TWI391848B - 顯示裝置及電子機器 - Google Patents

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Description

顯示裝置及電子機器
本發明係有關一種抑制因自顯示面板所產生的雜訊而導致觸摸(touch)檢測的精確度降低之技術。
在使用液晶的顯示面板中,對應於掃描線與資料線的交叉而設置有以像素電極與共用(common)電極(對向電極)夾持液晶之液晶電容,藉由將對應於色階(明亮度)之電壓寫入該液晶電容來進行預定之顯示。近年來,亦經常在此種顯示面板設置用以進行觸摸檢測的觸摸面板(touch panel)。若將觸摸面板設置於顯示面板,便能夠使與藉由觸摸面板之輸入所對應之圖像顯示在顯示面板,因此能讓使用者在使用上更加便利。
然而,顯示面板係為各種雜訊的產生源,所產生的雜訊會傳遞至觸摸面板而對觸摸檢測造成不良影響。因此,已提案有一種技術(參照例如專利文獻1),係將顯示面板的1訊框(frame)(通常為1.67毫秒(millisecond))之期間分割成顯示用的寫入期間與檢測期間,並且在檢測期間執行觸摸面板的檢測,藉此使在寫入期間產生的雜訊不會對觸摸面板的檢測造成影響。
專利文獻1:日本特開平10-124233號公報
然而,在該技術中,由於觸摸面板之檢測係限制為1 訊框1次的比例,因此觸摸檢測的限制較大。此外,近年來,亦有為了在對液晶電容進行交流驅動時抑制資料線的電壓振幅,而將該共用電極的電壓交互地切換為低位側電壓及高位側電壓,然而伴隨該共用電極的電壓切換而產生的雜訊的影響亦無法予以忽視。
本發明乃鑒於上述緣由而研創者,其中之一目的在於提供一種附有觸摸面板的顯示裝置及電子機器,且該觸摸面板之檢測在1訊框中不限制為1次,且不易受伴隨共用電極的電壓切換而產生的雜訊的影響。
為了達成前述目的,本發明的顯示裝置,係具備:顯示面板,係具備複數個像素,該複數個像素的色階係對應於像素電極以及與前述像素電極相對向的共用電極之電壓差;驅動電路,係將資料信號分別供給至前述像素電極,並且將第1電壓與比該第1電壓還高的第2電壓交互切換之共用信號供給至前述共用電極;觸摸面板基板,係層疊於前述顯示面板,且具有檢測電極;以及檢測電路,係進行前述檢測電極的觸摸檢測;前述檢測電路係具有:定電流源,係使流通於電源線與預定之節點間的電流成為一定值;第1開關,係在前述檢測電極與前述節點之間導通(ON)或切斷(OFF);第2開關,係在前述檢測電極與接地線之間導通或切斷;以及電容元件,係插入於前述節點與前述接地線之間;並具有:安頓期間(settling period),係使前述第1及第2開關互斥性(exclusively)地重複導通及切 斷;以及計數期間(count period),係在該安頓期間之後使前述第1開關切斷且使前述第2開關導通,而根據前述節點的電壓達到預設基準電壓之時間進行前述檢測電極的觸摸檢測;前述驅動電路係當在前述安頓期間中前述第2開關導通時切換前述共用信號的電壓。
在本發明中,安頓期間中的節點的電壓係安頓在對應於檢測電極的電容成分之電壓。由於檢測電極的電容成分係因有無觸摸而不同,因此,能夠藉由在計數期間中,節點因定電流源對電容元件的充電而達到基準電壓之時間來檢測是否有無觸摸發生於檢測電極。依據本發明,在共用電極的電壓切換之時序時由於在安頓期間中第1開關切斷,檢測電極與電容元件因而電性分離,因此不易受雜訊影響。
在本發明中,亦可設成為如下的第1構成:復具備輸出時脈信號(clock signal)的振盪器;前述驅動電路係根據前述時脈信號來切換前述共用信號的電壓;而在前述安頓期間中,根據將前述時脈信號分頻而得之信號使前述第1及第2開關導通及切斷;亦可設成為如下的第2構成:前述檢測電路係具有輸出時脈信號的振盪器;而在前述安頓期間中,根據前述時脈信號使前述第1及第2開關導通及切斷;前述驅動電路係根據將前述時脈信號分頻而得之信號來切換前述共用信號的電壓;亦可設成為如下的第3構成:前述驅動電路係具有輸出時脈信號的振盪器,且根據前述時脈信號來切換前述共用信號的電壓;前述檢測電 路係在前述安頓期間中,根據前述時脈信號使前述第1及第2開關導通及切斷。
