入信号Vw,而向第二信号线至第四信号线S2至S4及第六信号线至第八信号线S6至S8各自供给电位调整信号Va。由于能够抑制全部的信号线S与公共电极CE之间的电位差变动,因此能够进一步抑制传感器灵敏度的降低。
需要注意的是,在传感器SE中,可以代替上述多路选择器MU而将以往公知的各种多路选择器(选择电路)用作第二电路。例如,传感器SE能够利用1/3多路选择器。
图6是示出传感器SE的电连接关系的等效电路图。
如图6所示,控制模块CM包括主控制部MC和第一检测单元DU1。主控制部MC是中央处理装置。
主控制部MC向模拟前端AFE发送控制信号Vc,以控制模拟前端AFE的驱动。并且,主控制部MC从模拟前端AFE接收数据信号Vd。作为数据信号Vd,可举出基于读取信号Vr的信号,这种情况下,是将作为模拟信号的读取信号Vr转换为了数字信号的信号。另外,主控制部MC向模拟前端AFE、电路控制信号源CC及电源控制部PC发送同步信号Vs,以实现模拟前端AFE、电路控制信号源CC及电源控制部PC的驱动的同步化。作为同步信号Vs,可举出垂直同步信号TSVD以及水平同步信号TSHD。
模拟前端AFE向多路选择器MU发送电位调整信号Va、写入信号Vw,并从多路选择器MU接收读取信号Vr。例如,读取信号Vr向数字信号的转换在模拟前端AFE进行。另外,模拟前端AFE向电路控制信号源CC及电源控制部PC输入叠加的脉冲信号(检测脉冲)。上述脉冲信号与电位调整信号Va同步,并且,关于相位及振幅,与电位调整信号Va是相同的。
电路控制信号源CC向多路选择器MU供给控制信号Vcsw(Vcsw1、Vcsw2、Vcsw3、Vcsw4),并向控制线驱动电路CD发送复位信号STB、启动脉冲信号STV及时钟信号CKV。
电源控制部PC向控制线驱动电路CD供给高电位的电源电压Vdd和相对低电位的电源电压Vss。
控制线驱动电路CD具有多个移位寄存器SR和与多个移位寄存器SR一对一连接的多个控制开关COS。另外,被供给电源电压Vdd的高电位电源线Wd和被供给电源电压Vss的低电位电源线Ws在控制线驱动电路CD的内部延伸。经由移位寄存器SR依次控制多个控制开关COS,将其切换为电连接高电位电源线Wd和控制线C的状态或电连接低电位电源线Ws和控制线C的状态。在本实施方式中,驱动信号CS是电源电压Vdd或电源电压Vss。
图7是示出传感器SE的检测器DT的电路图。在本实施方式中,检测器DT形成于图6所示的模拟前端AFE。需要注意的是,在模拟前端AFE中形成有多个检测器DT。检测器DT的个数例如和连接线W1的根数相同。这种情况下,检测器DT一对一地连接于连接线W1。
如图7所示,检测器DT具有积分器IN、复位开关RST、开关SW1和开关SW2。积分器IN具有运算放大器AMP和电容器CON。在本例中,电容器CON连接于运算放大器AMP的非反转输入端子和输出端子之间。复位开关RST并联连接于电容器CON。开关SW1连接于信号源和连接线W1之间。开关SW1切换是否从信号源SG经由连接线W1等向检测电极DE供给写入信号Vw。开关SW2连接于连接线W1和运算放大器AMP的非反转输入端子之间。开关SW2切换是否向上述非反转输入端子输入读取信号Vr。
在利用上述那样的检测器DT的情况下,首先,导通开关SW1,并使开关SW2截止,从而经由连接线W1等向检测电极DE写入写入信号Vw。接着,使开关SW1截止后,导通开关SW2,从检测电极DE经由连接线W1等向上述非反转输入端子输入取出的读取信号Vr。积分器IN以时间对输入的电压(读取信号Vr)进行积分。由此,积分器IN能够将与输入的电压成比例的电压作为输出信号Vout输出。然后,通过使复位开关RST截止,从而释放电容器CON的电荷,复位输出信号Vout的值。
接着,对传感器SE的驱动方法进行例示性说明。图8是用于说明本实施方式所涉及的传感器SE的驱动方法的时序图,其是示出F帧期间中的一部分期间和F+1帧期间中的一部分期间的复位信号STB、启动脉冲信号STV、时钟信号CKV、控制信号Vcsw1、Vcsw2、Vcsw3、Vcsw4、垂直同步信号TSVD、水平同步信号TSHD及写入信号Vw的图。
如图8所示,一帧期间(1F)是垂直扫描期间,相当于连续122次的水平扫描期间。各个水平扫描期间(1H)基于时钟信号CKV而规定。各个帧期间基于垂直同步信号TSVD而规定。
在作为第F个的一帧期间的F帧期间的第119次的水平扫描期间中,从第一检测单元DU1向多路选择器MU供给基于水平同步信号TSHD的控制信号Vcsw1、Vcsw2、Vcsw3、Vcsw4。由此,第一控制开关CSW1、第二控制开关CSW2、第三控制开关CSW3及第四控制开关CSW4分时地从第二切换状态切换为第一切换状态(电连接连接线W1和信号线S的状态)。
并且,在该水平扫描期间,从控制线驱动电路CD向第119控制线C119供给导通电平(オンレベル)的驱动信号CS(电源电压Vdd),并向第119控制线C119之外的控制线C供给截止电平(オフレベル)的驱动信号CS(电源电压Vss)。由此,能够分时地进行向第119行的多个像素的检测电极DE写入写入信号Vw、以及从多个检测电极DE读取读取信号Vr。
在F帧期间的第120次的水平扫描期间,也从第一检测单元DU1向多路选择器MU供给控制信号Vcsw1、Vcsw2、Vcsw3、Vcsw4,分时地将第一控制开关CSW1、第二控制开关CSW2、第三控制开关CSW3及第四控制开关CSW4从第二切换状态切换为第一切换状态。
并且,在该水平扫描期间,从控制线驱动电路CD向第120控制线C120供给导通电平的驱动信号CS(电源电压Vdd),并向第120控制线C120之外的控制线C供给截止电平的驱动信号CS(电源电压Vss)。由此,能够分时地进行向第120行(最后一行)的多个像素的检测电极DE写入写入信号Vw、以及从多个检测电极DE读取读取信号Vr。
由此,能够在F帧中进行一帧量的感测。
接着,在F帧期间的第121次的水平扫描期间经过后的第122次的水平扫描期间,基于垂直同步信号TSVD生成启动脉冲信号STV等,并在第122次的水平扫描期间经过后,转移至F+1帧期间。
在作为第F+1个的一帧期间的F+1帧期间的第一次的水平扫描期间,基于控制信号Vcsw1、Vcsw2、Vcsw3、Vcsw4,分时地将第一控制开关CSW1、第二控制开关CSW2、第三控制开关CSW3及第四控制开关CSW4从第二切换状态切换为第一切换状态。
并且,在该水平扫描期间,从控制线驱动电路CD向第一控制线C1供给导通电平的驱动信号CS(电源电压Vdd),并向第一控制线C1之外的控制线C供给截止电平的驱动信号CS(电源电压Vss)。由此,能够分时地进行向第1行的多个像素的检测电极DE写入写入信号Vw、以及从多个检测电极DE读取读取信号Vr。
下文中,也是在每一水平扫描期间(1H)进行向一行的多个像素的检测电极DE写入写入信号Vw、以及从多个检测电极DE读取读取信号Vr。由此,例如,当手指接触或接近了输入面IS时,第一检测单元DU1(控制模块CM)能够检测该手指的指纹的信息。
接着,对第一检测单元DU1提供给第一基板SUB1的各种信号进行说明。如上所述,在本实施方式中,上述各种信号具有特点。图9是用于说明在传感器SE的驱动中利用的各种信号及电压的时序图,其是示出水平同步信号TSHD、写入信号Vw、电位调整信号Va、控制信号Vcsw1(Vcsw)、电源电压Vdd及电源电压Vss的图。需要注意的是,图9所示的各种信号及电压只是例示性地加以示出。
