TW201535222A - 付靜電電容式感測器顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之一實施形態之付靜電電容式感測器顯示裝置包含:顯示面板,其具有顯示圖像之顯示面;及靜電電容式感測器(SE),其設置於顯示面板。感測器(SE)具有複數個檢測電極(Rx)、及複數條引線(L)。複數個檢測電極(Rx)係彼此電性獨立且於上述顯示面之上方設置成矩陣狀,檢測靜電電容之變化。複數條引線(L)係設置於上述顯示面之上方,且一對一地連接於複數個檢測電極(Rx),並以金屬形成。
Description
本發明之實施形態係關於付靜電電容式感測器顯示裝置及其驅動方法。
一般,可應用於PDA(Personal Digital Assistant:個人數位助理)及平板PC(Personal Computer:個人電腦)之顯示裝置係以具有例如靜電電容式感測器,檢測使用輸入機構自顯示畫面直接輸入之資料之方式構成。作為輸入機構,可利用筆或人體等導體。作為上述顯示裝置,可例舉於顯示面板之內部設置有形成上述感測器之電極之內嵌式顯示裝置、或於顯示面板之顯示面上設置有形成上述感測器之電極之外掛式顯示裝置。
形成上述感測器之電極係位於顯示圖像之顯示區域內,檢測靜電電容之變化。因此,顯示裝置係藉由使輸入機構接近於上述電極而提取產生於上述電極之靜電電容之變化(靜電電容耦合之強弱),藉此,可檢測輸入機構之輸入部位之位置資訊。
1F‧‧‧1訊框
10‧‧‧第1絕緣基板
11‧‧‧第1絕緣膜
12‧‧‧第2絕緣膜
13‧‧‧第3絕緣膜
20‧‧‧第2絕緣基板
20A‧‧‧第2絕緣基板之外表面
AL1‧‧‧第1配向膜
AL2‧‧‧第2配向膜
BL‧‧‧背光燈單元
BM‧‧‧黑矩陣
C‧‧‧分割電極
C1~Cn/3‧‧‧分割電極
Cc‧‧‧電容
Ccp‧‧‧電容器
CD‧‧‧共通電極驅動電路
CE‧‧‧共通電極
CFB‧‧‧彩色濾光片
CFG‧‧‧彩色濾光片
CFR‧‧‧彩色濾光片
CH‧‧‧接觸孔
CM‧‧‧控制模組
COMP‧‧‧比較器
Cp‧‧‧電容
CS‧‧‧保持電容
CSW1‧‧‧控制開關元件
CSW2‧‧‧控制開關元件
CSW2G‧‧‧控制開關元件群
Cx‧‧‧電容
Cx1~Cx2‧‧‧電容
DA‧‧‧顯示區域
DE‧‧‧檢測器
DETP‧‧‧輸入位置
DL‧‧‧虛設線
DR‧‧‧虛設電極
DSP‧‧‧液晶顯示裝置
FPC1~FPC3‧‧‧可撓性配線基板
G‧‧‧閘極線
G1~Gn‧‧‧閘極線
GD‧‧‧閘極線驅動電路
IC1~IC2‧‧‧驅動IC晶片
II‧‧‧層間絕緣膜
L‧‧‧引線
L1~L4‧‧‧引線
LB‧‧‧分支線
LB1~LB4‧‧‧分支線
LQ‧‧‧液晶層
Lt‧‧‧引線
ML‧‧‧金屬層
MP1~MP2‧‧‧期間
MU1~MU2‧‧‧多工器
NDA‧‧‧非顯示區域
OC‧‧‧保護層
OD1‧‧‧第1光學元件
OD2‧‧‧第2光學元件
P1a‧‧‧第1間距
P1b‧‧‧第1間距
P1c‧‧‧間距
P2a‧‧‧第2間距
P2b‧‧‧第2間距
P3a‧‧‧第3間距
P3b‧‧‧第3間距
P4a‧‧‧第4間距
P4b‧‧‧第4間距
PE‧‧‧像素電極
Pd‧‧‧顯示動作期間
Pd1~Pd3‧‧‧顯示動作期間
pG1‧‧‧OLB焊墊群
pG2‧‧‧OLB焊墊群
PNL‧‧‧液晶顯示面板
Ps‧‧‧輸入位置資訊檢測期間
Ps1~Ps3‧‧‧輸入位置資訊檢測期間
PSW‧‧‧像素開關元件
Pu‧‧‧間距
PX‧‧‧像素
Rc‧‧‧電阻
RE‧‧‧透明電極
Rx‧‧‧檢測電極
Rx1~Rx4‧‧‧檢測電極
S‧‧‧源極線
S1~Sm‧‧‧源極線
SD‧‧‧源極線驅動電路
SE‧‧‧感測器
SL‧‧‧狹縫
SUB1‧‧‧第1基板
SUB2‧‧‧第2基板
SW1~SW3‧‧‧開關
SWc‧‧‧控制開關
Tx‧‧‧對向電極
Va‧‧‧電位調整信號
Va1~Va3‧‧‧電位調整信號
Vc‧‧‧電壓
Vcc‧‧‧電壓
Vcom‧‧‧共用電壓
VCP1‧‧‧特性
VCP2‧‧‧特性
Vcsw1‧‧‧控制信號
Vcsw2a‧‧‧控制信號
Vcsw2b‧‧‧控制信號
Vcsw2c‧‧‧控制信號
Vdd‧‧‧電源
Vp‧‧‧電壓
Vr‧‧‧讀取信號
Vr1‧‧‧第1讀取信號
Vr2‧‧‧第2讀取信號
Vr3‧‧‧第3讀取信號
Vref‧‧‧比較電壓
Vsig‧‧‧影像信號
Vth‧‧‧臨限值電壓
Vw‧‧‧寫入信號
Vw1‧‧‧第1寫入信號
Vw2‧‧‧第2寫入信號
Vw3‧‧‧第3寫入信號
Vx‧‧‧電壓
W1~W3‧‧‧控制線
W4‧‧‧連接線
W5‧‧‧控制線
X‧‧‧第1方向
Y‧‧‧第2方向
圖1係概略性顯示第1實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置之構成之立體圖。
圖2係顯示圖1所示之第1基板之概略構成之俯視圖。
圖3係顯示圖2所示之像素之等價電路圖。
圖4係概略性顯示上述液晶顯示裝置之一部分之構造之剖面圖。
圖5係概略性顯示將設置於上述第1基板之共通電極分斷為複數個而形成之狀態之俯視圖。
圖6係顯示上述第1基板之顯示區域之外側之一部分之放大俯視圖,即顯示多工器之電路圖。
圖7係概略性顯示上述靜電電容式感測器之構成之俯視圖。
圖8A係用以說明可應用於上述第1實施形態之液晶顯示裝置之自我檢測方式之圖,即顯示在未於檢測電極與手指間產生靜電電容耦合之情形時,將檢測電極充電之狀態之圖。
圖8B係緊接圖8A之用以說明上述自我檢測方式之圖,即顯示自檢測電極放電之狀態之圖。
圖9A係用以說明可應用於上述第1實施形態之液晶顯示裝置之自我檢測方式之圖,即顯示在於檢測電極與手指間產生有靜電電容耦合之情形時,將檢測電極充電之狀態之圖。
圖9B係緊接圖9A之用以說明上述自我檢測方式之圖,即顯示自檢測電極放電之狀態之圖。
圖10A係顯示實現上述自我檢測方式之基本構成之例之電路圖。
圖10B係顯示圖10A所示之電容之等價電路圖,即顯示電容Cc之電荷移動於電容Cp及Cx之狀態之圖。
圖11係以條形圖顯示圖10A及10B所示之電容Cx之電壓Vx之值之變化,並以線圖顯示電容Cc之電壓Vc之值之變化之圖。
圖12係顯示上述液晶顯示裝置之複數個分割電極及複數個檢測電極之立體圖,即用以說明相互檢測方式之例之圖。
圖13係顯示上述液晶顯示裝置之變化例之共通電極及複數個檢測電極之立體圖,即用以說明相互檢測方式之其他例之圖。
圖14係概略性顯示第2實施形態之液晶顯示裝置之靜電電容式感測器之俯視圖,即顯示檢測電極、引線及虛設線之佈局之圖。
圖15係概略性顯示沿XV-XV線切斷圖14所示之靜電電容式感測器時之構造之剖面圖。
圖16係概略性顯示上述第2實施形態之靜電電容式感測器之變化例1之一部分之構造之剖面圖。
圖17A係概略性顯示上述第2實施形態之靜電電容式感測器之變化例2之俯視圖,即顯示檢測電極、引線及虛設線之佈局之圖。
圖17B係概略性顯示上述第2實施形態之靜電電容式感測器之變化例3之俯視圖,即顯示檢測電極、引線及虛設線之佈局之圖。
圖18係概略性顯示上述第2實施形態之靜電電容式感測器之變化例4之一部分之俯視圖,即顯示檢測電極、引線、虛設電極及虛設線之佈局之圖。
圖19係概略性顯示第3實施形態之靜電電容式感測器之俯視圖,即顯示檢測電極、引線及虛設線之佈局之圖。
圖20係概略性顯示圖19所示之靜電電容式感測器之一部分之剖面圖。
圖21係用以說明第4實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置之驅動方法之時序圖,即顯示影像信號、寫入信號及讀取信號之圖。
圖22係用以說明上述第4實施形態之驅動方法之變化例之時序圖,即顯示影像信號、共用電壓、電位調整信號、寫入信號及讀取信號之圖。
圖23係用以說明第5實施形態之付靜電電容式液晶顯示裝置之驅動方法之圖,即顯示複數個分割電極與複數個檢測電極之俯視圖。
圖24係用以說明上述第5實施形態之驅動方法之時序圖,即顯示影像信號、共用電壓、電位調整信號、寫入信號及讀取信號之圖。
圖25係用以說明上述第5實施形態之驅動方法之變化例之時序
圖,即顯示影像信號、共用電壓、電位調整信號、寫入信號及讀取信號之圖。
圖26係用以說明第6實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置之驅動方法之圖,即顯示連接於閘極線之控制開關元件、及連接於源極線之控制開關元件全部斷開之狀態之圖。
圖27係用以說明第7實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置之驅動方法之圖,即顯示連接於源極線之控制開關元件全部導通之狀態之圖。
圖28係用以說明上述第7實施形態之驅動方法之時序圖,即顯示影像信號、共用電壓、電位調整信號、寫入信號及讀取信號之圖。
圖29係顯示第8實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置之一部分之電路圖,即顯示靜電電容式感測器、多工器及複數個檢測器之圖。
圖30係概略性顯示第9實施形態之液晶顯示裝置之靜電電容式感測器之構成之俯視圖。
圖31係概略性顯示沿XXXI-XXXI線切斷圖30所示之靜電電容式感測器時之構造之剖面圖。
一實施形態之付靜電電容式感測器顯示裝置具備:顯示面板,其具有顯示圖像之顯示面;及靜電電容式感測器,其設置於上述顯示面板;且上述靜電電容式感測器具有:矩陣狀之複數個檢測電極,其彼此電性獨立且設置於上述顯示面之上方,檢測靜電電容之變化;及複數條引線,其設置於上述顯示面之上方,一對一地連接於上述複數個檢測電極,且以金屬形成。
又,一實施形態之付靜電電容式感測器顯示裝置之驅動方法係驅動付靜電電容式感測器顯示裝置之方法,且該付靜電電容式感測器顯示裝置具備:顯示面板,其包含:第1基板;第2基板,其具有顯示圖像之顯示面且與上述第1基板空開間隙對向配置;複數個像素;及共通電極,其設置於上述第1基板或第2基板且被上述複數個像素共用;及靜電電容式感測器,其設置於上述顯示面板;各個上述像素具有:像素開關元件,其形成於上述第1基板且連接於閘極線及源極線;及像素電極,其形成於上述第1基板且連接於上述像素開關元件;上述靜電電容式感測器具有:矩陣狀之複數個檢測電極,其彼此電性獨立且設置於上述顯示面之上方並檢測靜電電容之變化;及複數條引線,其設置於上述顯示面之上方且一對一地連接於上述複數個檢測電極並以金屬形成;該驅動方法係如下:於顯示動作期間於上述閘極線賦予控制信號,且於上述源極線賦予影像信號並驅動上述顯示面板,於上述顯示動作期間以外之輸入位置資訊檢測期間休止對上述顯示面板輸入上述控制信號及影像信號並驅動上述靜電電容式感測器;於上述輸入位置資訊檢測期間,將與寫入於上述靜電電容式感測器之寫入信號具有相同波形之電位調整信號與上述寫入信號同步寫入於上述共通電極。