另外,本發明並非僅為顯示裝置之概念,具有該顯示裝置的電子機器亦能夠為其概念。
以下,參照圖式,針對本發明的實施形態進行說明。
第1圖(a)係顯示本發明的第1實施形態的顯示裝置的構成之圖。
如第1圖(a)所示,顯示裝置1係層疊顯示面板10與觸摸面板基板22之構成,該觸摸面板基板22係形成有觸摸檢測用的檢測電極。顯示面板10係構成為,將元件基板12與對向基板14彼此保持一定的間隔予以貼合,且液晶層係密封於該間隙。另外,在第1圖(a)中係為了說明而以將顯示面板10與觸摸面板基板22予以間隔之狀態進行顯示,但實際上兩者為密接狀態。
另一方面,如第1圖(b)所示於觸摸面板基板22係形成有複數個(在本實施形態中為10個)由透明導電膜所形成的檢測電極202。如第1圖(b)所示在本實施形態中檢測電極202的形狀為直角三角形,並將斜邊兩兩相對向配置,沿縱方向連續排列有5組。另外,關於檢測電極202的形狀,亦可採用例如矩形形狀而排列成矩陣狀。
第2圖係顯示顯示裝置1的電路構成之方塊圖。
在第2圖中,振盪器60係輸出預定頻率(12MHz)的時脈(clock)信號Clk。
觸摸面板的檢測電路50係為一IC晶片,係整合有:電容檢測電路40,係連接於各個檢測電極202,且輸出與該檢測電極202的電容對應之時間計數值;分頻電路42,係將時脈信號Clk予以4分頻而作為信號Clka輸出;及分配控制電路44,係配合檢測電極202的選擇而將信號Clka予以分配作為安頓(settling)期間的信號Ck1至Ck10。
另一方面,分頻等電路32係將時脈信號Clk予以38分頻,並且將如後述進行時序(timing)調整的信號Clkb提供給驅動顯示面板10的驅動電路30。
為了說明的方便,針對顯示面板10及驅動電路30進行說明。第3圖係顯示該等電路的構成之方塊圖。
如第3圖所示,在本實施形態中,於顯示面板10係分別設有320列(row)沿列(X)方向延伸的掃描線112與240行(column)沿行(Y)方向延伸的資料線114。並且,像素110係對應於該等第1至第320列的掃描線112與第1至第240行的資料線114之交叉而配置排列。因此,在本實施形態中,像素110係於顯示面板10排列成縱320列×橫240行的矩陣狀,但並非代表將本發明限定為該配置排列方式。
此外,在本發明的實施形態中,於共用電極108係提供有由共用信號提供電路320而來的共用信號Vcom,且由全部的像素110所共用。
如第4圖所示,像素110係具有n通道型的薄膜電晶體(Thin Film Transistor;以下僅略稱為「TFT」)116與液晶電容120,其中,TFT 116的閘極電極係連接掃描線 112,源極電極係連接資料線114,汲極電極係連接像素電極11g。
在此,像素電極118係形成於元件基板12。另一方面,共用電極108係以與所有的像素電極118相對向之方式形成於對向基板14,而將液晶層105夾持於與像素電極118之間。因此,在每一像素110構成由像素電極118、共用電極108、及液晶層105所構成的液晶電容120。
其中,在此種液晶電容120中,通過像素電極118與共用電極108之間的光的穿透率係設定為正常顯黑模式(normally black mode),係當保持於液晶電容120之電壓的有效值為0時穿透率會成為最小值(最暗的狀態),而隨著該有效值變大,穿透率會逐漸變大。由此,自背光單元(backlight unit)(未圖示)照射的光係以與保持於液晶電容120之電壓的有效值對應之比例射出至每一像素110。因此,藉由於每一像素110使與色階對應的電壓保持於液晶電容120,便能夠使目標圖像顯示。
驅動電路30係具有控制電路310、共用信號提供電路320、掃描線驅動電路340、及資料線驅動電路350。其中,控制電路310係輸出各種控制信號而分別控制共用信號提供電路320、掃描線驅動電路340、及資料線驅動電路350的各部。
