CN114627829B - 液晶显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

在具有内置有触摸面板的液晶面板的存储液晶显示器中，像素电极根据存储电路中存储的二值数据的值来赋予黑电压或白电压，显示电压生成电路在触摸检测期间与触摸检测用的连续脉冲电压同步地改变黑电压和白电压的电压值,使得在从即将开始触摸检测期间之前的时间点至刚结束触摸检测期间之后的时间点为止的期间,各像素电路中像素电极－共用电极间的电压的绝对值被维持为一定的大小。

Description

液晶显示装置及其驱动方法
技术领域
以下的公开涉及一种液晶显示装置，尤其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，触摸面板比以往更受关注。例如在静电电容式的触摸面板中，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,典型的是使用被划分为多行×多列的被分段的矩形传感器电极,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备存储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,一旦向存储电路写入数据,写入该存储电路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,几乎不消耗电力。因此,能够实现低耗电化。
图28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28所示,该像素电路900包括输入开关910、存储电路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。在该像素电路900中提供了第一扫描信号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被提供给存储电路920。此外，数据信号SL是二值数据。存储电路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选择的电压施加于像素电极941,其反映于像素的显示状态。
另外,关于本发明,在日本的专利特开2015-96935号公报、日本的专利特开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标号VCOM,对像素电极电压标注标号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29是在以往的存储液晶显示器中(在一个关注的像素上)进行黑显示时的波形图。关于共用电极电压VCOM，5V和0V交替出现。详细而言,在黑电压VA为0V的期间共用电极电压VCOM为5V,在黑电压VA为5V的期间共用电极电压VCOM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。通过以上,共用电极电压VCOM成为5V的期间液晶施加电压为－5V,共用电极电压VCOM成为0V的期间液晶施加电压为5V。由此，进行黑显示。
图30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。另外,在触摸检测期间(用于检测触摸面板上的被触摸位置的期间)标注标号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30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,在本来应将共用电极电压VCOM维持为5V的期间T91、T93中共用电极电压VCOM为0V的期间,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中共用电极电压VCOM为5V的期间,共用电极电压VCOM与像素电极电压Vp也相等,因此液晶施加电压为0V。这样,在应进行黑显示的期间中插入白显示。
图31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，5V和0V交替出现。详细而言,在白电压VB为5V的期间共用电极电压VCOM变为5V,在白电压VB为0V的期间共用电极电压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。通过以上,无论在共用电极电压VCOM成为5V的期间还是共用电极电压VCOM成为0V的期间，液晶施加电压都为0V。由此，进行白显示。
图32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30所示的例子同样，在触摸检测期间Td，如图32所示，共用电极电压VCOM在0V与5V之间变动。在此,在本来应将共用电极电压VCOM维持为5V的期间T95、T97中共用电极电压VCOM为0V的期间,由于像素电极电压Vp维持为5V,因此液晶施加电压成为5V。另外,在本来应将共用电极电压VCOM维持为0V的期间T96、T98中共用电极电压VCOM成为5V的期间,由于像素电极电压Vp维持为0V,因此液晶施加电压为－5V。这样,在应进行白显示的期间中插入了黑显示。
如上所述,在现有的存储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,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涉及的液晶显示装置是具有内置有触摸面板的液晶面板的液晶显示装置，其包括：
显示电压生成电路，生成第一电压以及第二电压；
多个像素电路，分别具有：液晶电容,其由像素电极和共用电极构成；存储电路,其存储2值数据；以及电压选择电路,其用于根据存储在所述存储电路中的2值数据的值,将所述第一电压或所述第二电压的任一者提供给所述像素电极；以及
共用电极驱动电路，使施加于所述共用电极的电压的电压值在高电平电压值与低电平电压值之间变化，
所述触摸面板将所述共用电极作为触摸检测用的电极使用,
在用于检测所述触摸面板上的被触摸的位置的触摸检测期间,所述共用电极驱动电路向所述共用电极施加在所述高电平电压值与所述低电平电压值之间变化的触摸检测用的连续脉冲电压,
在所述触摸检测期间以外的期间,
所述显示电压生成电路使所述第一电压以及所述第二电压的电压值在所述高电平电压值与所述低电平电压值之间相反地变化,
在所述触摸检测期间与所述连续脉冲电压同步地改变所述第一电压和所述第二电压的电压值,使得在从所述触摸检测期间即将开始前的时间点到所述触摸检测期间刚结束后的时间点为止的期间,在各像素电路中,从所述像素电极的电压减去所述共用电极间的电压后的绝对值被维持为一定的大小。
