TW201409117A - 附有觸摸感測器之液晶顯示裝置、及電子機器 - Google Patents

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Naosuke Furutani
Hayato Kurasawa
Makoto Hayashi
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Japan Display Inc
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Abstract

本發明之目的係關於內嵌型之附有靜電電容式觸摸感測器之液晶顯示裝置(尤其為兼用型)，採用簡略化之構造。作為本附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1，包含陣列基板10、CF基板20、及以縱向電場模式驅動之液晶層30；陣列基板10包含像素電容43及第1電極51，CF基板20包含第2電極52。第1電極51兼用於作為第1共通電極部COM1之功能、與作為發送側電極Tx之功能。第2電極52兼用於作為第2共通電極部COM2之功能、與作為接收側電極Rx之功能。

Description

附有觸摸感測器之液晶顯示裝置、及電子機器
本發明係關於液晶顯示裝置(簡稱為LCD)、觸摸感測器(亦稱為觸摸面板(以下簡稱為「TP」))、附有觸摸感測器之液晶顯示裝置(液晶觸摸面板模組)、及電子機器等之技術。尤其係關於內嵌型之附有靜電電容式觸摸感測器之液晶顯示裝置之技術。
作為於液晶顯示功能中安裝有觸摸感測器功能之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置，存在尤其為薄型化等而採用內嵌型之觸摸面板之構成之情況。
在先前之內嵌型之附有靜電電容式觸摸感測器之液晶顯示面板之構成例(例如日本專利特開2009-244958號公報(專利文獻1))中，包含構成液晶顯示面板之要件，即陣列基板及彩色濾光片(簡稱為CF)基板與其間之液晶層。且，其係將CF基板之共通電極(設為COM)使用為構成觸摸感測器功能之要件即發送側電極(設為Tx)，將CF基板之檢測電極使用為接收側電極(設為Rx)之構成。即係在液晶顯示功能與觸摸感測器功能中兼用相同電極部、配線之構成。
在上述構成例中，作為液晶層之驅動方式，可應用橫向電場模式或縱向電場模式。作為橫向電場模式，可例舉出FFS(Fringe Field Switching：邊緣電場切換)模式、IPS(In-Plane Switching：面內切換)模式等。作為縱向電場模式，可例舉出TN(Twisted Nematic：扭轉向列)模式、VA(Vertical Alignment：垂直配向)模式、ECB(Electrically Controlled Birefringence：電控雙折射)模式等。
上述橫向電場模式之構成之情形時，作為發送側電極Tx之共通電極COM之配線僅設置於單側之基板(陣列基板)上。另一方面，縱向電場模式之構成之情形時，作為發送側電極Tx之共通電極COM之配線存在於上下兩者之基板即陣列基板及CF基板上。即，縱向電場模式之構成係共通電極之配線之層數多1層。
於上述附有觸摸感測器之液晶顯示裝置等中，作為一般之課題及要求，有薄型化、或省空間化、或製造過程或零件數之簡略化，換言之，即由簡略化引起之低成本化、或顯示品質或觸摸檢測精度之提高。尤其關於簡略化，藉由如上述構成例般採用內嵌型且將電極及配線在不同之功能中兼用型之構成，減少層數從而實現低成本化。
作為關於上述內嵌型之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之先前技術例，可列舉出國際公開第2007/146780號(專利文獻2)等。專利文獻2(「觸摸螢幕液晶顯示器」)中，揭示有「將顯示器電路與觸摸感知要件一體化之液晶顯示器(LCD)觸摸螢幕」。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-244958號公報
[專利文獻2]國際公開第2007/146780號
在上述先前之內嵌型之附有靜電電容式觸摸感測器之液晶顯示裝置，尤其係將相同電極部在液晶顯示功能與觸摸感測器功能中兼用之兼用型之構成例(專利文獻1等)中，在該附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之製造過程中，需要使藉由ITO(Indium Tin Oxide、氧化銦錫)形成之透明電極成膜於例如CF基板之彩色濾光片上而加工觸摸感測 器功能用之感測器圖案(接收側電極之圖案。)
但，上述兼用型之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之製造過程，由於需要感測器圖案等之加工之步驟，故存在較先前之非兼用型之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置等之製造過程更複雜之問題。
鑑於以上，本發明之主要目的係關於內嵌型之附有靜電電容式觸摸感測器之液晶顯示裝置(尤其係兼用型)，採用簡略化之構造。
為達成上述目的，本發明之形態包含內嵌型之附有靜電電容式觸摸感測器之液晶顯示裝置，及搭載有該附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之電子機器。
本形態係具備液晶顯示功能與觸摸感測器功能之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置，其包含具有像素電極及第1電極之第1基板，具有第2電極之第2基板，及形成於上述第1基板及第2基板之間之液晶層；上述液晶顯示功能之使用時，對上述第1電極及第2電極供給共通電壓；上述觸摸感測器功能之使用時，對上述第1電極施加第1信號，且自上述第2電極檢測第2信號。
在本形態中，較好的是，上述第1電極形成保持電容，且以並排於第1方向之複數個透明電極之圖案形成；上述第2電極於上述第2基板之靠近上述液晶層側之面上，以並排於第2方向之複數個透明電極之圖案形成；於上述第1電極之複數個圖案與第2電極之複數個圖案之交叉區域中形成觸摸檢測單位；藉由對上述第1電極之複數個圖案依序施加上述第1信號，經由上述觸摸檢測單位，自上述第2電極之複數個圖案檢測上述第2信號。
在本形態中，較好的是，上述第2電極之圖案包含上述觸摸感測器功能之使用時使用作為檢測上述第2信號之感測器圖案之第1圖案，與上述觸摸感測器功能之使用時與外部電性切斷之第2圖案；且於上 述第1圖案與上述第2圖案之間形成使邊緣電場產生之狹縫。
在本形態中，上述第1圖案較好為以在俯視下重疊於上述源極線之方式配置。
在本形態中，較好的是，進而具有選擇電路，其包含可將上述第2圖案與該選擇電路之連接狀態切換成接通或斷開之開關；且.上述第2圖案在上述連接狀態為接通之情形時，被供給上述共通電壓。
在本形態中，上述第1電極之圖案較好為與上述第2電極之第2圖案在俯視下重疊之部分之寬度相比其他部分之寬度較窄。
在本形態中，較好的是，包含連接於上述第1電極之第1電極驅動器，與連接於上述第2電極之第2電極驅動器；且上述第1電極驅動器對上述第1電極，在1水平期間中之像素寫入期間供給上述共通電壓，於觸摸檢測期間施加上述第1信號；上述第2電極驅動器對上述第2電極，在1水平期間中之像素寫入期間供給上述共通電壓，於觸摸檢測期間檢測上述第2信號。