掃描線驅動電路340係在1訊框的期間將掃描信號Y1、Y2、Y3、…、Y320分別提供至第1、第2、第3、…、第320列的掃描線112。詳言之,如第5圖所示,掃描線 驅動電路340係在1訊框的期間,從該圖上方開始數而以第1、第2、第3、…、第320列的順序於每一水平掃描期間(H)一次選擇1列掃描線112,並將要提供給所選擇的掃描線之掃描信號設定為相當於H位準(level)之選擇電壓VGH,要提供給其餘的掃描線之掃描信號係設定為相當於L位準的電壓VGL
另外,在本實施形態中,1訊框係指使1張圖像顯示所需要的期間,如第5圖所示,係指從選擇第1列的掃描線開始到選擇第320列的掃描線之期間。
資料線驅動電路350係針對位在由掃描線驅動電路340施加有選擇電壓之掃描線112的像素110,將為與像素的色階對應之電壓且為與控制電路310所指定的寫入極性對應之電壓的資料信號分別提供給第1行至第240行的資料線114。
詳言之,資料線驅動電路350係具有與縱320列×橫240行的像素矩陣排列相對應之記憶區域(未圖示),而在各記憶區域,記憶有用以指定相對應之像素110的色階(亮度)的顯示資料Da。在此,資料線驅動電路350係在選擇電壓即將施加至某一掃描線112之前,將位於該掃描線112之像素110的顯示資料Da從記憶區域讀出,並轉換為與該讀出的顯示資料所指定的色階及寫入極性相對應之電壓而作為資料信號,並配合選擇電壓施加於掃描線的時間點來提供至資料線114。資料線驅動電路350係並列性地對位在所選擇的掃描線112之1至240行的各行執行上述提供 動作。
另外,記憶於記憶區域的顯示資料Da係當顯示內容發生改變時,外部上層電路(未圖示)會提供寫入位址(address)與變更後的顯示資料Da而進行修改。
在本實施形態中,要提供給像素的寫入極性係設定為依每1列反轉的列反轉(亦有稱為線(line)反轉、掃描線反轉)方式。在此,如第5圖所示,在某一訊框(以「n訊框」表記)的期間中,當設定為對位在第奇數(1、3、5、…、319)列的掃描線之像素指定正極性、對位在第偶數(2、4、6、…、320)列的掃描線之像素指定負極性時,在下一個訊框(以「(n+1)訊框」表記)的期間中,奇數列的像素便指定為負極性,偶數列的像素便指定為正極性。如上述將寫入極性在每1訊框反轉之理由係為了防止因直流成分的施加而導致之液晶層的劣化。
共用信號提供電路320係將為如下述的電壓之共用信號Vcom提供給共用電極108。詳言之,共用信號提供電路320係在選擇某1列的掃描線之水平掃描期間(H)中,若為指定正極性寫入則將共用信號Vcom設定為電壓VcomL,若為指定負極性寫入則將共用信號Vcom設定為電壓VcomH。
另外,如第5圖所示,電壓VcomL、VcomH對於相當於L位準的電壓VGL及相當於H位準的選擇電壓VGH而言,係有VGL<VcomL<VcomH<VGH之關係。
在此,當在本實施形態中將訊框頻率設定為60Hz時,1訊框的期間係成為16.7ms,水平掃描期間(H)係成為屬於 16.7ms的1/320之50μs。因此,將12MHz的時脈信號Clk予以38分頻而得到信號Clkb,共用信號提供電路320係只要以信號Clkb的16時脈份之時間作為1水平描掃期間(H)的標準來切換共用信號Vcom的電壓即可。
接著,針對顯示面板10的動作進行說明。在如上述的本實施形態中,於n訊框時,一開始選擇第1列的掃描線112,掃描線Y1係成為相當於H位準的電壓VGH。此外,於n訊框時,由於奇數列係指定正極性寫入,因此在掃描信號Y1成為H位準的水平掃描期間(H)中,共用信號Vcom係成為電壓VcomL。並且,在n訊框時,當掃描信號Y1成為H位準時,資料線驅動電路350係將資料信號X1、X2、X3、…、X240分別提供至1、2、3、…、240行的資料線114,該資料信號X1、X2、X3、…、X240係以電壓VcomL為基準時為高位側之由第1列第1、2、3、…、240行的像素的顯示資料Da所指定的電壓。