根据本实施方式,在具备将共用电极用作触摸检测用的电极的内置型触摸面板的存储液晶显示器(在像素电路内具备存储电路的液晶显示装置)中,在触摸检测期间显示电压生成电路与触摸检测用的连续脉冲电压同步地使第一电压(例如黑显示用的电压)和第二电压(例如白显示用的电压)的电压值变化。由此,例如，在触摸检测期间,第一电压的电压值与共用电极电压的电压值相反地变化,在应进行白显示的像素中,第二电压的电压值与共用电极电压的电压值相同地变化。其结果,在触摸检测期间,在应进行基于第一电压的显示的像素中,像素电极电压的电压值与共用电极电压的电压值相反地变化,在应进行基于第二电压的显示的像素中,像素电极电压的电压值与共用电极电压的电压值相同地变化。因此，通过触摸检测期间，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连续脉冲电压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)此外，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，在所述触摸检测期间以外的期间和所述触摸检测期间的任一期间,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值与施加到所述共用电极的电压的电压值相反地变化,同时使所述第二电压的电压值与施加到所述共用电极的电压的电压值相同样地变化。
(3)此外，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，
在所述触摸检测期间以外的期间,
所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值与施加到所述共用电极的电压的电压值相反地变化,
在所述触摸检测期间,当所述连续脉冲电压的电压值上升时,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值上升所述高电平电压值与所述低电平电压值的差值,当所述连续脉冲电压的电压值下降时,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值下降所述高电平电压值与所述低电平电压值的差值,
在所述触摸检测期间以外的期间及所述触摸检测期间的任一期间中,所述显示电压生成电路使所述第二电压的电压值与施加于上述共用电极的电压的电压值相同地变化。
(4)此外，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，
在所述触摸检测期间以外的期间,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值与施加到所述共用电极的电压的电压值相反地变化,
在施加于所述共用电极的电压的电压值维持在所述高电平电压值的期间中被开始的所述触摸检测期间中，所述连续脉冲电压的电压值最初变化时和所述连续脉冲电压的电压值最后变化时,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值与施加于所述共用电极的电压的电压值相反地变化，
在施加于所述共用电极的电压的电压值维持在所述高电平电压值的期间中被开始的所述触摸检测期间中，从所述连续脉冲电压的电压值最初变化的时间点开始到所述连续脉冲电压的电压值最后变化的时间点为止的期间,当所述连续脉冲电压的电压值上升时,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值上升所述高电平电压值与所述低电平电压值的差值,当所述连续脉冲电压的电压值下降时,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值下降所述高电平电压值与所述低电平电压值的差值,
在施加到所述共用电极的电压的电压值维持为所述低电平电压值的期间中被开始的所述触摸检测期间,当所述连续脉冲电压的电压值上升时,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值上升所述高电平电压值与所述低电平电压值的差值,当所述连续脉冲电压的电压值下降时,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值下降所述高电平电压值与所述低电平电压值的差值,
在所述触摸检测期间以外的期间及所述触摸检测期间的任一期间中,所述显示电压生成电路使所述第二电压的电压值与施加于所述共用电极的电压的电压值相同地变化。
(5)此外，根据本发明的一些实施方式的液晶显示装置包含上述(4)的构成，
每当在向所述共用电极施加的电压的电压值要以所述高电平电压值维持的第一驱动期间中设置一次所述触摸检测期间时，在向所述共用电极施加的电压的电压值要以所述低电平电压值维持的第二驱动期间中设置一次所述触摸检测期间，
如果将设置有所述触摸检测期间的所述第一驱动期间中的除了所述触摸检测期间之外的期间的长度设为Ta，将设置有所述触摸检测期间的所述第二驱动期间中的除了所述触摸检测期间之外的期间的长度设为Tb，将在所述第一驱动期间被开始的所述触摸检测期间中从所述连续脉冲电压的电压值最初变化的时间点开始到所述连续脉冲电压的电压值最后变化的时间点为止的期间的长度设为Tz，则下式成立
Ta－Tb＝2×Tz。
(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)至上述(5)的任一构成的基础上，
多条扫描信号线，向所述多个像素电路供给扫描信号；
扫描信号线驱动电路，其对所述多条扫描信号线施加所述扫描信号；
多条数据信号线，向所述多个像素电路供给数据信号；
数据信号线驱动电路，对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，其设置在所述显示区域以外的区域中，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；以及
数据信号供给控制开关电路，设置在显示区域之外的区域中，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；
所述扫描信号供给控制开关电路在所述触摸检测期间开始前，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在所述触摸检测期间开始前，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。
(7)此外,本发明的一些实施方式的液晶显示装置的驱动方法是具有液晶面板的液晶显示装置的驱动方法,该液晶面板内置有触摸面板，
所述液晶显示装置包括：
显示电压生成电路，生成第一电压以及第二电压；
多个像素电路，分别具有：液晶电容,其由像素电极和共用电极构成；存储电路,其存储2值数据；以及电压选择电路,其用于根据存储在所述存储电路中的2值数据的值,将所述第一电压或所述第二电压的任一者提供给所述像素电极；以及
共用电极驱动电路，其使施加于所述共用电极的电压的电压值在高电平电压值与低电平电压值之间变化；
所述触摸面板将所述共用电极作为触摸检测用的电极使用,
所述驱动方法包括触摸检测步骤，所述触摸检测步骤将所述共用电极驱动电路在所述高电平电压值与所述低电平电压值之间变化的触摸检测用连续脉冲电压施加到所述共用电极，以检测所述触摸面板上的被触摸的位置,
在所述连续脉冲电压施加到所述共用电极的期间以外的期间，所述显示电压生成电路使所述第一电压以及所述第二电压的电压值在所述高电平电压值与所述低电平电压值之间相反地变化,