在本形態中，較好的是，具有連接於上述第1電極之第1電極驅動器，及包含連接於上述第2電極中之第1圖案之檢測電路、與連接於上述第2電極中之第2圖案之選擇電路之第2電極驅動器；且上述檢測電路基於來自上述第1圖案之上述第2信號而計算出有無觸摸及觸摸位置並輸出結果之信號；上述選擇電路包含連接於上述第2圖案之開關，於1水平期間中之像素寫入期間將該開關設定為接通而對上述第2圖案供給上述共通電壓，於1水平期間中之觸摸檢測期間將該開關設定為斷開。
在本形態中，較好的是，包含連接於上述閘極線之閘極驅動器、連接於上述源極線之源極驅動器、連接於上述第1電極驅動器及上述第2電極驅動器且進行上述觸摸感測器功能之驅動控制之第1控制器、及連接於上述閘極驅動器及上述源極驅動器且進行上述液晶顯示 功能之驅動控制之第2控制器。
本形態係電子機器，包含上述附有觸摸感測器之液晶顯示裝置。
根據本發明之形態，關於內嵌型之附有靜電電容式觸摸感測器之液晶顯示裝置(尤其為兼用型)，無需於製造過程中增加上述感測器圖案等之加工步驟，即，可以簡略化之製造過程進行製造(換言之採用簡略化之面板構造)，藉此可維持薄型化、高性能等且實現低成本化等。
1‧‧‧面板部
1H‧‧‧1水平期間
10‧‧‧陣列基板
11‧‧‧玻璃基板
20‧‧‧CF基板
21‧‧‧玻璃基板
22‧‧‧彩色濾光片
30‧‧‧液晶層
41‧‧‧閘極線
42‧‧‧源極線
43‧‧‧像素電容
44‧‧‧TFT
45‧‧‧保持電容
46‧‧‧保持電容線
51‧‧‧第1電極
52‧‧‧第2電極
60‧‧‧密封部
61‧‧‧上下導通部
62‧‧‧導通粒子
71‧‧‧顯示區域
100‧‧‧液晶觸摸面板模組
101‧‧‧觸摸感測器驅動器
102‧‧‧液晶顯示驅動器
201‧‧‧第1電極驅動器
202‧‧‧第2電極驅動器
221‧‧‧Rx1檢測電路
221b‧‧‧Rx檢測電路
222‧‧‧Rx2選擇電路
222b‧‧‧Rx2選擇電路
300‧‧‧重疊部分
301‧‧‧閘極驅動器
302‧‧‧源極驅動器
310‧‧‧狹縫
500‧‧‧電子機器
501‧‧‧控制部
502‧‧‧介面
510‧‧‧影像顯示畫面部
511‧‧‧前面板
512‧‧‧濾光玻璃
521‧‧‧發光部
522‧‧‧顯示部
523‧‧‧選單開關
524‧‧‧快門按鍵
525‧‧‧透鏡蓋
531‧‧‧本體部
532‧‧‧透鏡
533‧‧‧啟動/停止開關
534‧‧‧顯示部
541‧‧‧本體
542‧‧‧鍵盤
543‧‧‧顯示部
551‧‧‧上側框體
552‧‧‧下側框體
553‧‧‧連結部(鉸鏈部)
554‧‧‧顯示器
555‧‧‧子顯示器
556‧‧‧圖片燈
557‧‧‧相機
561‧‧‧框體
562‧‧‧顯示部
910‧‧‧面板部
911‧‧‧第1電極
912‧‧‧第2電極
920‧‧‧面板部
921‧‧‧第1電極
922‧‧‧第2電極
923‧‧‧第3電極
AS‧‧‧交流信號源
B‧‧‧藍
C‧‧‧電容
C1‧‧‧電容
C2‧‧‧電容
COM1‧‧‧第1共通電極部
COM2‧‧‧第2共通電極部
D‧‧‧介電質
DET‧‧‧電壓檢測器
E1‧‧‧觸摸驅動電極
E2‧‧‧觸摸檢測電極
G‧‧‧信號/閘極線/綠
h1‧‧‧寬度
h2‧‧‧寬度
HSYNC‧‧‧信號
I1‧‧‧電流
I2‧‧‧電流
L1‧‧‧寬度
L2‧‧‧寬度
M‧‧‧導電體
p1‧‧‧間距
Pix‧‧‧像素
PW‧‧‧像素寫入期間
Q‧‧‧選擇信號
R‧‧‧紅
r1‧‧‧感測器圖案Rx1之寬度
r2‧‧‧浮動圖案Rx2之寬度
RRx‧‧‧電阻
RTx‧‧‧電阻
Rx1‧‧‧第1圖案部
Rx2‧‧‧第2圖案部
S‧‧‧信號/源極線
s1‧‧‧信號
s2‧‧‧信號
SLa‧‧‧感測器圖案Rx1與浮動圖案Rx2之線間之狹縫
SLb‧‧‧Rx2線間之狹縫
SW‧‧‧開關
T‧‧‧觸摸感測器(觸摸面板)
TP‧‧‧觸摸面板
TS‧‧‧觸摸檢測期間
Tx‧‧‧發送側電極
V1‧‧‧電壓
V2‧‧‧電壓
Vcom‧‧‧共通電壓
Vdet‧‧‧檢測電壓
VE‧‧‧電場
Vth‧‧‧閾值電壓
X‧‧‧方向
xa‧‧‧長度
xb‧‧‧寬度
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向
圖1係顯示相互電容方式之觸摸感測器之原理之圖。
圖2係顯示相互電容方式之觸摸感測器之原理之圖。
圖3係顯示相互電容方式之觸摸感測器之原理之圖。
圖4係顯示觸摸面板之觸摸檢測區域(觸摸檢測單位U)之構成例之圖。
圖5係顯示TFT-LCD之像素(胞)之構成之圖。
圖6係顯示TFT-LCD之像素(胞)之構成之圖。
圖7係作為第1比較例，顯示橫向電場模式之兼用型LCD之構成例之圖。
圖8係作為第2比較例，顯示縱向電場模式且兼用型LCD之構成例之圖。
圖9係顯示本發明之實施形態1之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部之主要部分概略構成之剖面圖。
圖10(a)、(b)係顯示本發明之實施形態2之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部之主要部分概略構成之剖面圖。
圖11係顯示實施形態2之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之配線 圖案等之平面構成之圖。
圖12係顯示圖11之放大構成之圖。
圖13係顯示實施形態2之變化例1之圖。
圖14係顯示實施形態2之變化例2之圖。
圖15係顯示實施形態2之變化例3之圖。
圖16係顯示實施形態2之變化例4之圖。
圖17係顯示實施形態3之液晶觸摸面板模組及電子機器之功能區塊構成之圖。
圖18(a)-(g)係顯示實施形態3之液晶觸摸面板模組之驅動波形之時序圖。
圖19係顯示實施形態3之液晶觸摸面板模組之驅動器構成例之圖。
圖20係顯示實施形態3之液晶觸摸面板模組之驅動器構成例之變化例1之圖。
圖21係顯示應用本實施形態之液晶顯示裝置之電子機器之一例之圖。
圖22係顯示應用本實施形態之液晶顯示裝置之電子機器之一例之圖。
圖23係顯示應用本實施形態之液晶顯示裝置之電子機器之一例之圖。
圖24係顯示應用本實施形態之液晶顯示裝置之電子機器之一例之圖。
圖25係顯示應用本實施形態之液晶顯示裝置之電子機器之一例之圖。
圖26係顯示應用本實施形態之液晶顯示裝置之電子機器之一例之圖。
圖27係顯示應用本實施形態之液晶顯示裝置之電子機器之一例之圖。
圖28係顯示應用本實施形態之液晶顯示裝置之電子機器之一例之圖。
以下，基於圖式詳細地說明本發明之實施形態。另，於用以說明實施形態之全部圖中，原則上於相同部分標註相同符號，省略其重複之說明。說明上，將觸摸面板顯示平面作為X-Y方向，將與此垂直之方向(視線方向)作為Z方向，將閘極線之方向作為X方向，將源極線之方向作為Y方向。又，有別於符號，適當使用省略記號，例如G、S、Tx、Rx等。又，在剖面圖中為容易理解地顯示而省略圖示一部分陰影線。
本實施形態提供一種可將縱向電場模式且兼用型之面板(尤其係電極層)構造簡略化之內嵌型之附有靜電電容式觸摸感測器之液晶顯示裝置及搭載其之電子機器。
〈附有觸摸感測器之液晶顯示裝置〉
在詳細說明本實施形態之內容之前，為容易理解，以下，針對附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之技術等依序進行說明。
[觸摸面板原理(1)]
圖1、圖2及圖3係顯示靜電電容式且相互電容方式之觸摸感測器(觸摸面板)之基本原理之圖。本實施形態亦依此進行。圖1係顯示觸摸感測器(觸摸面板)T之基本構造之圖。圖2係顯示圖1之等效電路之圖。圖3係顯示圖1及圖2之觸摸檢測時之信號電壓之圖。另，在本說明書中，有時亦將觸摸感測器稱為輸入輸出裝置。