藉此,例如,提供至第j行的資料線114之資料信號Xj係隨著1列j行的像素110的顯示資料Da所指定的色階變得明亮,而成為比電壓VcomL還高位側之電壓。當掃描信號Y1成為H位準時,1列1行至1列240行的像素的TFT116係導通(ON),因此,資料信號X1、X2、X3、…、X240係施加於該等像素電極118。因此,資料信號的電壓與共用信號Vcom的電壓VcomL之電壓差(亦即,與色階對應之正極性的電壓)便寫入至1列1行至1列240行的液晶電容120。
接著,於n訊框時,選擇第2列的掃描線112,掃描 信號Y2成為H位準。此外,於n訊框時,由於偶數行係指定負極性寫入,因此在掃描信號Y2成為H位準的水平掃描期間(H)中,共用信號Vcom係成為電壓VcomH。
並且,當掃描信號Y2成為H位準時,資料線驅動電路350係將資料信號X1、X2、X3、…、X240分別提供至1、2、3、…、240行的資料線114,該資料信號X1、X2、X3、…、X240係以電壓VcomH為基準時為低位側之第2列第1、2、3、…、240行的像素的顯示資料Da所指定的電壓。藉此,例如,提供至第j行的資料線114之資料信號Xj係隨著2列j行的像素110的顯示資料Da所指定的色階變得明亮,而成為比電壓VcomH還低位側之電壓。當掃描信號Y2成為H位準時,2列1行至2列240行的像素的TFT116係導通(ON),因此,資料信號X1、X2、X3、…、X240係施加於該等像素電極118。因此,與色階對應之負極性的電壓便寫入至2列1行至2列240行的液晶電容120。
在n訊框時,之後係重複相同的動作,在奇數行係寫入保持與色階對應之正極性的電壓,在偶數行係寫入保持與色階對應之負極性的電壓。在下一個(n+1)訊框時亦重複相同的動作,但由於寫入極性反轉,因此在奇數行係寫入保持與色階對應之負極性的電壓,在偶數行係寫入保持與色階對應之正極性的電壓。
第5圖係顯示提供至第j行的資料線114之資料信號Xj的電壓波形與掃描信號Yi、Y(i+1)之關係。
當在選擇第i列的掃描線之水平掃描期間(H)中,指定 為正極性寫入時,在該水平掃描期間(H)中,供給至共用電極108的共用信號Vcom係成為電壓VcomL。於第j行的資料線114係提供有資料信號Xj,該資料信號Xj係為比上述電壓VcomL還高位側之與i列j行的像素的色階對應之電壓(在第5圖中,以↑表示)。藉此,在i列j行的液晶電容120中便寫入資料信號Xj的電壓與共用電極108的電壓VcomL之電壓差(亦即,與色階對應之正極性電壓)。
在選擇下一個的第(i+1)列的掃描線之水平掃描期間(H)中,由於寫入極性反轉而指定負極性寫入,因此在掃描信號Y(i+1)成為H位準的水平掃描期間(H)中,共用信號Vcom係成為電壓VcomH。於第j行的資料線114係提給有資料信號Xj,該資料信號Xj係為比上述電壓VcomH還低位側之與(i+1)列j行的像素的色階對應之電壓(在第5圖中,以↓表示)。藉此,在(i+1)列j行的液晶電容120中便寫入資料信號Xj的電壓與共用電極108的電壓VcomH之電壓差(亦即,對應於色階之負極性電壓)。
接著,針對顯示裝置1的觸摸面板進行說明。該觸摸面板係由觸摸面板基板22及電容檢測電路40所構成,該電容檢測電路40係用以檢測形成在該觸摸面板基板22之檢測電極202的電容。
第6圖係顯示觸摸面板的電路中的主要部構成之方塊圖。
如第6圖所示,電容檢測電路40係含有開關群41、定電流源420、電容元件430、比較器441、及計數器443, 該開關群41係分別對應於10個檢測電極202而設置。
與1至10號的檢測電極202對應的開關群41係除了分別提供信號Ck1至Ck10以外,在構成上皆相同。因此,若以與1號檢則電極202對應的開關群41來進行說明,則1號開關群41係具有:開關411,係一端連接於1號檢測電極202;開關412,係在上述開關411的一端(檢測電極202)與電位Gnd的接地線之間導通(On)或切斷(Off);以及反相器414,係輸出信號Ck1的反相信號。