以下,對本發明之各實施形態,參照圖式予以說明。另,揭示係僅為一例,關於本領域技術人員可容易想到確保發明主旨之適當變更者,當然包含於本發明之範圍內。又,圖式係為了使說明更明確,而與實際態樣相比,存在示意性顯示各部之寬度、厚度、形狀等之情形,但僅為一例,並非限定本發明之解釋。又,於本說明書與各圖中,對與針對已出現之圖上述者相同之要件,標註相同符號,且有時適當省略詳細說明。
首先,說明本發明之實施形態之基本構想。
付靜電電容式感測器顯示裝置係以檢測使用輸入機構自顯示面側輸入之資料之方式構成。作為輸入機構,可利用筆或人體等導體。顯示裝置可進行單點觸控檢測。例如,顯示裝置可檢測出一根手指觸控於顯示面。且,顯示裝置可檢測出手指觸控之部位之位置資訊。
然而,近年來,對顯示裝置之需求多樣化,追求可實現多點觸控檢測或接近檢測(懸停檢測)之顯示裝置。進行多點觸控檢測之顯示裝置可例如檢測出複數根手指觸控於顯示面。進行接近檢測之顯示裝置可例如檢測出手於與顯示面對向之區域內保持為接近於顯示面之狀態。另,於接近檢測中,不使手觸控於顯示面,而可檢測出手之狀態。
如上所述,為了可進行多點觸控檢測或接近檢測,顯示裝置必須具有高感度之靜電電容式感測器。因此,已開發用以提高靜電電容式感測器之感度之技術。作為上述技術,例如,開發出一種技術,其將靜電電容式感測器之檢測電極配置成矩陣狀,且獨立檢測各個檢測電極中所產生之靜電電容之變化。複數個檢測電極、及一對一地連接於複數個檢測電極之引線係可利用ITO(氧化銦錫)形成。
然而,於以上述方式形成顯示裝置之情形時,產生難以獲得輸入位置資訊之檢測精度優異之顯示裝置之問題。這是因為必須將一對一地連接於檢測電極之引線於其他複數個檢測電極空開絕緣距離而配線。再者,若以上述方式將引線配線,則檢測電極之尺寸產生偏差,會致使顯示面內之輸入位置資訊之檢測精度產生偏差。此外,如上述利用ITO將引線配線時,必須使引線具有特定值以上之寬度,而會致使引線與輸入機構間形成不需要之寄生電容。
再者,雖未觸控於顯示裝置之顯示面但接近之手指之檢測信號非常弱。即,形成於與顯示面接近之手指和檢測電極間之靜電電容非
常小。另一方面,自顯示面板對靜電電容式感測器施加雜訊,或於靜電電容式感測器與顯示面板之各種電極間產生寄生電容。藉此,靜電電容式感測器之檢測感度顯著降低。因此,為了提高靜電電容式感測器之檢測感度,期望於靜電電容式感測器與顯示面板之間賦予保護電極。然而,於顯示裝置設置有上述保護電極之情形時,顯示裝置之薄型化、製造成本之降低等係非常困難。
由上述可知,僅利用ITO形成檢測電極與引線時,難以獲得輸入位置資訊之檢測精度優異之顯示裝置。
因此,於本發明之實施形態中,藉由解明該問題之原因,並解決該問題,可獲得輸入位置資訊之檢測精度優異之付靜電電容式感測器顯示裝置、及付靜電電容式感測器顯示裝置之驅動方法。其次,說明用以解決上述問題之機構及方法。
以下,參照圖式詳細說明第1實施形態之付靜電電容式感測器顯示裝置及其驅動方法。於本實施形態中,顯示裝置為液晶顯示裝置。圖1係概略性顯示第1實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置之構成之立體圖。
如圖1所示,液晶顯示裝置DSP具備:主動矩陣型之液晶顯示面板PNL、驅動液晶顯示面板PNL之驅動IC晶片IC1、靜電電容式感測器SE、驅動感測器SE之驅動IC晶片IC2、照明液晶顯示面板PNL之背光燈單元BL、控制模組CM、及可撓性配線基板FPC1、FPC2、FPC3等。
於圖示之例中,因於液晶顯示面板PNL之顯示面上設置有形成感測器SE之檢測電極Rx,故液晶顯示裝置DSP為外掛式液晶顯示裝置。另,於下述其他實施形態中亦進行說明,可將形成感測器SE之電極設置於液晶顯示面板PNL之內部,該情形之液晶顯示裝置DSP為內嵌
式液晶顯示裝置。
又,驅動IC晶片IC1搭載於液晶顯示面板PNL上。可撓性配線基板FPC1係連接液晶顯示面板PNL與控制模組CM。可撓性配線基板FPC2係連接感測器SE與控制模組CM。驅動IC晶片IC2搭載於可撓性配線基板FPC2上。可撓性配線基板FPC3係連接背光燈單元BL與控制模組CM。此處,可將控制模組CM換稱為應用程式處理器。
液晶顯示面板PNL具備第1基板SUB1、與第1基板SUB1對向配置之第2基板SUB2、及夾於第1基板SUB1與第2基板SUB2之間之液晶層(下述之液晶層LQ)。另,於本實施形態中,可將第1基板SUB1、第2基板SUB2分別換稱為陣列基板、對向基板。
液晶顯示面板PNL具備顯示圖像之顯示區域(主動區域)DA。於該例中,複數個檢測電極Rx係於顯示區域DA內,沿彼此交叉之第1方向X及第2方向Y排列。於本實施形態中,由於第1方向X及第2方向Y係彼此正交,第1方向X為列方向,第2方向Y為行方向,因而複數個檢測電極Rx設置成矩陣狀。
背光燈單元BL係配置於第1基板SUB1之背面側。作為此種背光燈單元BL,可應用多種形態,又,作為光源,可應用利用發光二極體(LED)者或利用冷陰極管(CCFL)者等之任一者,關於詳細構造係省略說明。
圖2係概略性顯示圖1所示之第1基板SUB1之構成及等價電路之圖。如圖2所示,顯示區域DA之外側之非顯示區域NDA中,於第1基板SUB1搭載有驅動IC晶片IC1。驅動IC晶片IC1具備源極線驅動電路SD等。
此外,於第1基板SUB1之非顯示區域NDA,形成有多工器MU1、閘極線驅動電路GD、共通電極驅動電路CD及外部引線接合(Outer Lead Bonding)之焊墊群(以下稱為OLB焊墊群)pG1。驅動IC晶
片IC1係連接於多工器MU1、閘極線驅動電路GD、共通電極驅動電路CD及OLB焊墊群pG1。閘極線驅動電路GD具備n個控制開關元件CSW1,且連接於共通電極驅動電路CD。
於顯示區域DA中,複數個像素PX位於第1基板SUB1及第2基板SUB2間。複數個像素PX係沿第1方向X及第2方向Y設置成矩陣狀,且配置有m×n個(其中,m及n為正整數)。
顯示區域DA中,於第1基板SUB1之上方形成有n條閘極線G(G1~Gn)、m條源極線S(S1~Sm)、共通電極CE等。閘極線G係沿第1方向X大致直線延伸,且被抽出至顯示區域DA之外側,並連接於閘極線驅動電路GD。閘極線G係沿第2方向Y空開間隔排列。閘極線G係一對一地連接於控制開關元件CSW1。源極線S係沿第2方向Y大致直線延伸,且與閘極線G交叉。源極線S係沿第1方向X空開間隔排列。源極線S係被抽出至顯示區域DA之外側,並連接於多工器MU1。
共通電極CE係具有沿第1方向X大致直線延伸,且沿第2方向Y空開間隔排列之複數個分割電極C。例如,在液晶顯示裝置DSP利用下述其他實施形態(圖29)所示之多工器MU2之情形時,期望配合多工器MU2之檢測方式,分割形成共通電極CE。另,如下述其他實施形態(圖13)所示,共通電極CE亦可不分割形成。例如,在統一掃描全部檢測電極Rx且檢測靜電電容之變化之情形時,期望不分割共通電極CE。例如,共通電極CE具有n/3個分割電極C(C1~Cn/3)。複數個像素PX係共用1個分割電極C。另,分割電極C之個數或尺寸並非特別限定,可進行多種變化。例如,分割電極C亦可被4列量之像素PX共用。分割電極C係被抽出至顯示區域DA之外側,且連接於共通電極驅動電路CD。另,閘極線G、源極線S及分割電極C可不必直線延伸,其等之一部分可彎曲。
上述驅動IC晶片IC1係連接於多工器MU1、閘極線驅動電路GD、
共通電極驅動電路CD及OLB焊墊群pG1。雖未全部圖示,但驅動IC晶片IC1與閘極線驅動電路GD係以控制線W1、W2連接,且驅動IC晶片IC1與共通電極驅動電路CD係以控制線W3連接。因此,驅動IC晶片IC1係可經由控制線W1對控制開關元件CSW1施加控制信號Vcsw1。例如,在控制模組CM之控制下,驅動IC晶片IC1係可輸出將控制開關元件CSW1設為斷開(非導通狀態)之控制信號Vcsw1,且可將全部閘極線G切換成電性浮動狀態。
圖3係顯示圖2所示之像素PX之等價電路圖。如圖3所示,各像素PX具備像素開關元件PSW、像素電極PE、共通電極CE(分割電極C)等。像素開關元件PSW係以例如TFT(薄膜電晶體)形成。像素開關元件PSW係與閘極線G及源極線S電性連接。像素開關元件PSW亦可為頂部閘極式TFT或底部閘極式TFT之任一者。又,像素開關元件PSW之半導體層係例如由多晶矽形成,亦可由非晶矽形成。
像素電極PE係電性連接於像素開關元件PSW。像素電極PE係介隔絕緣膜而與分割電極C對向。分割電極C、絕緣膜及像素電極PE形成保持電容CS。
圖4係概略性顯示液晶顯示裝置DSP之一部分之構造之剖面圖。
即,液晶顯示裝置DSP係除了上述之液晶顯示面板PNL及背光燈單元BL等之外,亦具備第1光學元件OD1及第2光學元件OD2等。又,圖示之液晶顯示面板PNL具有與作為顯示模式之FFS(Fringe Field Switching:邊緣場切換)模式對應之構成,亦可具有與其他顯示模式對應之構成。
另,利用FFS模式之液晶顯示面板PNL係於第1基板SUB1具備像素電極PE及共通電極CE。構成液晶層LQ之液晶分子係主要利用形成於像素電極PE與共通電極CE間之橫向電場(尤其,邊緣電場中之大致平行於基板主表面之電場)進行切換。
液晶顯示面板PNL具備第1基板SUB1、第2基板SUB2、及液晶層LQ。第1基板SUB1與第2基板SUB2係以形成特定單元間隙之狀態貼合。液晶層LQ係保持於第1基板SUB1與第2基板SUB2間之單元間隙。
第1基板SUB1係使用玻璃基板或樹脂基板等之具有光透射性之第1絕緣基板10而形成。第1基板SUB1係於第1絕緣基板10之與第2基板SUB2對向之側,具備源極線S、共通電極CE、像素電極PE、第1絕緣膜11、第2絕緣膜12、第3絕緣膜13、第1配向膜AL1等。