圖1所示之觸摸面板T係包含夾著介電質D而對向配置之觸摸驅動電極E1(發送側電極Tx)與觸摸檢測電極E2(接收側電極Rx)，且藉由此 等形成電容(換言之為電容元件)C1之構造。另，電容C1係觸摸檢測用之靜電電容。此係利用由觸摸檢測電極E2側之面上手指等之導電體M之接近而引起之電容C1之變化，而檢測出有無觸摸狀態之機制。如圖2所示般，電容C1之一端經由電阻RTx連接於交流信號源AS，又，經由電阻RRx連接於電壓檢測器DET，另一端係接地。為發揮觸摸感測器功能，自交流信號源AS對觸摸驅動電極E1施加由交流矩形波形成之觸摸驅動信號即第1信號s1之電壓。然後，電流經由電容C1流動，在電壓檢測器DET中檢測出(輸出)觸摸檢測信號即第2信號s2之電壓。圖3所示之輸入之第1信號s1係由特定頻率之交流矩形波形成之電壓。輸出之第2信號s2(檢測電壓Vdet)在無觸摸時變化成電壓V1，在有觸摸時變化成電壓V2。
在手指等之導電體M不接近觸摸面板T之前面側之觸摸檢測電極E2之狀態(無觸摸)下，相對於第1信號s1之輸入，隨著對電容C1之充放電，對應於電容C1之電容值之電流I1流動。此時，電壓檢測器DET所檢測之電容C1之另一端之觸摸檢測電極E2之電位波形(檢測電壓Vdet)，成為第2信號s2之電壓V1。上述無觸摸狀態之期間為上述電壓V1且大致一定。
在導電體M接近觸摸面板T之前面側之觸摸檢測電極E2之狀態(有觸摸)下，為對電容C1串聯追加藉由導電體M所形成之電容C2之形態。此狀態下，隨著對電容C1及電容C2各者之充放電，對應於電容C1及電容C2之電容值之電流I1及電流I2分別流動。此時，電壓檢測器DET所檢測之電容C1之另一端之觸摸檢測電極E2之電位波形(檢測電壓Vdet)，因由導電體M形成之電場之減少，而變為第2信號s2之電壓V2。上述觸摸檢測電極E2之電位，成為由在電容C1及電容C2中流動之電流I1及電流I2之電流值決定之分壓之電位。因此，上述有觸摸狀態時之第2信號s2之電壓V2為較無觸摸狀態時之電壓V1更低之值。在 電壓檢測器DET乃至對應之觸摸檢測電路中，將上述第2信號s2之檢測電壓Vdet(電壓V1或電壓V2)與特定之閾值電壓Vth進行比較，例如圖3之電壓V2般小於閾值電壓Vth時檢測為有觸摸狀態。或，亦可將自電壓V1至電壓V2之變化量與特定之閾值電壓Vth進行比較判定而檢測。
[觸摸面板原理(2)]
圖4係顯示圖5所示之觸摸面板T之觸摸檢測區域(觸摸檢測單位U)之構成例之圖。於構成面板之觸摸檢測區域之平面(此處為X-Y方向)上，包含上述觸摸驅動電極E1(發送側電極Tx)之配線圖案與觸摸檢測電極E2(接收側電極Rx)之配線圖案，藉由形成於此等之各者之交叉部分之電容而構成觸摸檢測單位U。例如，觸摸驅動電極E1(發送側電極Tx)為並排於第1基板之面之X方向之複數條線，觸摸檢測電極E2(接收側電極Rx)為並排於第2基板之面之Y方向之複數條線。觸摸驅動電極E1及觸摸檢測電極E2之線可採用對應於例如液晶顯示裝置之複數條像素線之區塊之構成。在圖4中，例如，複數條像素線對應於1個區塊。例如，自驅動器對E1區塊群依序施加(掃描)第1信號s1，與此相對，基於自E2區塊群檢測出(輸出)之第2信號s2，藉由計算處理，可檢測出與觸摸檢測區域中之1個以上之觸摸位置對應之觸摸檢測單位U。
不限於上述構成例，例如，亦可為於第1基板之面上以固體層形成觸摸驅動電極E1(發送側電極Tx)，於第2基板之面上將觸摸檢測電極E2(接收側電極Rx)以X方向及Y方向上之分割區域單位形成為矩陣狀之構成等。根據上述圖案之設計而規定觸摸檢測之解析度。另，本說明書中，所謂「固體層」係指成膜後不加工成特定形狀之層。
[TFT-LCD之像素構成]
圖5係顯示TFT-LCD之像素(胞)之構成之圖。圖6係顯示對應於圖 5之等效電路之圖。如圖5所示般，藉由並排於橫(X)方向之閘極線41(閘極線G)，與並排於縱(Y)方向之源極線42(源極線S)之交叉，矩陣狀地構成各像素(胞)。閘極線41(閘極線G)連接於TFT44之閘極電極，源極線42(源極線S)連接於TFT44之源極電極。於TFT44之汲極電極上連接像素電容43之一端子。又，每個像素中包含保持電容45，各保持電容45連接於並排於X方向之保持電容線46(乃至共通電極)。圖6顯示圖5之等效電路，像素電容43之一端子與保持電容45之一端子連接於TFT44之汲極電極，像素電容43之另一端子與保持電容45之另一端子與保持電容線46連接，而被供給共通電壓。
[附有觸摸感測器之液晶顯示裝置(非兼用型)]
再者，上述觸摸面板T可以內嵌型之構造設置於液晶顯示面板(內嵌型之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置)上。所應用之液晶層之驅動方式為縱向電場模式之情形時，第1基板(陣列基板)包含第1共通電極部COM1，第2基板(CF基板)包含第2共通電極部COM2。橫向電場模式之情形時，第1基板(陣列基板)包含共通電極COM。
[內嵌型附有觸摸感測器之液晶顯示裝置(兼用型)]
再者，上述內嵌型之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置，可採用使原本包含於液晶顯示裝置之共通電極部，藉由共通化為構成觸摸感測器之一部分之電極(尤其係觸摸驅動電極E1)而簡略化之構造(兼用型)(上述專利文獻1等)。將對液晶顯示用之共通電極部之共通驅動信號(共通電壓)共用為觸摸感測器用之信號。作為驅動方式，對相同電極部以時間分割來施加各功能用之信號(後述圖18)。
上述兼用型且縱向電場模式(TN、VA、ECB等)之情形時，係將第2基板(CF基板)之第2共通電極部COM2共通化(兼用)為發送側電極Tx之構造。在縱向電場模式中，藉由向上下之共通電極部(共通電極COM1及共通電極COM2)之共通驅動信號(共通電壓)與向像素電容之 端子之像素信號，而產生對液晶層之縱向(Z方向)之電場VE，藉此控制(調變)每個像素之狀態。
上述兼用型且橫向電場模式(FFS、IPS等)之情形時，係將第1基板(陣列基板)之共通電極部COM共通化(兼用)為觸摸感測器功能之發送側電極Tx，且於第2基板(CF基板)上設置接收側電極Rx之構造。在橫向電場模式中，藉由向共通電極COM之共通驅動信號(共通電壓)與向像素電容之端子之像素信號，而產生對液晶層之橫向(X-Y方向)之電場，藉此控制(調變)每個像素之狀態。
[第1比較例(兼用型-橫向電場模式)]
圖7顯示上述兼用型且橫向電場模式之情形(第1比較例)之主要部分概略構成。本附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部910於陣列基板10上具有共通化(兼用化)為發送側電極Tx之共通電極COM(包含保持電容45之端子、及保持電容線46之端子)作為第1電極911，且於CF基板20之前面側具有接收側電極Rx之圖案作為第2電極912(接收側電極Rx)之構造。陣列基板10於玻璃基板11上形成有閘極線41(閘極線G)、源極線42(源極線S)、像素電容43、TFT44、為發送側電極Tx且為共通電極COM之第1電極911、及絕緣層等。CF基板20於玻璃基板21上、內側(鄰接於液晶層30之側)之面上形成有彩色濾光片22、絕緣層等，於前面側(視線側)形成有第2電極912(接收側電極Rx)。以第1電極911(發送側電極Tx)與第2電極912(接收側電極Rx)構成觸摸感測器用之電容C。
[第2比較例(兼用型-縱向電場模式)]
