CN114627828B - 液晶显示装置及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
在内置有触摸面板的液晶面板的存储液晶显示器中设有状态控制电路,该状态控制电路用于将像素电极的状态在浮置状态与非浮置状态之间切换。在触摸检测期间,触摸检测用的脉冲信号被提供给共用电极。状态控制电路配置为:在触摸检测期间的开始前,将像素电极的状态从非浮置状态切换为浮置状态;在触摸检测期间的结束后,将像素电极的状态从浮置状态切换为非浮置状态。
Description
技术领域
以下的公开涉及一种液晶显示装置,特别是涉及具有内置有触摸面板的液晶面板的液晶显示装置。
背景技术
作为在计算机系统等中用于进行操作的输入设备,由以往以来触摸面板受到注目。例如在静电电容方式的触摸面板中,基于静电电容的变化检测用户(操作者)的手指或触摸笔等的被检测物的位置。以往,这种触摸面板是重叠在液晶面板等显示面板上进行使用。设置在显示面板上的这种触摸面板被称为“外置型的触摸面板”。
然而,在外置型的触摸面板中,由显示面板和触摸面板构成的装置整体的重量、厚度的增加、触摸面板的驱动所需要的电力的增加成为问题。因此,近年来,显示面板和触摸面板一体化的构成的显示装置正在开发中。在与显示面板一体化的构成的触摸面板中,主要有被称为“外置型的触摸面板”的触摸面板和被称为“内嵌型的触摸面板”的触摸面板。关于外置型的触摸面板,在构成显示面板的两片玻璃基板中的一片玻璃基板与偏振板之间设置有传感器电极。关于内嵌型的触摸面板,在两片玻璃基板的内侧设置有传感器电极。
如上所述,触摸面板有若干种类,但是近年来,在市面上流行内嵌型的触摸面板。在内嵌型的触摸面板中,典型的是使用被分段化为多行×多列的矩形状的传感器电极,通过自电容方式进行触摸检测(触摸面板上的触摸位置的检测)。此外,自电容方式是通过检测由于被检测物对触摸面板的接触或者接近而导致的静电电容增加来测量该检测物的位置的方式。
关于内嵌型的触摸面板,也有采用共用上述传感器电极和共用电极的构成的触摸面板,其中,共用电极是为了显示图像而使用的电极。在这样的构成中,一个电极既作为用于进行触摸检测的传感器电极使用,也作为图像显示用的电极使用。通过这样共用传感器电极和共用电极,实现了装置的薄型化、轻型化。
另外,近年来,为了实现功耗的降低,开发了在像素电路内具有存储器电路的液晶显示装置。这样的液晶显示装置被称为“存储液晶显示器”。通常,在存储液晶显示器中,每个像素能够保持1bit的数据,在长时间显示相同内容的图像、变化少的图像时,进行使用由存储器电路保持的数据的图像显示。在存储液晶显示器中,一旦向存储器电路写入数据,则写入到该存储器电路中的数据的内容就保持到下一次被改写为止。因此,在图像的内容变化前后的期间以外的期间内,几乎不消耗电力。因此,能够实现低功耗。
图22是示出以往的存储液晶显示器的像素电路900的构成的图。如图22所示,该像素电路900包括输入开关910、存储器电路920、电压选择电路930以及由像素电极941和共用电极942构成的液晶电容940。该像素电路900中被施加第一扫描信号GLA、第二扫描信号GLB、数据信号SL、黑色显示用的电压即黑电压VA、白色显示用的电压即白电压VB。
输入开关910的状态由第一扫描信号GLA和第二扫描信号GLB控制。在输入开关910成为接通状态时,数据信号SL被提供给存储器电路920。此外,数据信号SL是二值数据。存储器电路920存储基于数据信号SL的二值数据。电压选择电路930根据存储器电路920中存储的二值数据的值选择黑电压VA和白电压VB中的任一个。然后,由电压选择电路930选择的电压被施加于像素电极941,其反映为像素的显示状态。
此外,关于本发明,在日本专利特开2015-96935号公报、日本专利特开2017-83530号公报中,公开了关于具备触摸面板的存储液晶显示器的技术。
然而,由于如下理由无法实现具备有内嵌型的触摸面板的存储液晶显示器。此外,以下,对共用电极电压标注附图标记VCOM,并对像素电极电压标注附图标记Vp。另外,以下着眼于常白型,假设进行白显示时的液晶施加电压为0V、进行黑显示时的液晶施加电压为5V或-5V。
图23是在以往的存储液晶显示器中(以某个关注的一个像素)进行黑显示时的波形图。关于共用电极电压VCOM,交替出现5V和0V。详细而言,在黑电压VA变为0V的期间内,共用电极电压VCOM变为5V,在黑电压VA变为5V的期间内,共用电极电压VCOM变为0V。通过在电压选择电路930中选择黑电压VA,像素电极电压Vp与黑电压VA相等。根据上述,在共用电极电压VCOM变为5V的期间内,液晶施加电压变为-5V,在共用电极电压VCOM变为0V的期间内,液晶施加电压变为5V。由此,进行黑显示。
图24是在假定在以往的存储液晶显示器中设置了内嵌型触摸面板的情况下进行黑显示时的波形图。此外,在触摸检测期间(用于检测触摸面板上的被触摸到的位置的期间)标注附图标记Td。在触摸检测期间Td,触摸检测用的脉冲信号被提供给共用电极942。因此,如图24所示,在触摸检测期间Td,共用电极电压VCOM在0V与5V之间变动。在此,在本应将共用电极电压VCOM维持为5V的期间T91、T93中的共用电极电压VCOM变为0V的期间内,共用电极电压VCOM与像素电极电压Vp相等,因此液晶施加电压变为0V。另外,在本来应将共用电极电压VCOM维持为0V的期间T92、T94中的共用电极电压VCOM变为5V的期间内,共用电极电压VCOM与像素电极电压Vp也相等,因此液晶施加电压变为0V。这样,在要进行黑显示的期间插入白显示。
图25是在以往的存储液晶显示器中进行白显示时的波形图。关于共用电极电压VCOM,交替出现5V和0V。详细而言,在白电压VB变为5V的期间内,共用电极电压VCOM变为5V,在白电压VB变为0V的期间内,共用电极电压VCOM变为0V。通过由电压选择电路930选择白电压VB,像素电极电压Vp与白电压VB相等。根据上述,在共用电极电压VCOM变为5V的期间和共用电极电压VCOM变为0V的期间内,液晶施加电压都变为0V。由此,进行白显示。
图26是在假定在以往的存储液晶显示器中设置了内嵌型触摸面板的情况下进行白显示时的波形图。与图24所示的例子同样,在触摸检测期间Td,如图26所示,共用电极电压VCOM在0V与5V之间变动。在此,在本应将共用电极电压VCOM维持为5V的期间T95、T97中的共用电极电压VCOM变为0V的期间内,由于像素电极电压Vp被维持为5V,因此液晶施加电压变为5V。另外,在本应将共用电极电压VCOM维持为0V的期间T96、T98中的共用电极电压VCOM变为5V的期间内,由于像素电极电压Vp被维持为0V,因此液晶施加电压变为-5V。这样,在要进行白显示的期间插入黑显示。
如上所述,在现有的存储器液晶显示器中设置了内嵌型的触摸面板的情况下,由于触摸检测用的脉冲信号被提供给共用电极942,因此会产生显示不良(黑白的反转)。
发明内容
由此,以下的公开的目的在于,实现具备有内嵌型的触摸面板的存储液晶显示器。
(1)根据本发明的一些实施方式的液晶显示装置具有内置有触摸面板的液晶面板,所述液晶显示装置包括:
多个像素电路,其分别具有液晶电容、存储器电路和电压选择电路,所述液晶电容由像素电极和共用电极构成,所述存储器电路用于存储二值数据,所述电压选择电路用于根据所述存储器电路中存储的二值数据的值将第一电压或第二电压中的任一个提供给所述像素电极;
共用电极驱动电路,其用于驱动所述共用电极;以及
状态控制电路,其用于将所述像素电极的状态在浮置状态与非浮置状态之间切换,
所述触摸面板将所述共用电极用作触摸检测用的电极,在用于检测所述触摸面板上的被触摸到的位置的触摸检测期间内,所述共用电极驱动电路将触摸检测用的脉冲信号施加给所述共用电极,
所述状态控制电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述像素电极的状态从非浮置状态切换为浮置状态;在所述触摸检测期间的结束后,将所述像素电极的状态从浮置状态切换为非浮置状态。
根据这样的构成,即使在存储液晶显示器中的触摸检测期间向共用电极提供触摸检测用的脉冲信号,像素电极电压也根据共用电极电压的变化而变化。因此,通过触摸检测期间,液晶施加电压被维持在期望的电压。因此,不会产生由于触摸检测用的脉冲信号被提供给共用电极而引起的显示不良(黑白的反转)。这样,实现了具备有内嵌型的触摸面板的存储液晶显示器。
(2)另外,根据本发明的一些实施方式的液晶显示装置包含上述(1)的构成,