如图9所示,写入信号Vw是脉冲信号,高电平的电位为3V,低电平的电位为0V,振幅为3V。
作为电位调整信号Va,与固定为0V等的定电压相比,优选是与写入信号Vw同步、且关于相位及振幅与写入信号Vw相同的信号。电位调整信号Va的振幅为3V即可。在本例中,电位调整信号Va的高电平的电位为3V,低电平的电位为0V,电位调整信号Va是与写入信号Vw相同的信号,但不限定于此,可进行各种变形。作为其它例子,也可以是电位调整信号Va的高电平的电位为6V,低电平的电位为3V。
在写入信号Vw和电位调整信号Va间,关于切换为高电平的电位的定时、切换为低电平的电位的定时是相同的。在同一时间期间,对写入信号Vw加斜线的面积与对电位调整信号Va加斜线的面积是相同的。即便时间流逝,写入信号Vw的电位与电位调整信号Va的电位之差是一定的,在本实施方式中为0V。
由此,能够抑制供给写入信号Vw或电位调整信号Va的信号线S与公共电极CE间的电位差的变动、以及供给写入信号Vw或电位调整信号Va的检测电极DE与公共电极CE间的电位差的变动。
控制信号Vcsw具有用于将检测开关DS切换为第一切换状态(电连接连接线W1和信号线S的状态)的高电平的电位、以及用于将检测开关DS切换为第二切换状态(电连接连接线W2和信号线S的状态)的低电平的电位。在本实施方式中,控制信号Vcsw的高电平的电位为3V,低电平的电位为-3V。
不过,作为控制信号Vcsw,相比于上述脉冲信号,优选是在上述脉冲信号上叠加了重叠信号的信号。上述重叠信号与写入信号Vw同步,至于相位和振幅则与写入信号Vw相同。控制信号Vcsw中加有斜线的面积的部分叠加于控制信号Vcsw。为此,当重叠信号叠加于控制信号Vcsw的高电平的电位时,控制信号Vcsw的电位最大为6V,当重叠信号叠加于控制信号Vcsw的低电平的电位时,控制信号Vcsw的电位最大为0V。
由此,能够抑制供给控制信号Vcsw的控制线C与公共电极CE的电位差的变动。
电源电压Vdd被供给至控制线驱动电路CD,其具有用于将检测开关DS切换为第一连接状态(电连接了信号线S和检测电极DE的状态)的电位。在本实施方式中,用于将检测开关DS切换为第一连接状态的电源电压Vdd的电位为3V。
不过,作为电源电压Vdd,相比于上述高电位的定电压,优选是在上述定电压上叠加有重叠信号的电压。电源电压Vdd中带有斜线的面积的部分叠加于电源电压Vdd。为此,当将重叠信号叠加于电源电压Vdd的定电压时,电源电压Vdd的电位最大为6V。
由此,能够抑制被供给电源电压Vdd的布线(高电位电源线Wd等)与公共电极CE的电位差的变动。
电源电压Vss被供给至控制线驱动电路CD,其具有用于将检测开关DS切换为第二连接状态(电绝缘信号线S和检测电极DE、并电连接辅助布线A和检测电极DE的状态)的电位。在本实施方式中,用于将检测开关DS切换为第二连接状态的电源电压Vss的电位为-3V。
不过,作为电源电压Vss,相比于上述低电位的定电压,优选是在上述定电压上叠加有重叠信号的电压。电源电压Vss中带有斜线的面积的部分叠加于电源电压Vss。为此,当重叠信号叠加于电源电压Vss的定电压时,电源电压Vdd的电位最大为0V。
由此,能够抑制被供给电源电压Vss的布线(低电位电源线Ws等)与公共电极CE的电位差的变动。
根据上述那样构成的第一实施方式所涉及的传感器SE及传感器SE的驱动方法,传感器SE包括控制线C、信号线S、检测开关DS、公共电极CE、检测电极DE、作为第一电路的控制线驱动电路CD、和作为第二电路的多路选择器MU。公共电极CE位于控制线C、信号线S、检测开关DS、控制线驱动电路CD及多路选择器MU的上方,并与它们相对。公共电极CE不仅形成于有效区域AA,而且还扩展形成至有效区域AA的外侧。检测电极DE位于公共电极CE的上方,并与公共电极CE相对。
公共电极CE不仅是在有效区域AA的内侧,而且还在有效区域AA的外侧也能电屏蔽检测电极DE。即,由于能够不易在检测电极DE产生寄生电容,从而能够抑制传感器灵敏度的降低。
第一检测单元DU1(控制模块CM)能够调整供给至第一基板SUB1的信号、电压。通过控制公共电极CE下方的导电部件(布线等)的电位,从而能够不易在公共电极CE产生寄生电容,能够抑制公共电极CE的电位变动。由此,能够进一步抑制传感器灵敏度的降低。
综上所述,能够得到检测精度优异的传感器SE及传感器SE的驱动方法。
(第二实施方式)
接着,说明第二实施方式所涉及的传感器SE及传感器SE的驱动方法。图10是示出第二实施方式所涉及的传感器SE的四个像素和各种布线的电连接关系的等效电路图。
如图10所示,第二实施方式所涉及的传感器SE未形成有辅助布线A,并且,检测开关DS未形成有第二开关元件(DS1b、DS2b、DS3b、DS4b),在这点与上述第一实施方式所涉及的传感器SE不同。在本实施方式中,屏蔽电极SH既可以设置为电浮动状态,也可以传感器SE未形成有屏蔽电极SH。通过将检测开关DS切换为第二连接状态,从而能够使信号线S和检测电极DE绝缘,能够将检测电极DE切换为电浮动状态。
在本实施方式中,也能够向公共电极CE供给电位调整信号Va。例如,能够经由设置在有效区域AA外侧的布线向公共电极CE供给电位调整信号Va。
需要说明的是,传感器SE的驱动方法与上述第一实施方式所涉及的传感器SE的驱动方法相比,在没有从第一检测单元DU1向信号线S供给电位调整信号Va这点上不同。然而,作为本实施方式所涉及的传感器SE的驱动方法,大体上可适用上述第一实施方式所涉及的传感器SE的驱动法。
根据上述那样构成的第二实施方式所涉及的传感器SE及传感器SE的驱动方法,传感器SE包括控制线C、信号线S、检测开关DS、公共电极CE、检测电极DE、控制线驱动电路CD、和多路选择器MU。为此,在第二实施方式中也能够得到与上述第一实施方式同样的效果。
在感测驱动时,能够将不是写入写入信号Vw的对象的检测电极DE切换为电浮动状态。在这种情况下,也能够不易在公共电极CE上产生寄生电容,能够抑制公共电极CE的电位变动。由此,能够抑制传感器灵敏度的降低。
综上所述,能够得到检测精度优异的传感器SE及传感器SE的驱动方法。
(第三实施方式)
接着,说明第三实施方式所涉及的传感器SE及传感器SE的驱动方法。图11是用于说明第三实施方式所涉及的传感器SE的驱动方法的时序图,其是示出一水平扫描期间(1H)中的时钟信号CKV、控制信号Vcsw1、Vcsw2、Vcsw3、Vcsw4及水平同步信号TSHD的图。需要注意的是,本实施方式所涉及的传感器SE与上述第一实施方式所涉及的传感器SE同样地形成。
如图11所示,在任意的一水平扫描期间(1H)中,通过控制信号Vcsw1、Vcsw2、Vcsw3、Vcsw4,多路选择器MU的多个控制开关CSW各自交替地被多次切换为第一切换状态和第二切换状态,这一点和上述第一实施方式不同。水平同步信号TSHD的脉冲的频率能够使其和第一实施方式相同。此时,一水平扫描期间(1H)的时间期间比上述第一实施方式长。
在一水平扫描期间(1H),能够将同一检测电极DE作为感测对象,多次进行向同一检测电极DE写入写入信号Vw和从上述检测电极DE读取读取信号Vr的组合。从同一检测电极DE读取的读取信号Vr能够在检测器DT进行累计,并作为输出信号Vout输出。
