TWI471793B - 具有觸摸偵測功能之顯示裝置，控制電路，具有觸摸偵測功能之顯示裝置之驅動方法，以及電子單元 - Google Patents

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Description

具有觸摸偵測功能之顯示裝置，控制電路，具有觸摸偵測功能之顯示裝置之驅動方法，以及電子單元
本發明係關於一種能夠偵測一外部接近物體之顯示裝置，且特定言之，係關於一種基於一靜電電容之一變化偵測觸摸事件之具有一觸摸偵測功能之顯示裝置、一種控制電路、一種驅動方法及一種包含該顯示裝置之電子單元。
近年來，一種顯示裝置引起人們注意，其能夠藉由在一顯示裝置(諸如一液晶顯示裝置)上安裝一接觸偵測裝置(其係一所謂觸控板)，或整合該觸控板及該顯示裝置且在該顯示裝置上顯示各種按鈕影像及類似物(取代典型機械按鈕)來輸入資訊。包含此一觸控板之該顯示裝置並不需要輸入裝置(諸如一鍵盤、一滑鼠及一小鍵盤)，且因此存在將此一顯示裝置之使用除了電腦之外亦擴展至可攜式資訊終端機(諸如行動電話)之一趨勢。
作為使用於一觸摸偵測裝置中之一方法，存在諸如光學方法及一電阻方法之一些方法。明確言之，對於行動終端機或類似物，期望具有一相對簡單組態並能夠達成低功耗之靜電電容類型觸摸偵測裝置。舉例而言，在日本未審查專利申請公開案第2009-244958號中提出一種顯示裝置，在該顯示裝置中用於顯示並最初配置用於每一顯示裝置之一共同電極亦係用作一對觸摸感測器電極之一電極，且另一電極(觸摸偵測電極)係經配置以與該共同電極相交。在該共同電極與該觸摸偵測電極之間形成一靜電電容，且回應於一外部接近物體而改變該靜電電容。該顯示裝置使用該靜電電容之變化以分析回應於施加觸摸偵測驅動信號至該共同電極而出現於該觸摸偵測電極中之一觸摸偵測信號，並偵測該外部接近物體。在該顯示裝置中，藉由循序施加一驅動信號至該共同電極以執行線循序掃描而執行顯示操作，且根據該驅動信號，藉由用該顯示掃描之週期分析出現於該觸摸偵測電極中之觸摸偵測信號而執行觸摸偵測操作。
就操作穩定性及觸摸偵測靈敏度之觀點而言，期望該觸摸偵測裝置幾乎不受雜訊影響。然而，關於該靜電電容類型觸摸偵測裝置，一人體用作用於藉由一換流器螢光燈、振幅調變(AM)波、交流(AC)電源及類似物所引起之雜訊之一天線，且該雜訊可能傳播至該觸摸偵測裝置。此外，在一顯示裝置中併入一觸摸偵測功能之一情況中或在顯示裝置上安裝一觸摸偵測裝置之一情況中，於該顯示裝置中使用之各種驅動信號可被當做雜訊(下文中稱為內部雜訊)傳輸至該觸摸偵測裝置。
期望提供一種能夠執行觸摸偵測同時抑制雜訊影響之具有一觸摸偵測功能之顯示裝置、一種控制電路、一種具有一觸摸偵測功能之一顯示裝置之驅動方法及一種電子單元。
根據本發明之一實施例之具有一觸摸偵測功能之一顯示裝置包含複數個顯示元件、一觸摸偵測元件、一掃描驅動區段及一觸摸偵測電路。該複數個顯示元件各基於一像素信號及一顯示驅動信號執行顯示操作。該觸摸偵測元件基於一觸摸偵測驅動信號偵測一外部接近物體。該掃描驅動區段藉由以一分時方式循序供應該像素信號及該顯示驅動信號至該複數個顯示裝置而執行顯示掃描，且供應該觸摸偵測驅動信號至該觸摸偵測元件。該觸摸偵測電路藉由用短於該顯示掃描之一週期之一週期取樣來自該觸摸偵測元件一偵測結果而執行觸摸偵測。該掃描驅動區段在不同於執行該顯示掃描之一顯示操作週期之一觸摸偵測操作週期中供應該觸摸偵測驅動信號至該觸摸偵測元件。
根據本發明之一實施例之一控制電路包含一掃描驅動區段及一觸摸偵測電路。該掃描驅動區段藉由以一分時方式循序供應一像素信號及一顯示信號至複數個顯示元件而執行顯示掃描，且供應一觸摸偵測驅動信號至偵測一外部接近物體之一觸摸偵測元件。該觸摸偵測電路藉由用短於該顯示掃描之一週期之一週期取樣來自該觸摸偵測元件之一偵測結果而執行觸摸偵測。該掃描驅動區段在不同於執行該顯示掃描之一顯示操作週期之一觸摸偵測操作週期中供應該觸摸偵測驅動信號至該觸摸偵測元件。
根據本發明之一實施例之具有一觸摸偵測功能之一顯示裝置之一驅動方法包含：藉由在一顯示操作週期中循序供應一像素信號及一顯示驅動信號至複數個顯示元件而執行顯示掃描；在不同於一顯示操作週期之一觸摸偵測操作週期中供應一觸摸偵測驅動信號至偵測一外部接近物體之一觸摸偵測元件；及驅動具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置，以藉由用短於該顯示掃描之一週期之一週期取樣來自該觸摸偵測元件之一偵測結果而執行觸摸偵測。
根據本發明之一實施例之一電子單元包含上述具有一觸摸偵測功能之顯示裝置，且對應於(例如)一電視、一數位相機、一個人電腦、一視訊攝影機及諸如一行動電話之一可攜式終端機裝置。
在根據本發明之該等實施例之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置、該控制電路、具有一觸摸偵測功能之一顯示裝置之該驅動方法及該電子單元中，在不同於該顯示操作週期之該觸摸偵測操作週期中執行該觸摸偵測操作。此時，用短於該顯示掃描之週期之一週期取樣該觸摸偵測元件之偵測結果，且因此執行該觸摸偵測。
在根據本發明之實施例之具有一觸摸偵測功能之顯示裝置中，舉例而言，該顯示驅動信號可為一矩形波信號。此外，舉例而言，該觸摸偵測操作週期可對應於該顯示掃描之一消隱週期。替代地，舉例而言，可藉由中斷該顯示掃描而將該顯示操作週期分成複數個週期，且可於其中中斷該顯示掃描之一週期內提供該觸摸偵測操作週期。該觸摸偵測驅動信號係(例如)具有高於該顯示驅動信號之頻率之一頻率之一矩形波信號，且該觸摸偵測電路可依與該觸摸偵測驅動信號同步之時序取樣來自該觸摸偵測元件之該偵測結果。而且，舉例而言，該觸摸偵測驅動信號可為具有與該顯示驅動信號之頻率相同之頻率之一矩形波信號。該 觸摸偵測元件可在使用回應於該外部接近物體之接近或接觸的一靜電電容之一變化來偵測該外部接近物體。
而且，在根據本發明之實施例之具有一觸摸偵測功能之顯示裝置中，舉例而言，共同驅動電極經平行配置以沿一方向延伸，且該掃描驅動區段可在該顯示操作週期中施加顯示驅動信號至該等共同驅動電極且在該觸摸偵測操作週期中施加觸摸偵測驅動信號至該等共同電極。在此情況中，舉例而言，該觸摸偵測元件可亦基於該顯示驅動信號來偵測該外部接近物體，且該觸摸偵測電路可藉由依與亦在該顯示操作週期中之顯示驅動信號同步之時序取樣該偵測結果而執行該觸摸偵測。該觸摸偵測電路可切換並執行該觸摸偵測操作週期中之觸摸偵測及該顯示操作週期中之觸摸偵測。
根據本發明之實施例之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置、具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置之該驅動方法及該電子單元，在不同於該顯示操作週期之該觸摸偵測操作週期中，藉由用短於該顯示掃描之週期之一週期取樣來自該觸摸偵測元件之該偵測結果而執行觸摸偵測，藉此執行觸摸偵測同時抑制雜訊影響。
應瞭解前述一般描述及下列詳細描述係例示性的，且意欲提供主張之技術之進一步解釋。
該等隨附圖式係經包含以提供對本發明之一進一步瞭解，且係併入於此說明書之一部分中並組成此說明書之一部分。該等圖式與該說明書一起圖解說明實施例以解釋技術原理。
在下文中，將參考圖式詳細描述本發明之較佳實施例。注意將以下列順序給定描述。