所述状态控制电路为设置于所述电压选择电路与所述像素电极之间的开关电路,其中,
所述开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述电压选择电路与所述像素电极电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述电压选择电路与所述像素电极电连接。
(3)另外,根据本发明的一些实施方式的液晶显示装置在上述(2)的构成的基础上包括:
多条扫描信号线,其向所述多个像素电路提供扫描信号;
扫描信号线驱动电路,其向所述多条扫描信号线施加所述扫描信号;
多条数据信号线,其向所述多个像素电路施加数据信号;
数据信号线驱动电路,其向所述多条数据信号线施加所述数据信号;
多条第一电压供给布线,其向所述多个像素电路施加所述第一电压;
多条第二电压供给布线,其向所述多个像素电路施加所述第二电压;
显示电压生成电路,其用于生成所述第一电压以及所述第二电压;扫描信号供给控制开关电路,其用于控制所述扫描信号线驱动电路与形成有所述多个像素电路的显示区域内的所述多条扫描信号线之间的电连接状态,且设置于所述显示区域外的区域;
数据信号供给控制开关电路,其用于控制所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线之间的电连接状态,且设置于所述显示区域外的区域;以及
显示电压供给控制开关电路,其设置于所述显示区域外的区域,且用于控制所述显示电压生成电路与所述显示区域内的所述多条第一电压供给布线之间的电连接状态以及所述显示电压生成电路与所述显示区域内的所述多条第二电压供给布线之间的电连接状态,所述扫描信号供给控制开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述扫描信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条扫描信号线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述扫描信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条扫描信号线电连接,所述数据信号供给控制开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线电连接,所述显示电压供给控制开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述显示电压生成电路与所述显示区域内的所述多条第一电压供给布线电分离,并且,将所述显示电压生成电路与所述显示区域内的所述多条第二电压供给布线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述显示电压生成电路与所述显示区域内的所述多条第一电压供给布线电连接,并且,将所述显示电压生成电路与所述显示区域内的所述多条第二电压供给布线电连接。
(4)另外,根据本发明的一些实施方式的液晶显示装置包含上述(1)的构成,
所述电压选择电路包含:第一电压供给控制开关电路,其用于对提供所述第一电压的第一电压供给布线与所述像素电极之间的电连接状态进行控制;以及第二电压供给控制开关电路,其用于对提供所述第二电压的第二电压供给布线与所述像素电极之间的电连接状态进行控制,
所述第一电压供给控制开关电路配置为:若由所述存储器电路提供的第一电压供给控制信号为接通电平,则将所述第一电压供给布线与所述像素电极电连接;若所述第一电压供给控制信号为关断电平,则将所述第一电压供给布线与所述像素电极电分离,所述第二电压供给控制开关电路配置为:若由所述存储器电路提供的第二电压供给控制信号为接通电平,则将所述第二电压供给布线与所述像素电极电连接;若所述第二电压供给控制信号为关断电平,则将所述第二电压供给布线与所述像素电极电分离,所述状态控制电路为设于所述存储器电路内的切换电路,且将所述第一电压供给控制信号的电平在接通电平与关断电平之间切换,并且,将所述第二电压供给控制信号的电平在接通电平与关断电平之间切换,
在所述触摸检测期间,所述切换电路将所述第一电压供给控制信号的电平以及所述第二电压供给控制信号的电平维持在关断电平。
(5)另外,根据本发明的一些实施方式的液晶显示装置在上述(4)的构成的基础上包括:
多条扫描信号线,其向所述多个像素电路提供扫描信号;
扫描信号线驱动电路,其向所述多条扫描信号线施加所述扫描信号;
多条数据信号线,其向所述多个像素电路施加数据信号;
数据信号线驱动电路,其向所述多条数据信号线施加所述数据信号;
显示电压生成电路,其用于生成所述第一电压以及所述第二电压;扫描信号供给控制开关电路,其用于控制所述扫描信号线驱动电路与形成有所述多个像素电路的显示区域内的所述多条扫描信号线之间的电连接状态,且设置于所述显示区域外的区域;
数据信号供给控制开关电路,其用于控制所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线之间的电连接状态,且设置于所述显示区域外的区域;以及
显示电压供给控制开关电路,其设置于所述显示区域外的区域,且用于控制所述显示电压生成电路与所述显示区域内的多条所述第一电压供给布线之间的电连接状态以及所述显示电压生成电路与所述显示区域内的多条所述第二电压供给布线之间的电连接状态,所述扫描信号供给控制开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述扫描信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条扫描信号线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述扫描信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条扫描信号线电连接,所述数据信号供给控制开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线电连接,所述显示电压供给控制开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述显示电压生成电路与所述显示区域内的多条所述第一电压供给布线电分离,并且,将所述显示电压生成电路与所述显示区域内的多条所述第二电压供给布线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述显示电压生成电路与所述显示区域内的多条所述第一电压供给布线电连接,并且,将所述显示电压生成电路与所述显示区域内的多条所述第二电压供给布线电连接。
(6)另外,根据本发明的一些实施方式的液晶显示装置在上述(1)的构成的基础上包括:
显示电压生成电路,其设置于所述液晶面板的外部,且用于生成所述第一电压以及所述第二电压;
第一电压供给布线,其用于将所述第一电压从所述显示电压生成电路提供给所述电压选择电路;以及
第二电压供给布线,其用于将所述第二电压从所述显示电压生成电路提供给所述电压选择电路,
所述状态控制电路是设置于所述显示电压生成电路与所述第一电压供给布线之间以及所述显示电压生成电路与所述第二电压供给布线之间的开关电路,其中,
所述开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述显示电压生成电路与所述第一电压供给布线电分离,并且,将所述显示电压生成电路与所述第二电压供给布线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述显示电压生成电路与所述第一电压供给布线电连接,并且,将所述显示电压生成电路与所述第二电压供给布线电连接。
(7)另外,根据本发明的一些实施方式的液晶显示装置在上述(6)的构成的基础上包括:
多条扫描信号线,其向所述多个像素电路提供扫描信号;
扫描信号线驱动电路,其向所述多条扫描信号线施加所述扫描信号;
多条数据信号线,其向所述多个像素电路施加数据信号;
数据信号线驱动电路,其向所述多条数据信号线施加所述数据信号;
扫描信号供给控制开关电路,其用于控制所述扫描信号线驱动电路与形成有所述多个像素电路的显示区域内的所述多条扫描信号线之间的电连接状态,且设置于所述显示区域外的区域;以及