根据上述那样构成的第三实施方式所涉及的传感器SE及传感器SE的驱动方法,传感器SE包括控制线C、信号线S、检测开关DS、公共电极CE、检测电极DE、控制线驱动电路CD、和多路选择器MU。为此,在第三实施方式中也能够得到与上述第一实施方式同样的效果。
在感测驱动时,能够从同一检测电极DE多次累计(積算)读取的读取信号Vr。通过累计多个读取信号Vr,从而与读取单个的读取信号Vr的情况相比,能够提高输出信号Vout的电平。例如,能够增大指纹的凸部与检测电极DE相对时的输出信号Vout的值和指纹的凹部与检测电极DE相对时的输出信号Vout的值之差。由此,能够更加详细地对指纹等被检测部进行感测。
综上所述,能够得到检测精度优异的传感器SE及传感器SE的驱动方法。
(第四实施方式)
接着,说明第四实施方式所涉及的传感器SE及传感器SE的驱动方法。图12是示出第四实施方式所涉及的传感器SE的第一基板SUB1的有效区域AA外侧的局部的放大平面图,其是示出多路选择器MU的电路图。
如图12所示,第四实施方式所涉及的传感器SE中,多路选择器MU还包括多个第五控制开关CSW5、多个第六控制开关CSW6、和两条控制线W7、W8,这点上和上述第一实施方式所涉及的传感器SE不同。
各控制开关组CSWG还具有第五控制开关CSW5。第三控制开关CSW3的第二电极和第四控制开关CSW4的第二电极经由第五控制开关CSW5而连接。第五控制开关CSW5的栅极电极(第一电极)连接于控制线W7。形成第五控制开关CSW5的薄膜晶体管的导电型没有特别的限定,但在本实施方式中,第五控制开关CSW5由P沟道型的薄膜晶体管形成。从第一检测单元DU1向控制线W7供给控制信号Vcsw5。第五控制开关CSW5根据控制信号Vcsw5而切换为导通状态和非导通状态中任一状态。
相邻的控制开关组CSWG经由第六控制开关CSW6而连接。例如,第一控制开关组CSWG1的第四控制开关CSW4的第二电极和第二控制开关组CSWG2的第一控制开关CSW1的第二电极经由第六控制开关CSW6而连接。第六控制开关CSW6的栅极电极(第一电极)连接于控制线W8。形成第六控制开关CSW6的薄膜晶体管的导电型没有特别的限定,但在本实施方式中,第六控制开关CSW6由N沟道型的薄膜晶体管形成。从第一检测单元DU1向控制线W8供给控制信号Vcsw6。第六控制开关CSW6根据控制信号Vcsw6而切换为导通状态和非导通状态中任一状态。
接着,对传感器SE的驱动方法进行说明。
在上述第一实施方式所涉及的传感器SE的驱动方法中,以在感测驱动时的一感测期间,经由一条连接线W1向单个检测电极DE独立写入写入信号Vw,并从上述检测电极DE独立读取读取信号Vr来进行感测的情况为例进行了说明。在第四实施方式中,也能与第一实施方式同样地进行感测。不过,在第四实施方式中,由于将多个第五控制开关CSW5、多个第六控制开关CSW6增加到多路选择器MU中,从而也能够以与第一实施方式不同的方法来进行感测。
接着,对第四实施方式特有的传感器SE的驱动方法进行大致说明。
第四实施方式中,在进行感测的感测驱动时的第一感测期间,经由多路选择器MU、对应的两条信号线S及对应的四个检测开关DS向第m列及第m+1列中位于第n行及第n+1行的四个检测电极DE同时写入写入信号Vw,并从上述四个检测电极DE各自中读取表示写入信号Vw的变化的读取信号Vr,将读取的多个读取信号Vr合(束ねる)为一个信号。通过使用四个检测电极DE,从而能够扩展电极面积,提高电场强度来进行感测。
接下来,在接着上述第一感测期间的第二感测期间,经由多路选择器MU、对应的两条信号线S及对应的四个检测开关DS向第m+1列及第m+2列中位于第n行及第n+1行的四个检测电极DE同时写入写入信号Vw,并从上述四个检测电极DE各自中读取表示写入信号的变化的读取信号Vr,将读取的多个读取信号Vr合为一个信号。即,在第一方向X上,仅错开一列的范围进行感测。
然后,第一检测单元DU1在感测驱动时,结束了以位于第n行及第n+1行的多个检测电极DE为对象的感测后,转移到以位于第n+1行及第n+2行的多个检测电极DE为对象的感测。由于在第二方向Y上也能够仅错开一行的范围来进行感测,因此,能够维持上述第一实施方式的分辨率的水平(レベル)。
接下来,使用图13至图17说明第四实施方式的传感器SE的驱动方法。图13至图17是用于示例性说明第四实施方式所涉及的传感器SE的驱动方法的电路图。需要注意的是,图13至图17中仅示出了第一基板SUB1中说明所需的主要部分。另外,关于检测开关DS,作为切换信号线S和检测电极DE的连接状态的开关来进行说明。关于控制开关CSW,作为切换信号线S和连接线W1的连接状态的开关来进行说明。
如图13所示,以控制模块CM的控制为基础,控制线驱动电路CD对第一控制线C1及第二控制线C2同时供给导通电平的驱动信号CS(电源电压Vdd),并对第一控制线C1及第二控制线C2之外的控制线C供给截止电平的驱动信号CS(电源电压Vss)。由此,第一行和第二行的检测开关DS为导通状态。另外,在多路选择器MU中,第一控制开关CSW1及第二控制开关CSW2为导通状态,第三控制开关CSW3及第四控制开关CSW4为非导通状态。关于第六控制开关CSW6,也为非导通状态。
由此,第一行和第二行的检测电极DE中,加有斜线的四个彼此相邻的检测电极DE成为电绑定(束ねる)的状态。写入信号Vw被供给至第一信号线至第八信号线S1至S8中的第一信号线S1、第二信号线S2、第五信号线S5及第六信号线S6。由此,能够经由一根连接线W1分别对绑定(组合)的四个检测电极DE一并进行写入信号Vw的写入和读取信号Vr的读取。
如图14所示,在接着的感测期间,第一行和第二行的检测开关DS成为导通状态。另外,在多路选择器MU中,第二控制开关CSW2及第三控制开关CSW3为导通状态,第一控制开关CSW1及第四控制开关CSW4为非导通状态。关于第六控制开关CSW6,也为非导通状态。
由此,第一行和第二行的检测电极DE中,加有斜线的四个彼此相邻的检测电极DE成为电绑定(组合)的状态。与图13比较可知,绑定的四个检测电极DE错开一列。写入信号Vw被供给至第一信号线至第八信号线S1至S8中的第二信号线S2、第三信号线S3、第六信号线S6及第七信号线S7。由此,能够经由一根连接线W1分别对绑定的四个检测电极DE一并进行写入信号Vw的写入和读取信号Vr的读取。
如图15所示,在接着的感测期间,第一行和第二行的检测开关DS成为导通状态。另外,在多路选择器MU中,第三控制开关CSW3及第四控制开关CSW4为导通状态,第一控制开关CSW1及第二控制开关CSW2为非导通状态。至于第五控制开关CSW5,为导通状态,至于第六控制开关CSW6,为非导通状态。
由此,第一行和第二行的检测电极DE中,加有斜线的四个彼此相邻的检测电极DE成为电绑定的状态。与图14比较可知,绑定的四个检测电极DE进一步地错开一列。写入信号Vw被供给至第一信号线至第八信号线S1至S8中的第三信号线S3、第四信号线S4、第七信号线S7及第八信号线S8。由此,能够经由一根连接线W1分别对绑定的四个检测电极DE一并进行写入信号Vw的写入和读取信号Vr的读取。
如图16所示,在接着的感测期间中,第一行和第二行的检测开关DS成为导通状态。另外,在多路选择器MU中,第四控制开关CSW4及第一控制开关CSW1为导通状态,第二控制开关CSW2及第三控制开关CSW3为非导通状态。至于第五控制开关CSW5,为非导通状态,至于第六控制开关CSW6,为导通状态。