第1絕緣膜11係配置於第1絕緣基板10上。另,雖未詳述,但於第1絕緣基板10與第1絕緣膜11之間,配置有閘極線、像素開關元件之閘極電極或半導體層等。源極線S係形成於第1絕緣膜11上。又,像素開關元件之源極電極或汲極電極等亦形成於第1絕緣膜11上。於圖示之例中,源極線S係沿第2方向Y延伸。
第2絕緣膜12係配置於源極線S及第1絕緣膜11上。共通電極CE係形成於第2絕緣膜12上。另,於本實施形態中,共通電極CE係如上所述由複數個區段(複數個分割電極C)構成。但,如後述之其他實施形態(圖13)所示,共通電極CE亦可能存在不分斷為複數個而形成之情形。此種共通電極CE係由氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)等之透明導電材料形成。另,於圖示之例中,於共通電極CE上形成金屬層ML,且使共通電極CE低電阻化,亦可省略金屬層ML。
第3絕緣膜13係配置於共通電極CE及第2絕緣膜12上。像素電極PE係形成於第3絕緣膜13上。各像素電極PE係分別位於鄰接之源極線S之間,且與共通電極CE對向。又,各像素電極PE係於與共通電極CE對向之位置具有狹縫SL。此種像素電極PE係由例如ITO或IZO等之透明導電材料形成。第1配向膜AL1係覆蓋像素電極PE及第3絕緣膜13。
另一方面,第2基板SUB2係使用玻璃基板或樹脂基板等之具有光
透射性之第2絕緣基板2形成。第2基板SUB2係於第2絕緣基板20之與第1基板SUB1對向之側,具備黑矩陣BM、彩色濾光片CFR、CFG、CFB、保護層OC、第2配向膜AL2等。
黑矩陣BM係形成於第2絕緣基板20之內表面,且區劃各像素。彩色濾光片CFR、CFG、CFB係分別形成於第2絕緣基板20之內表面,且其等之一部分與黑矩陣BM重合。彩色濾光片CFR為紅色之彩色濾光片,彩色濾光片CFG為綠色之彩色濾光片,彩色濾光片CFB為藍色之彩色濾光片。保護層OC係覆蓋彩色濾光片CFR、CFG、CFB。保護層OC係由透明樹脂材料形成。第2配向膜AL2係覆蓋保護層OC。
檢測電極Rx係形成於第2絕緣基板20之外表面之上方。該檢測電極Rx係以島狀形成,此處簡略化圖示,省略了下述之引線L之圖示。針對檢測電極Rx之詳細構造予以後述。此種檢測電極Rx係由例如ITO或IZO等之透明導電材料形成。
第1光學元件OD1係配置於第1絕緣基板10與背光燈單元BL之間。第2光學元件OD2係配置於檢測電極Rx之上方。第1光學元件OD1及第2光學元件OD2係可各者至少包含偏光板,且根據需要包含相位差板。
圖5係概略性顯示將設置於第1基板SUB1之共通電極CE分斷為複數個而形成之狀態之俯視圖。此處,自第1基板SUB1僅提取第1絕緣基板10及共通電極CE進行說明。又,為了說明共通電極CE與檢測電極Rx之位置關係之例,進而以虛線顯示檢測電極Rx。
如圖5所示,分割電極C係形成為帶狀,且沿第1方向X大致直線延伸。例如,檢測電極Rx係以具有與分割電極C之尺寸對應之尺寸之方式形成。於本實施形態中,沿第1方向X排列之1列量之複數個檢測電極Rx對向於各分割電極C。雖已上述,但如下述之其他實施形態(圖13)所示,共通電極CE亦可不分斷為複數個而形成。
圖6係顯示第1基板SUB1之非顯示區域NDA之一部分之放大俯視圖,即顯示多工器MU1之一部分之電路圖。如圖6所示,多工器MU1具有複數個控制開關元件群CSW2G。控制開關元件群CSW2G係分別具有複數個控制開關元件CSW2。於該實施形態中,控制開關元件群CSW2G係分別具有3個控制開關元件CSW2。於該實施形態中,多工器MU1為1/3多工器。
多工器MU1係連接於複數條源極線S。又,多工器MU1係經由連接線W4而連接於源極線驅動電路SD。此處,連接線W4之條數為源極線S之條數之1/3。
以分時驅動源極線驅動電路SD之每一輸出(連接線W4)之3條源極線S之方式,控制開關元件CSW2係藉由控制信號Vcsw2a、Vcsw2b、Vcsw2c切換導通/斷開。該等控制信號Vcsw2a、Vcsw2b、Vcsw2c係自驅動IC晶片IC1經由複數條控制線W5分別施加於控制開關元件CSW2。
藉由導通控制開關元件CSW2,而許可自源極線驅動電路SD向源極線S傳達信號(例如,影像信號Vsig)。另一方面,在控制模組CM之控制下,驅動IC晶片IC1係可同時輸出將控制開關元件CSW2設為斷開(非導通狀態)之控制信號Vcsw2a、Vcsw2b、Vcsw2c,且可將全部源極線S切換成電性浮動狀態。
另,液晶顯示面板PNL係可替換上述多工器MU1,而利用自先前已知之各種多工器(選擇器電路)。例如,液晶顯示面板PNL係可利用1/2多工器。
又,液晶顯示面板PNL亦可不設置上述多工器(例如,多工器MU1)而形成。該情形時,各源極線S可直接連接於源極線驅動電路SD,又可經由其他控制開關元件而連接於源極線驅動電路SD。於源極線S經由其他控制開關元件連接於源極線驅動電路SD之情形時,可
藉由將全部其他控制開關元件設為斷開,而將全部源極線S切換成電性浮動狀態。
圖7係概略性顯示靜電電容式感測器SE之構成之俯視圖。如圖7所示,感測器SE係設置於液晶顯示面板PNL。感測器SE具有複數個檢測電極Rx、及複數條引線L。
複數個檢測電極Rx係彼此電性獨立且設置於第2絕緣基板20之外表面(顯示面)之上方。複數個檢測電極Rx係沿第1方向X及第2方向Y設置成矩陣狀。於該實施形態中,各檢測電極Rx係僅以透明電極RE形成。透明電極RE係由ITO或IZO等之透明導電材料形成。於該實施形態中,複數個透明電極RE之尺寸均一。檢測電極Rx係檢測靜電電容之變化。另,如下述其他實施形態所示,檢測電極Rx亦存在以透明電極RE與金屬線(分支線LB)之集合體形成之情形、或僅以金屬線(分支線LB)形成之情形。引線L係設置於第2絕緣基板20之外表面之上方。引線L係一對一地連接於檢測電極Rx。引線L係以金屬形成。複數條引線L係彼此空開間隔而定位,且彼此電性絕緣。
另一方面,於第2絕緣基板20之外表面之非顯示區域NDA,形成有OLB焊墊群pG2。於OLB焊墊群pG2之焊墊,一對一地連接有引線L。
其次,說明液晶顯示裝置DSP之驅動方法。此處,說明利用感測器SE判斷輸入位置資訊之方法。液晶顯示裝置DSP係可切換成自我檢測(Self-Capacitive Sensing)方式及相互檢測(Mutual-Capacitive Sensing)方式之任一者,且基於以檢測電極Rx檢測出之靜電電容之變化,判斷輸入位置資訊。藉此,可檢測出手指接觸於液晶顯示裝置DSP之外表面,或手指接近於上述外表面。於本實施形態中,上述外表面為第2光學元件OD2之外表面。
首先,利用自我檢測方式進行之輸入位置資訊之判斷係藉由對各個檢測電極Rx寫入寫入信號,且讀取表示寫入有寫入信號之各個檢測電極Rx中所產生之靜電電容變化之讀取信號而進行。
其次,參照圖8A、圖8B、圖9A、圖9B、圖10A、圖10B、及圖11說明自我檢測方式之原理。自我檢測方式係利用檢測電極Rx具有之電容Cx1。又,自我檢測方式係利用藉由接近於檢測電極Rx之利用者之手指等而產生之電容Cx2。
圖8A及圖8B係顯示利用者之手指既未接觸也未接近液晶顯示裝置DSP之外表面之狀態。因此,未於檢測電極Rx與手指間產生靜電電容耦合。圖8A係顯示藉由控制開關SWc連接電源Vdd與檢測電極Rx之狀態。圖8B係顯示藉由控制開關SWc斷開電源Vdd與檢測電極Rx,且將檢測電極Rx連接於電容器Ccp之狀態。
於圖8A之狀態時,電容Cx1係例如被充電,於圖8B之狀態時,電容Cx1係例如被放電。此處,將電容Cx1充電係對檢測電極Rx寫入寫入信號。又,電容Cx1被放電係讀取表示產生於檢測電極Rx之靜電電容之變化之讀取信號。
另一方面,圖9A及圖9B係顯示利用者之手指接觸或接近於液晶顯示裝置DSP之外表面之狀態。因此,於檢測電極Rx與手指間產生靜電電容耦合。圖9A係顯示藉由控制開關SWc連接電源Vdd與檢測電極Rx之狀態。圖9B係顯示藉由控制開關SWc斷開電源Vdd與檢測電極Rx,且將檢測電極Rx連接於電容器Ccp之狀態。
於圖9A之狀態時,電容Cx1係例如被充電,於圖9B之狀態時,電容Cx1係例如被放電。
此處,相對於圖8B所示之放電時之電容Ccp之電壓變化特性,圖9B所示之放電時之電容Ccp之電壓變化特性係因存在電容Cx2而明顯不同。因此,於自我檢測方式中,利用電容Ccp之電壓變化特性因電
容Cx2之有無而不同,判斷輸入位置資訊(例如,操作輸入之有無)。
圖10A係顯示實現自我檢測方式之基本電路之例。上述電路係設置於例如圖1所示之驅動IC晶片IC2。
如圖10A所示,檢測電極Rx係連接於分壓用之電容Cp之一端子,且連接於比較器COMP之一輸入端子。檢測電極Rx係具有自己之電容Cx。比較器COMP之另一輸入端子係連接於比較電壓Vref之供給端子。
電容Cp之另一端子係經由開關SW1而連接於電壓Vcc之電源線。又,電容Cp之另一端子係經由電阻Rc而連接於電容Cc之一端子。電容Cc之另一端子係連接於基準電位(例如接地電位)。
開關SW2係連接於電容Cp之另一端子與基準電位間,開關SW3係連接於電容Cp之一端子與基準電位間。開關SW1、SW2、SW3、及比較器COMP係設置於控制電路內。
繼而說明動作。開關SW1係可以特定週期導通,且將電容Cc充電。電容Cc被充電時,開關SW2、SW3斷開。若電容Cc被充電,則開關SW1、SW2、SW3全部斷開,保持電容Cc之電荷。
繼而,將開關SW2、SW3導通特定時間(另,開關SW1維持斷開)。於是,電容Cp、Cx之電荷大部分放電,且電容Cc之電荷之一部分經由電阻Rc放電。
其次,開關SW1、SW2、SW3全部斷開。於是,電容Cc之電荷移動至電容Cp、Cx,此時之等價電路可如圖10B所示。其後,將電容Cx之電壓Vx於比較器COMP中,與比較電壓Vref或臨限值電壓Vth比較。
如圖10B之等價電路所示,若開關SW1、SW2、SW3全部設為斷開狀態,則電容Cc之電荷移動至電容Cp、Cx,接著,將電容Cx之電壓Vx之變化於比較器COMP中,與比較電壓Vref反復比較。
即,將開關SW2、SW3導通特定時間(另,開關SW1維持斷開)。於是,電容Cp、Cx之電荷大部分放電,且電容Cc之電荷之一部分經由電阻Rc放電。且,開關SW1、SW2、SW3全部斷開。於是,電容Cc之電荷移動至電容Cp、Cx。