数据信号供给控制开关电路,其用于控制所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线之间的电连接状态,且设置于所述显示区域外的区域,
所述扫描信号供给控制开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述扫描信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条扫描信号线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述扫描信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条扫描信号线电连接,所述数据信号供给控制开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线电连接。
(8)另外,根据本发明的一些实施方式的液晶显示装置包含上述(6)的构成,
所述显示电压生成电路以及所述开关电路被设于一个集成电路内。
(9)另外,根据本发明的一些实施方式的液晶显示装置包含上述(1)至(8)中的任一项的构成,
各像素电路具有辅助电容,所述辅助电容与所述液晶电容并联设置。
(10)另外,根据本发明的一些实施方式的液晶显示装置的驱动方法,所述液晶显示装置具有内置有触摸面板的液晶面板,所述液晶显示装置包括:
多个像素电路,其分别具有液晶电容、存储器电路和电压选择电路,所述液晶电容由像素电极和共用电极构成,所述存储器电路用于存储二值数据,所述电压选择电路用于根据所述存储器电路中存储的二值数据的值将第一电压或第二电压中的任一个提供给所述像素电极;以及
共用电极驱动电路,其用于驱动所述共用电极,
所述触摸面板将所述共用电极用作触摸检测用的电极,所述驱动方法依次执行如下步骤:
将所述像素电极的状态从非浮置状态切换为浮置状态的步骤;
所述共用电极驱动电路将触摸检测用的脉冲信号提供给所述共用电极,以检测所述触摸面板上的被触摸到的位置的步骤;
将所述像素电极的状态从浮置状态切换为非浮置状态的步骤。
本发明的这些内容以及其它目的、特征、方式以及效果会参照附图以下的详细说明更加明确。
附图说明
图1是示出第一实施方式中的像素电路的概略构成的图。
图2是上述第一实施方式所涉及的液晶显示装置的概略侧视图。
图3是示出上述第一实施方式所涉及的液晶显示装置的功能构成的框图。
图4是用于说明在上述第一实施方式中配置在像素电路周围的各种布线的图。
图5是示出在上述第一实施方式中用于触摸检测的概略构成的示意性俯视图。
图6是示出上述第一实施方式中的像素电路的概略构成的另一示例的图。
图7是示出上述第一实施方式中的状态控制电路的构成的另一示例的图。
图8是用于说明在上述第一实施方式中浮置控制信号的电平与开关(状态控制电路)的接通/关断的关系的图。
图9是示出上述第一实施方式中的显示颜色控制部的详细构成的电路图。
图10是在上述第一实施方式中以某个关注的一个像素进行黑显示时的波形图。
图11是在上述第一实施方式中以某个关注的一个像素进行白显示时的波形图。
图12是示出在第二实施方式中像素电路内的电压选择电路附近的构成的框图。
图13是上述第二实施方式中的黑电压供给控制信号和白电压供给控制信号的真理值表。
图14是用于说明在上述第二实施方式中设置状态控制电路的位置的图。
图15是示出上述第二实施方式中的状态控制电路的构成的电路图。
图16是示出第三实施方式中的状态控制电路的构成的电路图。
图17是示出上述第三实施方式中的状态控制电路的另一构成的电路图。
图18是用于说明第一变形例中的液晶显示装置的构成的框图。
图19是示出在第二变形例中共用电极电压的波形的一个示例的图。
图20是示出上述第一至第三实施方式中的共用电极驱动电路的一构成例的电路图。
图21是示出上述第二变形例中的共用电极驱动电路的一构成例的电路图。
图22是示出以往的存储液晶显示器的像素电路的构成的图。
图23是在以往的存储液晶显示器中进行黑显示时的波形图。
图24是在假定在以往的存储液晶显示器中设置了内嵌型触摸面板的情况下进行黑显示时的波形图。
图25是在以往的存储液晶显示器中进行白显示时的波形图。
图26是在假定在以往的存储液晶显示器中设置了内嵌型触摸面板的情况下进行白显示时的波形图。
具体实施方式
下面,参照附图,对实施方式进行说明。以下的各实施方式中说明的液晶显示装置为上述的存储液晶显示装置,且具有内嵌型的触摸面板。
<1.第一实施方式>
<1.1整体构成及概略动作>
参照图2至图5,对第一实施方式所涉及的液晶显示装置的整体构成以及概略动作进行说明。图2是本实施方式所涉及的液晶显示装置的概略侧视图。在本实施方式中,由夹着液晶彼此相对置设置的两片玻璃基板、即TFT阵列基板3和彩色滤光片基板4构成液晶面板6。TFT阵列基板3和彩色滤光片基板4例如通过密封材料5贴合而成。触摸面板7内置于液晶面板6中。即,本实施方式中的触摸面板7是内嵌型的触摸面板。另外,在TFT阵列基板3上的所谓的边框区域,设置有被称为TDDI(Touch and Display Driver Integration)的IC8。该IC8具有控制图像显示的功能以及控制触摸检测的功能。
在本实施方式中,作为图像显示用的电极的共用电极也用作触摸检测用的电极。通过这样共用触摸检测用电极和图像显示用电极,实现了装置的薄型化、轻型化。
另外,在本实施方式中,像素电极和共用电极均设置在TFT阵列基板3上。即,采用IPS模式作为液晶的动作模式。但不限于此。
图3是示出本实施方式所涉及的液晶显示装置的功能构成的框图。如图3所示,该液晶显示装置具备显示部10、触摸面板7、时序控制电路20、栅极驱动器(扫描信号线驱动电路)30、源极驱动器(数据信号线驱动电路)40、共用电极驱动电路50、位置检测电路55、电源电路60以及显示电压生成电路65。显示部(显示区域)10中包含有(i×j)个像素电路100。触摸面板7由共用电极构成。此外,时序控制电路20、源极驱动器40、共用电极驱动电路50、位置检测电路55、电源电路60以及显示电压生成电路65设置在上述的IC8(参照图2)内。
如图4所示,在各像素电路100的周围配设有各种布线。详细而言,各像素电路100与供给第一扫描信号GLA的第一栅极总线、供给第二扫描信号GLB的第二栅极总线、供给数据信号SL的源极总线、供给黑电压VA的黑电压供给线VAL、供给白电压VB的白电压供给线VBL、供给高电平的直流电源电压VDD的高电平电压供给线VDL以及供给低电平的直流电源电压VSS的低电平电压供给线VSL连接。因此,在显示部10内配设有多条第一栅极总线、多条第二栅极总线、多条源极总线、多条黑电压供给线VAL、多条白电压供给线VBL、多条高电平电压供给线VDL、以及多条低电平电压供给线VSL。此外,第一栅极总线和第二栅极总线相当于扫描信号线,源极总线相当于数据信号线,黑电压供给线VAL相当于第一电压提供布线,白电压供给线VBL相当于第二电压提供布线,黑电压VA相当于第一电压,白电压VB相当于第二电压。
时序控制电路20接收从外部的主机等发送的图像数据DAT,并输出数字视频信号DV、用于控制栅极驱动器30的动作的栅极控制信号GCTL、用于控制源极驱动器40的动作的源极控制信号SCTL和用于控制共用电极驱动电路50的动作的共用电极控制信号VCTL。在栅极控制信号GCTL中包含有栅极启动脉冲信号以及栅极时钟信号等。在源极控制信号SCTL中包含有源极启动脉冲信号、源极时钟信号、锁存选通信号等。此外,从时序控制电路20还输出后述的浮置控制信号FCTL。
栅极驱动器30基于从时序控制电路20发送的栅极控制信号GCTL,向i条第一栅极总线施加第一扫描信号GLA(1)~GLA(i),向i条第二栅极总线施加第二扫描信号GLB(1)~GLB(i)。源极驱动器40基于从时序控制电路20发送的数字视频信号DV和源极控制信号SCTL,向j条源极总线施加数据信号SL(1)~SL(j)。共用电极驱动电路50基于从时序控制电路20发送的共用电极控制信号VCSL,向构成触摸面板7的共用电极施加共用电极电压VCOM。此外,在触摸检测期间内,触摸检测用的脉冲信号被提供给共用电极。位置检测电路55接收作为触摸检测的结果的检测信号SX,并将表示触摸位置的位置信号PS提供给时序控制电路20。由此,在该液晶显示装置中进行与触摸位置相应的图像显示。
电源电路60输出用于在像素电路100内的存储器电路中保持数据的电源电压V1cd(高电平的直流电源电压VDD以及低电平的直流电源电压VSS)。显示电压生成电路65生成并输出黑电压VA和白电压VB。