開關411係在信號Ck1為H位準時導通,在信號Ck1為L位準時切斷,另一方面,開關412係在信號Ck1的反相信號為H位準時導通,在該反相信號為L位準時切斷。因此,開關411、412係構成為保持著若其中一者導通則另一者切斷、若其中一者切斷則另一者導通。
與2號至10號檢測電極202對應的開關群41亦與與1號檢測電極202對應的開關群41相同構成,但將信號Ck1取代而分別提供信號Ck2至Ck10。
在與1號至10號的檢測電極202對應的開關群41中,各開關411的另一端彼此係共通連接。為了方便說明,將該共通連接點以節點(node)A表記。
定電流源420係自電源電壓的高位側供電線朝節點A流通一定的電流Idac之電路。此外,電容元件430係插入於節點A與接地線之間。
比較器441係將節點A的電壓與基準電壓Vref進行比較,當節點A的電壓比基準電壓Vref低時輸出成為H位準 的信號Vcmp,當節點A的電壓為基準電壓Vref以上時輸出成為L位準的信號Vcmp。
計數器443係當信號Vcmp為H位準時准予進行計數動作而對時脈信號Osc進行計數,並將其計數值Cnt輸出至外部的控制電路(未圖示)。另外,計數器443所計數的計數值Cnt係由後述之在計數期間的一開始時所提供的脈波(pulse)信號Ps而重置(reset)為0。
接著,針對電容檢測的動作進行說明。第7圖係顯示電容檢測電路40所進行的檢測動作的分配情形之圖。如第7圖所示,電容檢測電路40係就1號、2號、3號、…、10號的檢測電極202的電容以該順序重複檢測動作。用來檢測各檢測電極202的電容之期間係分成安頓期間與計數期間。
在此,參照第8圖,針對1號檢測電極202的電容檢測動作進行說明。
如第8圖所示,在針對1號檢測電極202檢測電容之期間中,於安頓期間,信號Ck1係交互地重複H位準及L位準。其中,安頓期間中的信號Ck1係使用將時脈信號Clk予以4分頻所得之信號。因此,安頓期間中的信號Ck1的頻率係為3MHz。
由於形成有檢測電極202的觸摸面板基板22係層疊於顯示面板10,因此,於檢測電極202係有各種電容寄生。在第6圖中,Clcd係與顯示面板10(的各種電極等)的耦合電容,Ce係與其他電極的耦合電容及雜散電容之合成電 容。其中,電容Clcd係經由顯示面板10的各種電極(例如共用電極108)、掃描線112、資料線114等而接地至電位Gnd。在此,為了說明上的方便,將寄生於1號檢測電極202之電容Clcd及電容Ce的合成電容以Cx1表示。
另外,雖然在第6圖中僅針對1號檢測電極202圖示出寄生之電容,但2號至10號的檢測電極202亦同樣地有電容寄生。
當在安頓期間中信號Ck1為H位準時,開關411會導通、開關412會切斷,因此,電容Cx1係由定電流Idac所充電。此時,由於電容Cx1極小,因此流通於電容Cx1的電流會馬上變為0。
接著,當在安頓期間中信號Ck1變為L位準時,開關411會切斷、開關412會導通,因此,於電容Cx1係因其放電而流通放電電流,且很快地便完全放電,放電電流便變為0。
在此,在安頓期間中在信號Ck1為H位準時充電至電容Cx1之電荷與在信號Ck1為L位準時自電容Cx1放電之電荷係彼此相等,因此,當以一定週期重複開關411、412的導通切斷時,充電的電流平均值與放電的電流平均值會成為相同大小。亦即,能夠視為對於電源電壓而言,電容Cx1係等效為流通充放電電流的平均值之電阻元件(切換電容(switched capacitor)電路)。因此,只要安頓期間夠長,便如第8圖所示,節點A的平均電壓Va便安頓在Idac/(fs.Cx1)之值。在此,以使電壓{Idac/(fs‧Cx1)} 成為比基準電壓Vref還低之方式來設定頻率fs、定電流Idac。當進行如此設定時,比較器441的信號Vcmp係在安頓期間的結束時成為H位準。