在所述触摸检测步骤中，所述显示电压生成电路与所述连续脉冲电压同步地使所述第一电压及所述第二电压的电压值变化，使得在从向所述共用电极施加所述连续脉冲电压即将开始前的时间点到向所述共用电极施加所述连续脉冲电压刚结束的时间点为止的期间，在各像素电路中以一定的大小维持从所述像素电极的电压减去所述共用电极间的电压后的绝对值。
本发明的上述内容以及其它目的、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是表示第一实施方式中共用电极电压、黑电压以及白电压的电压值的变化的电压波形图。
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是示出上述第一实施方式中的黑电压生成电路的一构成例的电路图。
图6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7是示出第一实施方式中的像素电路的构成的图。
图8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9是在上述第一实施方式中在一个关注的像素上进行黑显示时的波形图。
图10是在上述第一实施方式中在一个关注的像素上进行白显示时的波形图。
图11是示出第二实施方式中的黑电压生成电路的一构成例的电路图。
图12是表示在上述第二实施方式中共用电极电压、黑电压、以及白电压的电压值的变化的电压波形图。
图13是在上述第二实施方式中在一个关注的像素上进行黑显示时的波形图。
图14是用于对上述第三实施方式中的触摸检测期间的黑电压的电压值变化进行说明的图。
图15是表示在上述第三实施方式中共用电极电压、黑电压、以及白电压的电压值的变化的电压波形图。
图16是用于说明在上述第三实施方式中液晶施加电压变为正的期间以及液晶施加电压变为负的期间的图。
图17是在上述第三实施方式中在一个关注的像素上进行黑显示时的波形图。
图18是在上述第三实施方式中在一个关注的像素上进行白显示时的波形图。
图19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20是示出上述第一变形例中的浮置控制信号的波形图。
图21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22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23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24是在上述第二实施方式中应用了上述第二变形例的情况下，在一个关注的像素上进行黑色显示时的黑电压的波形图。
图25是表示在上述第二实施方式中应用了上述第二变形例的情况下的黑电压生成电路的一构成例的电路图。
图26是在上述第三实施方式中应用了上述第二变形例的情况下，在一个关注的像素上进行黑色显示时的黑电压的波形图。
图27是示出在上述第三实施方式中应用了上述第二变形例的情况下的共用电极驱动电路的一构成例的电路图。
图28是示出以往的存储液晶显示器的像素电路的构成的图。
图29是在以往的存储液晶显示器中进行黑显示时的波形图。
图30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31是在以往的存储液晶显示器中进行白显示时的波形图。
图32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
Figure BDA0003363532550000131
对第一实施方式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,由夹着液晶相互相对向设置的两片玻璃基板即TFT阵列基板3和滤色器基板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(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所示那样,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、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。另外,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，并输出数字影像信号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、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以及用于控制黑电压VA以及白电压VB的电压值的显示电压控制信号DCTL。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。
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，触摸检测用的脉冲电压被施加到共用电极。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。顺便一提,向显示电压生成电路65提供从时序控制电路20输出的显示电压控制信号DCTL。基于该控制电压控制信号DCTL,从显示电压生成电路65输出的黑电压VA和白电压VB的电压值与共用电极电压VCOM的电压值的变化同步地变化。在图5中示出显示电压生成电路65中的生成黑电压VA的部分(以下称为“黑电压生成电路”。)的构成例。此外,关于显示电压生成电路65中的生成白电压VB的部分(以下称为“白电压生成电路”。)的构成,与黑电压生成电路的构成相同,因此省略说明。如图5所示,黑电压生成电路由晶体管651和晶体管652构成(控制信号Ssw1以及控制信号Ssw2相当于显示电压控制信号DCTL),晶体管651由控制信号Ssw1控制状态,晶体管652由控制信号Ssw2控制状态。并且,当应输出5V的电压作为黑电压VA时,只有晶体管651为接通状态,当应输出0V的电压作为黑电压VA时,只有晶体管652为接通状态。另外,在图5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651、652,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11、图25以及图27也同样)。