图5是示出用于触摸检测的概略构成的示意性俯视图。如上所述,液晶面板6由夹着液晶彼此对置设置的两片玻璃基板、即TFT阵列基板3和彩色滤光片基板4构成。在这两片玻璃基板中的TFT阵列基板3上,设置有用于触摸检测的构成要素。具体而言,在TFT阵列基板3上,设置有共用电极70、共用电极用布线71和IC8。另外,在TFT阵列基板3上,设置有接触部72,该接触部72用于连接共用电极70和共用电极用布线71。此外,IC8设置于边框区域81。
共用电极70通过ITO(Indium Tin Oxide:氧化铟锡)等的透明导电膜来实现。另外,如图5所示,共用电极70被分割为多行×多列(例如,32行×18列)的矩形的焊盘。在本实施方式中,这样分割的共用电极(各焊盘)70用作触摸检测用的电极。关于此,一个焊盘成为检测位置的最小的单位。此外,共用电极70的分割数量不作特别限定,只要根据成为目标的分辨率进行分割即可。
共用电极用布线71的一端连接到对应的共用电极70上所形成的接触部72,共用电极用布线71的另一端连接到IC8。由此,可以从IC8向各共用电极70施加共用电极电压VCOM,并且可以基于检测信号SX来进行触摸位置的确定。
<1.2像素电路>
接下来,对像素电路100的构成进行说明。图1是示出本实施方式中的像素电路100的概略构成的图。如图1所示,该像素电路100包括输入开关110、存储器电路120、电压选择电路130、由像素电极102和共用电极70构成的液晶电容140、以及状态控制电路150。与现有的存储液晶显示器的像素电路900(参照图22)不同,本实施方式中的像素电路100包括状态控制电路150。该状态控制电路150设置于电压选择电路130与像素电极102之间,并作为控制电压选择电路130与像素电极102的电连接状态的开关电路发挥功能。此外,为了方便,将输入开关110、存储器电路120和电压选择电路130构成的部分称为“显示颜色控制部”。显示颜色控制部标注附图标记101。
输入开关110的状态由第一扫描信号GLA和第二扫描信号GLB控制。在输入开关110成为接通状态时,数据信号SL被提供给存储器电路120。此外,数据信号SL是二值数据。存储器电路120存储基于数据信号SL的二值数据。电压选择电路130根据存储器电路120中存储的二值数据的值选择黑电压VA和白电压VB中的任一个。
在图1所示的例子中,状态控制电路150由一个n沟道型TR151构成,该n沟道型晶体管151具有被施加浮置控制信号FCTL的控制端子、与电压选择电路130连接的第一导通端子、以及与像素电极102连接的第二导通端子。在浮置控制信号FCTL为高电平时,n沟道型晶体管151成为导通状态,在浮置控制信号FCTL为低电平时,n沟道型晶体管151成为截止状态。因此,在浮置控制信号FCTL为高电平时,电压选择电路130与像素电极102成为电连接的状态,在浮置控制信号FCTL为低电平时,电压选择电路130与像素电极102成为电分离的状态。然而,若电压选择电路130与像素电极102成为电分离的状态,则像素电极102成为浮置状态。根据上述,状态控制电路150具有在浮置状态与非浮置状态之间切换像素电极102的状态的功能。
在n沟道型晶体管151被维持在导通状态的期间内,通过电压选择电路130选择的电压(黑电压VA或白电压VB)被施加于像素电极102,其反映为像素的显示状态。
此外,在像素电极102成为浮置状态的期间内,黑电压VA和白电压VB都不被提供至像素电极102。因此,也可以如图6所示那样与液晶电容140并联地设置辅助电容141,使得通过像素电极102成为浮置状态的期间来维持像素的显示状态。辅助电容141的一端与像素电极102连接。关于辅助电容141的另一端的连接目的地没有特别限定,例如连接于共用电极70、地线、辅助电容专用的布线等。
另外,在图1所示的示例中,状态控制电路150由一个n沟道型晶体管151构成,但并不限于此。例如,如图7所示,也可以由n沟道型晶体管153、p沟道型晶体管154、反相器155构成状态控制电路150。关于此,对于n沟道型晶体管153而言,控制端子与反相器155的输出端子连接,第一导通端子与电压选择电路130连接,第二导通端子与像素电极102连接。对于p沟道型晶体管154而言,控制端子中被施加浮置控制信号FCTL,第一导通端子与电压选择电路130连接,第二导通端子与像素电极102连接。对于反相器155而言,输入端子中被施加浮置控制信号FCTL,输出端子与n沟道型晶体管153的控制端子连接。通过如上构成,在浮置控制信号FCTL为高电平时,电压选择电路130与像素电极102成为电连接的状态,在浮置控制信号FCTL为低电平时,电压选择电路130与像素电极102成为电分离的状态。
如果将状态控制电路150视为开关,则即使该状态控制电路150具有图1及图7中的任一构成,也如图8所示,在浮置控制信号FCTL为高电平时,开关成为接通,在浮置控制信号FCTL为低电平时,开关成为关断。详情如后述那样,在触摸检测期间内,浮置控制信号FCTL被维持在低电平。由此,在触摸检测期间内,像素电极102被维持为浮置状态。
图9是示出显示颜色控制部101的详细构成的电路图。此外,在图9中示出的构成仅是一个例子,并不限定于此。显示颜色控制部101包括输入开关110、存储器电路120和电压选择电路130。显示颜色控制部101中被施加第一扫描信号GLA、第二扫描信号GLB、数据信号SL、黑电压VA以及白电压VB。
输入开关110是由p沟道型晶体管111和n沟道型晶体管112构成的CMOS开关。此外,以下,也将该输入开关110称为“第一开关”。对第一开关标注附图标记SW1。当第一扫描信号GLA为高电平且第二扫描信号GLB为低电平时,第一开关SW1成为接通状态。在第一开关SW1处于接通状态时,传送数据信号SL的源极总线与节点127电连接。根据上述,当第一扫描信号GLA为高电平且第二扫描信号GLB为低电平时,第一开关SW1成为接通状态,数据信号SL的电压被提供给节点127。
存储器电路120包括:第二开关SW2,该第二开关SW2是由n沟道型晶体管121和p沟道型晶体管122构成的CMOS开关;第一反相器INV1,该第一反相器INV1是由p沟道型晶体管123和n沟道型晶体管124构成的CMOS反相器;以及第二反相器INV2,该第二反相器INV2是由p沟道型晶体管125和n沟道型晶体管126构成的CMOS反相器。当第二扫描信号GLB为高电平且第一扫描信号GLA为低电平时,第二开关SW2成为接通状态。当第二开关SW2处于接通状态时,节点127与节点129电连接。对于第一反相器INV1而言,输入端子与节点127连接,输出端子与节点128连接。对于第二反相器INV2而言,输入端子与节点128连接,输出端子与节点129连接。根据上述,存储器电路120起到如下作用:将基于在第一开关SW1变为接通状态时向节点127提供的电压的值(逻辑值)保持到接下来第一开关SW1变为接通状态为止。
电压选择电路130由第三开关SW3和第四开关SW4构成,第三开关SW3是由p沟道型晶体管131和n沟道型晶体管132构成的CMOS开关,第四开关SW4是由p沟道型晶体管133和n沟道型晶体管134构成的CMOS开关。在节点127的电压为高电平且节点128的电压为低电平时,第三开关SW3变为接通状态。在第三开关SW3处于接通状态时,从该电压选择电路130输出黑电压VA。在节点127的电压为低电平且节点128的电压为高电平时,第三开关SW4变为接通状态。第四开关SW4处于接通状态时,从该电压选择电路130输出白电压VB。
通过上述那样的构成,基于第一开关SW1成为接通状态时的数据信号的电压,在存储器电路120中存储二值数据。在电压选择电路130中,基于存储器电路120中存储的二值数据,选择应施加到像素电极102的显示电压(黑电压VA或白电压VB中的任一个)。并且,基于施加在像素电极102上的显示电压,像素的显示状态成为白色显示或黑色显示。
<1.3驱动方法>
接下来,说明驱动方法。图10是以某个关注的一个像素进行黑显示时的波形图。如果着眼于触摸检测期间Td以外的期间,共用电极电压VCOM与黑电压VA的变化同步地在0V与5V之间变化。详细而言,关于触摸检测期间Td以外的期间,在黑电压VA变为0V的期间内,共用电极电压VCOM变为5V,在黑电压VA变为5V的期间内,共用电极电压VCOM变为0V。另外,通过由电压选择电路130来选择黑电压VA,在触摸检测期间Td以外的期间内,像素电极电压Vp与黑电压VA相等。根据上述,关于触摸检测期间Td以外的期间,在共用电极电压VCOM变为5V的期间内,液晶施加电压变为-5V,在共用电极电压VCOM变为0V的期间内,液晶施加电压变为5V。由此,进行黑显示。