電壓Vp、Vc、Vx與電容Cp、Cc、Cx之關係係以下式(1)至(3)表示。
Vc=Vp+Vx‧‧‧(1)
Vp:Vx=(1/Cp):(1/Cx)‧‧‧(2)
Vx=(Cp/(Cp+Cx))×Vc‧‧‧(3)
如上所述,經由開關SW1將電容Cc充電至電壓Vc後,若開關SW1、SW2反複導通與斷開,則電容Cc之電壓Vc逐漸降低,電容Cx之電壓Vx亦降低。於該動作、即將電容Cc充電至電壓Vc後,開關SW1、SW2反複導通與斷開之動作係持續到電壓Vx小於比較電壓Vref。
圖11係顯示電容Cc之電壓Vc之變化波形、及比較器COMP之輸出波形之例。橫向表示時間,縱向表示電壓。
如圖10A及圖11所示,若開關SW1導通,則電容Cc係充電至電壓Vcc。其後,開關SW1、SW2、SW3全部成為斷開狀態,電容Cc之電荷移動至電容Cp、Cx。其次,將電容Cx之電壓Vx之變化於比較器COMP中,與比較電壓Vref比較。
電壓Vc之變化之特性或轉換之程度係根據電容Cp與電容Cx之合計值而變化。又,電容Cc之變化亦對電容Cx之電壓Vx造成影響。又,電容Cx之值係根據利用者之手指相對於檢測電極Rx之接近程度而不同。
因此,如圖11所示,於手指距離檢測電極Rx較遠之情形時,成
為伴隨緩慢變化之特性VCP1,於手指距離檢測電極Rx較近之情形時,成為伴隨快速變化之特性VCP2。在手指距離檢測電極Rx較近之情形時,與較遠之情形相比,Vc之下降率較大,這是因為電容Cc之值因手指之電容而增加。
比較器COMP係與開關SW1、SW2反復導通/斷開同步,將電壓Vp與比較電壓Vref或臨限值電壓Vth比較。且,Vp>Vref時,比較器COMP獲得輸出脈衝。然而,若Vp<Vref,則比較器COMP停止輸出脈衝。
比較器COMP之輸出脈衝係藉由未圖示之計測電路或計測應用程式而受監視。即,對電容Cc進行1次充電後,執行利用上述之開關SW1、SW2進行之短期間之反復放電,而反復計測電壓Vp之值。
此時,可計測比較器COMP之獲得輸出脈衝之期間(MP1或MP2),又可計測比較器COMP之輸出脈衝數(自Cc之充電後至Vp<Vref之脈衝數)。
於手指距離檢測電極Rx較遠之情形時,期間較長,於手指距離檢測電極Rx較近之情形時,期間較短。又,於手指距離檢測電極Rx較遠之情形時,比較器COMP之輸出脈衝數較多,於手指距離檢測電極Rx較近之情形時,比較器COMP之輸出脈衝數較少。
藉此,可以檢測脈衝之位準判斷手指相對於感測器SE之平面之接近度。又,藉由同時將檢測電極Rx以2維(矩陣)排列,可檢測出感測器SE之平面上之手指之2維位置。
如上所述,檢測利用者之手指是否影響到檢測電極Rx,該檢測時間為數十μs至數ms級別。
首先,利用相互檢測方式進行之輸入位置資訊之判斷係藉由對各個分割電極C寫入寫入信號,且讀取表示各個檢測電極Rx中所產生
之靜電電容變化之讀取信號而進行。分割電極C(共通電極CE)亦作為感測器SE之一部分而利用。
其次,參照圖12說明相互檢測方式之原理。圖12係顯示相互檢測方式之代表性基本構成。
如圖12所示,利用共通電極CE與檢測電極Rx。共通電極CE包含複數個條狀分割電極C(C1、C2、C3…)。該複數個分割電極C係沿掃描(驅動)方向(此處為第2方向Y)排列。
另一方面,檢測電極Rx包含矩陣狀檢測電極Rx。此處,檢測電極Rx係沿第1方向X及第2方向Y排列。複數個檢測電極Rx係空開間隔而與分割電極C對向。因此,於分割電極C與檢測電極Rx之間基本存在電容Cc。
分割電極C係以特定週期藉由脈衝狀之寫入信號Vw而掃描。於該例中,利用者之手指係接近於特定檢測電極Rx而存在。於是,對分割電極C供給脈衝狀之寫入信號Vw時,自特定之檢測電極Rx獲得位準較自其他檢測電極獲得之脈衝更低之脈衝狀之讀取信號Vr。
相互檢測方式之情形時,檢測電極Rx檢測來自分割電極C之邊緣電場之電位。若手指等導體靠近檢測電極Rx,則該邊緣電場變弱。藉此檢測電極Rx之電位變弱。這是相互檢測方式之原理。
於相互檢測方式中,可將該檢測位準較低之脈衝狀之讀取信號Vr作為由手指產生之輸入位置DETP之資訊(檢測脈衝)進行處理。
上述之電容Cx係於手指距離檢測電極Rx較近之情形及較遠之情形時不同。因此,檢測脈衝之位準亦於手指距離檢測電極Rx較近之情形及較遠之情形時不同。藉此,可以脈衝狀之讀取信號Vr之電壓位準判斷手指相對於感測器SE之平面之接近度。當然,藉由脈衝狀之寫入信號Vw之電極驅動時序、與脈衝狀之讀取信號Vr之輸出時序,可檢測感測器SE之平面上之手指之2維資訊。
另,該情形時,檢測電極Rx不必分割成矩陣狀。期望檢測電極Rx係沿與分割電極C交叉之方向使用開關等電性連接。藉此,可以相互檢測方式大幅度減少利用於讀取信號Vr之檢測之檢測器之數量。
此處,如圖13所示,共通電極CE亦可不分斷為複數個。共通電極CE係以單一電極(固態電極)形成,且被全部像素PX共用。於該情形時,亦對共通電極CE施加寫入信號Vw,藉此,液晶顯示裝置DSP係可切換成相互檢測方式而判斷輸入位置資訊。當然,液晶顯示裝置DSP亦可切換成自我檢測方式而判斷輸入位置資訊。
根據以上述方式構成之第1實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP,液晶顯示裝置DSP具備:液晶顯示面板PNL,其具有顯示圖像之顯示面;靜電電容式感測器SE,其設置於液晶顯示面板PNL;及控制模組CM。
感測器SE具有複數個檢測電極Rx、及複數條引線L。複數個檢測電極Rx係彼此電性獨立且於液晶顯示面板PNL之顯示面之上方設置成矩陣狀。檢測電極Rx係僅以由透明導電材料形成之透明電極RE形成。檢測電極Rx係檢測靜電電容之變化。複數條引線L係設置於液晶顯示面板PNL之顯示面之上方,且一對一地連接於複數個檢測電極Rx,並以金屬形成。
控制模組CM係連接於複數條引線L。控制模組CM係對各個檢測電極Rx寫入寫入信號Vw,讀取表示寫入有寫入信號Vw之各個檢測電極Rx中所產生之靜電電容之變化之讀取信號Vr,並基於靜電電容之變化判斷輸入位置資訊。
檢測電極Rx係設置成矩陣狀,且獨立檢測各個檢測電極Rx中所產生之靜電電容之變化。與帶狀形成檢測電極Rx之情形相比,因可提高感測器SE之感度,故感測器SE當然可進行單點觸控檢測,亦可進行多點觸控檢測或接近檢測。
又,將檢測電極Rx(透明電極RE)配置成矩陣狀,亦可獲得輸入位置資訊之檢測精度優異之液晶顯示裝置DSP。其理由在於,藉由以電性電阻值遠低於透明導電材料之金屬材料形成引線L,可縮小引線L之寬度。且,藉由使引線L具有較小寬度,可以大致均一之尺寸形成複數個檢測電極Rx。又,藉由使引線L具有較小之寬度,不易於引線L與手指之間形成不需要之寄生電容。即,使雜訊成分之影響非常小,而可無視雜訊成分。
再者,引線L雖具有遮光性,但因可形成較細之引線L,故不易對圖像顯示造成不良影響。又,既然能形成較細之引線L,相應地可增大各透明電極RE之尺寸。另,因透明電極RE為透明,故即使尺寸變大,亦不易對圖像顯示造成不良影響。
如上所述,矩陣狀地形成檢測電極Rx,且利用金屬材料形成引線L,藉此可抑制輸入位置資訊之檢測精度之偏差。
又,可於第2絕緣基板20之外表面之上方形成感測器SE(檢測電極Rx、引線L)。因此,與使用與第2絕緣基板20不同之基板形成感測器SE之情形相比,可謀求液晶顯示裝置DSP之薄型化。
根據上述內容,可獲得輸入位置資訊之檢測精度優異之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。
其次,詳細說明第2實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。圖14係概略性顯示本實施形態之液晶顯示裝置DSP之靜電電容式感測器SE之俯視圖,即顯示檢測電極Rx、引線L及虛設線DL之佈局之圖。
如圖14所示,本實施形態之液晶顯示裝置DSP係除了於感測器SE附加有虛設線DL、及感測器SE之佈局不同以外,與上述第1實施形態之液晶顯示裝置相同地形成。
檢測電極Rx係沿第1方向X及第2方向Y排列,且配置成矩陣狀。於本實施形態中,檢測電極Rx係以透明電極RE與分支線LB之集合體而形成。複數個透明電極RE之尺寸均一。於圖示之例中,透明電極RE之各者係形成為四角形狀,但關於其形狀,並未限定於圖示之例。
引線L係沿第1方向X排列而配置。又,引線L具有於其前端分支之分支線LB。分支線LB中至少一部分與透明電極RE重合。分支線LB係位於複數個透明電極RE之對應之1個透明電極RE之正下方,且與上述透明電極RE接觸。於圖示之例中,引線L之各者係使相對於第1方向X傾斜交叉之波形線、及平行於第1方向X之直線組合之形狀,但關於其形狀,並未限定於圖示之例。另,關於波形線,係以例如相對於第1方向X接近45度之角度交叉。
此處,像素PX之排列方向(第1方向X或第2方向Y)與金屬線亦可完全並行。但,可能有金屬線與像素PX之排列方向成數度位準之角度而交叉之情形。上述情形時,多有成為疊紋且可視認非常大之週期圖案之情況。因此,為了防止上述事態,如本實施形態,大多使用預先於像素PX之排列方向設置角度且配置金屬線,使疊紋細到無法視認其之方法。
波形線係於各部位分離,且於引線L與透明電極RE之間,配置有未與任何引線L連接之虛設線DL。虛設線DL係成電性浮動狀態。虛設線DL係與引線L同樣,設置於液晶顯示面板PNL之顯示面之上方,且以金屬形成。例如,引線L及虛設線DL係以同一材料同時形成。虛設線DL係分別維持透明電極RE間之絕緣狀態、引線L間之絕緣狀態、透明電極RE及引線L間之絕緣狀態。
圖中之檢測電極Rx1~Rx4係沿第2方向Y排列。奇數序號之引線L1及L3係位於檢測電極Rx之一端側(圖之右側),偶數序號之引線L2
及L4係位於檢測電極Rx之另一端側(圖之左側)。引線L1具有分支線LB1,引線L2具有分支線LB2,引線L3具有分支線LB3,引線L4具有分支線LB4。
檢測電極Rx1具有分支線LB1及重合於分支線LB1之透明電極RE,且與引線L1電性連接。同樣,檢測電極Rx2具有分支線LB2及重合於分支線LB2之透明電極RE,且與引線L2電性連接。檢測電極Rx3具有分支線LB3及重合於分支線LB3之透明電極RE,且與引線L3電性連接。檢測電極Rx4具有分支線LB4及重合於分支線LB4之透明電極RE,且與引線L4電性連接。