由此,第一行和第二行的检测电极DE中,加有斜线的两个或四个彼此相邻的检测电极DE成为电绑定的状态。与图15比较可知,绑定的四个检测电极DE进一步地错开一列。写入信号Vw被供给至第一信号线至第八信号线S1至S8中的第一信号线S1、第四信号线S4、第五信号线S5及第八信号线S8。由此,能够经由一根连接线W1分别对绑定的两个或四个检测电极DE一并进行写入信号Vw的写入和读取信号Vr的读取。
于是,第一检测单元DU1结束以位于第一行和第二行的多个检测电极DE为对象的感测。然后,第一检测单元DU1转移到以位于第二行和第三行的多个检测电极DE为对象的感测。
如图17所示,在控制模块CM的控制的基础上,控制线驱动电路CD对第二控制线C2及第三控制线C3同时供给导通电平的驱动信号CS(电源电压Vdd),并对第二控制线C2及第三控制线C3之外的控制线C供给截止电平的驱动信号CS(电源电压Vss)。由此,第二行和第三行的检测开关DS成为导通状态。另外,在多路选择器MU中,第一控制开关CSW1及第二控制开关CSW2为导通状态,第三控制开关CSW3及第四控制开关CSW4为非导通状态。至于第六控制开关CSW6,也为非导通状态。
由此,第二行和第三行的检测电极DE中,加有斜线的四个彼此相邻的检测电极DE成为电绑定的状态。写入信号Vw被供给至第一信号线至第八信号线S1至S8中的第一信号线S1、第二信号线S2、第五信号线S5及第六信号线S6。由此,能够经由一根连接线W1分别对绑定的四个检测电极DE一并进行写入信号Vw的写入和读取信号Vr的读取。
于是,在第二行和第三行的感测中,也能够边错开一列边绑定检测电极DE来进行感测。在第二方向Y上也是仅错开一行的范围来进行感测。
根据如上所述构成的第四实施方式所涉及的传感器SE及传感器SE的驱动方法,传感器SE包括控制线C、信号线S、检测开关DS、公共电极CE、检测电极DE、控制线驱动电路CD、和多路选择器MU。为此,在第四实施方式中也能够得到与上述第一实施方式同样的效果。
在感测驱动时,第一检测单元DU1能够对绑定的四个(或两个)检测电极DE一并进行写入信号Vw的写入和读取信号Vr的读取。为此,能够扩展电极面积并提高电场强度来进行感测。
另外,这时,能够在第一方向X上仅错开一列的范围来进行感测,并且,在第二方向Y上也能够仅错开一行的范围来进行感测。为此,能够抑制或防止感测的分辨率的降低。
进而,在第四实施方式中,与上述第三实施方式同样,也可以第一检测单元DU1调整第一基板SUB1的驱动,并对读取信号Vr进行累计。由此,能够更加详细地感测指纹等被检测部。
需要注意的是,将多个检测电极DE绑定、错开时,也可以将彼此相邻的三行及彼此相邻的三列的共九个检测电极DE绑定,并逐列错开、逐行错开。或者,也可以将彼此相邻的四行及彼此相邻的四列的共十六个检测电极DE绑定,并逐列错开、逐行错开。
综上所述,能够得到检测精度优异的传感器SE及传感器SE的驱动方法。
(第五实施方式)
接着,说明第五实施方式所涉及的液晶显示装置。需要注意的是,在本实施方式中,液晶显示装置是带传感器的液晶显示装置。图18是示出第五实施方式所涉及的液晶显示装置的构成的立体图。
如图18所示,液晶显示装置DSP包括有源矩阵型的液晶显示面板PNL、驱动液晶显示面板PNL的驱动IC IC1、对液晶显示面板PNL进行照明的背光单元BL、控制模块CM、柔性布线基板FPC1、FPC3等。
液晶显示面板PNL包括:平板状的第一基板SUB1、与第一基板SUB1相对配置的平板状的第二基板SUB2、以及夹持于第一基板SUB1与第二基板SUB2之间的液晶层。需要注意的是,在本实施方式中,能够分别将第一基板SUB1换称为阵列基板、将第二基板SUB2换称为相对基板。
作为第一基板SUB1,可适用上述实施方式所涉及的第一基板SUB1。不过,在本实施方式中,第一基板SUB1由于被应用于液晶显示面板PNL,因此可根据需要进行变形。例如,第一基板SUB1也可以在与液晶层接触的表面包括取向膜。此外,存在构成第一基板SUB1的部件的功能与上述实施方式不同的情况。例如,上述部件中,检测电极DE还作为像素电极发挥功能,检测开关DS还作为像素开关发挥功能。信号线S还具有经由检测开关DS向检测电极DE传送图像信号(例如影像信号)的功能。
需要注意的是,在本说明书中,下面有时会分别将检测电极DE换称为像素电极(PE)、将检测开关DS换称为像素开关(PSW)、将控制线C换称为扫描线(G)、将控制线驱动电路CD换称为扫描线驱动电路(GD)。
液晶显示面板PNL包括显示图像的显示区域DA。显示区域DA相当于上述实施方式的有效区域AA。该液晶显示面板PNL是具有通过选择性地透过来自背光单元BL的背光来显示图像的透过显示功能的透过型。此外,除透过显示功能之外,液晶显示面板PNL也可以是具有通过选择性地反射外部光来显示图像的反射显示功能的半透过型。
如图19所示,液晶显示面板PNL具有与FFS模式等主要利用大致平行于基板主面的横电场的IPS(In-Plane Switching:面内转换)模式对应的构成。需要注意的是,此处的基板主面是指与由第一方向X和第二方向Y限定的X-Y平面平行的面。在本实施方式中,第一基板SUB1上包括像素电极PE和公共电极CE二者。为了形成上述横电场,例如,各个像素电极PE在与公共电极CE相对的位置具有狭缝SL。在图示的例子中,像素电极PE连接于具有第一开关元件PSW1a及第二开关元件PSW1b的第一像素开关PSW1。
为此,能够原样使用通常所知的TFT液晶工艺形成液晶显示面板PNL。
如图18所示,背光单元BL配置在第一基板SUB1的背面侧。作为这样的背光单元BL,可适用各种方式,并且,利用发光二极管(LED)作为光源的背光单元等是可适用的,省略关于详细结构的说明。需要注意的是,在液晶显示面板PNL是仅具有反射显示功能的反射型的情况下,省略背光单元BL。
液晶显示装置DSP也可以包括上述覆盖部件CG。例如,能够在液晶显示面板PNL的显示图像的画面侧的外表面上方设置覆盖部件CG。在此,上述外表面是第二基板SUB2的与第一基板SUB1相对的面的相反一侧的面,其包括显示图像的显示面。
作为第一驱动部的驱动IC IC1搭载在液晶显示面板PNL的第一基板SUB1上。驱动IC IC1连接于上述多路选择器MU、扫描线驱动电路。公共电极CE没有与驱动IC IC1相对,但其扩展形成于显示区域DA的外侧,与多路选择器MU、扫描线驱动电路相对。柔性布线基板FPC1连接液晶显示面板PNL和控制模块CM。控制模块CM向驱动IC IC1供给信号、电压。柔性布线基板FPC3连接背光单元BL和控制模块CM。
接着,说明第五实施方式所涉及的液晶显示装置DSP的驱动方法。
在第五实施方式中,液晶显示面板DSP能够进行显示图像的显示驱动和进行感测的感测驱动。
在显示驱动时,公共电极驱动电路能够对公共电极CE供给公共驱动信号。公共电极驱动电路例如能够形成于驱动IC IC1。作为公共驱动信号(公共电压),能够例示性举出0V等定电压。另一方面,能够通过驱动IC IC1、多路选择器MU、扫描线驱动电路等向像素电极供给图像信号。