在触摸检测期间Td,触摸检测用的脉冲信号被提供给共用电极70。因此,如图10所示,在触摸检测期间Td,共用电极电压VCOM在0V与5V之间变动。在此,通过时序控制电路20的控制,从而浮置控制信号FCTL在触摸检测期间Td的开始前从高电平变为低电平,在触摸检测期间Td的结束后,从低电平变为高电平。如上所述,在浮置控制信号FCTL为低电平时,电压选择电路130与像素电极102成为电分离的状态。根据上述,在触摸检测期间Td的开始前,将像素电极102的状态从非浮置状态变为浮置状态;在触摸检测期间Td的结束后,将像素电极102的状态从浮置状态返回至非浮置状态。这样,通过触摸检测期间Td,像素电极102被维持为浮置状态。因此,在触摸检测期间Td,当共用电极电压VCOM下降时,像素电极电压Vp也下降,当共用电极电压VCOM上升时,像素电极电压Vp也上升。其结果是,对于本应将共用电极电压VCOM维持在5V的期间T11、T13,在触摸检测期间Td也将液晶施加电压维持在-5V,对于本应将共用电极电压VCOM维持在0V的期间T12、T14,在触摸检测期间Td也将液晶施加电压维持在5V。因此,不会在要进行黑显示的期间插入白显示。
图11是以某个关注的一个像素进行白显示时的波形图。如果着眼于触摸检测期间Td以外的期间,共用电极电压VCOM与白电压VB的变化同步地在0V与5V之间变化。详细而言,在触摸检测期间Td以外的期间,在白电压VB变为5V的期间内,共用电极电压VCOM变为5V,在白电压VB变为0V的期间内,共用电极电压VCOM变为0V。另外,通过由电压选择电路130来选择白电压VB,在触摸检测期间Td以外的期间,像素电极电压Vp与白电压VB相等。根据上述,关于触摸检测期间Td以外的期间,在共用电极电压VCOM变为5V的期间和共用电极电压VCOM变为0V的期间内,液晶施加电压都变为0V。由此,进行白显示。
在触摸检测期间Td,触摸检测用的脉冲信号被提供给共用电极70,由此,如图11所示,共用电极电压VCOM在0V与5V之间变动。在此,通过时序控制电路20的控制,从而浮置控制信号FCTL在触摸检测期间Td的开始前从高电平变为低电平,在触摸检测期间Td的结束后,从低电平变为高电平。由此,与进行黑显示时同样地,像素电极102通过触摸检测期间Td被维持为浮置状态。因此,在触摸检测期间Td,当共用电极电压VCOM下降时,像素电极电压Vp也下降,当共用电极电压VCOM上升时,像素电极电压Vp也上升。其结果是,对于本应将共用电极电压VCOM维持为5V的期间T15、T17以及本应将共用电极电压VCOM维持为0V的期间T16、T18,液晶施加电压都通过触摸检测期间Td被维持为0V。因此,不会在要进行白显示的期间插入黑显示。
此外,在此列举液晶施加电压的极性反转的周期与触摸面板7的扫描周期(对共用电极70施加触摸检测用的脉冲信号的周期)相同的例子进行了说明,但并不限于此,液晶施加电压的极性反转的周期与触摸面板7的扫描周期也可以不同。列举一个例子,液晶施加电压的极性反转的频率为0.5Hz,触摸面板7的扫描速率为80Hz。
<1.4效果>
根据本实施方式,在具备将共用电极70用作触摸检测用电极的内嵌型的触摸面板7的存储液晶显示器(在像素电路100内具备有存储器电路120的液晶显示装置)中设有状态控制电路150,该状态控制电路150用于在浮置状态与非浮置状态之间切换像素电极102的状态。该状态控制电路150配置为:在触摸检测期间Td的开始前,将像素电极102的状态从非浮置状态切换为浮置状态;在触摸检测期间Td的结束后,将像素电极102的状态从浮置状态切换为非浮置状态。由此,即使在触摸检测期间Td向共用电极70提供触摸检测用的脉冲信号,像素电极电压Vp也根据共用电极电压VCOM的变化而变化。因此,通过触摸检测期间Td,液晶施加电压维持在期望的电压。因此,不会产生由于触摸检测用的脉冲信号(连续脉冲电压)被提供给共用电极70而引起的显示不良(黑白的反转)。这样,根据本实施方式,实现了具备有内嵌型的触摸面板7的存储液晶显示器。
<2.第二实施方式>
以下,对第二实施方式进行说明。此外,以下,说明主要与第一实施方式不同的方面。
<2.1用于控制像素电极的状态的构成>
在第一实施方式中,通过在电压选择电路130与像素电极102之间设置作为开关发挥功能的状态控制电路150,从而控制像素电极102的状态。与此相对,在本实施方式中,通过控制从存储器电路120向电压选择电路130的输出,由此控制像素电极102的状态。为了实现此目的,本实施方式中的状态控制电路被设置于存储器电路120内。以下,将详细说明。
像素电路100内的电压选择电路130附近的构成示意地为图12所示那样的构成。另外,由图9可知,电压选择电路130与存储器电路120内的节点127、128连接。如果节点127的电压是高电平,则通过使第三开关SW3变为接通状态,从电压选择电路130输出黑电压VA,如果节点128的电压是高电平,则通过使第四开关SW4变为接通状态,从电压选择电路130输出白电压VB。因此,在此为了方便起见,将与节点127的电压对应的信号称为“黑电压供给控制信号”,将与节点128的电压对应的信号称为“白电压供给控制信号”。对黑电压供给控制信号标注附图标记Vbk,对白电压供给控制信号标注附图标记Vwh(参照图12)。此外,第三开关SW3相当于第一电压供给控制开关电路,第四开关SW4相当于第二电压供给控制开关电路,黑电压供给控制信号Vbk相当于第一电压供给控制信号,白电压供给控制信号Vwh相当于第二电压供给控制信号。
如图13所示,在(某1个目标像素)要进行黑显示的期间内,黑电压供给控制信号Vbk为高电平且白电压供给控制信号Vwh为低电平,像素电极电压Vp与黑电压VA相等。另外,在(某个关注的一个像素)要进行白显示的期间内,黑电压供给控制信号Vbk为低电平且白电压供给控制信号Vwh为高电平,像素电极电压Vp与白电压VB相等。在此,在本实施方式中,在触摸检测期间Td内,以使像素电极102成为高阻抗(浮置状态)的方式进行黑电压供给控制信号Vbk以及白电压供给控制信号Vwh的电平的控制。具体而言,在触摸检测期间Td内,黑电压供给控制信号Vbk为低电平,且白电压供给控制信号Vwh为低电平(参照图13)。
为了能够进行以上的控制,在本实施方式中,在图14中在标注有附图标记83的位置设置图15所示那样的构成的状态控制电路160。该状态控制电路160包含有CMOS开关SWa、CMOS开关SWb、CMOS开关SWc、CMOS开关SWd、以及反相器169,其中,CMOS开关SWa由p沟道型晶体管161和n沟道型晶体管162构成,CMOS开关SWb由p沟道型晶体管163和n沟道型晶体管164构成,CMOS开关SWc由p沟道型晶体管165和n沟道型晶体管166构成,CMOS开关SWd由p沟道型晶体管167和n沟道型晶体管168构成。CMOS开关SWa的输入端子和CMOS开关SWc的输入端子中被施加低电平电压VLOW。CMOS开关SWb的输入端子中被施加节点127的电压V(127)。CMOS开关SWb的输入端子中被施加节点128的电压V(128)。在p沟道型晶体管161、n沟道型晶体管164、p沟道型晶体管165以及n沟道型晶体管168的控制端子中被施加浮置控制信号FCTL。另外,如图15所示,通过设置反相器169,使n沟道型晶体管162、p沟道型晶体管163、n沟道型晶体管166以及p沟道型晶体管167的控制端子中被施加浮置控制信号FCTL的逻辑反相信号。
根据上述,在浮置控制信号FCTL为高电平时,CMOS开关SWb和CMOS开关SWd成为接通状态,节点127的电压V(127)作为黑电压供给控制信号Vbk输出,并且节点128的电压V(128)作为白电压供给控制信号Vwh输出。此时,由于像素电极102与黑电压供给线VAL或白电压供给线VBL中的任一个电连接,因此像素电极102被维持为非浮置状态。另一方面,在浮置控制信号FCTL为低电平时,CMOS开关SWa和CMOS开关SWc成为接通状态,低电平电压VLOW作为黑电压供给控制信号Vbk以及白电压供给控制信号Vwh输出。此时,如上所述,像素电极102成为高阻抗(浮置状态)。
如上所述,在实施方式中的状态控制电路160作为在高电平(接通电平)与低电平(关断电平)之间切换黑电压供给控制信号Vbk的电平、且在高电平(接通电平)与低电平(关断电平)之间切换白电压供给控制信号Vwh的电平的切换电路发挥功能,该切换电路在触摸检测期间Td将黑电压供给控制信号Vbk的电平和白电压供给控制信号Vwh的电平维持在低电平(关断电平)。