圖8顯示上述兼用型且縱向電場模式之情形(第2比較例)之主要部分概略構成。本附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部920將陣列基板10具有之第1共通電極部COM1、與CF基板20具有之第2共通電極部COM2，在上下導通部61(包含導通粒子62)電性連接。其係將第1共 通電極部COM1及第2共通電極部COM2共通化(兼用化)為發送側電極Tx(發送側電極Tx1及發送側電極Tx2)，而作為第1電極921及第2電極922之構造。又，其係於CF基板20之前面側具有接收側電極Rx之圖案作為第3電極923之構造。陣列基板10於玻璃基板11上形成有閘極線41(閘極線G)、源極線42(源極線S)、像素電容43、TFT44、為發送側電極Tx1且為共通電極COM1之第1電極921、及絕緣層等。CF基板20於玻璃基板21上，於內側(鄰接於液晶層30之側)形成有彩色濾光片22、絕緣層、為發送側電極Tx2且為共通電極COM2之第2電極922等，於前面側(視線側)形成有第3電極923(接收側電極Rx)。以第2電極922(發送側電極Tx2)與第3電極923(接收側電極Rx)構成觸摸感測器用之電容C。
〈實施形態1〉
基於上述記述，針對實施形態1使用圖9等進行說明。在實施形態1之構成中，係相對於第2比較例(圖8)，將陣列基板10之第1共通電極部COM1作為發送側電極Tx，將CF基板20之內側之第2共通電極部COM2作為接收側電極Rx，而削減CF基板20之前面之接收側電極Rx之圖案層之構造。
上述第2比較例(縱向電場模式且兼用型)之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部920之情形時，作為液晶顯示功能，於上下之基板即陣列基板10及CF基板20之兩者中存在共通電極COM之配線層(共通電極COM1及共通電極COM2)。即，具有陣列基板10之第1共通電極配線層(共通電極COM1)，與CF基板20之內側之第2共通電極配線層(共通電極COM2)。此等配線層係在顯示區域之外側之框架部(非顯示區域)等中電性連接。就圖8而言，為發送側電極Tx1且為共通電極COM1之第1電極921與為發送側電極Tx2且為共通電極COM2之第2電極922，係在上下導通部61中連接。又，在第2比較例中，於CF基板 20之外側(前面)以ITO等設置有接收側電極Rx之圖案。
因此，基於上述比較例之特徵，在本實施形態1(圖9)中，如以下般，在縱向電場模式且兼用型之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1中，採用將液晶顯示及觸摸感測器之各功能之電極及配線層共通化而簡略化之構造。即，其係將上述陣列基板10之第1共通電極配線層(共通電極COM1且發送側電極Tx1)作為單層之觸摸驅動電極(發送側電極Tx)，將CF基板20之第2共通電極配線層(共通電極COM2)重新兼用為觸摸檢測電極(接收側電極Rx)，並消除CF基板20之前面之Rx圖案之構成。即，在本實施形態1之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1中，為相對於比較例(圖8)使電極層減少1層般將面板或基板構造簡略化之構成，藉此實現由本面板之製造過程及步驟之簡略化所引起之低成本化等。
[附有觸摸感測器之液晶顯示裝置(1)]
圖9顯示實施形態1之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之主要部分概略構成(Y-Z剖面)。本附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1包含對向配置之陣列基板10與CF基板20，及其間之液晶層30。液晶層30係以縱向電場模式驅動。作為兼用型，係於陣列基板10上具有為發送側電極Tx且為共通電極COM1之第1電極51，於CF基板20之內側(鄰接於液晶層30之側)之面上具有為接收側電極Rx且為共通電極COM2之第2電極52之構造。在發送側電極Tx即第1電極51及接收側電極Rx即第2電極52之間構成觸摸感測器用之電容C。
第1電極51兼用作為液晶顯示功能之第1共通電極配線層(共通電極COM1)之功能、與作為觸摸感測器功能之觸摸驅動電極(發送側電極Tx)之功能。第1電極51以藉由ITO形成之透明電極形成觸摸驅動用之發送側電極Tx圖案。另，作為共通電極COM1，包含每個像素之保持電容45之端子，及其保持電容線46等。即，共通電極COM1之第1 電極51形成保持電容。
第2電極52兼用作為液晶顯示功能之第2共通電極配線層(共通電極COM2)之功能、與作為觸摸感測器功能之觸摸檢測電極(接收側電極Rx)之功能。第2電極52以藉由ITO形成之透明電極形成觸摸檢測用之接收側電極Rx圖案。
陣列基板10於玻璃基板11上形成有閘極線41(閘極線G)、源極線42(源極線S)、像素電容43、TFT44、保持電容45、保持電容線46、為發送側電極Tx且為共通電極COM1之第1電極51、及絕緣層等。另，第1電極51包含保持電容45之端子、及保持電容線46。閘極線41(閘極線G)係藉由金屬之配線圖案等，以於X方向複數條線並排之方式配置。源極線42(源極線S)係藉由金屬之配線圖案，以於Y方向複數條線並排之方式配置。像素電容43具有ITO等之透明電極之圖案作為端子，各個像素電容部係對應於顯示區域中形成為矩陣狀之複數個像素而形成。像素電容43形成於絕緣層上，且具有於其上介隔配向膜而配置液晶層30之構成。另，將像素電容43之該端子亦稱為像素電極。
CF基板20於玻璃基板21上，於內側(鄰接於液晶層30之側)之面上形成有彩色濾光片22、絕緣層，及為接收側電極Rx且為共通電極COM2之第2電極52等。彩色濾光片22具有由例如紅(R)、綠(G)、藍(B)之各色形成之週期性排列之圖案。於每1個像素(子像素)相對應R、G、B之1色。
液晶層30係根據由施加電壓所引起之電場狀態來控制液晶配向狀態，從而調變透過光之層。液晶層30應用縱向電場模式，根據藉由來自液晶層30之上下之電極之施加電壓(共通驅動信號(共通電壓Vcom)與像素電容43之像素信號)所產生之電場狀態來調變每個像素之狀態。上下之基板(陣列基板10及CF基板20)係在例如顯示區域之外側之框架部等中藉由密封部60物理連接，從而密封液晶層30。
另，第1電極51與第2電極52與比較例(圖8等)不同，係在上下導通部61等中不電性連接之構成，自連接於第1電極51及第2電極52各者之驅動器(後述圖17)個別地驅動。
另，在圖9中，關於附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1所具備之其他一般之要件即偏光板(陣列基板10之下側或CF基板20之上側所具備)或配向膜(液晶層30之上下之基板之間所具備)等省略圖示。又，於面板部1上，省略可包含其他之追加之要件(防止帶電層、保護膜等)。
〈實施形態2〉
使用圖10至圖12等針對實施形態2進行說明。在實施形態1中，由於發送側電極Tx即第1電極51，與接收側電極Rx即第2電極52之距離比較近，故存在發送側電極Tx及接收側電極Rx間之電容變大之可能性。因該電容之增大，而考慮到可能對觸摸檢測之精度造成影響。因此，在實施形態2中，對第1電極51與第2電極52之圖案之設計，採用如以下之辦法。
[附有觸摸感測器之液晶顯示裝置(2)]