1.靜電電容類型觸摸偵測之基本原理
2.第一實施例
3.第二實施例
4.第三實施例
5.應用實例
[1.靜電電容類型觸摸偵測之基本原理]
首先，將參考圖1至圖3描述根據本發明之實施例之具有一觸摸偵測功能之一顯示裝置中之觸摸偵測之一基本原理。該觸摸偵測方法係實施為一靜電電容類型觸摸感測器，且使用彼此相對之一對電極(一驅動電極E1及一觸摸偵測電極E2)組態一電容元件，其中該對電極之間具有一電介體D，如圖1之(A)中圖解說明。該組態係表示為圖1之(B)中圖解說明之一等效電路。由該驅動電極E1、該觸摸偵測電極E2及該電介體D組態一電容元件C1。該電容元件C1之一端連接至一交流信號源(一驅動信號源)S，且另一端P係透過一電阻器R接地並連接至一電壓偵測器(一觸摸偵測電路)DET。當自該交流信號源S施加具有一預先判定之頻率(例如，數kHz至數百kHz)之一交流矩形波Sg(圖3之(B))至該驅動電極E1(該電容元件C1之一端)時，該觸摸偵測電極E2中顯現圖3之(A)中圖解說明之一輸出波形(一觸摸偵測信號Vdet)。注意該交流矩形波Sg對應於下文描述之一觸摸偵測驅動信號Vcomt。
在一手指不接觸(或不靠近)該顯示裝置之一狀態中，如圖1圖解說明，根據該電容元件C1之電容值之一電流I0回應於關於該電容元件C1之充電及放電而流動。此時該電容元件C1之另一端P具有類似圖3之(A)中之一波形V0之一電位波形，且藉由該電壓偵測器DET偵測該波形。
另一方面，在一手指接觸(或靠近)該顯示裝置之一狀態中，如圖2圖解說明，增加與該電容元件C1串聯的由該手指形成之一電容元件C2。在此狀態中，電流I1及I2分別回應於關於電容元件C1及C2之充電及放電而流動。該電容元件C1之另一端P具有類似圖3之(A)中之一波形V1之一電位波形，且藉由該電壓偵測器DET偵測該波形。此時，點P之電位係藉由流過該等電容元件C1及C2之電流I1及I2之值判定之一部分電位。因此，該波形V1之值小於一非接觸狀態中之該波形V0之值。該電壓偵測器DET比較經偵測之電壓與一預先判定之臨限電壓Vth以在該經偵測之電壓等於或大於該臨限電壓時判定該非接觸狀態，並判定該經偵測之電壓小於該臨限電壓時判定一接觸狀態。以此一方式，可達成觸摸偵測。
[2.第一實施例] [組態實例] (一般組態實例)
圖4圖解說明根據本發明之一第一實施例之具有一觸摸偵測功能之一顯示裝置1之一組態實例。順便提及，藉由該第一實施例實施根據本發明之實施例之一控制電路及具有一觸摸偵測功能之一顯示裝置之一驅動方法，因此將一起給定該描述。具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置使用一液晶顯示元件作為一顯示元件，且係其中整合由該液晶顯示元件組態之一液晶顯示區段及一靜電電容類型觸摸偵測區段之一所謂胞內類型。
具有一觸摸偵測功能之顯示裝置1包含一控制區段11、一閘極驅動器12、一源極驅動器13、一驅動電極驅動器14、具有一觸摸偵測功能之一顯示區段10及一觸摸偵測電路40。
該控制區段11係基於自外部供應之一圖像信號Vdisp而供應一控制信號至該閘極驅動器12、該源極驅動器13、該驅動電極驅動器14及該觸摸偵測電路40並控制此等部分以彼此同步操作之一電路。
該閘極驅動器12具有基於自該控制區段11供應之該控制信號循序選擇一水平線之一功能，該水平線係具有一觸摸偵測功能之該顯示區段10之顯示驅動之一目標。明確言之，如下文描述，該閘極驅動器12透過一掃描信號線GCL施加一掃描信號Vscan至一像素Pix之一TFT元件Tr之一閘極以在具有一觸摸偵測功能之該顯示區段10之一液晶顯示區段20中呈一矩陣形成之像素Pix中循序選擇一列(一水平線)作為顯示裝置之一目標。
該源極驅動器13係基於自該控制區段11供應之該控制信號而供應一像素信號至具有一觸摸偵測功能之該顯示區段10中之每一像素Pix(下文描述)之一電路。明確言之，如下文描述，該源極驅動器13透過一像素信號線SGL供應像素信號Vpix至組態藉由該閘極驅動器12循序選擇之一水平線之每一像素Pix。接著，在該等像素Pix中，回應於該經供應之像素信號Vpix執行對於該水平線之顯示。
該驅動電極驅動器14係基於自該控制區段11供應之該控制信號而供應一驅動信號Vcom至具有一觸摸偵測功能之該顯示區段10之驅動電極COML(下文描述)之一電路。明確言之，如下文描述，該驅動電極驅動器14驅動用於由預先判定數目個驅動電極COML組態之每一區塊(驅動電極區塊B)之驅動電極COML。在其中執行一顯示操作之一顯示操作週期Pd中，該驅動電極驅動器14供應一顯示驅動信號Vcomd，且在其中執行一觸摸偵測操作之一觸摸偵測操作週期Pt中，該驅動電極驅動器14供應一觸摸偵測驅動信號Vcomt。舉例而言，本文該觸摸偵測驅動信號Vcomt具有高於該顯示驅動信號Vcomd之一頻率，且可設定為約10倍於該顯示驅動信號Vcomd之頻率之頻率。在該觸摸偵測操作中，以一分時方式對於每一驅動電極區塊B循序施加該觸摸偵測驅動信號Vcomt，使得循序選擇執行該觸摸偵測操作之一區塊(偵測區塊)。接著，該觸摸偵測區段30自複數個觸摸偵測電極TDL(下文描述)輸出用於每一偵測區塊之一觸摸偵測信號Vdet並供應該信號至該觸摸偵測電路40。
具有一觸摸偵測功能之該顯示區段10係併入一觸摸偵測功能之一顯示區段。具有一觸摸偵測功能之該顯示區段10包含一液晶顯示區段20及該觸摸偵測區段30。如下文描述，該液晶顯示區段20係根據自該閘極驅動器12供應之掃描信號Vscan依一水平線為基礎執行循序掃描以執行顯示之一區段。該觸摸偵測區段30基於上述該靜電電容類型觸摸偵測之基本原理進行操作並輸出該觸摸偵測信號Vdet。如下文描述，該觸摸偵測區段30根據自該驅動電極驅動器14之供應該觸摸偵測驅動信號Vcomt依一偵測區塊為基礎執行循序掃描以執行觸摸偵測。
該觸摸偵測電路40係基於自該控制區段11供應之該控制信號及自具有一觸摸偵測功能之該顯示區段10之該觸摸偵測區段30供應之該觸摸偵測信號Vdet而偵測關於該觸摸偵測區段30之觸摸事件之存在之一電路，且當偵測到觸摸事件時，該觸摸偵測電路40判定一觸摸偵測區段中之座標及類似物。該觸摸偵測電路40包含一類比低通濾波器(LPF)區段42、一類比轉數位(A/D)轉換區段43、一信號處理區段44、一座標提取區段45及一偵測時序控制區段46。該類比LPF區段42係移除包含於自該觸摸偵測區段30供應之觸摸偵測信號Vdet中之高頻分量(雜訊分量)以提取觸摸分量並輸出該觸摸分量之一低通類比濾波器。施加一直流電位(0 V)之一電阻器R係連接在該類比LPF區段42之一輸入終端與接地之間。順便提及，舉例而言，藉由提供一開關代替該電阻器R並在一預先判定時間接通該開關，可提供該直流電位(0 V)。該A/D轉換區段43係藉由依與該觸摸偵測驅動信號Vcomt同步之時序取樣而將自該類比LPF區段42輸出之一類比信號轉換為一數位信號之一電路。該信號處理區段44係基於該A/D轉換區段43之輸出信號偵測關於該觸摸偵測區段30之觸摸事件之存在之一邏輯電路。該座標提取區段45係在該信號處理區段44偵測到該觸摸事件時判定一觸控板座標之一邏輯電路。該偵測時序控制區段46控制此等電路以彼此同步操作。
(具有一觸摸偵測功能之顯示區段10)
接著，將詳細描述具有一觸摸偵測功能之顯示區段10之組態實例。