當安頓期間結束,接著進入計數期間時,信號Ck1係變為L位準。藉此,開關411便固定為切斷、開關412便固定為導通,因此,檢測電極202係從節點A切離而接地至電位Gnd。因此,節點A係因電容元件430由定電流Idac所充電,而以一定的比例從電壓Idac/(fs‧Cx1)開始上升。
此外,在計數期間的一開始,輸出脈波信號Ps,並且從未圖示的另一個振盪器輸出時脈信號Osc。因此,計數器443的計數值Cnt便重置為0。並且,由於信號Vcmp為H位準,准予進行計數動作,因此,計數器443係對時脈信號Osc進行上數(up count)。
當節點A的電壓上升,且很快地達到基準電壓Vref時,信號Vcmp會變化成L位準,因此,在計數器443中,計數動作係變為不許可。因此,計數值Cnt係成為從計數期間之開始到節點A達到基準電壓Vref之時間點為止之期間的時脈信號Osc的週期數。
在此,當手指等物觸摸1號檢測電極202時,由於與該手指等物之靜電耦合,因此電容Ce係明顯地增加,合成電容Cx1亦增加。因此,節點A的電壓Va在安頓期間的結束處係如虛線所示地下降,因此,達到基準電壓Vref的時間會相應地拉長,計數值Cnt便增加。
因此,外部的控制電路係以非觸摸時的值為基準來判 斷計數器443的計數值Cnt是否較大,藉此便能夠檢測是否有手指等物觸摸1號檢測電極202。
針對1號到10號的檢測電極202,照順序重複上述的動作,藉此,便能夠針對所有的檢測電極202檢測是否有觸摸發生。
在此,針對電容檢測電路40所進行的檢測動作與共用信號Vcom之關係進行說明。如上所述,在本實施形態中,水平掃描期間(H)為50μs。因此,只要是相同的訊框期間,便如第7圖所示,共用信號Vcom係在每一水平掃描期間(H)中以電壓VcomH、VcomL交互切換。
本實形態中,水平掃描期間(H)係設定為比電容檢測電路40所進行之檢測之中的安頓期間還短。因此,如第7圖所示,在用來針對某一檢測電極202進行電容檢測的安頓期間中,共用信號Vcom的電壓必然會切換。
如上所述,分配控制電路44係將時脈信號Clk經4分頻後而得之信號Clka作為安頓期間中的信號Ck1至Ck10而分配給成為與檢測對象的檢測電極202相對應的開關群41。因此,單就安頓期間而言,信號Ck1至Ck10的邏輯位準係與信號Clka一致。
另一方面,分頻等電路32係將時脈信號Clk予以38分頻,並且輸出經如下述時序調整的信號Clkb。亦即,分頻等電路32係調整時序以使信號Clkb的邏輯位準的變化時序成為在信號Clka為L位準之期間的途中。
因此,分頻等電路32所輸出的Clkb係成為時脈信號 Clk經約38分頻而得之信號,而在其邏輯位準進行變化之時序時,成為信號Ck1至Ck10的基礎之信號Clka係成為L位準。因此,係構成為,在安頓期間中,共用信號Vcom的電壓係僅在信號Ck1至Ck10為L位準時進行切換。
在本實施形態中,採用如上述的構成之理由如下。
施加有共用信號Vcom的共用電極108係與全部的像素的像素電極118相對向而面積廣大,因此,伴隨著共用電極108的電壓切換而產生的雜訊係容易經由電容Clcd傳遞至形成在觸摸面板基板22的檢測電極202。此處,在例如1號檢測電極202的安頓期間中,若信號Ck1為H位準,則開關411會導通、開關會412切斷,因此伴隨著共用信號Vcom的電壓切換所產生之雜訊係經由電容Clcd傳遞至節點A,如第9圖所示,對安頓電壓造成影響。而若安頓電壓發生變動,計數值Cnt便無法反映出有無觸摸,因而成為誤檢測的原因。
因此,在本實施形態中係設計為共用信號Vcom的電壓僅在信號Ck1至Ck10為L位準時進行切換之構成。在此,若例如信號Ck1為L位準,則開關411會切斷、開關412會導通,因此即使伴隨著共用信號Vcom的電壓切換所產生之雜訊經由電容Clcd而傳遞,由於檢測電極202係接地,因此如第9圖所示,對節點A造成的影響變小。藉此,在本實施形態中,不易受到伴隨著共用電極108的電壓切換所產生之雜訊的影響,而防止觸摸檢測的精度下降。
此外,亦不需要為了進行檢測而分割訊框期間,因此 觸摸檢測亦不會受訊框所限制。