此種檢測電極Rx1~Rx4、與引線L1~L4之組係沿第1方向X排列。
又,期望鄰接於第1方向X之波形線係沿第1方向X以等間距排列。上述波形線係總括引線L(分支線LB)、虛設線DL之金屬線。作為上述波形線之第1方向X之間距,可例舉下述之第1間距P1a、第2間距P2a、第3間距P3a及第4間距P4a。
第1間距P1a係複數條引線L之第1方向X之間距。第2間距P2a係複數條虛設線DL之第1方向X之間距。第3間距P3a係複數條引線L及複數條虛設線DL中彼此相鄰之引線L及虛設線DL之第1方向X之間距。第4間距P4a係引線L之複數條分支線LB之第1方向X之間距。
於是,期望第1間距P1a、第2間距P2a、第3間距P3a及第4間距P4a相同。
又,期望第1間距P1a、第2間距P2a、第3間距P3a、及第4間距P4a為第1方向X之像素間距之整數倍。由於感測器SE之金屬線與像素PX之干涉所造成之疊紋不會以較大週期產生,故可使感測器SE之金屬線之圖案確實不顯眼。
此處所言之像素間距係相當於例如圖4所示之像素PX之間距Pu。換言之,間距Pu為源極線S之中心之第1方向X之間距。
圖15係概略性顯示以XV-XV線切斷圖14所示之靜電電容式感測器SE之構造之剖面圖。
如圖15所示,引線L之分支線LB係形成於第2絕緣基板20之外表面20A上。透明電極RE係形成於外表面20A上,且直接覆蓋分支線LB。因此,透明電極RE係與引線L電性連接。
根據以上述方式構成之第2實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法,液晶顯示裝置DSP具備:具有顯示圖像之顯示面之液晶顯示面板PNL、設置於液晶顯示面板PNL之靜電電容式感測器SE、及控制模組CM。因此,於本實施形態中,亦可獲得與上述第1實施形態所獲得之效果相同之效果。
再者,引線L具有分支線LB。分支線LB係位於複數個透明電極RE之對應之1個透明電極RE之正下方,且與上述透明電極RE接觸。透明電極RE及分支線LB之集合體形成檢測電極Rx。透明電極RE及分支線LB之集合體之電性電阻值係較僅透明電極RE之電性電阻值小。藉此,可謀求感測器SE之低電力消耗,且可實現感測器SE之高速應答性。
其他,藉由亦於與透明電極RE對向之位置設置金屬線(分支線LB),可減少顯示區域DA中之金屬線(引線L(分支線LB))之密度之偏差。藉此,可使利用者不易視認金屬線之圖案。
感測器SE係進而具有設置於液晶顯示面板PNL之顯示面之上方,且位於顯示區域DA,以金屬形成之複數條虛設線DL。藉此,因可進而減少顯示區域DA中之金屬線(引線L(分支線LB)、虛設線DL)之密度之偏差,故更不易視認金屬線之圖案。
再者,如上所述,第1方向X之第1間距P1a、第2間距P2a、第3間距P3a及第4間距P4a可相同。這是因為藉由將金屬線之圖案設為一樣之圖案,可使其更不易視認。
又,如上所述,第1方向X之第1間距P1a、第2間距P2a、第3間距P3a及第4間距P4a亦可為第1方向X之像素間距之整數倍。這是因為可防止產生疊紋。再者,可減少各色之像素PX之光透射量或遮光面積之偏差。
又,第1方向X之第1間距P1a、第2間距P2a、第3間距P3a及第4間距P4a亦可相同,且為第1方向X之像素間距之整數倍。
這是因為更不易視認金屬線之圖案。又,可防止產生疊紋。再者,可減少各色之像素PX之光透射量或遮光面積之偏差。
又,第1方向X之第1間距P1a、第2間距P2a、第3間距P3a及第4間距P4a亦可因顯示區域DA內之區域單位而異,為第1方向X之像素間距之整數倍。例如,可將顯示區域DA之特定區域之第1方向X之第1間距P1a、第2間距P2a、第3間距P3a及第4間距P4a設定成第1方向X之像素間距之3倍,且將顯示區域DA之其他區域之第1方向X之第1間距P1a、第2間距P2a、第3間距P3a及第4間距P4a設定成第1方向X之像素間距之4倍。如上所述,此處所言之像素間距係相當於例如圖4所示之像素PX之間距Pu。
根據上述內容,可獲得輸入位置資訊之檢測精度優異之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。
其次,說明上述第2實施形態之靜電電容式感測器SE之變化例1。圖16係概略性顯示上述第2實施形態之感測器SE之變化例1之一部分之構造之剖面圖。如圖16所示,感測器SE係進而具有複數個虛設電極DR。虛設電極DR係設置於液晶顯示面板PNL之顯示面之上方,且位於顯示區域DA。此處,虛設電極DR係形成於第2絕緣基板20之外表面20A上。虛設電極DR係由ITO或IZO等之透明導電材料形成。例如,透明電極RE及虛設電極DR係以相同材料同時形成。虛設電極
DR係成電性浮動狀態。
虛設電極DR係位於複數個透明電極RE之間。此處,虛設電極DR係位於引線L之間、虛設線DL之間、引線L與虛設線DL之間、引線L與透明電極RE之間。因此,虛設電極DR係空開間隔位於透明電極RE、引線L及虛設線DL。虛設電極DR係分別維持透明電極RE間之絕緣狀態、引線L間之絕緣狀態、透明電極RE及引線L間之絕緣狀態。
於以上述方式構成之第2實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP之變化例1中,亦可獲得與以上述第2實施形態獲得之效果相同之效果。
藉由於透明電極RE之間亦設置虛設電極DR,可減少顯示區域DA中之透明導電層(透明電極RE、虛設電極DR)之密度之偏差。藉此,可使利用者不易視認透明導電層之圖案。
其次,說明上述第2實施形態之靜電電容式感測器SE之變化例2。圖17A係概略性顯示上述第2實施形態之感測器SE之變化例2之俯視圖,即顯示檢測電極Rx、引線L及虛設線DL之佈局之圖。引線L之主線、引線L之分支線LB、虛設線DL具有相同之寬度。但,於圖17A中,為了視覺性識別引線L之主線、引線L之分支線LB、虛設線DL而使各線之粗細不同。
如圖17A所示,金屬線(引線L、虛設線DL)係以網格狀形成,此點與圖14所示之例不同。檢測電極Rx係以透明電極RE與分支線LB之集合體形成。分支線LB係例如相對於第1方向X以45度之角度交叉。透明電極RE係以覆蓋分支線LB之網格之方式形成,且於其四方具有沿著分支線LB之波形之邊。
又,於該變化例2中,期望於第1方向X鄰接之金屬線(引線L(分支線LB)、虛設線DL)係沿第1方向X以等間距排列。上述金屬線之第1
方向X之間距為金屬線之交點之間距。但,上述金屬線之交點亦包含有虛擬之交點。即,上述虛擬之交點為金屬線之虛擬之延長線之交點。這是因為金屬線係分斷而形成。作為上述金屬線之第1方向X之間距,可舉出下述之第1間距P1b、第2間距P2b、第3間距P3b及第4間距P4b。
此處,第1間距P1b為複數條引線L之角之第1方向X之間距。第2間距P2b為複數條虛設線DL之交點(角)之第1方向X之間距。第3間距P3b為複數條引線L及複數條虛設線DL中彼此相鄰之引線L之角及虛設線DL之角之第1方向X之間距。第4間距P4b為引線L之複數條分支線LB之交點之第1方向X之間距。
於是,期望第1間距P1b、第2間距P2b、第3間距P3b及第4間距P4b相同。
又,期望第1間距P1b、第2間距P2b、第3間距P3b及第4間距P4b為第1方向X之像素間距之整數倍。此處所言之像素間距亦相當於例如圖4所示之像素PX之間距Pu。
於以上述方式構成之第2實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP之變化例2中,亦可獲得與上述第2實施形態所獲得之效果相同之效果。
其次,說明上述第2實施形態之靜電電容式感測器SE之變化例3。圖17B係概略性顯示上述第2實施形態之感測器SE之變化例3之俯視圖,即顯示檢測電極Rx、引線L及虛設線DL之佈局之圖。如圖17B所示,無透明電極RE而形成有感測器SE,此點與圖17A所示之例不同。檢測電極Rx係僅以分支線LB形成。
於以上述方式構成之第2實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP之變化例3中,亦可獲得與上述第2實施形態之變化例2所
獲得之效果相同之效果。
其次,說明上述第2實施形態之靜電電容式感測器SE之變化例4。圖18係概略性顯示上述第2實施形態之感測器SE之變化例4之俯視圖,即顯示檢測電極Rx、引線L、虛設電極DR及虛設線DL之佈局之圖。另,引線L之主線、引線L之分支線LB、虛設線DL具有相同寬度。檢測電極Rx係以透明電極RE與分支線LB之集合體形成。
如圖18所示,感測器SE具有複數個虛設電極DR,此點與圖17所示之例不同。虛設電極DR係設置於液晶顯示面板PNL之顯示面之上方,且位於顯示區域DA。此處,虛設電極DR係形成於第2絕緣基板20之外表面(20A)上。虛設電極DR係由ITO或IZO等之透明導電材料形成。例如,透明電極RE及虛設電極DR係以相同材料同時形成。
虛設電極DR係位於複數個透明電極RE之間。此處,虛設電極DR係位於引線L之間、虛設線DL之間、引線L與虛設線DL之間。因此,虛設電極DR係空開間隔位於透明電極RE、引線L及虛設線DL。虛設電極DR係分別維持透明電極RE間之絕緣狀態、引線L間之絕緣狀態、透明電極RE及引線L間之絕緣狀態。
於以上述方式構成之第2實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP之變化例4中,亦可獲得與以上述第2實施形態之變化例1獲得之效果相同之效果。
其次,詳細說明第3實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。圖19係概略性顯示本實施形態之液晶顯示裝置DSP之靜電電容式感測器SE之俯視圖,即顯示檢測電極Rx、引線L及虛設線DL之佈局之圖。
如圖19所示,本實施形態之液晶顯示裝置DSP係除了於感測器SE
附加有層間絕緣膜II、及感測器SE之佈局不同以外,與上述第1實施形態之液晶顯示裝置相同地形成。
檢測電極Rx係沿第1方向X及第2方向Y排列,且配置成矩陣狀。檢測電極Rx係僅以透明電極RE形成。於本實施形態中,複數個透明電極RE之尺寸均一。於圖示之例中,透明電極RE之各者係形成為四角形狀,但關於其形狀,並未限定於圖示之例。