圖5圖解說明具有一觸摸偵測功能之該顯示區段10之一相關部分之一截面組態之一實例。具有一觸摸偵測功能之該顯示區段10具有一像素基板2、經安置面向該像素基板2之一對向基板3及插入該像素基板2與該對向基板3之間之一液晶層6。
該像素基板2包含作為一電路基板之一TFT基板21及在該TFT基板21上配置成矩陣之複數個像素電極22。雖然並未圖解說明，但在該TFT基板21中形成用於每一像素之薄膜電晶體(TFT)及諸如供應該像素信號Vpix至該等像素電極22之像素信號線SGL及用於驅動TFT之掃描信號線GCL之導線。
該對向基板3包含一玻璃基板31、形成於該玻璃基板31之一表面上之一色彩濾光器32及形成於該色彩濾光器32上之複數個驅動電極COML。舉例而言，藉由循環配置紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)之三個色彩濾光器層而組態該色彩濾光器32，且一組三種色彩R、G及B對應於每一顯示像素。該等驅動電極COML用作用於該液晶顯示區段20之共同驅動電極，且用作用於該觸摸偵測區段30之驅動電極。在此實例中，該等驅動電極COML係經配置使得一驅動電極COML對應於一像素電極22(組態一線之像素電極)。該等驅動電極COML係透過一接觸式導體圓柱體(未圖解說明)連接至該TFT基板21，且具有該交流矩形波之驅動信號Vcom(該顯示驅動信號Vcomd及該觸摸偵測驅動信號Vcomt)係透過該接觸式導體圓柱體自該TFT基板21施加於該等驅動電極COML。在該玻璃基板31之另一表面上形成該等觸摸偵測電極TDL作為該觸摸偵測區段30之偵測電極，且在該等觸摸偵測電極TDL上安置一偏光板35。
該液晶層6根據電場之一狀態調變通過該液晶層6之光，且使用諸如扭轉向列(TN)、垂直對準(VA)及電控雙折射(ECB)之各種模式之液晶。
順便提及，在該液晶層6與該像素基板2之間及該液晶層6與該對向基板3之間安置一對準膜。此外，在該像素基板2之一底部表面上安置一側入射偏光板，該側入射偏光板並未在該圖式中予以圖解說明。
圖6圖解說明該液晶顯示區段20中之一像素組態之一組態實例。該液晶顯示區段20具有配置成一矩陣之該複數個像素Pix。該等像素Pix之各者具有一TFT元件Tr及一液晶元件LC。由一薄膜電晶體組態該TFT元件Tr，且在此實例中，係由一n通道金屬氧化物半導體(MOS)TFT組態該TFT元件Tr。該TFT元件Tr之一源極連接至該像素信號線SGL；該TFT元件Tr之一閘極連接至該掃描信號線GCL；且該TFT元件Tr之一汲極連接至該液晶元件LC之一端。該液晶元件LC之一端連接至該TFT元件Tr之汲極，且其另一端連接至該驅動電極COML。
該等像素Pix之各者係藉由掃描信號線GCL彼此連接至在該液晶顯示區段20之相同列中之其他像素Pix。該掃描信號線GCL連接至該閘極驅動器12，且自該閘極驅動器12供應該掃描信號Vscan。此外，該等像素Pix之一者係藉由該像素信號線SGL彼此連接至在該液晶顯示區段20之相同行中之其他像素Pix。該像素信號線SGL連接至該源極驅動器13，且自該源極驅動器13供應該像素信號Vpix。
而且，該等像素Pix之各者係透過該驅動電極COML彼此連接至在該液晶顯示區段20之相同行中之其他像素Pix。該等驅動電極COML連接至該驅動電極驅動器14，且自該驅動電極驅動器14供應該驅動信號Vcom(該顯示裝置信號Vcomd及該觸摸偵測驅動信號Vcomt)。換言之，在此實例中，在相同行中之該複數個像素Pix通常使用一驅動電極COML。
關於此組態，在該液晶顯示區段20中，該閘極驅動器12驅動該掃描信號線GCL來以一分時方式執行線循序掃描，使得循序選擇一水平線。接著，該源極驅動器13供應該像素信號Vpix至經選擇之水平線中之像素Pix以依一水平線為基礎執行顯示。當執行該顯示操作時，該驅動電極驅動器14施加該顯示驅動信號Vcomd至包含對應於該一水平線之驅動電極COML之驅動電極區塊B。
圖7係圖解說明該觸摸偵測區段30之一組態實例之一透視圖。由配置在該對向基板3中之該等驅動電極COML及該等觸摸偵測電極TDL組態該觸摸偵測區段30。該等驅動電極COML之各者係沿該圖式之一橫向延伸之一帶狀電極圖案。當執行一觸摸偵測操作時，在每一電極圖案中，藉由該驅動電極驅動器14循序供應該觸摸偵測驅動信號Vcomt至該驅動信號區塊B，且以一分時方式執行線循序掃描驅動，如下文描述。由沿與該等驅動電極COML之電極圖案之一延伸方向相交之一方向延伸之一帶狀電極圖案組態該等觸摸偵測電極TDL之各者。該等觸摸偵測電極TDL之各者之電極圖案連接至該觸摸偵測電路40之類比LPF區段42之每一輸入。彼此相交之該等驅動電極COML之電極圖案及該等觸摸偵測電極TDL之電極圖案在每一相交處形成一靜電電容。
關於此組態，在該觸摸偵測區段30中，當執行該觸摸偵測操作時，該驅動電極驅動器14驅動待以分時方式進行線循序掃描之驅動電極區塊B，使得循序選擇一偵測區塊。接著，該等觸摸偵測電極TDL輸出該觸摸偵測信號Vdet以對一偵測區塊執行觸摸偵測。換言之，在圖1至圖3圖解說明之觸摸偵測之基本原理中，該驅動電極區塊B對應於該驅動電極E1，且該等觸摸偵測電極TDL對應於該觸摸偵測電極E2。該觸摸偵測區段30根據該基本原理偵測觸摸事件。如圖7中圖解說明，彼此相交之該等電極圖案呈一矩陣組態一靜電電容類型感測器。因此，在該觸摸偵測區30之整個觸摸偵測表面上執行掃描，使得亦可偵測該外部接近物體之一接觸位置或一接近位置。
在本文中，該等液晶元件LC對應於本發明之「顯示元件」之一特定實例。該閘極驅動器12及該驅動電極驅動器14對應於本發明之「一掃面驅動區段」之一特定實例。該等驅動電極COML對應於本發明之「共同驅動電極」之一特定實例。
[操作及功能]
隨後將描述實施例之具有一觸摸偵測功能之顯示裝置1之操作及功能。
(一般操作概述)
該控制區段11基於自外部供應之該圖像信號Vdisp供應該控制信號至該閘極驅動器12、該源極驅動器13、該驅動電極驅動器14及該觸摸偵測電路40並控制此等部分以彼此同步操作。該閘極驅動器12在該顯示操作週期Pd中供應該掃描信號Vscan至該液晶顯示區段20以循序選擇待驅動用於顯示之一水平線。該源極驅動器13在該顯示操作週期Pd中供應該像素信號Vpix至組態藉由該閘極驅動器12選擇之水平線之每一像素Pix。該驅動電極驅動器14在該顯示操作週期Pd中根據一水平線而施加該顯示驅動信號Vcomd至該驅動電極區塊B，並在該觸摸偵測操作週期Pt中根據觸摸偵測操作用高於該顯示驅動信號Vcomd之頻率之頻率施加觸摸偵測驅動信號Vcomt至該驅動電極區塊B供應以循序選擇一偵測區塊。具有一觸摸偵測功能之該顯示區段10在該顯示操作週期Pd中基於自該閘極驅動器12、該源極驅動器13及該驅動電極驅動器14供應之該等信號而執行顯示操作，並在該觸摸偵測操作週期Pt中基於自該驅動電極驅動器14供應之信號而執行觸摸偵測，以自該等觸摸偵測電極TDL輸出該觸摸偵測信號Vdet。該類比LPF區段42自該觸摸偵測信號Vdet移除高頻分量以輸出所得信號。該A/D轉換區段43依與該觸摸偵測驅動信號Vcomt同步之時序將自該類比LPF區段42輸出之一類比信號轉換為一數位信號。該信號處理區段44基於來自該A/D轉換區段43之輸出信號偵測關於該觸摸偵測區段30之觸摸事件之存在。該座標提取區段45回應於該信號處理區段44之觸摸偵測而判定一觸控板座標。該偵測時序控制區段46控制該類比LPF區段42、該A/D轉換區段43、該信號處理區段44及該座標提取區段45以彼此同步操作。