另一方面,感测驱动能够在进行显示驱动的显示期间间的消隐期间设置感测期间。作为上述消隐期间,可举出水平消隐期间、垂直消隐期间。第一检测单元DU1在进行感测的感测驱动时,将位于显示区域DA中的一部分区域的多个像素电极设定为感测的对象。在本实施方式中,预先将位于显示区域DA中的感测区域SA的多个像素电极设定为感测的对象。由此,在感测区域SA的范围内进行感测即可,不需要在显示区域DA的整个区域进行感测。例如,能够实现感测涉及的时间期间的缩短。并且,能够抑制感测区域SA外侧的显示品质的降低。
第一检测单元DU1经由多路选择器MU、对应的信号线S及对应的像素开关,向位于感测区域SA的多个像素电极各自写入写入信号Vw,并从多个像素电极各自中读取表示写入信号的变化的读取信号Vr。由此,能够对被检测部进行感测。这样的感测优选检测指纹的情况等。
本实施方式中,同样地,在感测期间,向公共电极CE供给电位调整信号Va能够抑制传感器灵敏度的降低,因而优选。
或者,也可以不是由单个电极形成公共电极CE,而是在感测区域SA和感测区域SA之外的区域通过隔开电绝缘距离而设置的多个电极来形成公共电极CE。由此,能向感测区域SA的电极(公共电极CE)供给电位调整信号Va,向感测区域SA之外的区域的电极(公共电极CE)供给公共驱动信号。由此,能够在抑制传感器灵敏度降低的同时,抑制感测区域SA外侧的显示品质的降低。
根据上述那样构成的第五实施方式所涉及的带传感器的液晶显示装置DSP及带传感器的液晶显示装置DSP的驱动方法,液晶显示装置DSP与上述实施方式所涉及的传感器SE同样地包括扫描线、信号线S、像素开关、公共电极CE、像素电极、扫描线驱动电路、和多路选择器MU。为此,在第五实施方式中也能够得到和上述第一实施方式相同的效果。
并且,为了显示图像而使用的布线、电极、开关、电路等也能够用于感测。为此,能够抑制对液晶显示装置DSP增加用于进行感测的部件。
需要说明的是,在上述第五实施方式中,也可以切换为第一模式(自电容模式)和第二模式(互电容模式)中任一模式来进行感测。
综上所述,能够得到检测精度优异的带传感器的液晶显示装置DSP及带传感器的液晶显示装置DSP的驱动方法。
(第六实施方式)
接着,说明第六实施方式所涉及的液晶显示装置DSP。需要注意的是,在本实施方式中,液晶显示装置是带传感器的液晶显示装置。
在上述第五实施方式中,进行显示驱动和感测驱动,在感测驱动中,将作为感测对象的区域指定为显示区域DA的一部分。相对于此,在第六实施方式中,进行显示驱动和感测驱动,进而进行用于确定被检测部的位置的位置检测驱动。由此,能够在位置检测驱动中确定了被检测部所在的区域之后,通过感测驱动对确定的区域进行感测。例如,能在位置检测驱动中确定被检测部所在的区域,并在感测驱动中检测被检测部的凹凸图案。
在被检测部的位置的确定中利用位于液晶显示面板PNL的显示区域DA的位置检测传感器PSE。位置检测传感器PSE与检测被检测部的凹凸图案的传感器不同。位置检测传感器PSE上连接有第二检测单元DU2。第二检测单元DU2在检测被检测部的位置信息的位置检测驱动时驱动位置检测传感器PSE,以检测上述被检测部的位置信息。通过与第一检测单元DU1不同的第二检测单元DU2驱动位置检测传感器PSE。第一检测单元DU1在检测被检测部的凹凸图案的感测驱动时,根据上述位置信息,将被检测部所位于的区域的多个像素电极设定为感测对象。
作为用于确定被检测部的位置的位置检测传感器PSE的电极,能够从液晶显示装置DSP的电极中的各种电极进行选择。
例如,能够选择公共电极CE作为位置检测传感器PSE的电极。这种情况下,公共电极CE由多个电极形成。例如,上述多个电极配置为矩阵状。第二检测单元DU2向各个上述电极写入第一信号Wr,并从各个上述电极中读取表示上述第一信号的变化的第二信号Re。如上所述,能够在自电容模式下检测被检测部的位置信息。
或者,能够选择附加于液晶显示装置DSP的多个位置检测电极Rx作为位置检测传感器PSE的电极。例如,上述多个位置检测电极Rx配置为矩阵状。第二检测单元DU2向各个位置检测电极Rx写入第一信号Wr,并从各个位置检测电极Rx中读取表示上述第一信号的变化的第二信号Re。如上所述,能够在自电容模式下检测被检测部的位置信息。
或者,能够选择公共电极CE和附加于液晶显示装置DSP的多个位置检测电极Rx的组合来作为位置检测传感器PSE的电极。例如,上述多个位置检测电极Rx和公共电极CE的多个电极交叉设置。第二检测单元DU2向公共电极CE的各个电极写入第一信号Wr,并从各个位置检测电极Rx读取第二信号Re。如上所述,能够在互电容模式下检测被检测部的位置信息。
以下,在本实施方式中,选择公共电极CE和多个位置检测电极Rx的组合作为位置检测传感器PSE的电极来说明在互电容模式下检测被检测部的位置信息。
首先,说明第六实施方式所涉及的液晶显示装置的构成。图20是示出第六实施方式所涉及的带传感器的液晶显示装置DSP的构成的立体图。
如图20所示,液晶显示装置DSP包括有源矩阵型的液晶显示面板PNL、驱动液晶显示面板PNL的驱动IC IC1、静电电容型的位置检测传感器PSE、驱动位置检测传感器PSE的驱动IC IC2、背光单元BL、控制模块CM、柔性布线基板FPC1、FPC2、FPC3等。在本实施方式中,驱动IC IC1和驱动IC IC2形成第二检测单元DU2。液晶显示面板PNL包括第一基板SUB1、第二基板SUB2和液晶层。
作为第一驱动部的驱动IC IC1搭载于液晶显示面板PNL的第一基板SUB1上。柔性布线基板FPC1连接液晶显示面板PNL和控制模块CM。柔性布线基板FPC2连接位置检测传感器PSE中的位置检测电极Rx和控制模块CM。作为第二驱动部的驱动IC IC2搭载于柔性布线基板FPC2上。
驱动IC IC1及驱动IC IC2经由柔性布线基板FPC2等而连接。例如,在柔性布线基板FPC2具有连接于第一基板SUB1上的分岔部FPCB的情况下,驱动IC IC1及驱动IC IC2也可以经由分岔部FPCB及第一基板SUB1上的布线而连接。另外,驱动IC IC1及驱动IC IC2也可以经由柔性布线基板FPC1及FPC2而连接。
驱动IC IC2能够将通知位置检测传感器PSE的驱动时期的定时信号提供给驱动ICIC1。或者,驱动IC IC1能够将通知后述的公共电极CE的驱动时期的定时信号提供给到驱动IC IC2。或者,控制模块CM能够向驱动IC IC1及IC2供给定时信号。通过上述定时信号,能够实现驱动IC IC1的驱动和驱动IC IC2的驱动的同步化。
接着,说明进行位置检测的位置检测驱动时的动作,该位置检测用于检测被检测部接触或接近上述液晶显示装置DSP的画面。即,从公共电极驱动电路对公共电极CE供给位置检测传感器驱动信号。在这样的状态下,通过位置检测传感器PSE接收来自公共电极CE的传感器信号,从而进行位置检测。
在此,参照图21说明位置检测的一个例子的原理。