引線L係沿第1方向X排列而配置。引線L係與沿第2方向Y排列之複數個透明電極RE對向。於圖示之例中,引線L之各者係相對於第1方向X傾斜交叉之波形,但關於其形狀,並未限定於圖示之例。
又,期望於第1方向X鄰接之引線L係沿第1方向X以等間距排列。又,期望第1方向X之引線L之間距P1c為第1方向X之像素間距之整數倍。此處所言之像素間距亦相當於例如圖4所示之像素PX之間距Pu。
圖20係概略性顯示圖19所示之靜電電容式感測器SE之一部分之剖面圖。如圖20所示,靜電電容式感測器SE進而具有層間絕緣膜II。層間絕緣膜II係設置於複數條引線L與複數個透明電極RE之間。
於該實施形態中,引線L係形成於第2絕緣基板20之外表面20A上。層間絕緣膜II係形成於形成有引線L之第2絕緣基板20之外表面20A上。於層間絕緣膜II形成有複數個接觸孔CH。各接觸孔CH係露出1條引線L。透明電極RE係形成於層間絕緣膜II上。透明電極RE係通過對應之接觸孔CH,而與對應之1條引線L接觸。
根據以上述方式構成之第3實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法,液晶顯示裝置DSP具備:具有顯示圖像之顯示面之液晶顯示面板PNL、設置於液晶顯示面板PNL之靜電電容式感測器SE、及控制模組CM。因此,於本實施形態中,亦可獲得與上述第1實施形態所獲得之效果相同之效果。
感測器SE具有層間絕緣膜II。引線L及透明電極RE係夾著層間絕
緣膜II而設置。可於層間絕緣膜II上僅配置透明電極RE。即,由於可高效配置透明電極RE,因而可謀求空間之利用效率之提高。
根據上述內容,可獲得輸入位置資訊之檢測精度優異之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。
其次,說明上述第3實施形態之靜電電容式感測器SE之變化例。檢測電極Rx與引線L之位置可逆轉。該情形時,透明電極RE係形成於第2絕緣基板20之外表面20A上,且引線L形成於層間絕緣膜II上。且,於本變化例中,亦可獲得與上述第3實施形態所獲得之效果相同之效果。但,若考慮金屬線(引線L)之腐蝕,則相較於本變化例,更期望如上述第3實施形態,使金屬線(引線L)位於透明電極RE及層間絕緣膜II之下方。
其次,詳細說明第4實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。圖21係用以說明本實施形態之液晶顯示裝置DSP之驅動方法之時序圖,即顯示影像信號Vsig、寫入信號Vw及讀取信號Vr之圖。本實施形態之液晶顯示裝置DSP係與上述第1實施形態之液晶顯示裝置同樣地形成。液晶顯示面板PNL及感測器SE係於控制模組CM之控制下被驅動。
如圖21所示,於該實施形態中,控制模組CM係於1訊框(1F)期間內反復進行於顯示動作期間Pd內進行之顯示動作、及於顯示動作期間Pd以外之輸入位置資訊檢測期間Ps內進行之輸入位置資訊檢測動作。輸入位置資訊檢測期間Ps為例如消隱期間。作為消隱期間,可例舉水平消隱期間或垂直消隱期間等。
於顯示動作期間Pd,自閘極線驅動電路GD對閘極線G施加控制信號,且自源極線驅動電路SD對源極線S施加影像信號Vsig,自共通
電極驅動電路CD對共通電極CE(分割電極C)施加共用電壓Vcom,驅動液晶顯示面板PNL。由於液晶顯示面板PNL具備多工器MU1,因而源極線S係被分時驅動。
亦可於對像素PX寫入信號(影像信號Vsig、控制信號、共用電壓Vcom)之期間內驅動感測器SE且檢測輸入位置資訊。但,於對像素PX寫入信號之期間內液晶顯示面板PNL施加於感測器SE之雜訊之影響一般非常大。因此,在停止對像素PX寫入信號(影像信號Vsig等)後,藉由利用感測器SE進行偏航顯示,可進行非常高感度之檢測。
於輸入位置資訊檢測期間Ps內,休止對液晶顯示面板PNL輸入控制信號、影像信號Vsig及共用電壓Vcom,驅動感測器SE。驅動感測器SE時,控制模組CM係對檢測電極Rx寫入寫入信號Vw,且讀取表示寫入有寫入信號Vw之檢測電極Rx中所產生之靜電電容變化之讀取信號Vr,並基於靜電電容之變化而判斷輸入位置資訊。
根據以上述方式構成之第4實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法,液晶顯示裝置DSP係與上述第1實施形態之液晶顯示裝置同樣地形成。因此,於本實施形態中,亦可獲得與上述第1實施形態所獲得之效果同樣之效果。
根據上述內容,可獲得輸入位置資訊之檢測精度優異之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。
其次,詳細說明上述第4實施形態之液晶顯示裝置DSP之驅動方法之變化例。圖22係用以說明上述第4實施形態之驅動方法之變化例之時序圖,即顯示影像信號Vsig、共用電壓Vcom、電位調整信號Va、寫入信號Vw及讀取信號Vr之圖。
如圖22所示,本變化例之1訊框(1F)期間係於前半之顯示動作期間Pd內進行顯示動作,於後半之輸入位置資訊檢測期間Ps內進行輸入
位置資訊檢測動作。控制模組CM係於輸入位置資訊檢測期間Ps內,將與寫入於感測器SE(檢測電極Rx)之寫入信號Vw具有相同波形之電位調整信號Va,與寫入信號Vw同步寫入於共通電極CE。此處,所謂上述相同波形係指寫入信號Vw與電位調整信號Va於相位、振幅及週期方面相同。
例如,控制模組CM可對驅動IC晶片IC1及驅動IC晶片IC2施加同步信號,使寫入信號Vw及電位調整信號Va同步。又,驅動IC晶片IC2可將通知感測器SE之驅動(掃描)時期之脈衝狀之時序信號施加至驅動IC晶片IC1,使寫入信號Vw及電位調整信號Va同步。
於以上述方式構成之第4實施形態之液晶顯示裝置DSP之驅動方法之變化例中,亦可獲得與上述第4實施形態所獲得之效果同樣之效果。
於輸入位置資訊檢測期間Ps內,將與寫入信號Vw具有相同波形之電位調整信號Va,與寫入信號Vw同步寫入於共通電極CE。藉此,因可設置去除形成於檢測電極Rx與共通電極CE之間之寄生電容之期間Ps,故可更良好地驅動感測器SE,且可謀求進而提高檢測輸入位置資訊之精度。
其次,詳細說明第5實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。圖23係用以說明本實施形態之液晶顯示裝置DSP之驅動方法之圖,即顯示複數個分割電極C與複數個檢測電極Rx之俯視圖。
如圖23所示,於本實施形態中,共通電極CE具有第1分割電極C1、第2分割電極C2、及第3分割電極C3。複數個第1檢測電極Rx1與第1分割電極C1對向,複數個第2檢測電極Rx2與第2分割電極C2對向,複數個第3檢測電極Rx3與第3分割電極C3對向。
本實施形態之液晶顯示裝置DSP係與上述第1實施形態之液晶顯示裝置基本同樣地形成。液晶顯示面板PNL及感測器SE係於控制模組CM之控制下被驅動。
圖24係用以說明本實施形態之液晶顯示裝置DSP之驅動方法之時序圖,即顯示影像信號Vsig、共用電壓Vcom、電位調整信號Va、寫入信號Vw及讀取信號Vr之圖。
如圖24所示,於本實施形態中,控制模組CM係於1訊框(1F)期間內反復進行於顯示動作期間Pd內進行之顯示動作、及於顯示動作期間Pd以外之輸入位置資訊檢測期間Ps內進行之輸入位置資訊檢測動作。
首先,於顯示動作期間Pd1,自閘極線驅動電路GD對閘極線G施加控制信號,且自源極線驅動電路SD對源極線S施加影像信號Vsig,自共通電極驅動電路CD對第1分割電極C1施加共用電壓Vcom,驅動液晶顯示面板PNL。於顯示動作期間Pd1內,驅動利用第1分割電極C1之複數個像素PX。
其次,於輸入位置資訊檢測期間Ps1內,休止對液晶顯示面板PNL輸入控制信號、影像信號Vsig及共用電壓Vcom,驅動感測器SE。在驅動感測器SE時,控制模組CM係僅對第1檢測電極Rx1寫入第1寫入信號Vw1,讀取表示寫入有第1寫入信號Vw1之第1檢測電極Rx1中所產生之靜電電容之變化之第1讀取信號Vr1,並基於靜電電容之變化判斷輸入位置資訊。控制模組CM係於輸入位置資訊檢測期間Ps1內,將與寫入於第1檢測電極Rx1之第1寫入信號Vw1具有相同波形之電位調整信號Va(Va1),與第1寫入信號Vw1同步寫入於第1分割電極C1。
繼而,於顯示動作期間Pd2內,自閘極線驅動電路GD對閘極線G施加控制信號,自源極線驅動電路SD對源極線S施加影像信號Vsig,自共通電極驅動電路CD對第2分割電極C2施加共用電壓Vcom,而驅
動液晶顯示面板PNL。於顯示動作期間Pd2內,驅動利用第2分割電極C2之複數個像素PX。
其後,於輸入位置資訊檢測期間Ps2內,休止對液晶顯示面板PNL輸入控制信號、影像信號Vsig及共用電壓Vcom,驅動感測器SE。在驅動感測器SE時,控制模組CM係僅對第2檢測電極Rx2寫入第2寫入信號Vw2,讀取表示寫入有第2寫入信號Vw2之第2檢測電極Rx2中所產生之靜電電容之變化之第2讀取信號Vr2,並基於靜電電容之變化判斷輸入位置資訊。控制模組CM係於輸入位置資訊檢測期間Ps2內,將與寫入於第2檢測電極Rx2之第2寫入信號Vw2具有相同波形之電位調整信號Va(Va2),與第2寫入信號Vw2同步寫入於第2分割電極C2。
其次,於顯示動作期間Pd3內,自閘極線驅動電路GD對閘極線G施加控制信號,自源極線驅動電路SD對源極線S施加影像信號Vsig,自共通電極驅動電路CD對第3分割電極C3施加共用電壓Vcom,而驅動液晶顯示面板PNL。於顯示動作期間Pd3內,驅動利用第3分割電極C3之複數個像素PX。
其後,於輸入位置資訊檢測期間Ps3內,休止對液晶顯示面板PNL輸入控制信號、影像信號Vsig及共用電壓Vcom,驅動感測器SE。在驅動感測器SE時,控制模組CM係僅對第3檢測電極Rx3寫入第3寫入信號Vw3,讀取表示寫入有第3寫入信號Vw3之第3檢測電極Rx3中所產生之靜電電容之變化之第3讀取信號Vr3,並基於靜電電容之變化判斷輸入位置資訊。控制模組CM係於輸入位置資訊檢測期間Ps3內,將與寫入於第3檢測電極Rx3之第3寫入信號Vw3具有相同波形之電位調整信號Va(Va3),與第3寫入信號Vw3同步寫入於第3分割電極C3。
根據以上述方式構成之第5實施形態之付靜電電容式感測器液晶
顯示裝置DSP及其驅動方法,液晶顯示裝置DSP係與上述第1實施形態之液晶顯示裝置同樣地形成。因此,於本實施形態中,亦可獲得與上述第1實施形態所獲得之效果相同之效果。