(詳細操作)
接著將描述具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1之詳細操作。
圖8示意地圖解說明該顯示操作週期Pd與該觸摸偵測操作週期Pt之間之一關係。如圖8圖解說明，一圖框週期(1F)包含該顯示操作週期Pd及該觸摸偵測操作週期Pt。換言 之，該觸摸偵測操作週期Pt係配置在該顯示操作之一垂直消隱週期中。在該觸摸偵測操作週期Pt之各者中，具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1對顯示表面/觸摸偵測表面S(下文描述)之一螢幕執行(例如)觸摸偵測。注意此並非限制性，且替代地，舉例而言，該顯示裝置可對一個或一個以上螢幕或對一螢幕之一部分執行觸摸偵測。
在其中執行該觸摸偵測操作之該觸摸偵測操作週期Pt(該垂直消隱週期)中，未施加用於執行該顯示操作之各種類型的信號(該掃描信號Vscan及該像素信號Vpix)至該液晶顯示裝置20。因此，在該觸摸偵測操作週期Pt中，在圖5中，形成於該像素基板2中之該掃描信號線GCL及該像素信號線SGL(皆未圖解說明)係處於一浮動狀態或其中施加一直流電位之一狀態中。因此，可減小自該掃描信號線GCL及該像素信號線SGL，經由寄生電容而傳輸至該觸摸偵測電極TDL之雜訊之可能性。換言之，在具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1中，可減小內部雜訊對該觸摸偵測操作之影響。
圖9A至圖9C示意地圖解說明該驅動電極驅動器14之一操作實例。圖9A至圖9C在十個驅動電極區塊B組態該顯示表面/觸摸偵測表面S之一情況中圖解說明藉由該驅動電極驅動器14之該驅動信號Vcom(該顯示驅動信號Vcomd及該觸摸偵測驅動信號Vcomt)之一施加操作。注意在該實例中，為簡化描述，該等驅動電極區塊B之數目係十；然而，該數目並不限於十。
該驅動電極驅動器14同時施加該驅動信號Vcom至組態該驅動電極區塊B之預先判定數目個驅動電極COML。明確言之，在該顯示操作週期Pd中，該驅動電極驅動器14同時施加該顯示驅動信號Vcomd至組態該驅動電極區塊B(驅動信號施加區塊A1)之該預先判定數目個驅動電極COML。接著，該驅動電極驅動器14藉由循序施加該顯示驅動信號Vcomd至該驅動電極區塊B而執行顯示掃描。同樣地，在該觸摸偵測操作週期Pt中，該驅動電極驅動器14同時施加該觸摸偵測驅動信號Vcomt至該預先判定數目個驅動電極COML(驅動信號施加區塊A1)，並藉由循序施加該觸摸偵測驅動信號Vcomt至該驅動電極區塊B而執行觸摸偵測掃描。
下文將參考一些圖式描述該顯示操作週期Pd及該觸摸偵測操作週期Pt中之詳細操作。
(該顯示操作週期Pd中之操作)
圖10圖解說明在該顯示操作週期Pd中具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1之時序波形之一實例，其中(A)圖解說明該顯示驅動信號Vcomd之一波形；(B)圖解說明該掃描信號Vscan之波形；且(C)圖解說明該像素信號Vpix之一波形。為便於描述，假設圖10圖解說明施加該顯示驅動信號Vcomd至某一驅動電極區塊B之一情況中之操作。換言之，假設驅動信號施加區塊A1在圖10之描述中並未移位。
具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1在該顯示操作週期Pd中基於該顯示驅動信號Vcomd、該掃描信號Vscan及該像素信號Vpix執行顯示操作。下文將詳細描述該操作。
首先，在一時序t1處該驅動電極驅動器14施加該顯示驅動信號Vcomd至該驅動信號施加區塊A1以容許將電壓位準自低改變為高(圖10之(A))。因此，一水平週期(1H)開始。
接著，在一時序t2該閘極驅動器12處施加該掃描信號Vscan至包含於該驅動信號施加區塊A1中之第(n-1)線中之像素之該掃描信號線GCL。因此，掃描信號Vscan(n-1)自低位準改變為高位準(圖10之(B))。
接著，在自一時序t3至一時序t4(圖10之(C))之一週期中，該源極驅動器13施加該像素信號Vpix至該像素信號線SGL以開始在一水平線上顯示。
在該源極驅動器13完成該像素信號Vpix之施加之後，在一時序t5處該閘極驅動器12容許該掃描信號Vscan(n-1)自高位準改變為低位準(圖10之(B))。
接著，在一時序t11處該驅動電極驅動器14容許該顯示驅動信號Vcomd之電壓位準自高改變為低(圖10之(A))。因此，一隨後一水平週期(1H)開始。
接著，在一時序t12處該閘極驅動器12施加該掃描信號Vscan至包含於該驅動信號施加區塊A1中之第n線中之像素之該掃描信號線GCL。因此，掃描信號Vscan(n)自低位準改變為高位準(圖10之(B))。
隨後，在自一時序t13至一時序t14(圖10之(C))之一週期中，該源極驅動器13施加該像素信號Vpix至該像素信號線SGL以開始在一水平線上顯示。注意在此實例中，由於具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1執行反轉驅動，因此與先前水平週期中之像素信號Vpix相比，藉由該源極驅動器13施加之該像素信號Vpix係沿該極性反轉。
在此之後，在一時序t15處該閘極驅動器12容許該掃描信號Vscan(n)自高位準改變為低位準(圖10之(B))。
藉由隨後重複該等上述操作，具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1在對應於該顯示表面/觸摸偵測表面S中之該驅動信號施加區塊A1之一區域上執行顯示操作。接著，如圖9圖解說明，當循序移位該驅動信號施加區塊A1時，具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1在每一驅動信號施加區塊A1上執行該顯示操作以在該顯示表面/觸摸偵測表面S之整個表面上執行該顯示操作。
(觸摸偵測操作週期Pt中之操作)
圖11圖解說明在該觸摸偵測操作週期Pt中具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1之時序波形之一實例，其中(A)圖解說明該觸摸偵測驅動信號Vcomt之一波形；(B)圖解說明該觸摸偵測信號Vdet之一波形；且(C)圖解說明該顯示驅動信號Vcomd之一波形。圖11之(C)中之該顯示驅動信號Vcomd之波形係圖解說明為表示不同於該觸摸偵測驅動信號Vcomt(圖11之(A))之一頻率之一參考。換言之，在該觸摸偵測操作週期Pt中，該驅動電極驅動器14輸出該觸摸偵測驅動信號Vcomt並經操作以不輸出該顯示驅動信號Vcomd。注意到類似於圖10，為便於描述，假設圖11圖解說明施加該顯示驅動信號Vcomd至某一驅動電極區塊B之一情況中之操作。換言之，該驅動信號施加區塊A1在圖11之描述中並未移位。