如图21所示,位置检测传感器PSE包括多个位置检测电极Rx和公共电极CE。公共电极CE包括多个分割电极CEa。位置检测电极Rx至少位于显示区域DA。设置位置检测电极Rx的部位没有特别的限定,但位置检测电极Rx能够设置于第二基板SUB2、覆盖部件CG。这种情况下,由于通过细线形成位置检测电极Rx、或者形成为网眼状,从而能够在位置检测电极Rx间、位置检测电极Rx的内部形成间隙。于是,通过上述间隙,被检测部和像素电极能够静电电容耦合。在分割电极CEa与位置检测电极Rx之间存在电容Cc。即,位置检测电极Rx与分割电极CEa(公共电极CE)静电电容耦合。依次以规定的周期向分割电极CEa各自供给脉冲状的第一信号(传感器驱动信号)Wr。在本例中,假设用户的手指接近特定的位置检测电极Rx和分割电极CEa交叉的位置而存在。通过接近位置检测电极Rx的用户的手指产生电容Cx。当向分割电极CEa供给了脉冲状的第一信号Wr时,从特定的位置检测电极Rx得到电平比从其它位置检测电极得到的脉冲低的脉冲状的第二信号(传感器输出值)Re。经由导线得到第二信号Re。即,检测显示区域DA中的利用者的手指的位置信息、即输入位置信息时,驱动IC IC1(公共电极驱动电路)对公共电极CE(分割电极CEa)供给第一信号Wr,在公共电极CE和位置检测电极Rx间产生传感器信号。驱动IC IC2连接于位置检测电极Rx而读取表示上述传感器信号(例如在位置检测电极Rx上产生的静电电容)的变化的第二信号Re。
驱动IC IC2或控制模块CM基于将第一信号Wr供给至分割电极CEa的定时和来自各位置检测电极Rx的第二信号Re,能够检测在位置检测传感器PSE的X-Y平面内的手指的二维位置信息。并且,上述电容Cx在手指接近位置检测电极Rx时和远离时是不同的。为此,第二信号Re的电平也在手指接近位置检测电极Rx时和远离时是不同的。因此,在驱动IC IC2或控制模块CM中,也能够基于第二信号Re的电平检测手指对于位置检测传感器PSE的接近程度(与第一方向X及第二方向Y正交的第三方向Z的距离)。
如上所述,第二检测单元DU2在检测手指的位置信息的位置检测驱动时驱动位置检测传感器PSE,从而检出手指的位置信息。需要注意的是,在位置检测驱动时将像素电极切换为电浮动状态。
接着,第一检测单元DU1在检测手指的指纹的感测驱动时,基于上述位置信息,将手指所在区域的多个像素电极设定为感测对象。第一检测单元DU1经由多路选择器MU、对应的信号线S及对应的像素开关,向上述对象的多个像素电极各自写入写入信号Vw,并从上述多个像素电极各自中读取表示写入信号的变化的读取信号Vr。第一检测单元DU1向公共电极CE供给与上述写入信号Vr同步、至于相位和振幅则与写入信号Vr相同的电位调整信号Va。
根据上述那样构成的第六实施方式所涉及的带传感器的液晶显示装置DSP及带传感器的液晶显示装置DSP的驱动方法,液晶显示装置DSP与上述实施方式所涉及的传感器SE同样地包括扫描线、信号线S、像素开关、公共电极CE、像素电极、扫描线驱动电路、和多路选择器MU。为此,在第六实施方式中,能够得到和上述第一实施方式相同的效果。
液晶显示装置DSP还包括位置检测传感器PSE和第二检测单元DU2。由此,由于无需以像素的精细度对显示区域DA的整个区域进行细微的感测,从而能够缩短感测所需的时间期间。
需要注意的是,在本实施方式中,也能够绑定多个检测电极DE、错开来检测指纹。进而,在本实施方式中,也可以绑定多个检测电极DE、错开来检测手指的位置信息。这种情况下,能够省略对液晶显示装置DSP增加位置检测电极Rx、第二检测单元DU2等。
综上所述,能够得到检测精度优异的带传感器的液晶显示装置DSP及带传感器的液晶显示装置DSP的驱动方法。
(第七实施方式)
接着,说明第七实施方式所涉及的液晶显示装置DSP。需要注意的是,在本实施方式中,液晶显示装置是带传感器的液晶显示装置。
如图22所示,感测区域SA与第五实施方式(图18)不同,其位于显示区域DA的外侧。能够独立地进行显示区域DA中的显示驱动和感测区域SA中的感测驱动。另外,与在显示区域DA的一部分设定感测区域SA的情况相比,能够抑制显示区域DA中的显示品质的降低。
形成第一基板SUB1时,可使用同一制造过程(製造プロセス)形成显示区域DA和感测区域SA。参照上述图4及图19进行说明的话,例如能够将显示区域DA中的像素电极PE和感测区域SA中的检测电极DE设于同层。在此,像素电极PE和检测电极DE设置在第四绝缘膜14之上。
需要说明的是,在上述第七实施方式中,也能够切换为第一模式(自电容模式)和第二模式(互电容模式)中一方来进行感测。
综上所述,在第七实施方式中,能够得到检测精度优异的带传感器的液晶显示装置DSP及带传感器的液晶显示装置DSP的驱动方法。
(第八实施方式)
接着,说明第八实施方式所涉及的液晶显示装置DSP。需要说明的是,在本实施方式中,液晶显示装置是带传感器的液晶显示装置。
如图23所示,在显示区域DA中,多个像素PX排列为矩阵状。这些像素PX被连接于扫描线驱动电路GD的多条扫描线G和连接于多路选择器MU的多条信号线S包围。
在显示区域DA的局部设定有感测区域SA。感测区域SA的内部与图1所示的有效区域AA的内部同样地构成。为此,在本实施方式中,也能够将像素电极PE和检测电极DE设于同层。
综上所述,在第八实施方式中,能够得到检测精度优异的带传感器的液晶显示装置DSP及带传感器的液晶显示装置DSP的驱动方法。
虽然说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式只是作为示例而提出的,并非旨在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其它各种方式进行实施,能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中,同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。可根据需要组合多个实施方式。
例如,多路选择器MU也可以如图24所示这样构成。与图5所示的多路选择器MU相比,图24所示的变形例的多路选择器MU在各个控制开关CSW以单个的N沟道型的薄膜晶体管形成这一点、和没有形成连接线W2这一点上是不同的。各个控制开关CSW被切换为电连接连接线W1和信号线S的状态以及将信号线S切换为电浮动状态的状态中的任一方状态。
驱动IC IC1及驱动IC IC2也可以一体形成。即,驱动IC IC1及驱动IC IC2也可以集成为单一的驱动IC。
作为上述电路、驱动IC、控制模块等控制部,不限于控制线驱动电路CD(扫描线驱动电路)、多路选择器MU、控制模块CM、驱动IC IC1、IC2,其可以进行各种变形,只要能够电气控制第一基板SUB1(液晶显示面板PNL)、位置检测电极Rx(位置检测传感器PSE)即可。
在上述实施方式中,作为显示装置,以液晶显示装置为例进行了披露。但是,上述实施方式可适用于有机EL(electroluminescent:电致发光)显示装置、其它的自发光型显示装置、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,毋庸置疑,上述实施方式没有特别限定地能够适用于从中小型的显示装置到大型的显示装置。
Claims (33)
1.一种传感器,包括:
第一控制线;
第一信号线;
第一辅助布线;
第一检测电极;
第一检测开关,连接于所述第一检测电极、所述第一控制线及所述第一信号线;
第二检测开关,连接于所述第一检测电极、所述第一控制线及所述第一辅助布线;
第一电路,连接于所述第一控制线,并向所述第一控制线供给驱动信号,所述驱动信号将所述第一检测开关和所述第二检测开关切换为第一连接状态和第二连接状态中任一状态;以及
第二电路,连接于所述第一信号线和所述第一辅助布线,
在所述第一连接状态下,所述第一检测电极电连接于所述第一信号线,而与所述第一辅助布线电绝缘,