<2.2驱动方法>
在本实施方式中,也与第一实施方式同样,通过时序控制电路20的控制,从而浮置控制信号FCTL在触摸检测期间Td的开始前从高电平变为低电平,在触摸检测期间Td的结束后从低电平变为高电平(参照图10以及图11)。如上所述,在浮置控制信号FCTL为高电平时,像素电极102成为非浮置状态,在浮置控制信号FCTL为低电平时,像素电极102成为浮置状态。根据上述,像素电极102通过触摸检测期间Td被维持为浮置状态。因此,通过触摸检测期间Td,液晶施加电压被维持在期望的电压。
<2.3效果>
在本实施方式中,在触摸检测期间Td的开始前,也将像素电极102的状态从非浮置状态变为浮置状态;在触摸检测期间Td的结束后,也将像素电极102的状态从浮置状态变为非浮置状态。因此,即使在触摸检测期间Td向共用电极70提供触摸检测用的脉冲信号,像素电极电压Vp也根据共用电极电压VCOM的变化而变化。因此,与第一实施方式同样地,不会产生由于触摸检测用的脉冲信号被提供给共用电极70而引起的显示的不良(黑白的反转)。这样,在本实施方式中,也实现具备内嵌型的触摸面板7的存储液晶显示器。
<3.第三实施方式>
<3.1用于控制像素电极的状态的构成>
与第一实施方式、第二实施方式不同地,在本实施方式中,用于将像素电极102的状态在浮置状态与非浮置状态之间切换的构成要素设于液晶面板6的外部。以下,将详细说明。
在本实施方式中,生成黑电压VA及白电压VB的显示电压生成电路65也设置在搭载于TFT阵列基板3上的边框区域81的IC8(参照图2、图3及图5)的内部。在显示电压生成电路65中生成的黑电压VA通过黑电压供给线VAL被提供给像素电路100内的电压选择电路130,在显示电压生成电路65中生成的白电压VB通过白电压供给线VBL被提供给像素电路100内的电压选择电路130。
在以上的前提下,如图16所示,在黑电压供给线VAL和白电压供给线VBL与显示电压生成电路65之间的区域设置有使像素电极102的状态在浮置状态与非浮置状态之间切换的状态控制电路170。该状态控制电路170典型地设置在IC8的内部,但也可以设置在IC8外的区域。
在图16所示的例子中,状态控制电路170由两个n沟道型晶体管171、172构成。对于n沟道型晶体管171而言,控制端子中被施加浮置控制信号FCTL,第一导通端子与显示电压生成电路65连接(更详细而言,与显示电压生成电路65的黑电压VA用的输出端子连接),第二导通端子与黑电压供给线VAL连接。对于n沟道型晶体管172而言,控制端子中被施加浮置控制信号FCTL,第一导通端子与显示电压生成电路65连接(更详细而言,与显示电压生成电路65的白电压VB用的输出端子连接),第二导通端子与白电压供给线VBL连接。在浮置控制信号FCTL为高电平时,n沟道型晶体管171、172成为导通状态,在浮置控制信号FCTL为低电平时,n沟道型晶体管171、172成为截止状态。因此,在浮置控制信号FCTL为高电平时,显示电压生成电路65与黑电压供给线VAL成为电连接的状态,并且显示电压生成电路65与白电压供给线VBL成为电连接的状态。浮置控制信号FCTL为低电平时,显示电压生成电路65和黑电压供给线VAL成为电分离的状态,并且显示电压生成电路65和白电压供给线VBL成为电分离的状态。
此外,状态控制电路170的构成不限于图16所示的构成,例如也可以采用图17所示那样的构成。图17所示的状态控制电路170包含有CMOS开关SWe、CMOS开关SWf、以及反相器177,其中,CMOS开关SWe由p沟道型晶体管173和n沟道型晶体管174构成,CMOS开关SWf由p沟道型晶体管175和n沟道型晶体管176构成。CMOS开关SWe的输入端子与显示电压生成电路65连接(更详细而言,与显示电压生成电路65的黑电压VA用的输出端子连接),CMOS开关SWf的输入端子与显示电压生成电路65连接(更详细而言,与显示电压生成电路65的白电压VB用的输出端子连接)。CMOS开关SWe的输出端子与黑电压供给线VAL连接,CMOS开关SWf的输出端子与白电压供给线VBL连接。在n沟道型晶体管174和n沟道型晶体管176的控制端子中被施加浮置控制信号FCTL。另外,如图17所示,通过设置反相器177,使p沟道型晶体管173和p沟道型晶体管175的控制端子中被施加浮置控制信号FCTL的逻辑反相信号。根据上述,在浮置控制信号FCTL为高电平时,CMOS开关SWe和CMOS开关SWf成为接通状态,因此,显示电压生成电路65与黑电压供给线VAL成为电连接的状态,并且显示电压生成电路65与白电压供给线VBL成为电连接的状态。另一方面,在浮置控制信号FCTL为低电平时,CMOS开关SWe和CMOS开关SWf成为关断状态,因此,显示电压生成电路65与黑电压供给线VAL成为电分离的状态,并且显示电压生成电路65与白电压供给线VBL成为电分离的状态。
<3.2驱动方法>
在本实施方式中,也与第一实施方式同样,通过时序控制电路20的控制,从而浮置控制信号FCTL在触摸检测期间Td的开始前从高电平变为低电平,在触摸检测期间Td的结束后从低电平变为高电平(参照图10以及图11)。如上所述,在浮置控制信号FCTL为高电平时,显示电压生成电路65与黑电压供给线VAL成为电连接的状态,并且显示电压生成电路65与白电压供给线VBL成为电连接的状态。此外,在浮置控制信号FCTL为低电平时,显示电压生成电路65与黑电压供给线VAL成为电分离的状态,并且显示电压生成电路65与白电压供给线VBL成为电分离的状态。根据上述,状态控制电路170设为:在触摸检测期间Td的开始前,将显示电压生成电路65与黑电压供给线VAL电分离,并且将显示电压生成电路65与白电压供给线VBL电分离,在触摸检测期间Td的结束后,将显示电压生成电路65与黑电压供给线VAL电连接,并且将显示电压生成电路65与白电压供给线VBL电连接。因此,通过触摸检测期间Td,黑电压供给线VAL以及白电压供给线VBL被维持为浮置状态。因此,无论在进行黑显示的像素中还是在进行白显示的像素中,像素电极102都通过触摸检测期间Td被维持为浮置状态。因此,通过触摸检测期间Td,液晶施加电压被维持在期望的电压。
<3.3效果>
根据本实施方式,通过设置于液晶面板6的外部的状态控制电路170,像素电极102的状态在浮置状态与非浮置状态之间切换。因此,对于像素电路100的构成,无需由现有的构成(参照图22)实施变更,能够防止由于触摸检测用的脉冲信号被提供给共用电极70而引起的显示的不良(黑白的反转)。这样,在本实施方式中,也实现具备内嵌型的触摸面板7的存储液晶显示器。
<4.变形例>
<4.1第一变形例>
在上述各实施方式中,在触摸检测期间Td,触摸检测用的脉冲信号被提供给共用电极70。然而,在该共用电极70上配设有第一栅极总线、第二栅极总线、源极总线、黑电压供给线VAL、白电压供给线VBL等的各种布线。若这些各种布线的电位被维持为固定电位,则可能由各种布线与共用电极70形成寄生电容。因此,考虑到这种寄生电容的存在,需要降低触摸检测用的脉冲信号的频率。
因此,在本变形例中,为了防止在触摸检测期间Td各种布线成为寄生电容形成的主要原因,设置有用于通过触摸检测期间Td将各种布线维持在浮置状态的构成要素。具体而言,在图18中标注了附图标记86~88的位置,设置有在浮置状态与非浮置状态之间切换各种布线的开关电路。以下,将进一步详细说明。
图18中,在标注有附图标记86的位置设置有扫描信号供给控制开关电路,其控制栅极驱动器30与显示部10内的第一栅极总线和第二栅极总线的电连接状态。扫描信号供给控制开关电路中被施加浮置控制信号FCTL。在浮置控制信号FCTL为高电平时,共用电极30与显示部10内的第一栅极总线和第二栅极总线成为电连接的状态,在浮置控制信号FCTL为低电平时,共用电极30与显示部10内的第一栅极总线和第二栅极总线成为电分离的状态。根据上述,扫描信号供给控制开关电路在触摸检测期间Td开始前将栅极驱动器30与显示部10内的第一栅极总线和第二栅极总线电分离,并在触摸检测期间Td结束后,将栅极驱动器30与显示部10内的第一栅极总线和第二栅极总线电连接。由此,能够防止第一栅极总线和第二栅极总线成为在触摸检测期间Td形成寄生电容的主要原因。