图6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由夹着液晶相互对向设置的两片玻璃基板即TFT阵列基板3和滤色器基板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。另外,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6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7是示出本实施方式中的像素电路100的概略构成的图。另外,图7所示的像素电路100的结构与图28所示的现有的像素电路100的结构实质上相同,但为了便于说明,在图7中对各构成要素标注与图28不同的符号。如图7所示,该像素电路100包括输入开关110、存储电路120、电压选择电路130以及由像素电极102和共用电极70构成的液晶电容140。也可以与液晶电容140并联地设置辅助电容。此外,为了方便,将输入开关110、存储电路120和电压选择电路130构成的部分称为“显示色控制部”。显示色控制部标注标号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被提供给存储电路120。此外，数据信号SL是二值数据。存储电路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。然后,由电压选择电路130选择的电压施加于像素电极102,其反映于像素的显示状态。
图8是示出显示颜色控制部101的详细构成的电路图。此外，在图8中示出的构成仅是一个例子，并不限定于此。显示色控制部101包括输入开关110、存储电路120和电压选择电路130。向显示色控制部101提供第一扫描信号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。另外,以下,也将该输入开关110称为“第一开关”。对第一开关标注标号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。如上所述,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为接通状态时,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。通过以上,存储电路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供给的电压的值(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。
通过以上那样的结构,基于第一开关SW1成为接通状态时的数据信号的电压,在存储电路120中存储二值数据。在电压选择电路130中,基于存储电路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。此外,在包括本实施方式的所有实施方式中,5V相当于高电平电压值,0V相当于低电平电压值。图1是表示本实施方式中的共用电极电压VCOM、黑电压VA以及白电压VB的电压值的变化的电压波形图。如图1所示,共用电极电压VCOM、黑电压VA以及白电压VB的电压值均在5V与0V之间变化。另外,如果除去触摸检测期间Td中的电压值的变化,则关于共用电极电压VCOM、黑电压VA以及白电压VB中的任一个,电压值也周期性地变化。黑电压VA的电压值和白电压VB的电压值相反地变化。即,在黑电压VA的电压值上升时,白电压VB的电压值下降,在黑电压VA的电压值下降时,白电压VB的电压值上升。此外,在图1中,共用电极电压VCOM的电压值每次发生变化时都设置有一次触摸检测期间Td,但也可以使设置触摸检测期间Td的频度比其少。
如上所述,在触摸检测期间Td,共用电极驱动电路50向共用电极70施加触摸检测用的连续脉冲电压。因此，在触摸检测期间Td，共用电极电压VCOM在0V与5V之间以短周期变动。如图1所示,显示电压生成电路65使黑电压VA和白电压VB的电压值与连续脉冲电压同步地变化。更详细而言,在本实施方式中,显示电压生成电路65在触摸检测期间Td使黑电压VA的电压值与共用电极电压VCOM的电压值相反地变化,并且使白电压VB的电压值与共用电极电压VCOM的电压值相同地变化。此外,在触摸检测期间Td以外的期间,显示电压生成电路65也使黑电压VA的电压值与共用电极电压VCOM的电压值相反地变化,并且使白电压VB的电压值与共用电极电压VCOM的电压值相同地变化。
图9是以一个关注的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,黑电压VA与共用电极电压VCOM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,在共用电极电压VCOM为5V的期间黑电压VA变为0V,在共用电极电压VCOM为0V的期间黑电压VA变为5V。此外，通过在电压选择电路130中选择黑电压VA,在触摸检测期间Td以外的期间,像素电极电压Vp与黑电压VA相等。通过以上,在触摸检测期间Td以外的期间,共用电极电压VCOM成为5V的期间液晶施加电压为－5V,共用电极电压VCOM成为0V的期间液晶施加电压为5V。由此，进行黑显示。
如图9所示，在触摸检测期间Td，共用电极电压VCOM在0V与5V之间以短周期变动。在此,在触摸检测期间Td期间,显示电压生成电路65使黑电压VA的电压值与共用电极电压VCOM的电压值相反地变化。由此,在触摸检测期间Td,像素电极电压Vp的电压值也与共用电极电压VCOM的电压值相反地变化。即,当共用电极电压VCOM的电压值从5V变化为0V时,像素电极电压Vp的电压值从0V变化为5V,当共用电极电压VCOM的电压值从0V变化为5V时,像素电极电压Vp的电压值从5V变化为0V。由此,共用电极电压VCOM的电压值成为0V的期间液晶施加电压为5V,共用电极电压VCOM的电压值成为5V的期间液晶施加电压为－5V。这样,在触摸检测期间Td,液晶施加电压的绝对值维持在5V。因此,在应进行黑显示的期间中不插入白显示。
图10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,白电压VB与共用电极电压VCOM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,在共用电极电压VCOM为5V的期间白电压VB变为0V,在共用电极电压VCOM为0V的期间白电压VB变为5V。此外，通过在电压选择电路130中选择白电压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。通过以上,在触摸检测期间Td以外的期间,共用电极电压VCOM成为5V的期间,共用电极电压VCOM成为0V的期间液晶施加电压为0V。由此，进行白显示。
如图10所示，在触摸检测期间Td，共用电极电压VCOM在0V与5V之间以短周期变动。在此,在触摸检测期间Td期间,显示电压生成电路65使白电压VB的电压值与共用电极电压VCOM同样地变化。由此,在触摸检测期间Td,像素电极电压Vp的电压值也与共用电极电压VCOM的电压值同样地变化。即,当共用电极电压VCOM的电压值从5V变化为0V时,像素电极电压Vp的电压值从5V变化为0V,当共用电极电压VCOM的电压值从0V变化为5V时,像素电极电压Vp的电压值从0V变化为5V。由此,共用电极电压VCOM的电压值成为0V的期间,共用电极电压VCOM的电压值成为5V的期间液晶施加电压为0V。这样,在触摸检测期间Td,液晶施加电压维持为0V。因此,在应进行白显示的期间中不插入黑显示。
如上所述,显示电压生成电路65在触摸检测期间Td与触摸检测用的连续脉冲电压同步地改变黑电压VA和白电压VB的电压值,使得在从即将开始触摸检测期间Td之前的时间点至刚结束触摸检测期间Td的时间点为止的期间,各像素电路100中像素电极102－共用电极70间的电压的绝对值被维持为一定的大小。