在該觸摸偵測操作週期Pt中，該驅動電極驅動器14施加具有高於該顯示驅動信號Vcomd(圖11之(C))之頻率之該觸摸偵測驅動信號Vcomt(圖11之(A))至該驅動信號施加區塊A1。該觸摸偵測驅動信號Vcomt係透過該靜電電容傳輸至該等觸摸偵測電極TDL以改變該觸摸偵測信號Vdet(圖11之(B))。該A/D轉換區段43依與該觸摸偵測驅動信號Vcomt(圖11之(B))同步之一取樣時序ts來A/D轉換來自已接收到該觸摸偵測信號Vdet之類比LPF區段42之輸出信號。換言之，該A/D轉換區段43用短於該顯示掃描週期(1H)之一週期執行取樣。
因此，具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1執行關於對應於該驅動信號施加區塊A1之該顯示表面/觸摸偵測表面S中之一區域(一偵測區塊)之觸摸偵測操作。接著，如圖9圖解說明，當循序移位該驅動信號施加區塊A1時，具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1在每一驅動信號施加區塊A1上執行該觸摸偵測操作以在該顯示表面/觸摸偵測表面S之整個表面上執行該觸摸偵測操作。
圖12A及圖12B圖解說明自該A/D轉換區段43輸出該A/D轉換區段43之輸入信號中之哪些頻率分量，其中圖12A圖解說明一取樣頻率為低之一情況，且圖12B圖解說明一取樣頻率為高之一情況。
一般而言，當依一取樣頻率fs執行取樣時，頻率分量等於或高於出現於該輸出信號中之輸入信號之奈奎斯特(Nyquist)頻率(fs/2)，這係因為頻率分量等於或小於fs/2(折疊雜訊)。明確言之，舉例而言，如圖12A中圖解說明，取樣頻率fsa之一整數倍(諧振頻率：fsa、2fsa、3fsa...)之頻率附近之分量(±fc)係輸出為頻率0之附近之分量。此處，fc係該類比LPF區段42之截止頻率fc。換言之，當除了接收到該頻率0附近之觸摸分量之外亦接收到取樣頻率fsa之一整數倍之頻率附近之雜訊分量時，該A/D轉換區段43輸出該等觸摸分量及該等雜訊分量作為該頻率0附近之分量。換言之，在沿著該A/D轉換區段43之該信號處理區段44中，分離該等雜訊分量與該等觸摸分量變得困難。
如圖12A及圖12B中圖解說明，在該取樣頻率為高之一情況中(圖12B)，與該取樣頻率為低(圖12A)之一情況相比較，相同頻率寬度fw內之諧振頻率之頻譜之數目係小的，且因此可減小該A/D轉換區段43中出現之該等雜訊分量。
具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1施加具有高於該顯示驅動信號Vcomd之頻率之頻率之該觸摸偵測驅動信號Vcomt至該驅動電極B(該驅動信號施加區塊A1)，並依與該觸摸偵測驅動信號Vcomt同步之時序取樣自該等觸摸偵測電極TDL輸出之該觸摸偵測信號Vdet。因此，與依與該顯示驅動信號Vcomd同步之時序施加該顯示驅動信號Vcomd至該驅動電極區塊B以取樣該觸摸偵測信號Vdet之一情況相比，依高頻率執行取樣使得該等雜訊分量減小。因此，舉例而言，甚至在將外部雜訊傳輸至該觸摸偵測裝置之一情況中，由該外部雜訊所致而出現在該A/D轉換區段43之輸出中之雜訊分量可減小。換言之，在具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1中，該外部雜訊對該觸摸偵測操作之影響可減小。
[效果]
如上所述，在實施例中，在不同於該顯示操作週期Pd之該觸摸偵測操作週期Pt中執行該觸摸偵測操作。因此，外部雜訊之影響可減小。
而且，在實施例中，用短於該顯示掃描週期之一週期取樣該觸摸偵測信號。因此，與用該顯示掃描週期取樣之一情況相比，雜訊影響可減小。特定言之，甚至在輸入外部雜訊之一情況中，該外部雜訊之影響可減小。
而且，在實施例中，在該觸摸偵測操作中，使用不同於該顯示驅動信號Vcomd之該觸摸偵測驅動信號Vcomt。因此，可達成具有高靈活性之該觸摸偵測操作。
[修改1-1]
雖然在上述實施例中該觸摸偵測驅動信號Vcomt之頻率高於該顯示驅動信號Vcomd之頻率，但是此並非係限制性的。替代地，舉例而言，該觸摸偵測驅動信號Vcomt之頻率可等於或小於該顯示驅動信號Vcomd之頻率。將在下文描述該觸摸偵測驅動信號Vcomt之頻率等於該顯示驅動信號Vcomd之頻率之一情況之一實例。
圖13圖解說明在該觸摸偵測操作週期Pt中具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1之時序波形之一實例，並圖解說明使用具有與該顯示驅動信號Vcomd相同之頻率之觸摸偵測驅動信號Vcomt之一情況。
該驅動電極驅動器14在該觸摸偵測操作週期Pt中施加具有與該顯示驅動信號Vcomd之頻率相同之頻率之該觸摸偵測驅動信號Vcomt(圖13之(A))至該驅動信號施加區塊A1。該觸摸偵測驅動信號Vcomt係透過該靜電電容傳輸至該等觸摸偵測電極TDL以改變該觸摸偵測信號Vdet(圖13之(B))。該A/D轉換區段43用短於該顯示掃描週期(1H)之一週期取樣已接收到該觸摸偵測信號Vdet之該類比LPF區段42之輸出信號以執行A/D轉換(圖13之(B))。
而且在此情況中，用短於該顯示掃描週期之一週期執行該取樣。因此，與依與該顯示驅動信號Vcomd同步之時序執行該取樣之情況相比，即，與用該顯示掃描週期執行該取樣之情況相比，雜訊之影響可減小。
[修改1-2]
雖然在上述實施例中針對由該預先判定數目個驅動電極COML組態之該等驅動電極區塊B之各者驅動並掃描該等驅動電極COML，但此並非係限制性的。替代地，舉例而言，當同時驅動該預先判定數目個驅動電極COML時，藉由逐個移位而掃描以此方式同時驅動之該等驅動電極COML。將在下文描述細節。
圖14示意地圖解說明根據該修改1-2之一驅動電極驅動器14B之一操作實例。該驅動電極驅動器14B同時施加該驅動信號Vcom至該預先判定數目個驅動電極COML。明確言之，在該顯示操作週期Pd中，該驅動電極驅動器14B同時施加該顯示驅動信號Vcomd至該預先判定數目個(在此情況中，五個)驅動電極COML(驅動信號施加電極A2)。接著，該驅動電極驅動器14B藉由逐個移位待被施加該顯示驅動信號Vcomd之該等驅動電極COML而執行顯示掃描。同樣地，在該觸摸偵測操作週期Pt中，該驅動電極驅動器14B同時施加該觸摸偵測驅動信號Vcomt至該預先判定數目個驅動電極COML(驅動信號施加電極A2)，並藉由逐個移位待被施加該觸摸偵測驅動信號Vcomt之該等驅動電極COML而執行觸摸偵測掃描。順便提及，雖然在此實例中同時施加該驅動信號Vcom至該五個電極COML，但是此並非限制性的。替代地，可同時施加該驅動信號Vcom至四個或四個以下、或六個或六個以上驅動電極COML。此外，雖然在此實例中使待被施加該驅動信號Vcom之該等驅動電極COML逐個移位，但是此並非限制性的。替代地，可兩個兩個地(或n個n個地)移位該等驅動電極COML。
圖15圖解說明根據該修改之該觸摸偵測操作之一實例，其中(A)圖解說明該等觸摸偵測驅動信號Vcomt之波形，且(B)圖解說明該等觸摸偵測信號Vdet之一波形。圖15之(A)圖解說明施加於該等驅動電極COML之各者之該等觸摸偵測驅動信號Vcomt，且舉例而言，施加於第n驅動電極COML之該觸摸偵測驅動信號Vcomt被圖解說明為一觸摸偵測驅動信號Vcomt(n)。