電位調整信號Va係可施加於分斷為複數個之各分割電極C(C1、C2、C3)而不施加於單一之共通電極CE。
藉此,可將電位調整信號Va僅寫入於複數個分割電極C中、與寫入有寫入信號Vw之檢測電極Rx對向之分割電極C。例如,因可設置去除形成於第1檢測電極Rx1與第1分割電極C1之間之寄生電容之期間Ps1,故可更良好地驅動第1檢測電極Rx1(感測器SE),且可謀求進而提高檢測輸入位置資訊之精度。
又,共通電極CE係分斷成複數個分割電極C而形成。藉此,可獲得以下例舉之2個效果。
(1)因可改善共通電極CE之時間常數,故可高速掃描感測器SE,且可謀求感測器SE之檢測感度之提高。
(2)共通電極CE之CR(時間常數)變小,消耗電力下降。
根據上述內容,可獲得輸入位置資訊之檢測精度優異之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。
其次,詳細說明上述第5實施形態之液晶顯示裝置DSP之驅動方法之變化例。圖25係用以說明上述第5實施形態之驅動方法之變化例之時序圖,即顯示影像信號Vsig、共用電壓Vcom、電位調整信號Va、寫入信號Vw及讀取信號Vr之圖。
如圖25所示,於輸入位置資訊檢測期間Ps1內,除了第1分割電極C1外,將電位調整信號Va(Va1、Va2)亦寫入於與第1分割電極C1之單側相鄰之第2分割電極C2。
於輸入位置資訊檢測期間Ps2內,除了第2分割電極C2外,將電
位調整信號Va(Va1、Va2、Va3)亦寫入於與第2分割電極C2之兩側相鄰之第1分割電極C1及第3分割電極C3。
於輸入位置資訊檢測期間Ps3內,除了第3分割電極C3外,將電位調整信號Va(Va2、Va3)亦寫入於與第3分割電極C3之單側相鄰之第2分割電極C2。
此處,第1寫入信號Vw1、第2寫入信號Vw2、第3寫入信號Vw3、及電位調整信號Va1、Va2、Va3具有相同波形。
於以上述方式構成之第5實施形態之液晶顯示裝置DSP之驅動方法之變化例中,亦可獲得與上述第5實施形態所獲得之效果同樣之效果。又,於本變化例中,例如可設置不僅去除形成於第1檢測電極Rx1與第1分割電極C1之間之寄生電容,亦去除形成於第1檢測電極Rx1與第2分割電極C2之間之寄生電容之期間Ps1。因此,可更良好地驅動第1檢測電極Rx1(感測器SE),且可謀求進而提高檢測輸入位置資訊之精度。
其次,詳細說明第6實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。本實施形態之液晶顯示裝置DSP係與上述第1實施形態之液晶顯示裝置同樣地形成。圖26係用以說明本實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP之驅動方法之圖,即顯示連接於閘極線G之控制開關元件CSW1、與連接於源極線S之控制開關元件CSW2全部斷開之狀態之圖。
如圖26所示,於輸入位置資訊檢測期間內,控制模組CM係分別斷開控制開關元件CSW1及控制開關元件CSW2,且將閘極線G及源極線S切換成電性浮動狀態。
根據以上述方式構成之第6實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法,液晶顯示裝置DSP係與上述第1實施形態
之液晶顯示裝置同樣地形成。因此,於本實施形態中,亦可獲得與上述第1實施形態所獲得之效果相同之效果。
於輸入位置資訊檢測期間內,可將閘極線G及源極線S切換成電性浮動狀態。可設置減少分別形成於共通電極CE與閘極線G之間、以及共通電極CE與源極線S之間的不需要之寄生電容(浮動電容)之輸入位置資訊檢測期間。即,於輸入位置資訊檢測期間中,可降低共通電極CE之電阻,且例如可進行依據電位調整信號Va之共通電極CE之高速驅動。因此,於輸入位置資訊檢測期間內,可良好地驅動感測器SE與共通電極CE,且可謀求提高檢測輸入位置資訊之精度。
根據上述內容,可獲得輸入位置資訊之檢測精度優異之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。
本變化例係於將連接於共通電極CE與源極線S之間之控制開關元件附加於液晶顯示面板PNL之點上,與上述第6實施形態所示之例不同。在控制模組CM之控制下,驅動IC晶片IC1係可導通或斷開上述控制開關元件,而將共通電極CE與源極線S切換成導通狀態或非導通狀態。於顯示動作期間內,上述控制開關元件係設為斷開。
例如,於輸入位置資訊檢測期間內,藉由導通上述控制開關元件,可使共通電極CE與源極線S短路,且將共通電極CE與源極線S設定為同電位。例如,電位調整信號Va係通過共通電極CE施加於源極線S。
根據上述內容,本變化例與上述第6實施形態相比,可進而降低輸入位置資訊檢測期間之共通電極CE之電阻。
其次,詳細說明第7實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。本實施形態之液晶顯示裝置DSP係與上述第1實
施形態之液晶顯示裝置同樣地形成。圖27係用以說明本實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP之驅動方法之圖,即顯示連接於源極線S之控制開關元件CSW2全部導通之狀態之圖。另,連接於閘極線G之控制開關元件CSW1係全部斷開。
如圖27所示,於輸入位置資訊檢測期間內,控制模組CM係使控制開關元件CSW2全部導通。
圖28係用以說明本實施形態之驅動方法之時序圖,即顯示影像信號Vsig、共用電壓Vcom、電位調整信號Va、寫入信號Vw及讀取信號Vr之圖。如圖28所示,於輸入位置資訊檢測期間Ps內,對電位調整信號Va,除了共通電極CE(分割電極C)外,將電位調整信號Va亦分別同步寫入於全部源極線S。
另,如上述第6實施形態之變化例所示,共通電極CE與源極線S短路時共通電極CE之電阻下降,可進行共通電極CE之高速驅動。
根據以上述方式構成之第7實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法,液晶顯示裝置DSP係與上述第1實施形態之液晶顯示裝置同樣地形成。因此,於本實施形態中,亦可獲得與上述第1實施形態所獲得之效果相同之效果。
於輸入位置資訊檢測期間Ps內,除了共通電極CE外,將與寫入信號Vw具有相同波形之電位調整信號Va,與寫入信號Vw同步亦寫入於源極線S。藉此,可設置去除分別形成於檢測電極Rx與共通電極CE之間、共通電極CE與源極線S之間之寄生電容之輸入位置資訊檢測期間Ps。即,於輸入位置資訊檢測期間Ps內,可降低共通電極CE之電阻,且例如可進行依據電位調整信號Va之共通電極CE之高速驅動。因此,可更良好地驅動感測器SE與共通電極CE,且可謀求進而提高檢測輸入位置資訊之精度。
根據上述內容,可獲得輸入位置資訊之檢測精度優異之付靜電
電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。
其次,詳細說明上述第7實施形態之液晶顯示裝置DSP之驅動方法之變化例1。於輸入位置資訊檢測期間Ps內,控制模組CM亦可替換控制開關元件CSW2而將控制開關元件CSW1全部導通。於輸入位置資訊檢測期間Ps內,除了共通電極CE外,可將與寫入信號Vw具有相同波形之電位調整信號Va,與寫入信號Vw同步亦寫入於閘極線G。藉此,可設置去除分別形成於檢測電極Rx與共通電極CE之間、共通電極CE與閘極線G之間之寄生電容之輸入位置資訊檢測期間Ps。
其次,詳細說明上述第7實施形態之液晶顯示裝置DSP之驅動方法之變化例2。於輸入位置資訊檢測期間Ps內,控制模組CM係除了控制開關元件CSW2外,亦可將控制開關元件CSW1全部設為導通。於輸入位置資訊檢測期間Ps內,除了共通電極CE外,可將與寫入信號Vw具有相同波形之電位調整信號Va,與寫入信號Vw同步亦寫入於源極線S及閘極線G。藉此,可設置去除分別形成於檢測電極Rx與共通電極CE之間、共通電極CE與源極線S之間、共通電極CE與閘極線G之間之寄生電容之輸入位置資訊檢測期間Ps。
其次,詳細說明第8實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。圖29係顯示本實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP之一部分之電路圖,即顯示靜電電容式感測器SE、多工器MU2及複數個檢測器DE之圖。
如圖29所示,本實施形態之液晶顯示裝置DSP係除了附加有多工器MU2、及可減少檢測器DE之個數(規模)以外,與上述第1實施形態之液晶顯示裝置同樣地形成。另,各檢測器DE係與圖10A所示之電路
構成對應。例如,多工器MU2及複數個檢測器DE係設置於圖1所示之驅動IC晶片IC2,且連接於感測器SE與控制模組CM之間。另,多工器MU2及複數個檢測器DE亦可設置於控制模組CM等驅動IC晶片IC2以外之部位。
此處,期望配合多工器MU2之檢測方式,將共通電極CE分割而形成。
多工器MU2係連接於感測器SE與複數個檢測器DE之間。在控制模組CM之控制之下,多工器MU2係分配自複數個檢測器DE傳達之寫入信號Vw且寫入於複數個檢測電極Rx。又,多工器MU2係將自複數個檢測電極Rx選擇性讀取之讀取信號Vr傳達至複數個檢測器DE。
作為多工器MU2,可利用1/2多工器或1/3多工器等、各種多工器。例如,在利用1/3多工器作為多工器MU2之情形時,檢測器DE之個數為引線L之條數(檢測電極Rx之個數)之1/3。
根據如上述般構成之第8實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法,液晶顯示裝置DSP係除了多工器MU2及複數個檢測器DE外,與上述第1實施形態之液晶顯示裝置同樣地形成。因此,於本實施形態中,亦可獲得與上述第1實施形態所獲得之效果相同之效果。
感測器SE係與多工器MU2連接。因此,藉由將檢測電極Rx配置成矩陣狀,即使檢測電極Rx之個數變多,亦可減少檢測器DE之個數。
根據上述內容,可獲得輸入位置資訊之檢測精度優異之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。