在所述第二连接状态下,所述第一检测电极电连接于所述第一辅助布线,而与所述第一信号线电绝缘。
2.根据权利要求1所述的传感器,其中,
所述第二电路在所述第一连接状态下,经由所述第一信号线和所述第一检测开关向所述第一检测电极写入写入信号,并从所述第一检测电极读取表示所述写入信号的变化的读取信号,并且,向所述第一辅助布线供给电位调整信号,
在进行感测的感测驱动时,所述电位调整信号与所述写入信号同步,至于相位和振幅则与所述写入信号相同。
3.根据权利要求2所述的传感器,其中,
所述传感器还包括第一检测单元,所述第一检测单元对所述第一电路供给电源电压,
在所述感测驱动时,分别在所述驱动信号和所述电源电压上叠加重叠信号,
所述重叠信号与所述写入信号同步,至于相位和振幅则与所述写入信号相同。
4.根据权利要求2所述的传感器,其中,
所述传感器还包括第一检测单元,所述第一检测单元对所述第二电路供给控制信号,
在所述感测驱动时,在所述控制信号上叠加重叠信号,
所述重叠信号与所述写入信号同步,至于相位和振幅则与所述写入信号相同。
5.根据权利要求2所述的传感器,其中,
所述传感器还包括屏蔽电极,所述屏蔽电极与所述第一信号线相对,并连接于所述第一辅助布线,
所述第一辅助布线电连接于所述第二电路,
所述第二电路经由所述第一辅助布线还向所述屏蔽电极供给所述电位调整信号。
6.根据权利要求2所述的传感器,其中,所述传感器还包括:
第二信号线,连接于所述第二电路;
第二检测电极;
第三检测开关,连接于所述第二检测电极、所述第一控制线及所述第二信号线;
第四检测开关,连接于所述第二检测电极、所述第一控制线及所述第一辅助布线;以及
第一检测单元,向所述第二电路供给控制信号,
所述第二电路具有:
第一控制开关,被切换为向所述第一信号线供给所述写入信号的第一切换状态和向所述第一信号线供给所述电位调整信号的第二切换状态中任一状态;以及
第二控制开关,被切换为向所述第二信号线供给所述写入信号的第一切换状态和向所述第二信号线供给所述电位调整信号的第二切换状态中任一状态,
所述第二电路在所述感测驱动时的一感测期间,
通过所述控制信号将所述第一控制开关切换为所述第一切换状态,而将所述第二控制开关切换为所述第一切换状态,通过所述驱动信号将所述第一检测开关和所述第二检测开关切换为所述第一连接状态,并通过所述驱动信号将所述第三检测开关和所述第四检测开关切换为所述第一连接状态,
从而经由所述第一控制开关、所述第一信号线及所述第一检测开关向所述第一检测电极写入所述写入信号,并从所述第一检测电极读取表示所述写入信号的变化的所述读取信号,并且,
经由所述第二控制开关、所述第二信号线及所述第二检测开关向所述第二检测电极写入所述写入信号,并从所述第二检测电极读取表示所述写入信号的变化的所述读取信号。
7.根据权利要求2所述的传感器,其中,所述传感器还包括:
第二控制线,连接于所述第一电路;
第三检测电极;
第五检测开关,连接于所述第三检测电极、所述第二控制线及所述第一信号线;以及
第六检测开关,连接于所述第三检测电极、所述第二控制线及所述第一辅助布线,
所述第一辅助布线电连接于所述第二电路,
所述第一电路向所述第二控制线供给所述驱动信号,
所述第一检测开关和所述第二检测开关在所述第一连接状态下电连接所述第一信号线和所述第一检测电极,在所述第二连接状态下则电连接所述第一辅助布线和所述第一检测电极,
所述第五检测开关和所述第六检测开关根据所述驱动信号切换为电连接所述第一信号线和所述第三检测电极的所述第一连接状态和电连接所述第一辅助布线和所述第三检测电极的所述第二连接状态中任一状态,
所述第一电路在所述感测驱动时的一感测期间,
通过所述驱动信号,将所述第一检测开关和所述第二检测开关切换为所述第一连接状态,并将所述第五检测开关和所述第六检测开关切换为所述第二连接状态,
从而经由所述第一信号线及所述第一检测开关向所述第一检测电极写入所述写入信号,并从所述第一检测电极读取表示所述写入信号的变化的所述读取信号,并且,
经由所述第一辅助布线和所述第六检测开关向所述第三检测电极供给所述电位调整信号。
8.根据权利要求1所述的传感器,其中,
所述传感器还包括公共电极,所述公共电极位于所述第一检测电极的下方,且位于所述第一控制线、所述第一信号线及所述第一检测开关的上方。
9.一种带传感器的显示装置,包括显示面板,所述显示面板包括:
第一控制线;
具有第一信号线的多条信号线;
具有辅助布线的多条辅助布线;
第一检测电极;
第一检测开关,连接于所述第一检测电极、所述第一控制线及所述第一信号线;
第二检测开关,连接于所述第一检测电极、所述第一控制线及所述辅助布线;
第一电路,配置于显示区域的外侧,连接于所述第一控制线,并向所述第一控制线供给驱动信号,所述驱动信号将所述第一检测开关和所述第二检测开关切换为第一连接状态和第二连接状态中任一状态;以及
第二电路,配置于所述显示区域的外侧,并连接于所述多条信号线和所述多条辅助布线,
在所述第一连接状态下,所述第一检测电极电连接于对应的信号线,而与对应的辅助布线电绝缘,
在所述第二连接状态下,所述第一检测电极电连接于所述对应的辅助布线,而与所述对应的信号线电绝缘。
10.根据权利要求9所述的带传感器的显示装置,其中,
所述显示面板还包括:
多个像素电极;以及
公共电极,与所述多个像素电极相对,在显示期间,在各个所述像素电极与所述公共电极之间产生电场,
所述第一检测电极与所述多个像素电极设置于同层。
11.根据权利要求9所述的带传感器的显示装置,其中,
所述第二电路在感测期间,
经由所述第一信号线和所述第一检测开关向所述第一检测电极写入写入信号,并从所述第一检测电极读取表示所述写入信号的变化的读取信号,并且,
供给与所述写入信号同步、至于相位和振幅则与所述写入信号相同的电位调整信号。
12.根据权利要求9所述的带传感器的显示装置,其中,所述带传感器的显示装置还包括:
第一检测单元;
位置检测传感器;以及
第二检测单元,
所述显示面板还包括:
像素电极;以及
公共电极,与所述像素电极相对,在显示期间,在所述像素电极与所述公共电极之间产生电场,
所述第一检测单元构成为与所述显示面板连接,并控制所述第一电路和所述第二电路的驱动,
所述位置检测传感器位于所述显示面板的所述显示区域,
所述第二检测单元连接于所述位置检测传感器,
在检测期间,在检测被检测部的位置信息的位置检测驱动时,所述第二检测单元驱动所述位置检测传感器,以检测所述被检测部的所述位置信息,
在所述检测期间,在检测所述被检测部的凹凸图案的感测驱动时,所述第一检测单元基于所述位置信息,将所述被检测部所位于的所述第一检测电极设定为感测的对象,经由所述第二电路、所述第一信号线及所述第一检测开关向感测的对象的所述第一检测电极写入写入信号,并从所述第一检测电极读取表示所述写入信号的变化的读取信号,并且,将与所述写入信号同步、至于相位和振幅则与所述写入信号相同的电位调整信号供给至所述公共电极。
13.根据权利要求10所述的带传感器的显示装置,其中,
所述第一检测电极位于所述公共电极的上方,
所述多个像素电极和所述第一检测电极设置于同层。
14.一种传感器,包括:
第一控制线;
第一信号线;
第一辅助布线;
第一检测电极;
第一检测开关,连接于所述第一检测电极、所述第一控制线及所述第一信号线;以及
第一屏蔽电极,连接于所述第一辅助布线,