另外,在本實施形態中,雖然係根據振盪器60所產生的時脈信號Clk來使電容檢測中的安頓期間的開關動作與施加於共用電極108之共用信號Vcom的電壓切換動作達到同步,但在依據點時脈(dot clock)信號從外部提供顯示資料的情況中,亦可根據該點時脈信號來使安頓期間的開關動作與共用信號Vcom的電壓切換動作達到同步。
接著,針對本發明的第2實施形態進行說明。第10圖係顯示第2實施形態的顯示裝置1的構成之方塊圖。
如第10圖所示,第2實施形態係設計為並非將第1圖中的Clka予以分頻,而是由振盪器62產生之構成,並且以振盪器62、電容檢測電路40、及分配控制電路44作為檢測電路50整合成1晶片。
另外,在第2實施形態中,分頻等電路32係與第1實施態相同地將輸入信號予以38分頻,但屬於輸入信號的信號Clka係為第1實施形態中的時脈信號Clk的頻率的1/4。因此,在第2實施形態中,驅動電路30內的共用信號提供電路320只要以信號Clka經38分頻後而得之信號Clkb的4時脈份的期間作為1水平掃描期間(H)來切換共用信號Vcom的電壓即可。
接著,針對本發明的第3實施形態進行說明。第11圖係顯示第3實施形態的顯示裝置1的構成之方塊圖。
如第11圖所示,第3實施形態係設計為驅動電路30內建有產生相當於信號Clkb的信號之振盪器64之構成。 由於信號Clkb的頻率在安頓期間比開關411、412的切換(switching)頻率還低,因此乘法電路46係將信號Clkb的頻率進行乘算而作為信號Clka輸出。
另外,在第3實施形態中係以使共用信號的電壓在作為信號Ck1至Ck10的基礎之信號Clka為L位準之期間進行切換之方式來提供信號Clka至驅動電路30內的振盪器64或共用信號提供電路320。此外,在第3實施形態中,係以乘法電路46、電容檢測電路40、及分配控制電路44作為檢測電路50而整合成1晶片。
另外,在上述的各實施形態中,雖然是設定液晶電容120為正常顯黑模式,但亦可為在無施加電壓狀態時為明亮狀態的正常顯白模式(normally white mode)。此外,亦可構成為利用R(紅)、G(綠)、B(藍)之3種像素構成1點(dot)而進行彩色顯示,並且,亦可構成為再增加另一種顏色(例如琉璃綠(Emerald green;Eg)),利用這4種顏色構成1點,而使色再現性提升。
接著,針對具有上述的實施形態的顯示裝置1之電子機器的例進行說明。
第12圖係顯示使用實施形態的顯示裝置1之行動電話1200的構成之圖。如第12圖所示,行動電話1200除了具備複數個操作鍵1202之外,尚具備受話口1204、發話口1206,並且具備將觸摸面板基板22朝向觀察者側的上述的顯示裝置1。
另外,作為能夠適用顯示裝置1的電子機器,除了第 12圖所顯示的行動電話之外,尚能夠舉例有數位相機、筆記型電腦、液晶電視、錄影機、車用導航裝置、呼叫器、個人數位助理、計算機、文書處理器、工作站、影像電話、POS終端機(point of sale terminal)、觸摸面板等機器。上述顯示裝置1能夠適用至該等各種電子機器當不言自明。
1‧‧‧顯示裝置
10‧‧‧顯示面板
12‧‧‧元件基板
14‧‧‧對向基板
22‧‧‧觸摸面板基板
30‧‧‧驅動電路
32‧‧‧分頻等電路
40‧‧‧電容檢測電路
41‧‧‧開關群
42‧‧‧分頻電路
44‧‧‧分配控制電路
46‧‧‧乘法電路
50‧‧‧檢測電路
60、62、64‧‧‧振盪器
105‧‧‧液晶層
108‧‧‧共用電極
110‧‧‧像素
112‧‧‧掃描線
114‧‧‧資料線
116‧‧‧薄膜電晶體
118‧‧‧像素電極
120‧‧‧液晶電容
202‧‧‧檢測電極
310‧‧‧控制電路
320‧‧‧共用信號提供電路
340‧‧‧掃描線驅動電路
350‧‧‧資料線驅動電路
411、412‧‧‧開關
414‧‧‧反相器
420‧‧‧定電流源
430‧‧‧電容元件
441‧‧‧比較器
443‧‧‧計數器
1200‧‧‧行動電話