圖10顯示實施形態2之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之主要部分概略構成。圖10(a)係顯示X-Z剖面之圖，又，圖10(b)係顯示Y-Z剖面之圖。於陣列基板10上包含閘極線G、源極線S、像素電容43、以及保持電容45之端子及保持電容線46，具有為發送側電極Tx且為共通電極COM1之第1電極51之配線層等。另，在圖10中概略顯示各部之位置或重疊等。例如，圖10所示之閘極線G與為發送側電極Tx且為共通電極COM1之第1電極51形成於Z方向之相同層上(與圖9相同)，雖然在圖10中以重疊之方式圖示，但實際上形成於同層之不同區域中(圖11)。另，第1電極51之層或第2電極52之層之Z方向之位置可採用各自上下偏離之構成。例如第2電極52(接收側電極Rx)之位置 雖設為CF基板20之內側，更具體而言為玻璃基板21上之鄰接於液晶層30之側之面，但亦可為更上方。
圖11係顯示實施形態2之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之第1電極51(發送側電極Tx)、第2電極52(接收側電極Rx)等之圖案構成例之X-Y平面圖。為發送側電極Tx且為共通電極COM1之第1電極51形成為並排於X方向之圖案。另，上述第1電極51包含保持電容45之端子及保持電容線46。
如圖10及圖11所示般，在實施形態2中，於CF基板20之內側之為接收側電極Rx且為共通電極COM2之第2電極52上，形成與比較例(圖8)不同之特定圖案。在此第2電極52之圖案中，以第1圖案部Rx1與第2圖案部Rx2分離，且區別使用。第1圖案部Rx1為使用於觸摸檢測之「感測器圖案Rx1」。第2圖案部Rx2為使用於降低負荷之「浮動圖案Rx2」，不使用於觸摸檢測。
感測器圖案Rx1係在X-Y俯視下，以重疊於並排於陣列基板10之Y方向之源極線42(源極線S)上之方式配置。即，感測器圖案Rx1亦形成為並排於Y方向之條狀之圖案。以第1電極51(發送側電極Tx)、與感測器圖案Rx1形成觸摸感測器功能之電容C。在本例中，因以各像素線(源極線S)為單位具有感測器圖案Rx1之線，故使觸摸感測器功能之觸摸檢測之解析度與像素之解析度1：1對應。另，亦可不限於本例，而根據所需之觸摸檢測之解析度，設計感測器圖案Rx1之線之配置。例如可配置成以複數條源極線S為單位配置1條感測器圖案Rx1之配置。
浮動圖案Rx2在X-Y俯視下，配置於感測器圖案Rx1間，不重疊於源極線42(源極線S)上。浮動圖案Rx2亦形成為並排於Y方向之條狀之圖案。如圖11般，複數個浮動圖案Rx2之列浮動(獨立)地配置於對應於1像素線之2條感測器圖案Rx1之線間。另，在圖11中，作為例 子，將4條浮動圖案Rx2之線配置於2條感測器圖案Rx1之線間。
此為藉由上述圖案配置之構造，在CF基板20之共通電極COM2即接收側電極Rx之感測器圖案Rx1，與對應於為陣列基板10之發送側電極Tx且為共通電極COM1之第1電極51之保持電容45之端子及保持電容線46之部分中，削減寄生電容，又實現提高縱向電場模式中之液晶層30之配向性之構成。
感測器圖案Rx1其線之端部與驅動器(後述圖17、第2電極驅動器202)固定連接。另一方面，浮動圖案Rx2其線在面板部1內基本為浮動構造。即，浮動圖案Rx2係藉由後述之選擇電路(圖19、Rx2選擇電路222)與外側切斷之構造。因浮動圖案Rx2在液晶顯示功能與觸摸感測器功能中區分使用，故為將其驅動，將浮動圖案Rx2之線之端部連接於該選擇電路。該選擇電路之開關中為斷開狀態時，浮動圖案Rx2之線為浮動狀態(非連接)。
又，如圖11般，對應於上述Rx圖案之構成，將並排於陣列基板10之X方向之為發送側電極Tx且為共通電極COM1之第1電極51之各個配線圖案，不採用單純之特定寬度之構成，而係在X-Y俯視下上述Y方向之源極線S及感測器圖案Rx1重疊之部分，縮小寬度(Y方向長度)，而縮小重疊部分300等之面積之構成。藉此，成為進一步減少上述寄生電容(感測器圖案Rx1-發送側電極Tx間)之構成。
如圖11般，對應於接收側電極Rx圖案之分離構造，於感測器圖案Rx1之線與浮動圖案Rx2之線之間，及浮動圖案Rx2之線間，分別具有狹縫310等。藉由設置此接收側電極Rx圖案之狹縫310，於為陣列基板10之發送側電極Tx且為共通電極COM1之第1電極51與為CF基板20之接收側電極Rx且為共通電極COM2之第2電極52之間，產生邊緣電場。藉此可確保液晶顯示功能及觸摸感測器功能之性能。
於圖12中，放大顯示圖11之一部分。在本構成例中，感測器圖案 Rx1及浮動圖案Rx2之線係以特定之間距p1配置。感測器圖案Rx1之寬度、及浮動圖案Rx2之寬度係相同寬度r1。
作為上述狹縫，顯示感測器圖案Rx1與浮動圖案Rx2之線間之狹縫SLa、及Rx2線間之狹縫SLb。狹縫SLa之寬度為寬度L1，狹縫SLb之寬度為寬度L2。在本例中，任一狹縫之寬度皆為相同寬度。發送側電極Tx之寬度係基本寬度為h1，於重疊部分300等中具有縮小之寬度即寬度h2。即，重疊部分300之寬度h2較發送側電極Tx之基本寬度h1更窄。換言之，重疊部分300之寬度h2較發送側電極Tx之重疊部分300以外之區域之寬度即寬度h1更窄。又，尤其在本例中，於發送側電極Tx-感測器圖案Rx1之重疊部分中，在感測器圖案Rx1之寬度r1之位置上接收側電極Rx之寬度變為寬度h2。
另，不限於上述圖案構成例，可根據安裝細節(所需之特性)，採用改變電極或狹縫之數量、形狀、尺寸等之設計。可舉出例如以下般之變化例。
[變化例]
圖13、圖14、圖15及圖16係顯示對圖12之變化例之圖。圖13係顯示實施形態2之變化例1之圖。圖14係顯示實施形態2之變化例2之圖。圖15係顯示實施形態2之變化例3之圖。圖16係顯示實施形態2之變化例4之圖。
在圖13所示之實施形態2之變化例1中，係改變為發送側電極Tx且為共通電極COM1之第1電極51之形狀，且將在與感測器圖案Rx1之重疊部分改變寬度之位置，不設為保持電容線46之正中間，而設為上方(靠近閘極線41)之構成。同樣，亦可為將發送側電極Tx之縮小之寬度即寬度h2之位置設為下方之構成。又，係在發送側電極Tx與感測器圖案Rx1之重疊部分中，將發送側電極Tx之縮小之寬度即寬度h2之X方向之長度xa，不設為感測器圖案Rx1之寬度r1，而較其更長地設為 感測器圖案Rx1之左右相鄰之浮動圖案Rx2間之長度xa之構成(xa大於r1)。
圖14所示之實施形態2之變化例2係改變為發送側電極Tx且為共通電極COM1之第1電極51之形狀，且在發送側電極Tx與感測器圖案Rx1之重疊部分中，使發送側電極Tx之縮小之寬度即寬度h2略大，且將發送側電極Tx之縮小之寬度即寬度h2之X方向之長度，不設為感測器圖案Rx1之寬度r1，而較其更小地設為源極線S之寬度xb之構成(xb<r1)。
圖15所示之實施形態2之變化例3將為發送側電極Tx且為共通電極COM1之第1電極51之形狀設為一定寬度即寬度h1。又，係相比感測器圖案Rx1之寬度r1，浮動圖案Rx2之寬度r2更窄之構成(r1>r2)。又，係相比感測器圖案Rx1與浮動圖案Rx2之間之狹縫SLa之寬度L1，浮動圖案Rx2間之狹縫SLb之寬度L2更寬之構成(L1<L2)。又，亦可設為與上述相反之構成(r1<r2，L1>L2)。
圖16所示之實施形態2之變化例4係雖發送側電極Tx之形狀與上述(圖12)相同，但進一步增大感測器圖案Rx1之寬度r1，且相對於源極線S之中心線，將感測器圖案Rx1之中心線例如偏右配置之構成。即，在X-Y俯視下，感測器圖案Rx1與源極線S之重疊為一部分，且為相對於源極線S於右側突出之形狀，與此相應地具有與發送側電極Tx之重疊之構成。又，在欲減少藉由此感測器圖案Rx1與發送側電極Tx之重疊所致之電容之情形時，亦可將此重疊部分中之Tx之寬度縮小。