其次,詳細說明第9實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。圖30係概略性顯示本實施形態之靜電電容式感
測器SE之構成之俯視圖。
如圖30所示,本實施形態之液晶顯示裝置DSP係除了於感測器SE附加有複數個對向電極Tx、及感測器SE之佈局不同以外,與上述各實施形態之液晶顯示裝置同樣地形成。
檢測電極Rx係沿第1方向X排列且配置於顯示區域DA內。檢測電極Rx係僅以金屬線形成。於圖示之例中,檢測電極Rx之各者係以相對於第1方向X傾斜交叉之波形狀形成,但關於其形狀,並未限定於圖示之例。又,檢測電極Rx係被抽出於非顯示區域NDA,且與OLB焊墊群pG2連接。檢測電極Rx係以金屬形成為線狀。
於本實施形態中,亦期望於第1方向X鄰接之檢測電極Rx係沿第1方向X以等間距排列。此外,期望第1方向X之檢測電極Rx之間距係第1方向X之像素間距之整數倍。此處所言之像素間距係相當於例如圖4所示之像素PX之間距Pu。
對向電極Tx係帶狀地形成,且沿第1方向X大致直線延伸。對向電極Tx係沿第2方向Y空開間隔而排列。對向電極Tx係與複數個檢測電極Rx對向。對向電極Tx係由ITO或IZO等之透明導電材料形成。
感測器SE具有引線Lt。引線Lt係以金屬形成,且設置於非顯示區域NDA。引線Lt係連接於對向電極Tx與OLB焊墊群pG2。
圖31係概略性顯示以XXXI-XXXI線切斷圖30所示之靜電電容式感測器時之構造之剖面圖。如圖31所示,感測器SE係進而具有層間絕緣膜II。層間絕緣膜II係設置於對向電極Tx、與金屬線(檢測電極Rx、引線Lt)。
於本實施形態中,對向電極Tx係形成於第2絕緣基板20之外表面20A上。層間絕緣膜II係形成於形成有對向電極Tx之第2絕緣基板20之外表面20A上。檢測電極Rx及引線Lt係形成於形成有層間絕緣膜II之第2絕緣基板20之外表面20A上方。
根據如上述般構成之第9實施形態之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法,感測器SE具備沿第2方向Y延伸之檢測電極Rx、及沿第1方向X延伸且與檢測電極Rx對向之對向電極Tx。在控制模組CM之控制下,可於對向電極Tx寫入寫入信號Vw,且自檢測電極Rx讀取讀取信號Vr。藉此,感測器SE係可以相互檢測方式判斷輸入位置資訊。
根據上述內容,於本實施形態中,亦可獲得輸入位置資訊之檢測精度優異之付靜電電容式感測器液晶顯示裝置DSP及其驅動方法。
雖已說明本發明之數個實施形態,但該等實施形態係作為例子而提示者,並非意欲限定發明之範圍。該等新穎之實施形態係可以其他各種形態實施,且在未脫離發明主旨之範圍內,可進行各種省略、置換、變更。該等實施形態或其變化係包含於發明範圍或主旨內,且包含於專利申請範圍所記述之發明與其均等之範圍內。
例如,設置成矩陣狀之複數個檢測電極Rx亦可形成複數個檢測電極群。複數個檢測電極群係具有分別沿第2方向Y排列之複數個檢測電極Rx,且沿第1方向X排列。在控制模組CM之控制下,亦可於以相互檢測方式讀取讀取信號Vr後,將自各個檢測電極群讀取之複數個讀取信號Vr捆束成1個信號。可利用自先前已知之技術來捆束信號。
作為本發明之實施形態,基於上述之檢測電極Rx、透明電極RE、虛設電極DR、引線L、虛設線DL、層間絕緣膜II等,本領域技術人員可適當變更設計而實施之全部靜電電容式感測器亦只要包含本發明之主旨,即屬於本發明之範圍。
又,分割電極C係可沿第2方向Y延伸,且沿第1方向X空開間隔排列。
於上述實施形態中,作為顯示裝置及其驅動方法,以液晶顯示裝置及其驅動方法為例予以揭示。然而,作為實施形態之顯示裝置,
可例舉有機EL(electroluminescent:電致發光)顯示裝置、其他自發光式顯示裝置、或具有電泳元件等之電子紙式顯示裝置等、所有平板式顯示裝置。此外,從中小型至大型,當然可無特別限定而應用。
20‧‧‧第2絕緣基板
DA‧‧‧顯示區域
L‧‧‧引線
NDA‧‧‧非顯示區域
pG2‧‧‧OLB焊墊群
RE‧‧‧透明電極
Rx‧‧‧檢測電極
SE‧‧‧感測器
X‧‧‧第1方向
Y‧‧‧第2方向
Claims (17)
- 一種付靜電電容式感測器顯示裝置,其包含:顯示面板,其具有顯示圖像之顯示面;及靜電電容式感測器,其設置於上述顯示面板;上述靜電電容式感測器具有:矩陣狀之複數個檢測電極,其彼此電性獨立且設置於上述顯示面之上方,檢測靜電電容之變化;及複數條引線,其設置於上述顯示面之上方,一對一地連接於上述複數個檢測電極,且以金屬形成。
- 如請求項1之付靜電電容式感測器顯示裝置,其中進而包含:控制模組,其連接於上述複數條引線;且上述控制模組係對各個上述檢測電極寫入寫入信號,且讀取表示寫入有上述寫入信號之各個上述檢測電極中所產生之靜電電容之變化之讀取信號,並基於上述靜電電容之變化而判斷輸入位置資訊。
- 如請求項2之付靜電電容式感測器顯示裝置,其中進而包含:複數個檢測器;及多工器,其連接於上述靜電電容式感測器與上述複數個檢測器之間;且上述多工器係分配自上述複數個檢測器傳達之上述寫入信號並寫入於上述複數個檢測電極,且將自上述複數個檢測電極選擇性讀取之上述讀取信號傳達至上述複數個檢測器。
- 如請求項1之付靜電電容式感測器顯示裝置,其中各個上述檢測電極係由以透明導電材料形成之透明電極、與自各個上述引線分支之複數條分支線之集合體形成;且 上述複數條分支線係位於上述透明電極之正下方,且接觸於上述透明電極。
- 如請求項1之付靜電電容式感測器顯示裝置,其中各個上述檢測電極係以透明導電材料形成之透明電極;且上述靜電電容式感測器進而包含設置於上述複數條引線與上述複數個檢測電極之間之層間絕緣膜。
- 如請求項1之付靜電電容式感測器顯示裝置,其中上述靜電電容式感測器進而包含設置於上述顯示面板之顯示面上方且以金屬形成之複數條虛設線。
- 如請求項6之付靜電電容式感測器顯示裝置,其中第1間距、第2間距及第3間距相同;且上述第1間距為上述複數條引線之間距;上述第2間距為上述複數條虛設線之間距;上述第3間距為上述複數條引線及複數條虛設線中彼此相鄰之引線及虛設線之間距。
- 如請求項6之付靜電電容式感測器顯示裝置,其中上述顯示面板進而包含配置成矩陣狀之複數個像素;且第1間距、第2間距及第3間距為像素間距之整數倍;上述第1間距為上述複數條引線之間距;上述第2間距為上述複數條虛設線之間距;上述第3間距為上述複數條引線及複數條虛設線中彼此相鄰之引線及虛設線之間距。
- 如請求項1之付靜電電容式感測器顯示裝置,其中各個上述檢測電極係包含以透明導電材料形成之透明電極;且上述靜電電容式感測器進而具有複數個虛設電極,其等設置於上述顯示面板之顯示面之上方,且位於上述複數個檢測電極 之複數個透明電極之間,並以透明導電材料形成。
- 如請求項1之付靜電電容式感測器顯示裝置,其中各個上述檢測電極係自各個上述引線分支之複數條分支線。
- 一種付靜電電容式感測器顯示裝置之驅動方法,其係驅動付靜電電容式感測器顯示裝置之方法,該付靜電電容式感測器顯示裝置包含:顯示面板,其具有:第1基板;第2基板,其具有顯示圖像之顯示面且與上述第1基板空開間隙對向配置;複數個像素;及共通電極,其設置於上述第1基板或第2基板且被上述複數個像素共用;以及靜電電容式感測器,其設置於上述顯示面板;各個上述像素具有:像素開關元件,其形成於上述第1基板且連接於閘極線及源極線;及像素電極,其形成於上述第1基板且連接於上述像素開關元件;上述靜電電容式感測器具有:矩陣狀之複數個檢測電極,其彼此電性獨立且設置於上述顯示面之上方並檢測靜電電容之變化;及複數條引線,其設置於上述顯示面之上方且一對一地連接於上述複數個檢測電極並以金屬形成;該驅動方法係如下:於顯示動作期間於上述閘極線賦予控制信號,且於上述源極線賦予影像信號而驅動上述顯示面板,於上述顯示動作期間以外之輸入位置資訊檢測期間休止對上述顯示面板輸入上述控制信號及影像信號並驅動上述靜電電容式感測器;於上述輸入位置資訊檢測期間,將與寫入於上述靜電電容式感測器之寫入信號具有相同波形之電位調整信號與上述寫入信號同步寫入於上述共通電極。
- 如請求項11之付靜電電容式感測器顯示裝置之驅動方法,其中上述共通電極包含彼此分斷之複數個分割電極,且於上述輸入位置資訊檢測期間內,將上述電位調整信號僅寫 入於上述複數個分割電極中、與寫入有上述寫入信號之上述檢測電極對向之分割電極。
- 如請求項12之付靜電電容式感測器顯示裝置之驅動方法,其中於上述輸入位置資訊檢測期間內,除了上述分割電極以外,將上述電位調整信號亦寫入於與上述分割電極之單側相鄰之又一個分割電極、或與上述分割電極之兩側相鄰之2個其他分割電極。
- 如請求項11之付靜電電容式感測器顯示裝置之驅動方法,其中於上述輸入位置資訊檢測期間內,進而將上述電位調整信號寫入於上述源極線。
- 如請求項11之付靜電電容式感測器顯示裝置之驅動方法,其中上述顯示面板進而包含:第1控制開關元件,其形成於上述第1基板且連接於上述閘極線並藉由設為導通而許可對上述閘極線寫入上述控制信號;及第2控制開關元件,其形成於上述第1基板且連接於上述源極線並藉由設為導通而許可對上述源極線寫入上述影像信號;且於上述輸入位置資訊檢測期間內,分別斷開上述第1控制開關元件及第2控制開關元件,並將上述閘極線及源極線切換成電性浮動狀態。
- 如請求項11之付靜電電容式感測器顯示裝置之驅動方法,其中上述共通電極包含沿第1方向延伸且沿與上述第1方向交叉之第2方向空開間隔排列之複數個分割電極,且切換成自我檢測方式及相互檢測方式中任一者,且基於上述靜電電容之變化而判斷輸入位置資訊;以上述自我檢測方式判斷上述輸入位置資訊時,對各個上述檢測電極寫入寫入信號,且讀取表示寫入有上述寫入信號之各 個上述檢測電極中所產生之靜電電容之變化之讀取信號;以上述相互檢測方式判斷上述輸入位置資訊時,對各個上述分割電極寫入寫入信號,且讀取表示各個上述檢測電極中所產生之靜電電容之變化之讀取信號。
- 如請求項16之付靜電電容式感測器顯示裝置之驅動方法,其中上述複數個檢測電極形成分別包含沿上述第2方向排列之複數個檢測電極且沿上述第1方向排列之複數個檢測電極群,且以上述相互檢測方式讀取上述讀取信號後,將自各個上述檢測電極群讀取之複數個讀取信號捆束成1個信號。
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