如圖15之(A)中圖解說明，在此實例中，根據該修改之該驅動電極驅動器14B施加該等觸摸偵測驅動信號Vcomt至該五個驅動電極COML，並藉由逐個移位待被施加該等觸摸偵測驅動信號Vcomt之該等驅動電極COML執行循序掃描。該觸摸偵測驅動信號Vcomt係透過該靜電電容傳輸至該等觸摸偵測電極TDL以改變該觸摸偵測信號Vdet(圖15之(B))。該A/D轉換區段43依與該觸摸偵測驅動信號Vcomt同步之取樣時序ts來A/D轉換已接收到該觸摸偵測信號Vdet之該類比LPF區段42之輸出信號(圖15之(B))。
因此，具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1執行關於對應於該驅動信號施加電極A2之顯示表面/觸摸偵測表面S中之一區域之觸摸偵測操作。接著，如圖4中圖解說明，當循序移位該驅動信號施加電極A2時，具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1執行該觸摸偵測操作。因此，在該顯示表面/觸摸偵測表面S之整個表面上執行該觸摸偵測操作。
[修改1-3]
雖然在上述實施例中安置一驅動電極COML以對應於一像素電極22(組態一線之像素電極22)，但此並非限制性的。替代地，舉例而言，一驅動電極COML可經形成為厚並經安置以對應於複數個像素電極22(組態複數個線之像素電極22)。圖16圖解說明安置一驅動電極COML以對應於兩個像素電極22之一情況之一實例。
[3.第二實施例]
接著將描述根據本發明之一第二實施例之具有一觸摸偵測功能之一顯示裝置7。在上述第一實施例中(圖8)，在該顯示消隱週期中執行該觸摸偵測操作。在第二實施例中，除在該消隱週期中執行該觸摸偵測操作之外，亦藉由中斷用於一螢幕之顯示而執行該觸摸偵測操作。換言之，使用控制待在此等時序執行之操作之一控制區段16而組態具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置7。其他組態與上述第一實施例之組態(圖1及類似物)相同。注意相同數字係用以指定根據第一實施例之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1之大致上相同組件。
圖17圖解說明一圖框週期(1F)中之該觸摸偵測操作週期之配置。該一圖框週期包含兩個顯示操作週期Pd1及Pd2以及兩個觸摸偵測操作週期Pt1及Pt2，且在一時間線上交替配置此等週期，如同該顯示操作週期Pd1、該觸摸偵測操作週期Pt1、該顯示操作週期Pd2及該觸摸偵測操作週期Pt2。
圖18圖解說明對應於該顯示表面/觸摸偵測表面S上之該等顯示操作週期Pd1及Pd2之顯示部分。如圖18中圖解說明，舉例而言，具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置7在該顯示操作週期Pd1中於該顯示表面/觸摸偵測表面S之一上半部分上執行顯示操作，並在該顯示操作週期Pd2中於該顯示表面/觸摸偵測表面S之一下半部分上執行顯示操作。
另一方面，在該觸摸偵測操作中，舉例而言，在該等觸摸偵測操作週期Pt1及Pt2之各者中對該顯示表面/觸摸偵測表面S之一螢幕執行該觸摸偵測。換言之，具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置7在每一圖框週期中對一螢幕執行兩次該觸摸偵測並且在該兩次觸摸偵測之間具有該等顯示操作週期Pd1及Pd2。以此一方式，藉由增加對一螢幕之觸摸偵測之頻率，可更平順達成該觸摸偵測。
如上所述，在第二實施例中，用於一螢幕之該顯示操作週期被分成複數個週期，且在該複數個顯示操作週期中執行該觸摸偵測操作。因此，可達成具有高時序靈活性之該觸摸偵測操作。
而且，在該第二實施例中，在該等觸摸偵測操作週期之各者中執行用於一螢幕之該觸摸偵測。因此，在該一圖框週期中，用於一螢幕之該觸摸偵測可被執行若干次，且可更平順達成該觸摸偵測。
其他效果與第一實施例之情況相同。
[修改2-1]
雖然在上述實施例中用於一螢幕之該顯示操作週期被分成兩個週期(顯示操作週期Pd1及Pd2)，但此並非限制性。替代地，舉例而言，用於一螢幕之該顯示操作週期可被分為三個或三個以上週期。
[修改2-2]
雖然在上述實施例中在該等觸摸偵測操作週期Pt1及Pt2之各者中執行用於該顯示表面/觸摸偵測表面S之一螢幕之該觸摸偵測，但此並非限制性的。替代地，舉例而言，可執行用於一個或一個以上螢幕或一螢幕之一部分之觸摸偵測。
[4.第三實施例]
接著將描述根據本發明之一第三實施例之具有一觸摸偵測功能之一顯示裝置8。在上述第一實施例及類似物中，僅在該觸摸偵測操作週期中執行該觸摸偵測操作。相比而言，在第三實施例中，可甚至在該顯示操作週期中執行該觸摸偵測操作。換言之，使用控制依此等時序執行之操作之一控制區段17組態具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置8。其他組態與上述第一實施例(圖1及類似物)相同。注意相同數字可用以指定根據第一實施例之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1之大致上相同組件，且其描述可適當地省略。
圖19圖解說明該顯示操作週期Pd中具有一觸摸偵測功能之顯示裝置8之時序波形之一實例，其中(A)圖解說明該顯示裝置驅動信號Vcomd之一波形；(B)圖解說明該掃描信號Vscan之波形；(C)圖解說明該像素信號Vpix之一波形，且(D)圖解說明該觸摸偵測信號Vdet之一波形。具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置8施加該顯示驅動信號Vcomd至每一驅動電極區塊B，類似於上述第一實施例。
具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置8以與根據第一實施例之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置1相同之方式執行顯示操作(圖19之(A)至(C))。此時，該顯示驅動信號Vcomd係透過該靜電電容傳輸至該等觸摸偵測電極TDL以改變該觸摸偵測信號Vdet(圖19之(D))。該A/D轉換區段43依與該顯示驅動信號Vcomd同步之取樣時序ts來A/D轉換已接收到該觸摸偵測信號Vdet之該類比LPF區段42之輸出信號(圖19之(D))。換言之，具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置8不僅在該觸摸偵測操作週期Pt中而且在該顯示操作週期Pd中執行該觸摸偵測操作。此時，具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置8除該顯示操作中使用該顯示驅動信號Vcomd之外亦在該觸摸偵測操作中使用該顯示驅動信號Vcomd。
期望在轉變該顯示驅動信號Vcomd(觸摸偵測驅動信號Vcomt)直到施加該像素信號Vpix至該像素信號線SGL之後之一週期中設定該取樣時序ts。因此，舉例而言，甚至在該像素信號Vpix被當做雜訊透過該像素信號線SGL與該等觸摸偵測電極TDL之間之寄生電容傳輸至該等觸摸偵測電極TDL之一情況中，可在未受該雜訊影響之情況下執行該觸摸偵測操作。