〈實施形態3〉
接著使用圖17至圖19等針對實施形態3進行說明。在實施形態3中，顯示包含附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1與其驅動器IC等而成之液晶觸摸面板模組100，及包含液晶觸摸面板模組100而形成之電子機器500之構成例。亦顯示尤其關於實施形態2之浮動圖案 Rx2之驅動方式。
[液晶觸摸面板模組、電子機器]
圖17顯示包含本實施形態3之液晶觸摸面板模組100(內嵌型之附有靜電電容式觸摸感測器之液晶顯示裝置)而成之電子機器500之功能區塊構成一例。電子機器500可為具有液晶顯示功能及觸摸感測器功能之各種裝置，例如移動終端、TV裝置、數位相機等。電子機器500包含液晶觸摸面板模組100與連接其之控制部501。
液晶觸摸面板模組100包含附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1、與其連接之觸摸感測器驅動器101(第1控制器)、及液晶顯示驅動器102(第2控制器)。液晶觸摸面板模組100與控制部501係以觸摸感測器驅動器101之介面(I/F)502連接。另，於介面502中包含電源之介面或觸摸感測器之介面。又，液晶顯示驅動器102與控制部501係連接。為觸摸感測器驅動器101與液晶顯示驅動器102之間取得同步之構成。另，在本構成例中，雖將觸摸感測器驅動器101(第1控制器)作為液晶觸摸面板模組100(附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1)之主要控制部(較液晶顯示驅動器102更上階)，但驅動器間之關係亦可相反，驅動器亦可統合為1個。觸摸感測器驅動器101及液晶顯示驅動器102之各驅動器係例如以連接於面板部1之FPC基板之IC等安裝，且以COF(Chip On Film：覆晶薄膜)等之方式進行安裝。
附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1係如上述(圖9等)般構成，且包含構成有像素Pix及觸摸檢測區域(單位U)之顯示區域71、位於其外側之框架部(未圖示)、及連接於顯示區域71之各電極或配線(閘極線G、源極線S、發送側電極Tx、接收側電極Rx)等之各驅動器。作為各驅動器，包含閘極驅動器301、源極驅動器302、為發送側電極Tx且為共通電極COM1之第1電極驅動器201、及為接收側電極Rx且為共通電極COM2之第2電極驅動器202。此等各驅動器係例如安裝於顯示 區域71之外側之框架部或上下之玻璃基板11及玻璃基板21等上。例如，各驅動器係以COG(Chip On Glass：玻璃覆晶封裝)、LTPS(Low-Temperature Poly(polycrystalline：多晶)Silicon：低溫多晶矽)等之方式安裝。
各驅動器亦可採用適當分離/統合之構成。可採用例如將閘極驅動器301與第1電極驅動器201統合為1個之構成，或將源極驅動器302與第2電極驅動器202統合為1個之構成。又，可採用將第1電極驅動器201、或第2電極驅動器202統合於觸摸感測器驅動器101之構成，或將閘極驅動器301、或源極驅動器302統合於液晶顯示驅動器102之構成。
觸摸感測器驅動器101自電子機器500之控制部501接收影像信號等，從而進行對液晶顯示驅動器102之時序控制，及對附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之觸摸檢測控制等。例如，觸摸感測器驅動器101向液晶顯示驅動器102賦予影像信號及時序信號等之控制信號。又，例如，觸摸感測器驅動器101向第1電極驅動器201及第2電極驅動器202賦予用於觸摸檢測控制之控制信號。又，觸摸感測器驅動器101向控制部501發送各功能之控制結果之資訊(例如有無觸摸或觸摸位置等之資訊)。
在液晶顯示驅動器102中，基於來自控制部501之控制信號，或來自觸摸感測器驅動器101之控制信號，對閘極驅動器301及源極驅動器302，賦予用於附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之顯示區域71中之顯示控制之信號。另，亦可自控制部501向液晶顯示驅動器102賦予影像信號。閘極驅動器301對閘極線41(閘極線G)群依序施加閘極信號(掃描脈衝)。與此同步，源極驅動器302對源極線42(源極線S)群施加源極信號(像素信號)。藉此，經由TFT44對各像素電容43施加像素信號而對保持電容45充電。藉此控制(調變)液晶層30之每個像 素之狀態。
第1電極驅動器201依據來自觸摸感測器驅動器101之控制信號，對附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之為發送側電極Tx且為共通電極COM1之第1電極51，在共通電極COM1用時供給共通電壓Vcom，在發送側電極Tx用時依序施加觸摸驅動信號即信號s1。
第2電極驅動器202基於來自觸摸感測器驅動器101之控制信號，對附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之為接收側電極Rx且為共通電極COM2之第2電極52，在共通電極COM2用時供給共通電壓Vcom，在接收側電極Rx(感測器圖案Rx1)用時輸入、檢測觸摸檢測信號之信號s2。將由第2電極驅動器202中檢測出之觸摸檢測信號即信號s2所產生之檢測結果之信號輸出至觸摸感測器驅動器101。在第2電極驅動器202中，將來自接收側電極Rx(尤其係感測器圖案Rx1)之觸摸檢測信號之信號s2輸入、積分，轉換成數位信號，基於此進行顯示區域71(觸摸檢測區域)內有無觸摸狀態之判定，及觸摸位置座標之計算等，並輸出顯示其結果之信號。包含於第2電極驅動器202之觸摸檢測電路係例如由放大器、濾波器、AD轉換器、整流平滑電路、比較器等構成。根據來自接收側電極Rx之信號s2之輸入位準信號係如上述(圖3)般在比較器中與閾值電壓Vth相比較，並輸出其結果即有觸摸狀態或無觸摸狀態之信號。
[驅動波形]
圖18中作為對本附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之驅動方式，顯示驅動波形之時序圖。另，與圖17之驅動器構成相對應，自各驅動器生成驅動波形。在本驅動方式中，將1水平期間(1H)分為利用液晶顯示功能之像素寫入期間PW、與利用觸摸感測器功能之觸摸檢測期間TS，且在液晶顯示功能與觸摸感測器功能中以時間分割進行驅動。對兼用之電極部(第1電極51及第2電極52)，以時間分割施 加對應各功能之信號(電壓)。作為液晶顯示驅動方式，使用例如點反轉驅動方式或幀反轉驅動方式。
像素寫入期間PW與觸摸檢測期間TS之各期間之驅動頻率可適當設計。例如，將像素寫入期間PW設為60Hz，與其相對，將觸摸檢測期間TS設為2倍之120Hz。即，此情形時，以相對於1次之圖像(像素)顯示為2次之比例進行觸摸檢測。另，1H中之像素寫入期間PW與觸摸檢測期間TS之順序亦可相反。
圖18(a)之HSYNC信號規定1水平期間(1H)。圖18(b)之G信號係自閘極驅動器301施加至閘極線41(閘極線G)。圖18(c)之S信號(圖像信號)係自源極驅動器302施加至源極線42(源極線S)。圖18(d)之Tx(COM1)表示自第1電極驅動器201對第1電極51所施加之信號。圖18(e)之Rx1(COM2)表示自第2電極驅動器202對第2電極52中之感測器圖案Rx1所施加之信號。圖18(f)之Rx2(COM2)表示自第2電極驅動器202對第2電極52中之浮動圖案Rx2所施加之信號。圖18(g)之選擇信號Q表示浮動圖案Rx2之選擇信號。該選擇信號Q係由圖19所示之Rx2選擇電路222生成。選擇信號Q係以在像素寫入期間PW切換成接通、在觸摸檢測期間TS切換成斷開之方式進行控制。