所述第一屏蔽电极隔着绝缘膜与所述第一信号线重叠。
15.根据权利要求14所述的传感器,其中,
所述传感器还包括第二检测开关,所述第二检测开关连接于所述第一检测电极、所述第一控制线及所述第一辅助布线。
16.根据权利要求15所述的传感器,其中,所述传感器还包括:
第一电路,连接于所述第一控制线,并向所述第一控制线供给驱动信号,所述驱动信号将所述第一检测开关和所述第二检测开关切换为第一连接状态和第二连接状态中任一状态;以及
第二电路,连接于所述第一信号线和所述第一辅助布线。
17.根据权利要求16所述的传感器,其中,
所述第二电路经由所述第一信号线和所述第一检测开关向所述第一检测电极写入写入信号,并从所述第一检测电极读取表示所述写入信号的变化的读取信号,并且,向所述第一辅助布线供给电位调整信号,
在进行感测的感测驱动时,所述电位调整信号是与所述写入信号同步的信号。
18.根据权利要求17所述的传感器,其中,
所述传感器还包括第一检测单元,所述第一检测单元对所述第一电路供给电源电压,
在所述感测驱动时,分别在所述驱动信号和所述电源电压上叠加重叠信号,
所述重叠信号与所述写入信号同步,至于相位和振幅则与所述写入信号相同。
19.根据权利要求17所述的传感器,其中,
所述传感器还包括第一检测单元,所述第一检测单元对所述第二电路供给控制信号,
在所述感测驱动时,在所述控制信号上叠加重叠信号,
所述重叠信号与所述写入信号同步,至于相位和振幅则与所述写入信号相同。
20.根据权利要求16所述的传感器,其中,所述传感器还包括:
第二信号线,连接于所述第二电路;
第二检测电极;
第三检测开关,连接于所述第二检测电极、所述第一控制线及所述第二信号线;以及
第二屏蔽电极,连接于所述第一辅助布线,
所述第一屏蔽电极隔着所述绝缘膜与所述第二信号线重叠。
21.根据权利要求20所述的传感器,其中,所述传感器还包括:
第四检测开关,连接于所述第二检测电极、所述第一控制线及所述第一辅助布线;以及
第一检测单元,对所述第二电路供给控制信号。
22.根据权利要求21所述的传感器,其中,
所述第二电路经由所述第一信号线和所述第一检测开关向所述第一检测电极写入写入信号,并从所述第一检测电极读取表示所述写入信号的变化的读取信号,并且,向所述第一辅助布线供给电位调整信号,
在进行感测的感测驱动时,所述电位调整信号是与所述写入信号同步的信号,
所述第二电路包括:
第一控制开关,被切换为向所述第一信号线供给所述写入信号的第一切换状态和向所述第一信号线供给所述电位调整信号的第二切换状态中任一状态;以及
第二控制开关,被切换为向所述第二信号线供给所述写入信号的第一切换状态和向所述第二信号线供给所述电位调整信号的第二切换状态中任一状态。
23.根据权利要求22所述的传感器,其中,
所述第二电路在所述感测驱动时的一感测期间,
通过所述控制信号将所述第一控制开关切换为所述第一切换状态,而将所述第二控制开关切换为所述第一切换状态,通过所述驱动信号将所述第一检测开关和所述第二检测开关切换为第一连接状态,并通过所述驱动信号将所述第三检测开关和所述第四检测开关切换为所述第一连接状态,
从而经由所述第一控制开关、所述第一信号线及所述第一检测开关向所述第一检测电极写入所述写入信号,并从所述第一检测电极读取表示所述写入信号的变化的所述读取信号,并且,
经由所述第二控制开关、所述第二信号线及所述第二检测开关向所述第二检测电极写入所述写入信号,并从所述第二检测电极读取表示所述写入信号的变化的所述读取信号。
24.一种带传感器的显示装置,包括显示面板,所述显示面板包括:
第一控制线;
第一信号线;
第一辅助布线;
第一检测电极;
第一检测开关,连接于所述第一检测电极、所述第一控制线及所述第一信号线;以及
第一屏蔽电极,连接于所述第一辅助布线,
所述第一屏蔽电极隔着绝缘膜与所述第一信号线重叠。
25.根据权利要求24所述的带传感器的显示装置,其中,
所述显示面板还包括第二检测开关,所述第二检测开关连接于所述第一检测电极、所述第一控制线及所述第一辅助布线。
26.根据权利要求25所述的带传感器的显示装置,其中,
所述显示面板还包括:
第一电路,连接于所述第一控制线,并向所述第一控制线供给驱动信号,所述驱动信号将所述第一检测开关和所述第二检测开关切换为第一连接状态和第二连接状态中任一状态;以及
第二电路,连接于所述第一信号线和所述第一辅助布线。
27.根据权利要求26所述的带传感器的显示装置,其中,
所述第二电路经由所述第一信号线和所述第一检测开关向所述第一检测电极写入写入信号,并从所述第一检测电极读取表示所述写入信号的变化的读取信号,并且,向所述第一辅助布线供给电位调整信号,
在进行感测的感测驱动时,所述电位调整信号是与所述写入信号同步的信号。
28.根据权利要求27所述的带传感器的显示装置,其中,
所述显示面板还包括第一检测单元,所述第一检测单元向所述第一电路供给电源电压,
在所述感测驱动时,分别在所述驱动信号和所述电源电压上叠加重叠信号,
所述重叠信号与所述写入信号同步,至于相位和振幅则与所述写入信号相同。
29.根据权利要求27所述的带传感器的显示装置,其中,
所述显示面板还包括第一检测单元,所述第一检测单元对所述第二电路供给控制信号,
在所述感测驱动时,在所述控制信号上叠加重叠信号,
所述重叠信号与所述写入信号同步,至于相位和振幅则与所述写入信号相同。
30.根据权利要求26所述的带传感器的显示装置,其中,
所述显示面板还包括:
第二信号线,连接于所述第二电路;
第二检测电极;
第三检测开关,连接于所述第二检测电极、所述第一控制线及所述第二信号线;以及
第二屏蔽电极,连接于所述第一辅助布线,
所述第一屏蔽电极隔着所述绝缘膜与所述第二信号线重叠。
31.根据权利要求30所述的带传感器的显示装置,其中,
所述显示面板还包括:
第四检测开关,连接于所述第二检测电极、所述第一控制线及所述第一辅助布线;以及
第一检测单元,对所述第二电路供给控制信号。
32.根据权利要求31所述的带传感器的显示装置,其中,
所述第二电路经由所述第一信号线和所述第一检测开关向所述第一检测电极写入写入信号,并从所述第一检测电极读取表示所述写入信号的变化的读取信号,并且,向所述第一辅助布线供给电位调整信号,
在进行感测的感测驱动时,所述电位调整信号是与所述写入信号同步的信号,
所述第二电路包括:
第一控制开关,被切换为向所述第一信号线供给所述写入信号的第一切换状态和向所述第一信号线供给所述电位调整信号的第二切换状态中任一状态;以及
第二控制开关,被切换为向所述第二信号线供给所述写入信号的第一切换状态和向所述第二信号线供给所述电位调整信号的第二切换状态中任一状态。
33.根据权利要求32所述的带传感器的显示装置,其中,
所述第二电路在所述感测驱动时的一感测期间,
通过所述控制信号将所述第一控制开关切换为所述第一切换状态,而将所述第二控制开关切换为所述第一切换状态,通过所述驱动信号将所述第一检测开关和所述第二检测开关切换为第一连接状态,并通过所述驱动信号将所述第三检测开关和所述第四检测开关切换为所述第一连接状态,
从而经由所述第一控制开关、所述第一信号线及所述第一检测开关向所述第一检测电极写入所述写入信号,并从所述第一检测电极读取表示所述写入信号的变化的所述读取信号,并且,
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