以此一方式，具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置8可在如第一實施例中圖解說明之該觸摸偵測操作週期Pt中執行該觸摸偵測操作，並在如圖19中圖解說明之該顯示操作週期Pd中執行該顯示操作及該觸摸偵測操作。因此，舉例而言，具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置8可根據情況切換以：在該顯示操作週期Pd中執行該觸摸偵測操作；在該觸摸偵測操作週期Pt中執行該觸摸偵測操作；或在該顯示操作週期Pd及該觸摸偵測操作週期Pt中執行該觸摸偵測操作。
如上所述，在實施例中，不僅在該觸摸偵測操作週期Pt而且在該顯示操作週期Pd中執行該觸摸偵測操作。因此，可達成具有高靈活性之該觸摸偵測操作。其他效果與第一實施例之情況中相同。
[修改3-1]
雖然在上述實施例中針對每一驅動電極區塊B驅動並掃描該等驅動電極COML，但此並非係限制性的。替代地，舉例而言，如第一實施例之該修改中圖解說明，驅動預先判定數目個驅動電極COML，且可藉由逐個移位該預先判定數目個驅動電極COML以執行掃描。
[5.應用實例]
接著，將參考圖20至圖24描述該等實施例及該等修改中描述之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置之應用實例。上述實施例及類似物之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置可應用於任意領域中之電子單元(諸如一電視、一數位相機、一筆記型個人電腦、諸如一行動電話之一可攜式終端機裝置及一視訊攝影機)。換言之，該等上述實施例及類似物之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置可應用於各種領域中用於顯示自外部輸入之一像素信號或在內部經產生作為一影像或一圖像之一圖像信號之電子單元。
(應用實例1)
圖20圖解說明應用上述實施例及類似物之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置之一電視之一外觀。該電視具有(例如)包含一前面板511及一濾光器玻璃512之一圖像顯示螢幕區段510。由根據該等上述實施例及類似物之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置組態該圖像顯示螢幕區段510。
(應用實例2)
圖21A及圖21B圖解說明應用上述實施例及類似物之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置之一數位相機之一外觀。該數位相機具有(例如)用於一閃光之一發光區段521、一顯示區段522、一選單開關523及一快門按鈕524。由根據該等上述實施例及類似物之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置組態該顯示區段522。
(應用實例3)
圖22圖解說明應用上述實施例及類似物之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置之一筆記型個人電腦之一外觀。該筆記型個人電腦具有(例如)一主體531、用於輸入字元等之操作之一鍵盤532及用於顯示一影像之一顯示區段533。由根據該等上述實施例及類似物之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置組態成該顯示區段533。
(應用實例4)
圖23圖解說明應用上述實施例及類似物之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置之一視訊攝影機之一外觀。該視訊攝影機具有(例如)一主體541、提供於該主體541之前側面上用於拍攝一物體之一透鏡542、一拍攝開始/停止開關543及一顯示區段544。再者，由根據該等上述實施例及類似物之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置組態成該顯示區段544。
(應用實例5)
圖24A至圖24G圖解說明應用上述實施例及類似物之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置之一行動電話之一外觀。在該行動電話中，舉例而言，一頂側外殼710及一底側外殼720係藉由一接合區段(樞紐區段)730連接。該行動電話具有一顯示器740、一子顯示器750、一圖像燈(picture light)760及一相機770。由根據該等上述實施例及類似物之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置組態成該顯示器740或該子顯示器750。
在上文中，雖然已參考諸多實施例、修改及對該等電子單元的應用實例描述本發明，但本發明並不限於此，且可作出各種修改。
舉例而言，在上述實施例及類似物中，藉由整合該觸摸偵測區段30及使用各種模式(諸如TA、VA及ECB)之一液晶之該液晶顯示區段20來組態具有一觸摸偵測功能之顯示區段10。替代地，可使用橫向電場模式(諸如邊緣場切換(FFS)及平面內切換(IPS))之一液晶用一液晶顯示區段整合該觸摸偵測區段。舉例而言，在使用橫向電場模式中之一液晶之一情況中，可如圖25中圖解說明組態具有一觸摸偵測功能之一顯示區段90。圖25圖解說明具有一觸摸偵測功能之顯示區段90中之一相關部分之一截面組態之一實例，並圖解說明一液晶層6B夾在一像素基板2B與一對向基板3B之間之一狀態。由於其他部分之名稱、功能及類似物與圖5之情況中相同，因此省略其描述。在該實例中，與圖5之情況不同，通常用於顯示或用於觸摸偵測之該等驅動電極COML係直接形成於該TFT基板21上，且組態該像素基板2B之一部分。該等像素電極22係透過絕緣層23配置於該等驅動電極COML上。在此情況中，包含該液晶層6B之所有電介體(配置於該等驅動電極COML與該等觸摸偵測電極TDL之間)促成該電容元件C1之形成。
舉例而言，雖然在該等上述實施例中使用其中整合該液晶顯示區段及該靜電電容類型觸摸偵測區段之具有一觸摸偵測功能之胞內類型顯示區段，但此並非限制性的。替代地，舉例而言，可藉由將一靜電電容類型觸摸偵測區段附接至一液晶顯示區段來組態具有一觸摸偵測功能之顯示區段。而且在此情況中，用上述組態可達成觸摸偵測同時抑制外部雜訊或自該液晶顯示區段傳輸之雜訊(對應於上述實施例中之外部雜訊)之影響。
本發明含有關於日本專利局中於2010年8月24日申請之日本優先權專利申請案第JP 2010-187221號中描述之主題，該案以引用全部併入本文。
習知此項技術者應注意根據設計需要或落入該等附加申請專利範圍或其相等物之範疇內之其他因素可發生各種修改、組合、替代組合及變更。
1．．．觸摸偵測功能
2．．．像素基板
2B．．．像素基板
3．．．對向基板
3B．．．對向基板
6．．．液晶層
6B．．．液晶層
7．．．觸摸偵測功能
8．．．觸摸偵測功能
10．．．觸摸偵測功能
11．．．控制區段
12．．．閘極驅動器
13．．．源極驅動器
14．．．驅動電極驅動器
16．．．控制區段
17．．．控制區段
20．．．液晶顯示區段
21．．．薄膜電晶體(TFT)
22．．．像素電極
30．．．觸摸偵測區段
31．．．玻璃基板
32．．．色彩濾光器
40．．．觸摸偵測電路
42．．．類比低通濾波器(LPF)區段
43．．．類比轉數位(A/D)轉換區段