此外,在此列举液晶施加电压的极性反转的周期和触摸面板7的扫描周期(将触摸检测用的连续脉冲电压施加于共用电极70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和触摸面板7的扫描周期也可以不同。列举一例,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用作触摸检测用的电极的内置型触摸面板7的存储液晶显示器(在像素电路100内具备存储电路120的液晶显示装置)中,在触摸检测期间Td显示电压生成电路65与触摸检测用的连续脉冲电压同步地使黑电压VA和白电压VB的电压值变化。更详细而言,显示电压生成电路65在触摸检测期间Td使黑电压VA的电压值与共用电极电压VCOM的电压值相反地变化,白电压VB的电压值与共用电极电压VCOM的电压值相同地变化。由此,在触摸检测期间Td,在应进行黑显示的像素中,像素电极电压Vp的电压值与共用电极电压VCOM的电压值相反地变化,在应进行白显示的像素中,像素电极电压Vp的电压值与共用电极电压VCOM的电压值相同地变化。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>
对第二实施方式进行说明。并且，以下主要说明与第一实施方式不同的方面。
<2.1黑电压生成电路的构成>
在本实施方式中,关于黑电压VA,在各时间点作为电压值可以取10V、5V、0V以及－5V中的任意一个。白电压VB与第一实施方式相同,在各时间点作为电压值可以取5V和0V中的任意一个。
图11是示出本实施方式中的黑电压生成电路的一构成例的电路图。如图11所示,黑电压生成电路由分别通过控制信号Ssw1～Ssw4控制状态的4个晶体管651～654构成(控制信号Ssw1～Ssw4相当于显示电压控制信号DCTL)。并且,作为黑电压VA应输出10V的电压时,只有晶体管651为接通状态,作为黑电压VA应输出5V的电压时,只有晶体管652为接通状态,作为黑电压VA应输出0V的电压时,只有晶体管653为接通状态,作为黑电压VA应输出－5V的电压时,只有晶体管654为接通状态。此外,白电压生成电路采用与图5所示的电路同样的构成。
<2.2驱动方法>
图12是表示本实施方式中的共用电极电压VCOM、黑电压VA以及白电压VB的电压值的变化的电压波形图。如图12所示,除触摸检测期间Td以外,共用电极电压VCOM、黑电压VA以及白电压VB的任一个的电压值在5V(高电平电压值)和0V(低电平电压值)之间周期性地变化。此外,除触摸检测期间Td以外,黑电压VA的电压值和白电压VB的电压值相反地变化。
在触摸检测期间td,与上述第一实施方式同样地,共用电极驱动电路50向共用电极70施加触摸检测用的连续脉冲电压。因此，在触摸检测期间Td，共用电极电压VCOM在0V与5V之间以短周期变动。如图12所示,显示电压生成电路65使黑电压VA和白电压VB的电压值与连续脉冲电压同步地变化。更详细而言,在本实施方式中,在触摸检测期间Td,显示电压生成电路65在共用电极电压VCOM的电压值上升时，使黑电压VA以及白电压VB的电压值上升高电平电压值(5V)与低电平电压值(0V)的差值(5V),在共用电极电压VCOM的电压值降低时，使黑电压VA以及白电压VB的电压值降低高电平电压值(5V)与低电平电压值(0V)的差值(5V)。此外,从图12可知,关于白电压VB的电压值,在触摸检测期间Td以外的期间以及触摸检测期间Td的任一期间均与共用电极电压VCOM的电压值同样地变化。
图13是以一个关注的像素进行黑显示时的波形图。关于触摸检测期间Td以外的期间,与第一实施方式同样,在共用电极电压VCOM成为5V的期间液晶施加电压为－5V,在共用电极电压VCOM成为0V的期间液晶施加电压为5V。由此，进行黑显示。
如图13所示，在触摸检测期间Td，共用电极电压VCOM在0V与5V之间以短周期变动。在此,在触摸检测期间Td,共用电极电压VCOM的电压值从0V上升到5V时,显示电压生成电路65使黑电压VA的电压值上升5V,共用电极电压VCOM的电压值从5V下降到0V时,显示电压生成电路65使黑电压VA的电压值降低5V。由此,在触摸检测期间Td,当共用电极电压VCOM的电压值上升时,像素电极电压Vp的电压值也与其对应地上升,当共用电极电压VCOM的电压值降低时,像素电极电压Vp的电压值也与其对应地降低。这样,像素电极电压Vp变化为：通过触摸检测期间Td像素电极102和电压选择电路130在被电分离的状态下被维持(像素电极102被维持为浮置状态)。因此,在从即将开始触摸检测期间Td前的时间点至刚结束触摸检测期间Td后的时间点为止的期间,液晶施加电压被维持为一定的大小。由此,在应进行黑显示的期间中不插入白显示。
关于在一个关注的像素中进行白显示时的波形图,与第一实施方式相同(参照图10)。关于触摸检测期间Td以外的期间,与第一实施方式同样,无论在共用电极电压VCOM为5V的期间还是共用电极电压VCOM为0V的期间,液晶施加电压都为0V。由此，进行白显示。
在触摸检测期间Td,与第一实施方式同样,显示电压生成电路65使白电压VB的电压值与共用电极电压VCOM的电压值同样地变化。由此,与第一实施方式同样,在触摸检测期间Td,液晶施加电压维持为0V。由此,在应进行白显示的期间中不插入黑显示。
<2.3效果>
根据本实施方式,在具备将共用电极70用作触摸检测用的电极的内置型触摸面板7的存储液晶显示器中,在触摸检测期间Td显示电压生成电路65与触摸检测用的连续脉冲电压同步地使黑电压VA和白电压VB的电压值变化。具体而言,在触摸检测期间Td,在连续脉冲电压的电压值上升时,显示电压生成电路65使黑电压VA及白电压VB的电压值上升该连续脉冲电压的电压值的上升量,在连续脉冲电压的电压值降低时,显示电压生成电路65使黑电压VA及白电压VB的电压值降低该连续脉冲电压的电压值的降低量。由此,无论是在应该进行黑显示的像素中还是在应该进行白显示的像素中,在触摸检测期间Td,当共用电极电压VCOM的电压值上升时,像素电极电压Vp的电压值也随之上升,当共用电极电压VCOM的电压值降低时,像素电极电压Vp的电压值也随之降低。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)。如上所述，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概要>
在第二实施方式中,如从图12以及图13所掌握的,显示电压生成电路65需要输出负电压作为黑电压VA。即,需要负电源。因此,担心电路尺寸的增大、IC8(参照图2)的成本的增大。因此,在本实施方式中,在共用电极电压VCOM的电压值维持在高电平电压值(5V)的期间中的触摸检测期间Td,显示电压生成电路65使黑电压VA的电压值如下变化。