於像素寫入期間PW，自第1電極驅動器201對第1電極51(共通電極COM1)供給共通電壓Vcom(共通驅動信號)，及自第2電極驅動器202對第2電極52(接收側電極Rx(感測器圖案Rx1、浮動圖案Rx2))供給共通電壓Vcom(共通驅動信號)。藉此，以使第1電極51(共通電極COM1)及第2電極52(共通電極COM2)之整體成為共通電位(Vcom)之方式予以控制。
於觸摸檢測期間TS，藉由自第1電極驅動器201對第1電極51(接收側電極Rx)依序施加觸摸驅動信號即信號s1，第1電極51作為發送側電極Tx發揮功能，第2電極52中感測器圖案Rx1作為接收側電極Rx發 揮功能。接著，在第2電極驅動器202(尤其係圖19之Rx1檢測電路221)中檢測出來自感測器圖案Rx1之觸摸檢測信號即信號s2。
浮動圖案Rx2在像素寫入期間PW藉由選擇信號Q接通而連接並施加有共通電壓Vcom從而作為共通電極COM2發揮功能，又，在觸摸檢測期間TS，藉由選擇信號Q斷開而成為非連接且變為浮動狀態而不作為接收側電極Rx發揮功能。
另，共通驅動信號(共通電壓Vcom)在液晶顯示功能時，決定對像素電容43所施加之像素電壓與各像素之顯示電壓，在觸摸感測器功能時，決定對上述發送側電極Tx(觸摸驅動電極E1)之觸摸驅動信號即信號s1。另，在本圖18中，作為觸摸檢測期間TS之驅動波形雖僅顯示單一脈衝，但可採用由交流矩形波形成之驅動。
[驅動器構成例(1)]
圖19中顯示對應於圖17及圖18之構成之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之各電極或配線(閘極線G、源極線S、發送側電極Tx、接收側電極Rx等之配線圖案)與各驅動器之連接之構成例等。於附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之顯示區域71中，具有並排於X方向之閘極線41(閘極線G)、作為並排於X方向之條狀之圖案之為發送側電極Tx且為共通電極COM1之第1電極51、並排於與X方向正交之Y方向之源極線42(源極線S)、及作為並排於Y方向之條狀之圖案之為接收側電極Rx且為共通電極COM2之第2電極52。此等各電極或配線(閘極線G、源極線S、發送側電極Tx、接收側電極Rx)等係如圖示般與各驅動器連接。
在圖19之構成例中，第2電極驅動器202包含Rx1檢測電路221、及Rx2選擇電路222。Rx1檢測電路221於觸摸檢測期間TS輸入、處理來自各感測器圖案Rx1之線之觸摸檢測信號即信號s2，並輸出其結果之信號即Rx信號。Rx2選擇電路222包含複數個開關SW，且於各開關 SW中連接有各浮動圖案Rx2之線。在圖19之構成例中，以每個像素線之複數條浮動圖案Rx2之線為單位共通地連接於1個開關SW。例如，在圖19中，以每個像素線之4條浮動圖案Rx2之線為單位共通地連接於1個開關SW。開關SW之一端連接於浮動圖案Rx2之線之端部，另一端連接於共通電壓Vcom，且對控制端子輸入浮動圖案Rx2之選擇信號Q。基於來自上階之控制，以在像素寫入期間PW選擇信號Q為接通、在觸摸檢測期間TS選擇信號Q為斷開之方式進行切換控制。藉此如上述(圖18)般控制浮動圖案Rx2之狀態(功能)。
另，Rx2選擇電路222可有別於第2電極驅動器202而配置於其外。例如可將Rx2選擇電路222安裝於框架部。另，發送側電極Tx(觸摸驅動電極E1)、接收側電極Rx(觸摸檢測電極E2)可構成為如上述(圖4)般以複數條像素線為單位共通連接之區塊(E1區塊及E2區塊)。此情形時，此等區塊之交叉區域為觸摸檢測單位U。
[驅動器構成例(2)]
圖20係顯示實施形態3之液晶觸摸面板模組之驅動器構成例之變化例1之圖。圖20中顯示對圖19之構成之變化例。在圖20之構成中，附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之複數之各個浮動圖案Rx2係個別地連接於Rx2選擇電路222b之開關SW，且個別地連接於Rx檢測電路221b。在第2電極驅動器202中，藉由以Rx2選擇電路222b之選擇信號Q控制各開關SW之接通或斷開，可以個別之浮動圖案Rx2為單位控制接通狀態或斷開狀態。選擇信號Q在像素寫入期間PW將開關SW接通，在觸摸檢測期間TS將對應於選擇浮動圖案Rx2之開關SW接通，並將對應於其以外(非選擇浮動圖案Rx2)之開關SW斷開。即，在第2電極驅動器202中，選擇附有觸摸感測器之液晶顯示裝置面板部1(顯示區域71)內之所需之浮動圖案Rx2之線而可檢測出Rx信號。
[效果等]
如以上所說明般，根據各實施形態，關於內嵌型之附有靜電電容式觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1，尤其藉由以兼用型、縱向電場模式將電極層簡略化之構造，於製造過程中，可削減CF基板20之前面之感測器圖案(接收側電極Rx)層之加工之步驟等，即可以簡略化之製造過程進行製造，藉此可維持薄型化、高性能等且實現低成本化等。
以上，雖已基於實施形態具體地說明由本發明者所完成之發明，但不言而喻，本發明並非限定於上述實施形態，在不脫離其主旨之範圍內可進行各種變更。本實施形態可利用於移動機器等之各種電子機器。
〈應用例〉
接著，參照圖21至圖28，針對本實施形態中已說明之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之應用例進行說明。圖21至圖28係顯示應用本實施形態之液晶顯示裝置之電子機器之一例之圖。本實施形態之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1，可應用於行動電話、智慧型電話等之移動終端裝置、電視裝置、數位相機、筆記型個人電腦、攝像機、或設置於車輛上之儀錶類等之所有領域之電子機器。換言之，本實施形態之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1，可應用於將自外部輸入之影像信號或在內部生成之影像信號顯示為圖像或影像之所有領域之電子機器。電子機器包含控制裝置，其對附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1供給影像信號，而控制附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之動作。本實施形態亦可利用於車載機器等之各種電子機器。例如，附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1安裝於車載之外裝面板上，例如，可為使燃料表、水溫表、車速表、轉速表等進行顯示之儀錶單元之一部分。
(應用例1)
圖21所示之電子機器係應用本實施形態之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之電視裝置。此電視裝置例如具有包含前面板511及濾光玻璃512之影像顯示畫面部510，此影像顯示畫面部510係本實施形態之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1。
(應用例2)