在图18中标注了附图标记87的位置设置有数据信号供给控制开关电路,其控制源极驱动器40与显示部10内的源极总线的电连接状态。数据供给控制开关电路中被施加浮置控制信号FCTL。在浮置控制信号FCTL为高电平时,源极驱动器40与显示部10内的源极总线成为电连接的状态,在浮置控制信号FCTL为低电平时,源极驱动器40与显示部10内的源极总线成为电分离的状态。如上所述,数据信号供给控制开关电路在触摸检测期间Td开始前将源极驱动器40与显示部10内的源极总线电分离,在触摸检测期间Td结束后,将源极驱动器40与显示部10内的源极总线电连接。由此,能够防止源极总线成为在触摸检测期间Td形成寄生电容的主要原因。
在图18中,在标注有附图标记88的位置设置有显示电压供给控制开关电路,其控制显示电压生成电路65与显示部10内的黑电压供给线VAL以及白电压供给线VBL的电连接状态。显示电压供给控制开关电路中被施加浮置控制信号FCTL。在浮置控制信号FCTL为高电平时,显示电压生成电路65与显示部10内的黑电压供给线VAL和白电压供给线VBL成为电连接的状态,在浮置控制信号FCTL为低电平时,显示电压生成电路65与显示部10内的黑电压供给线VAL和白电压供给线VBL成为电分离的状态。根据上述,显示电压供给控制开关电路设为:在触摸检测期间Td开始之前,将显示电压生成电路65与显示部10内的高电平LAL以及白电压供给线VBL电分离,在触摸检测期间Td结束后,将显示电压生成电路65与显示部10内的黑电压供给线VAL以及白电压供给线VBL电连接。由此,能够防止黑电压供给线VAL和白电压供给线VBL成为在触摸检测期间Td形成寄生电容的主要原因。
此外,设置图18中在标注有附图标记88的位置的显示电压供给控制开关电路相当于第三实施方式的状态控制电路170(参照图16以及图17)。因此,在对第三实施方式适用本变形例的情况下,在第三实施方式中的构成中添加扫描信号供给控制开关电路和数据信号供给控制开关电路。在对第一及第二实施方式适用本变形例的情况下,在第一及第二实施方式中的构成在添加扫描信号供给控制开关电路、数据信号供给控制开关电路、以及显示电压供给控制开关电路。
<4.2第二变形例>
此外,在上述各实施方式中,以触摸检测用的脉冲信号的振幅和触摸检测期间Td以外的期间中的共用电极电压VCOM的振幅都为5V的情况为例进行了说明,但并不限于此。可以自由地设定触摸检测用的脉冲信号的振幅以及触摸检测期间Td以外的期间中的共用电极电压VCOM的振幅。触摸检测用的脉冲信号的振幅和触摸检测期间Td以外的期间中的共用电极电压VCOM的振幅也可以不同。例如,如图19所示,也可以将触摸检测期间Td以外的期间中的共用电极电压VCOM的振幅设为5V,将触摸检测用的脉冲信号的振幅设为3V。
然而,在上述各实施方式中,例如如图20所示,共用电极驱动电路50(参照图3)由晶体管501以及晶体管502构成,其中,晶体管501的状态被控制信号Swe1控制,晶体管502的状态被控制信号Swe2控制(控制信号Swe1以及控制信号Swe2相当于共用电极控制信号VCTL)。并且,在向共用电极70施加5V的电压时,只有晶体管501为导通状态,在向共用电极70施加0V的电压时,只有晶体管502为导通状态。此外,在图20中,作为n沟道型晶体管图示了作为开关发挥作用的晶体管501、502,但也能够由例如p沟道型晶体管、CMOS晶体管实现作为开关发挥作用的各晶体管(图21也同样)。
与此相对,在采用图19所示那样的波形的情况下,例如如图21所示,共用电极驱动电路50例如由晶体管501、晶体管502、晶体管503构成,其中,晶体管501的状态被控制信号Swe1控制,晶体管502的状态被控制信号Swe2控制,晶体管503的状态被控制信号Swe3控制(控制信号Swe1~Swe3相当于共用电极控制信号VCTL)。而且,在向共用电极70施加5V的电压时,只有晶体管501为导通状态,在向共用电极70施加3V的电压时,只有晶体管502为导通状态,在向共用电极70施加0V的电压时,只有晶体管503为导通状态。
<5.其它>
在上述中,着眼于常白型的液晶显示装置进行了说明,但是本发明也能够适用于常黑型的液晶显示装置。
以上详细地说明了本发明,但以上的说明在所有方面都是示例性的而不是限制性的。应该理解的是,在不脱离本发明的范围的情况下,可以想到多个其他变更、变形。
Claims (6)
1.一种液晶显示装置,其具有内置有触摸面板的液晶面板,所述液晶显示装置的特征在于,包括:
多个像素电路,其分别具有液晶电容、存储器电路和电压选择电路,所述液晶电容由像素电极和共用电极构成,所述存储器电路用于存储二值数据,所述电压选择电路用于根据所述存储器电路中存储的二值数据的值将第一电压或第二电压中的任一个提供给所述像素电极;
共用电极驱动电路,其用于驱动所述共用电极;以及
状态控制电路,其用于将所述像素电极的状态在浮置状态与非浮置状态之间切换,
所述触摸面板将所述共用电极用作触摸检测用的电极,
在用于检测所述触摸面板上的被触摸到的位置的触摸检测期间内,所述共用电极驱动电路将触摸检测用的脉冲信号施加给所述共用电极,
所述状态控制电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述像素电极的状态从非浮置状态切换为浮置状态;在所述触摸检测期间的结束后,将所述像素电极的状态从浮置状态切换为非浮置状态,
所述状态控制电路为设置于所述电压选择电路与所述像素电极之间的开关电路,其中,
所述开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述电压选择电路与所述像素电极电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述电压选择电路与所述像素电极电连接,
多条扫描信号线,其向所述多个像素电路提供扫描信号;
扫描信号线驱动电路,其向所述多条扫描信号线施加所述扫描信号;
多条数据信号线,其向所述多个像素电路施加数据信号;
数据信号线驱动电路,其向所述多条数据信号线施加所述数据信号;
多条第一电压供给布线,其向所述多个像素电路施加所述第一电压;
多条第二电压供给布线,其向所述多个像素电路施加所述第二电压;
显示电压生成电路,其用于生成所述第一电压以及所述第二电压;
扫描信号供给控制开关电路,其用于控制所述扫描信号线驱动电路与形成有所述多个像素电路的显示区域内的所述多条扫描信号线之间的电连接状态,且设置于所述显示区域外的区域;
数据信号供给控制开关电路,其用于控制所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线之间的电连接状态,且设置于所述显示区域外的区域;以及
显示电压供给控制开关电路,其设置于所述显示区域外的区域,且用于控制所述显示电压生成电路与所述显示区域内的所述多条第一电压供给布线之间的电连接状态以及所述显示电压生成电路与所述显示区域内的所述多条第二电压供给布线之间的电连接状态,
所述扫描信号供给控制开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述扫描信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条扫描信号线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述扫描信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条扫描信号线电连接,
所述数据信号供给控制开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线电连接,
所述显示电压供给控制开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述显示电压生成电路与所述显示区域内的所述多条第一电压供给布线电分离,并且,将所述显示电压生成电路与所述显示区域内的所述多条第二电压供给布线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述显示电压生成电路与所述显示区域内的所述多条第一电压供给布线电连接,并且,将所述显示电压生成电路与所述显示区域内的所述多条第二电压供给布线电连接。
2.一种液晶显示装置,其具有内置有触摸面板的液晶面板,所述液晶显示装置的特征在于,包括:
多个像素电路,其分别具有液晶电容、存储器电路和电压选择电路,所述液晶电容由像素电极和共用电极构成,所述存储器电路用于存储二值数据,所述电压选择电路用于根据所述存储器电路中存储的二值数据的值将第一电压或第二电压中的任一个提供给所述像素电极;