在触摸检测期间Td触摸检测用的连续脉冲电压的电压值最初发生变化时(图14中的时间点t01),共用电极电压VCOM从5V降低到0V。此时,如图14所示,显示电压生成电路65使黑电压VA的电压值从0V上升到5V。在触摸检测期间Td连续脉冲电压的电压值最后发生变化时(图14中的时间点tO2),共用电极电压VCOM从0V上升到5V。此时,如图14所示,显示电压生成电路65使黑电压VA的电压值从5V降低到0V。这样,在触摸检测期间Td中的连续脉冲电压的电压值最初变化时和连续脉冲电压的电压值最后变化时,显示电压生成电路65使黑电压VA的电压值与共用电极电压VCOM的电压值相反地变化。另外,在触摸检测期间Td中的从连续脉冲电压的电压值最初刚发生变化后的时间点起到连续脉冲电压的电压值最后发生变化之前的时间点为止的期间,显示电压生成电路65在共用电极电压VCOM的电压值上升时,对应于此使黑电压VA的电压值上升,在共用电极电压VCOM的电压值降低时,对应于此使黑电压VA的电压值降低。通过以上的动作,黑电压VA的电压值不会成为负值。即,不需要负电源。
<3.2驱动方法>
图15是表示本实施方式中的共用电极电压VCOM、黑电压VA以及白电压VB的电压值的变化的电压波形图。如图15所示,除触摸检测期间Td以外,共用电极电压VCOM、黑电压VA以及白电压VB的任一个的电压值在5V(高电平电压值)和0V(低电平电压值)之间周期性地变化。此外,除触摸检测期间Td以外,黑电压VA的电压值和白电压VB的电压值相反地变化。
在触摸检测期间td,与上述第一实施方式同样地,共用电极驱动电路50向共用电极70施加触摸检测用的连续脉冲电压。因此，在触摸检测期间Td，共用电极电压VCOM在0V与5V之间以短周期变动。在共用电极电压VCOM的电压值维持在高电平电压值(5V)的期间中的触摸检测期间Td,显示电压生成电路65使黑电压VA的电压值如上述(参照图14)那样变化,并且使白电压VB的电压值与第二实施方式相同地变化。在共用电极电压VCOM的电压值维持在低电平电压值(0V)的期间中的触摸检测期间Td,与第二实施方式同样地,显示电压生成电路65在共用电极电压VCOM的电压值上升时使黑电压VA以及白电压VB的电压值上升5V,在共用电极电压VCOM的电压值下降时使黑电压VA以及白电压VB的电压值降低5V。
在此,将应将共用电极电压VCOM的电压值维持在高电平电压值(5V)的期间定义为“第一驱动期间”,将应将共用电极电压VCOM的电压值维持在低电平电压值(0V)的期间定义为“第二驱动期间”。如果第一驱动期间的长度与第二驱动期间的长度相等,则在应该进行黑显示的像素中,共用电极电压VCOM、黑电压VA以及液晶施加电压如图16所示变化。由图16可知,关于第二驱动期间,液晶施加电压维持在5V。与此相对,关于第一驱动期间,在触摸检测期间Td以外的期间,液晶施加电压被维持在－5V,但在触摸检测期间Td中的从触摸检测用的连续脉冲电压的电压值最初变化的时间点到最后变化的时间点为止的期间,液晶施加电压被维持在5V。因此,如果将触摸检测期间Td中的从连续脉冲电压的电压值最初变化的时间点到最后变化的时间点为止的期间的长度用Tz表示,则在由第一驱动期间和第二驱动期间构成的期间(共用电极电压VCOM的一个周期的期间)内,在应进行黑显示的像素中对液晶施加正极性的电压的期间的长度比对液晶施加负极性的电压的期间的长度长2Tz。这成为液晶劣化的原因。
因此,在本实施方式中,为了防止液晶的劣化,如图15所示,从第一驱动期间的触摸检测期间Td的结束时间点到该第一驱动期间的结束时间点的期间的长度T1比从第二驱动期间的触摸检测期间Td的结束时间点到该第二驱动期间的结束时间点的期间的长度T2长2Tz。但是,并不限定于此,将第一驱动期间中的触摸检测期间Td以外的期间的长度设为Ta、将第二驱动期间中的触摸检测期间Td以外的期间的长度设为Tb时,下述的式子成立即可。
Ta－Tb＝2×Tz
此外,每当在第一驱动期间中设置一次触摸检测期间Td时,在第二驱动期间中设置一次触摸检测期间Td。
图17是以某个关注的一个像素进行黑显示时的波形图。关于触摸检测期间Td以外的期间,与第一实施方式同样,在共用电极电压VCOM成为5V的期间液晶施加电压为－5V,在共用电极电压VCOM成为0V的期间液晶施加电压为5V。由此，进行黑显示。
如图17所示，在触摸检测期间Td，共用电极电压VCOM在0V与5V之间以短周期变动。在此,首先,着眼于应将共用电极电压VCOM的电压值维持在高电平电压值(5V)的期间T31、T33中的触摸检测期间Td。在触摸检测期间Td开始后,共用电极电压VCOM的电压值从5V下降至0V。此时,如上所述,显示电压生成电路65使黑电压VA的电压值从0V上升到5V。由此,像素电极电压Vp的电压值也从0V上升到5V。其结果是,液晶施加电压从－5V变为5V。之后,当共用电极电压VCOM的电压值从0V上升到5V时,显示电压生成电路65使黑电压VA的电压值从5V上升到10V,当共用电极电压VCOM的电压值从5V降低到0V时,显示电压生成电路65使黑电压VA的电压值从10V降低到5V。由此,在共用电极电压VCOM的电压值上升时,像素电极电压Vp的电压值也与其对应地上升,在共用电极电压VCOM的电压值降低时,像素电极电压Vp的电压值也与其对应地下降。即,液晶施加电压被维持为一定的大小。在触摸检测期间Td即将结束之前,共用电极电压VCOM的电压值从0V上升至5V。此时,如上所述,显示电压生成电路65使黑电压VA的电压值从5V下降到0V。由此,像素电极电压Vp的电压值也从5V下降到0V。其结果是,液晶施加电压从5V变为－5V。如上所述,在从即将开始触摸检测期间Td前的时间点至刚结束触摸检测期间Td后的时间点为止的期间,液晶施加电压的绝对值被维持为一定的大小。接着,着眼于应以低电平电压值(0V)维持共用电极电压VCOM的电压值的期间T32、T34中的触摸检测期间Td。在该触摸检测期间Td,共用电极电压VCOM的电压值从0V上升到5V时,显示电压生成电路65使黑电压VA的电压值从5V上升到10V,共用电极电压VCOM的电压值从5V下降到0V时,显示电压生成电路65使黑电压VA的电压值从10V下降到5V。由此,在共用电极电压VCOM的电压值上升时,像素电极电压Vp的电压值也与其对应地上升,在共用电极电压VCOM的电压值降低时,像素电极电压Vp的电压值也与其对应地下降。即,液晶施加电压被维持为一定的大小。如上所述,在从即将开始触摸检测期间Td前的时间点至刚结束触摸检测期间Td后的时间点为止的期间,液晶施加电压被维持为一定的大小。
如上所述,在共用电极电压VCOM的电压值应该维持在高电平电压值(5V)的期间T31、T33中,在共用电极电压VCOM的电压值应该维持在低电平电压值(0V)的期间T32、T34中,液晶施加电压的绝对值也维持在5V。因此,在应进行黑显示的期间中不插入白显示。
图18是以某个关注的一个像素进行白显示时的波形图。关于触摸检测期间Td以外的期间,与第一实施方式同样,在共用电极电压VCOM为5V的期间和共用电极电压VCOM为0V的期间,液晶施加电压也为0V。由此，进行白显示。
在触摸检测期间Td,与第一实施方式同样,显示电压生成电路65使白电压VB的电压值与共用电极电压VCOM的电压值同样地变化。由此,与第一实施方式同样,在触摸检测期间Td,液晶施加电压维持为0V。因此,在应进行白显示的期间中不插入黑显示。
<3.3效果>