圖22及圖23所示之電子機器係應用本實施形態之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之數位相機。此數位相機例如包含閃光燈用之發光部521、顯示部522、選單開關523及快門按鍵524，該顯示部522係本實施形態之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1。如圖22所示般，此數位相機包含透鏡蓋525，藉由使透鏡蓋525滑動而露出攝影透鏡。數位相機藉由將自其攝影透鏡入射之光進行攝像，而可攝影數位照片。
(應用例3)
圖24所示之電子機器係顯示應用本實施形態之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之攝像機之外觀者。此攝像機例如包含本體部531、設置於此本體部531之前方側面上之被攝體攝影用之透鏡532、攝影時所使用之啟動/停止開關533及顯示部534。且，顯示部534係本實施形態之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1。
(應用例4)
圖25所示之電子機器係應用本實施形態之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1之筆記型個人電腦。此筆記型個人電腦例如包含本體541、用於文字等之輸入操作之鍵盤542及顯示圖像之顯示部543，顯示部543係由本實施形態之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1構成。
(應用例5)
圖26及圖27所示之電子機器係應用附有觸摸感測器之液晶顯示 裝置之面板部1之行動電話。圖26係打開行動電話之狀態下之前視圖。圖27係折叠行動電話之狀態下之前視圖。該行動電話係例如將上側框體551與下側框體552以連結部(鉸鏈部)553連結者，且包含顯示器554、子顯示器555、圖片燈556及相機557。該顯示器554安裝有附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1。因此，該行動電話之顯示器554除了顯示圖像之功能外，亦可具有檢測觸摸動作之功能。
(應用例6)
圖28所示之電子機器係作為便攜式電腦、多功能行動電話、可語音通話之便攜式電腦或可通訊之便攜式電腦動作，而亦稱為所謂的智慧型電話、平板終端之資訊移動終端。此資訊移動終端於例如框體561之表面上具有顯示部562。此顯示部562係本實施形態之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置之面板部1。
1‧‧‧面板部
10‧‧‧陣列基板
11‧‧‧玻璃基板
20‧‧‧CF基板
21‧‧‧玻璃基板
22‧‧‧彩色濾光片
30‧‧‧液晶層
41‧‧‧閘極線
42‧‧‧源極線
43‧‧‧像素電容
44‧‧‧TFT
45‧‧‧保持電容
46‧‧‧保持電容線
51‧‧‧第1電極
52‧‧‧第2電極
60‧‧‧密封部
C‧‧‧電容
G‧‧‧閘極線
M‧‧‧導電體
S‧‧‧源極線
VE‧‧‧電場
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向

Claims (11)

  1. 一種附有觸摸感測器之液晶顯示裝置，其係包含液晶顯示功能與觸摸感測器功能者，且包含：具有像素電極及第1電極之第1基板；具有第2電極之第2基板；及形成於上述第1基板及第2基板之間之液晶層；且上述液晶顯示功能之使用時，對上述第1電極及第2電極供給共通電壓；上述觸摸感測器功能之使用時，對上述第1電極施加第1信號，且自上述第2電極檢測第2信號。
  2. 如請求項1之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置，其中：上述第1電極形成保持電容，且具有並排於第1方向之複數個透明電極之圖案；上述第2電極於上述第2基板之靠近上述液晶層之側之面上，具有並排於第2方向之複數個透明電極之圖案；於上述第1電極之複數個圖案與第2電極之複數個圖案之交叉區域中形成觸摸檢測單位；藉由對上述第1電極之複數個圖案依序施加上述第1信號，經由上述觸摸檢測單位，自上述第2電極之複數個圖案檢測上述第2信號。
  3. 如請求項2之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置，其中：上述第2電極圖案包含：第1圖案，其在上述觸摸感測器功能之使用時，使用作為檢測上述第2信號之感測器圖案；及第2圖案，其在上述觸摸感測器功能之使用時，與外部電性切斷；且於上述第1圖案與上述第2圖案之間形成使邊緣電場產生之狹 縫。
  4. 如請求項3之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置，其中上述第1圖案係以在俯視下重疊於源極線之方式配置。
  5. 如請求項3之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置，其中進而包含選擇電路，其包含可將上述第2圖案與該選擇電路之連接狀態切換成接通或斷開之開關；且上述第2圖案在上述連接狀態為接通之情形時，被供給上述共通電壓。
  6. 如請求項3之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置，其中上述第1電極之圖案與上述第2電極之第2圖案在俯視下重疊之部分之寬度較其他部分之寬度更窄。
  7. 如請求項1之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置，其包含：連接於上述第1電極之第1電極驅動器；及連接於上述第2電極之第2電極驅動器；且上述第1電極驅動器對上述第1電極，在1水平期間中之像素寫入期間供給上述共通電壓，在觸摸檢測期間施加上述第1信號；上述第2電極驅動器對上述第2電極，在1水平期間中之像素寫入期間供給上述共通電壓，在觸摸檢測期間檢測上述第2信號。
  8. 如請求項3之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置，其包含：第1電極驅動器，其連接於上述第1電極；及第2電極驅動器，其包含連接於上述第2電極中之第1圖案之檢測電路、與連接於上述第2電極中之第2圖案之選擇電路；且上述檢測電路基於來自上述第1圖案之上述第2信號而計算有無觸摸及觸摸位置並輸出結果之信號；上述選擇電路包含連接於上述第2圖案之開關，在1水平期間中之像素寫入期間接通該開關而對上述第2圖案供給上述共通電 壓，在1水平期間中之觸摸檢測期間斷開該開關。
  9. 如請求項1至8中任一項之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置，其中：上述第1基板包含閘極線及源極線；上述第2基板包含彩色濾光片。
  10. 如請求項9之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置，其中包含：閘極驅動器，其連接於上述閘極線；源極驅動器，其連接於上述源極線；第1控制器，其連接於上述第1電極驅動器及上述第2電極驅動器且進行上述觸摸感測器功能之驅動控制；及第2控制器，其連接於上述閘極驅動器及上述源極驅動器且進行上述液晶顯示功能之驅動控制。
  11. 一種電子機器，其包含如請求項1至10中任一項之附有觸摸感測器之液晶顯示裝置。
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