共用电极驱动电路,其用于驱动所述共用电极;以及
状态控制电路,其用于将所述像素电极的状态在浮置状态与非浮置状态之间切换,
所述触摸面板将所述共用电极用作触摸检测用的电极,
在用于检测所述触摸面板上的被触摸到的位置的触摸检测期间内,所述共用电极驱动电路将触摸检测用的脉冲信号施加给所述共用电极,
所述状态控制电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述像素电极的状态从非浮置状态切换为浮置状态;在所述触摸检测期间的结束后,将所述像素电极的状态从浮置状态切换为非浮置状态,
所述电压选择电路包含:第一电压供给控制开关电路,其用于对提供所述第一电压的第一电压供给布线与所述像素电极之间的电连接状态进行控制;以及第二电压供给控制开关电路,其用于对提供所述第二电压的第二电压供给布线与所述像素电极之间的电连接状态进行控制,
所述第一电压供给控制开关电路配置为:若由所述存储器电路提供的第一电压供给控制信号为接通电平,则将所述第一电压供给布线与所述像素电极电连接;若所述第一电压供给控制信号为关断电平,则将所述第一电压供给布线与所述像素电极电分离,
所述第二电压供给控制开关电路配置为:若由所述存储器电路提供的第二电压供给控制信号为接通电平,则将所述第二电压供给布线与所述像素电极电连接;若所述第二电压供给控制信号为关断电平,则将所述第二电压供给布线与所述像素电极电分离,
所述状态控制电路为设于所述存储器电路内的切换电路,且将所述第一电压供给控制信号的电平在接通电平与关断电平之间切换,并且,将所述第二电压供给控制信号的电平在接通电平与关断电平之间切换,
在所述触摸检测期间,所述切换电路将所述第一电压供给控制信号的电平以及所述第二电压供给控制信号的电平维持在关断电平。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置,其特征在于,包括:
多条扫描信号线,其向所述多个像素电路提供扫描信号;
扫描信号线驱动电路,其向所述多条扫描信号线施加所述扫描信号;
多条数据信号线,其向所述多个像素电路施加数据信号;
数据信号线驱动电路,其向所述多条数据信号线施加所述数据信号;
显示电压生成电路,其用于生成所述第一电压以及所述第二电压;
扫描信号供给控制开关电路,其用于控制所述扫描信号线驱动电路与形成有所述多个像素电路的显示区域内的所述多条扫描信号线之间的电连接状态,且设置于所述显示区域外的区域;
数据信号供给控制开关电路,其用于控制所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线之间的电连接状态,且设置于所述显示区域外的区域;以及
显示电压供给控制开关电路,其设置于所述显示区域外的区域,且用于控制所述显示电压生成电路与所述显示区域内的多条所述第一电压供给布线之间的电连接状态以及所述显示电压生成电路与所述显示区域内的多条所述第二电压供给布线之间的电连接状态,
所述扫描信号供给控制开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述扫描信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条扫描信号线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述扫描信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条扫描信号线电连接,
所述数据信号供给控制开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线电连接,
所述显示电压供给控制开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述显示电压生成电路与所述显示区域内的多条所述第一电压供给布线电分离,并且,将所述显示电压生成电路与所述显示区域内的多条所述第二电压供给布线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述显示电压生成电路与所述显示区域内的多条所述第一电压供给布线电连接,并且,将所述显示电压生成电路与所述显示区域内的多条所述第二电压供给布线电连接。
4.一种液晶显示装置,其具有内置有触摸面板的液晶面板,所述液晶显示装置的特征在于,包括:
多个像素电路,其分别具有液晶电容、存储器电路和电压选择电路,所述液晶电容由像素电极和共用电极构成,所述存储器电路用于存储二值数据,所述电压选择电路用于根据所述存储器电路中存储的二值数据的值将第一电压或第二电压中的任一个提供给所述像素电极;
共用电极驱动电路,其用于驱动所述共用电极;以及
状态控制电路,其用于将所述像素电极的状态在浮置状态与非浮置状态之间切换,
所述触摸面板将所述共用电极用作触摸检测用的电极,
在用于检测所述触摸面板上的被触摸到的位置的触摸检测期间内,所述共用电极驱动电路将触摸检测用的脉冲信号施加给所述共用电极,
所述状态控制电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述像素电极的状态从非浮置状态切换为浮置状态;在所述触摸检测期间的结束后,将所述像素电极的状态从浮置状态切换为非浮置状态,
显示电压生成电路,其设置于所述液晶面板的外部,且用于生成所述第一电压以及所述第二电压;
第一电压供给布线,其用于将所述第一电压从所述显示电压生成电路提供给所述电压选择电路;以及
第二电压供给布线,其用于将所述第二电压从所述显示电压生成电路提供给所述电压选择电路,
所述状态控制电路是设置于所述显示电压生成电路与所述第一电压供给布线之间以及所述显示电压生成电路与所述第二电压供给布线之间的开关电路,其中,
所述开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述显示电压生成电路与所述第一电压供给布线电分离,并且,将所述显示电压生成电路与所述第二电压供给布线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述显示电压生成电路与所述第一电压供给布线电连接,并且,将所述显示电压生成电路与所述第二电压供给布线电连接。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置,其特征在于,包括:
多条扫描信号线,其向所述多个像素电路提供扫描信号;
扫描信号线驱动电路,其向所述多条扫描信号线施加所述扫描信号;
多条数据信号线,其向所述多个像素电路施加数据信号;
数据信号线驱动电路,其向所述多条数据信号线施加所述数据信号;
扫描信号供给控制开关电路,其用于控制所述扫描信号线驱动电路与形成有所述多个像素电路的显示区域内的所述多条扫描信号线之间的电连接状态,且设置于所述显示区域外的区域;以及
数据信号供给控制开关电路,其用于控制所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线之间的电连接状态,且设置于所述显示区域外的区域,
所述扫描信号供给控制开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述扫描信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条扫描信号线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述扫描信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条扫描信号线电连接,
所述数据信号供给控制开关电路配置为:在所述触摸检测期间的开始前,将所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线电分离;在所述触摸检测期间的结束后,将所述数据信号线驱动电路与所述显示区域内的所述多条数据信号线电连接。
6.根据权利要求4所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述显示电压生成电路以及所述开关电路被设于一个集成电路内。
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