根据本实施方式,与第二实施方式同样,在具备将共用电极70用作触摸检测用的电极的单元型的触摸面板7的存储液晶显示器中,不会产生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)。在此,在共用电极电压VCOM的电压值应该维持在高电平电压值(5V)的期间,显示电压生成电路65在触摸检测期间Td中的连续脉冲电压的电压值最初变化时和连续脉冲电压的电压值最后变化时,使黑电压VA的电压值与共用电极电压VCOM的电压值相反地变化。因此,与第二实施方式不同,在触摸检测期间Td黑电压VA的电压值不会变为负值。即,不需要负电源。这样，根据本实施方式，实现了不需要负电源而具备有内嵌型的触摸面板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(连续脉冲电压)被提供给共用电极70。另外,在该共用电极70上配置有第一栅极总线、第二栅极总线、源极总线等各种布线。若这些各种布线的电位被维持为固定电位,则会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形成各种布线成为寄生电容形成的要因,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19中标注了标号86、87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19中,在标有标号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。另外,在图19中标注了标号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。从时序控制电路20向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提供浮置控制信号FCTL。如图20所示,在本变形例中,在触摸检测期间Td的开始时间点之前,浮置控制信号FCTL从高电平变为低电平,在触摸检测期间Td的结束时间点之后,从低电平变为高电平。
着眼于扫描信号供给控制开关电路。在浮置控制信号(FCTL)为高电平时,栅极驱动器30与显示部10内的第一栅极总线以及第二栅极总线为电连接的状态,在浮置控制信号(FCTL)为低电平时,栅极驱动器30与显示部10内的第一栅极总线以及第二栅极总线成为电分离的状态。如上所述,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,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形成寄生电容的要因。
其次,着眼于数据信号供给控制开关电路。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和显示部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和显示部10内的源极总线电连接。由此,防止源极总线成为在触摸检测期间Td形成寄生电容的要因。
<4.2第二变形例>
另外,在上述各实施方式中,以触摸检测用的脉冲信号(连续脉冲电压)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的振幅均为5V的情况为例进行了说明,但并不限定于此。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的振幅可以不同。例如,如图21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22所示,共用电极驱动电路50(参照图3)由通过控制信号Swe1控制状态的晶体管501以及通过控制信号Swe2控制状态的晶体管502构成(控制信号Swe1以及控制信号Swe2相当于共用电极控制信号VCTL)。另外,在向共用电极70施加5V的电压时,只有晶体管501为接通状态,在向共用电极70施加0V的电压时,只有晶体管502为接通状态。另外,在图22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23也同样)。
与此相对,在采用图21所示那样的波形的情况下,例如如图23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(控制信号
Figure BDA0003363532550000321
相当于共用电极控制信号VCTL),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。而且,在向共用电极70施加5V的电压时,只有晶体管501为接通状态,在向共用电极70施加3V的电压时,只有晶体管502为接通状态,在向共用电极70施加0V的电压时,只有晶体管503为接通状态。
例如在上述第二实施方式中应用了本变形例(图21所示那样的波形)的情况下,在一个关注的像素进行黑显示时的黑电压VA的波形成为图24所示那样的波形。为了实现这样的波形,黑电压生成电路的构成例如为图25所示的构成。如图25所示,黑电压生成电路由分别通过控制信号Ssw1～Ssw5控制状态的5个晶体管651～655构成(控制信号Ssw1～Ssw5相当于显示电压控制信号DCTL)。并且,作为黑电压VA应输出8V的电压时,只有晶体管651为接通状态,作为黑电压VA应输出5V的电压时,只有晶体管652为接通状态,作为黑电压VA应输出0V的电压时,只有晶体管653为接通状态,作为黑电压VA应输出－2V的电压时,只有晶体管654为接通状态，作为黑电压VA应输出－5V的电压时,只有晶体管655为接通状态。此外,白电压生成电路采用与图5所示的电路同样的构成。
另外,例如在上述第三实施方式中应用了本变形例(图21所示的波形)的情况下,在一个关注的像素进行黑显示时的黑电压VA的波形如图26所示。此时,黑电压生成电路只要构成为能够输出三个电压值(8V、5V以及0V)的电压即可。即,关于黑电压生成电路,如图27所示能够采用由3个晶体管
Figure BDA0003363532550000331
构成的结构。通过比较图25和图27,根据上述第三实施方式,可知显示电压生成电路65的电路规模降低。
<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。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 (7)

1.一种液晶显示装置，具有内置有触摸面板的液晶面板，其特征在于，包括：
显示电压生成电路，生成第一电压以及第二电压；
多个像素电路，分别具有：液晶电容,其由像素电极和共用电极构成；存储电路,其存储2值数据；以及电压选择电路,其用于根据存储在所述存储电路中的2值数据的值,将所述第一电压或所述第二电压的任一者提供给所述像素电极；以及
共用电极驱动电路，使施加于所述共用电极的电压的电压值在高电平电压值与低电平电压值之间变化，
所述触摸面板将所述共用电极作为触摸检测用的电极使用,
在用于检测所述触摸面板上的被触摸的位置的触摸检测期间,所述共用电极驱动电路向所述共用电极施加在所述高电平电压值与所述低电平电压值之间变化的触摸检测用的连续脉冲电压,
在所述触摸检测期间以外的期间,
所述显示电压生成电路使所述第一电压以及所述第二电压的电压值在所述高电平电压值与所述低电平电压值之间相反地变化,