1202‧‧‧操作鍵
1204‧‧‧受話口
1206‧‧‧出話口
A‧‧‧節點
Ce‧‧‧合成電容
Clk‧‧‧時脈信號
Ck1至Ck10、Clka、Clkb‧‧‧信號
Cnt‧‧‧計數值
Clcd‧‧‧耦合電容
Cx1‧‧‧合成電容
Da‧‧‧顯示資料
Gnd‧‧‧電位
Idac‧‧‧定電流
Va‧‧‧電壓
Vcmp‧‧‧信號
Vcom‧‧‧共用信號
Vref‧‧‧基準電壓
Ps‧‧‧脈波信號
Osc‧‧‧時脈信號
第1圖(a)及第1圖(b)係顯示本發明的第1實施形態的顯示裝置的構成之圖。
第2圖係顯示上述顯示裝置的構成之方塊圖。
第3圖係顯示上述顯示裝置的顯示面板的電路構成之圖。
第4圖係顯示上述顯示面板的像素的構成之圖。
第5圖係顯示上述顯示裝置的顯示面板的動作之圖。
第6圖係顯示上述顯示裝置的的觸摸面板的電路構成之圖。
第7圖係顯示上述觸摸面板的動作之圖。
第8圖係顯示上述觸摸面板的動作之圖。
第9圖係顯示上述觸摸面板的動作之圖。
第10圖係顯示本發明的第2實施形態的顯示裝置的構成之圖。
第11圖係顯示本發明的第3實施形態的顯示裝置的構成之圖。
第12圖係顯示應用上述顯示裝置的行動電話的構成 之圖。
40‧‧‧電容檢測電路
41‧‧‧開關群
202‧‧‧檢測電極
411、412‧‧‧開關
414‧‧‧反相器
420‧‧‧定電流源
430‧‧‧電容元件
441‧‧‧比較器
443‧‧‧計數器
A‧‧‧節點
Ce‧‧‧合成電容
Ck1至Ck10‧‧‧信號
Cnt‧‧‧計數值
Clcd‧‧‧耦合電容
Cx1‧‧‧合成電容
Idac‧‧‧定電流
Vcmp‧‧‧信號
Vref‧‧‧基準電壓
Ps‧‧‧脈波信號
Osc‧‧‧時脈信號

Claims (5)

  1. 一種顯示裝置,係具備:顯示面板,係具備複數個像素,該複數個像素的色階係對應於像素電極以及與前述像素電極相對向的共用電極之電壓差;驅動電路,係將資料信號分別供給至前述像素電極,並且將第1電壓與比該第1電壓還高的第2電壓交互切換之共用信號供給至前述共用電極;觸摸面板基板,係層疊於前述顯示面板,且具有檢測電極;以及檢測電路,係進行前述檢測電極的觸摸檢測;前述檢測電路係具有:定電流源,係使流通於電源線與預定之節點間的電流成為一定值;第1開關,係在前述檢測電極與前述節點之間導通或切斷;第2開關,係在前述檢測電極與接地線之間導通或切斷;以及電容元件,係插入於前述節點與前述接地線之間;並具有:安頓期間,係使前述第1及第2開關互斥性地重複導通及切斷;以及計數期間,係在該安頓期間之後使前述第1開關切斷且使前述第2開關導通,而根據前述節點的電壓達到預設基準電壓之時間進行前述檢測電極的觸摸檢測; 前述驅動電路係當在前述安頓期間中第2開關導通時切換前述共用信號的電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置,其中,復具備輸出時脈信號的振盪器;前述驅動電路係根據前述時脈信號來切換前述共用信號的電壓;在前述安頓期間中,根據將前述時脈信號分頻而得之信號使前述第1及第2開關導通及切斷。
  3. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置,其中,前述檢測電路係具有輸出時脈信號的振盪器;在前述安頓期間中,根據前述時脈信號使前述第1及第2開關導通及切斷;前述驅動電路係根據將前述時脈信號分頻而得之信號來切換前述共用信號的電壓。
  4. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置,其中,前述驅動電路係具有輸出時脈信號的振盪器,且根據前述時脈信號來切換前述共用信號的電壓;前述檢測電路係在前述安頓期間中,根據前述時脈信號使前述第1及第2開關導通及切斷。
  5. 一種電子機器,係具有申請專利範圍第1項的顯示裝置。
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