在所述触摸检测期间与所述连续脉冲电压同步地改变所述第一电压和所述第二电压的电压值,使得在从所述触摸检测期间即将开始前的时间点到所述触摸检测期间刚结束后的时间点为止的期间,在各像素电路中,从所述像素电极的电压减去所述共用电极间的电压后的绝对值被维持为一定的大小。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,在所述触摸检测期间以外的期间和所述触摸检测期间的任一期间,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值与施加到所述共用电极的电压的电压值相反地变化,同时使所述第二电压的电压值与施加到所述共用电极的电压的电压值相同地变化。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于，
在所述触摸检测期间以外的期间,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值与施加到所述共用电极的电压的电压值相反地变化,
在所述触摸检测期间,当所述连续脉冲电压的电压值上升时,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值上升所述高电平电压值与所述低电平电压值的差值,当所述连续脉冲电压的电压值下降时,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值下降所述高电平电压值与所述低电平电压值的差值,
在所述触摸检测期间以外的期间及所述触摸检测期间的任一期间中,所述显示电压生成电路使所述第二电压的电压值与施加于上述共用电极的电压的电压值相同地变化。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
在所述触摸检测期间以外的期间,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值与施加到所述共用电极的电压的电压值相反地变化,
在施加于所述共用电极的电压的电压值维持在所述高电平电压值的期间中被开始的所述触摸检测期间中，所述连续脉冲电压的电压值最初变化时和所述连续脉冲电压的电压值最后变化时,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值与施加于所述共用电极的电压的电压值相反地变化，
在施加于所述共用电极的电压的电压值维持在所述高电平电压值的期间中被开始的所述触摸检测期间中，从所述连续脉冲电压的电压值最初变化的时间点开始到所述连续脉冲电压的电压值最后变化的时间点为止的期间,当所述连续脉冲电压的电压值上升时,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值上升所述高电平电压值与所述低电平电压值的差值,当所述连续脉冲电压的电压值下降时,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值下降所述高电平电压值与所述低电平电压值的差值,
在施加到所述共用电极的电压的电压值维持为所述低电平电压值的期间中被开始的所述触摸检测期间,当所述连续脉冲电压的电压值上升时,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值上升所述高电平电压值与所述低电平电压值的差值,当所述连续脉冲电压的电压值下降时,所述显示电压生成电路使所述第一电压的电压值下降所述高电平电压值与所述低电平电压值的差值,
在所述触摸检测期间以外的期间及所述触摸检测期间的任一期间中,所述显示电压生成电路使所述第二电压的电压值与施加于所述共用电极的电压的电压值相同地变化。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，
每当在向所述共用电极施加的电压的电压值要以所述高电平电压值维持的第一驱动期间中设置一次所述触摸检测期间时，在向所述共用电极施加的电压的电压值要以所述低电平电压值维持的第二驱动期间中设置一次所述触摸检测期间，
如果将设置有所述触摸检测期间的所述第一驱动期间中的除了所述触摸检测期间之外的期间的长度设为Ta，将设置有所述触摸检测期间的所述第二驱动期间中的除了所述触摸检测期间之外的期间的长度设为Tb，将在所述第一驱动期间被开始的所述触摸检测期间中从所述连续脉冲电压的电压值最初变化的时间点开始到所述连续脉冲电压的电压值最后变化的时间点为止的期间的长度设为Tz，则下式成立
Ta－Tb＝2×Tz。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，包括：
多条扫描信号线，向所述多个像素电路供给扫描信号；
扫描信号线驱动电路，其对所述多条扫描信号线施加所述扫描信号；
多条数据信号线，向所述多个像素电路供给数据信号；
数据信号线驱动电路，对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，其设置在所述显示区域以外的区域中，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；以及
数据信号供给控制开关电路，设置在显示区域之外的区域中，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，
所述扫描信号供给控制开关电路在所述触摸检测期间开始前，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在所述触摸检测期间开始前，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。
7.一种驱动方法，其是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，其特征在于，
所述液晶显示装置包括：
显示电压生成电路，生成第一电压以及第二电压；
多个像素电路，分别具有：液晶电容,其由像素电极和共用电极构成；存储电路,其存储2值数据；以及电压选择电路,其用于根据存储在所述存储电路中的2值数据的值,将所述第一电压或所述第二电压的任一者提供给所述像素电极；以及
共用电极驱动电路，其使施加于所述共用电极的电压的电压值在高电平电压值与低电平电压值之间变化，
所述触摸面板将所述共用电极作为触摸检测用的电极使用,
所述驱动方法包括触摸检测步骤，所述触摸检测步骤将所述共用电极驱动电路在所述高电平电压值与所述低电平电压值之间变化的触摸检测用连续脉冲电压施加到所述共用电极，以检测所述触摸面板上的被触摸的位置,
在所述连续脉冲电压施加到所述共用电极的期间以外的期间，所述显示电压生成电路使所述第一电压以及所述第二电压的电压值在所述高电平电压值与所述低电平电压值之间相反地变化,
在所述触摸检测步骤中，所述显示电压生成电路与所述连续脉冲电压同步地使所述第一电压及所述第二电压的电压值变化，使得在从向所述共用电极施加所述连续脉冲电压即将开始前的时间点到向所述共用电极施加所述连续脉冲电压刚结束的时间点为止的期间，在各像素电路中以一定的大小维持从所述像素电极的电压减去所述共用电极间的电压后的绝对值。
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