44．．．信號處理區段
45．．．座標提取區段
46．．．偵測時序控制區段
90．．．觸摸偵測功能
510．．．圖像顯示螢幕區段
511．．．前面板
512．．．濾光器玻璃
521．．．用於閃光之發光區段
522．．．顯示區段
523．．．選單開關
524．．．快門按鈕
531．．．主體
532．．．鍵盤
533．．．顯示區段
541．．．主體
542．．．透鏡
543．．．拍攝開始/停止開關
544．．．顯示區段
710．．．頂側外殼
720．．．底側外殼
730．．．接合區段(樞紐區段)
740．．．顯示器
750．．．子顯示器
760．．．圖像燈
770．．．相機
圖1係解釋根據本發明之實施例之具有一觸摸偵測功能之一顯示裝置中之一觸摸偵測方法之一基本原理之一圖，且係圖解說明一手指並未與該顯示裝置接觸或並非接近於該顯示裝置之一狀態之一圖。
圖2係解釋根據本發明之實施例之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置中之該觸摸偵測方法之基本原理之一圖，且係圖解說明一手指與該顯示裝置接觸或接近於該顯示裝置之一狀態之一圖。
圖3係解釋根據本發明之實施例之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置中之該觸摸偵測方法之基本原理之一圖，且係圖解說明一驅動信號及一觸摸偵測信號之一波形之一實例之一圖。
圖4係圖解說明根據本發明之實施例之具有一觸摸偵測功能之一顯示裝置之一組態實例之一方塊圖。
圖5係圖解說明根據一第一實施例之具有一觸摸偵測功能之一顯示區段之一示意截面組態之一截面圖。
圖6係圖解說明根據該第一實施例之具有一觸摸偵測功能之該顯示區段之一像素配置之一電路圖。
圖7係圖解說明根據該第一實施例之具有一觸摸偵測功能之該顯示區段之驅動電極及觸摸偵測電極之一組態實例之一透視圖。
圖8係圖解說明根據該第一實施例之一顯示操作週期與一觸摸偵測操作週期之間之一關係之一示意圖。
圖9A至圖9C係圖解說明根據該第一實施例之一驅動電極驅動器之一操作實例之示意圖。
圖10係圖解說明根據該第一實施例之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置之顯示操作週期中之一操作實例之一時序波形圖。
圖11係圖解說明根據該第一實施例之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置之觸摸偵測操作週期中之一操作實例之一時序波形圖。
圖12A及圖12B係數圖解說明解釋根據該等實施例之一觸摸偵測電路之雜訊減小之頻譜之一實例之圖。
圖13係圖解說明根據該第一實施例之一修改之具有一觸摸偵測功能之一顯示裝置之一觸摸偵測操作週期中之一操作實例之一時序波形圖。
圖14A至圖14C係圖解說明根據該第一實施例之該修改之一驅動電極驅動器之一操作實例之示意圖。
圖15係圖解說明根據該第一實施例之該修改之具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置之觸摸偵測操作之一操作實例之一時序波形圖。
圖16係圖解說明根據該第一實施例之該修改之具有一觸摸偵測功能之一顯示區段之一示意截面組態之一截面圖。
圖17係圖解說明根據一第二實施例之一顯示操作週期與一觸摸偵測操作週期之間之關係之一示意圖。
圖18係解釋根據該第二實施例之該顯示操作週期之一示意圖。
圖19係圖解說明根據一第三實施例之一觸摸偵測功能之一顯示裝置之一顯示操作週期之一操作實例之一時序波形圖。
圖20係圖解說明得自應用該等實施例之具有一觸摸偵測功能之顯示裝置之一應用實例1之一外觀組態之一透視圖。
圖21A及圖21B係圖解說明一應用實例2之一外觀組態之透視圖。
圖22係圖解說明一應用實例3之一外觀組態之一透視圖。
圖23係圖解說明一應用實例4之一外觀組態之一透視圖。
圖24至圖24G係圖解說明一應用實例5之一外觀組態之正視圖、側視圖、俯視圖及仰視圖。
圖25係圖解說明根據該等實施例之各者之修改及類似物之具有一觸摸偵測功能之顯示區段之一示意截面組態之一截面圖。
(無元件符號說明)

Claims (16)

  1. 一種具有一觸摸偵測功能之顯示裝置，其包括：複數個顯示元件，各顯示元件基於一像素信號及一顯示驅動信號執行顯示操作；一觸摸偵測元件，其基於一觸摸偵測驅動信號偵測一外部接近物體；一掃描驅動區段，其藉由以一分時方式循序供應該像素信號及該顯示驅動信號至該複數個顯示元件而執行顯示掃描，且該掃描驅動區段供應該觸摸偵測驅動信號至該觸摸偵測元件；及一觸摸偵測電路，其藉由用短於該顯示掃描之一週期之一週期取樣來自該觸摸偵測元件之一偵測結果而執行觸摸偵測，其中該掃描驅動區段在不同於執行該顯示掃描之一顯示操作週期之一觸摸偵測操作週期中供應該觸摸偵測驅動信號至該觸摸偵測元件。
  2. 如請求項1之具有一觸摸偵測功能之顯示裝置，其中該顯示驅動信號係一矩形波信號。
  3. 如請求項2之具有一觸摸偵測功能之顯示裝置，其中該觸摸偵測操作週期對應於該顯示掃描之一消隱週期。
  4. 如請求項2之具有一觸摸偵測功能之顯示裝置，其中：藉由中斷該顯示掃描而將該顯示操作週期分成複數個週期，且於其中中斷該顯示掃描之一週期內提供該觸摸偵測操 作週期。
  5. 如請求項3之具有一觸摸偵測功能之顯示裝置，其中：該觸摸偵測驅動信號係具有高於該顯示驅動信號之一頻率之一頻率之一矩形波信號，且該觸摸偵測電路依與該觸摸偵測驅動信號同步之時序取樣來自該觸摸偵測元件之該偵測結果。
  6. 如請求項3之具有一觸摸偵測功能之顯示裝置，其中該觸摸偵測驅動信號係具有與該顯示驅動信號之頻率相同之頻率之一矩形波信號。
  7. 如請求項3之具有一觸摸偵測功能之顯示裝置，其中該觸摸偵測元件使用基於該外部接近物體之接近或接觸的一靜電電容之一變化以偵測該外部接近物體。
  8. 如請求項3之具有一觸摸偵測功能之顯示裝置，其進一步包括：平行配置以沿一方向延伸之若干共同驅動電極，其中該掃描驅動區段在該顯示操作週期中供應該顯示驅動信號至該等共同驅動電極，且在該觸摸偵測操作週期中供應該觸摸偵測驅動信號至該等共同驅動電極。
  9. 如請求項8之具有一觸摸偵測功能之顯示裝置，其中：該觸摸偵測元件亦基於該顯示驅動信號偵測該外部接近物體，且該觸摸偵測電路藉由依與亦在該顯示操作週期中之該顯示驅動信號同步之時序取樣該偵測結果而執行觸摸偵測。
  10. 如請求項9之具有一觸摸偵測功能之顯示裝置，其中該觸摸偵測電路切換並執行該觸摸偵測操作週期中之該觸摸偵測及該顯示操作週期中之該觸摸偵測。
  11. 一種顯示裝置，其包括：複數個顯示元件；一偵測元件；及一掃描驅動區段，其藉由循序供應一顯示驅動信號至該複數個顯示元件而執行顯示掃描，並且供應一偵測驅動信號至該偵測元件，其中該掃描驅動區段在不同於執行該顯示掃描之一顯示操作週期之一偵測操作週期中供應該偵測驅動信號至該偵測元件。
  12. 如請求項11之顯示裝置，其中該偵測操作週期對應於該顯示掃描之一消隱週期。
  13. 如請求項11之顯示裝置，其中：藉由中斷該顯示掃描而將該顯示操作週期分成複數個週期，且於其中中斷該顯示掃描之一週期內提供該偵測操作週期。
  14. 一種控制電路，其包括：一掃描驅動區段，其藉由以一分時方式循序供應一像素信號及一顯示驅動信號至複數個顯示元件而執行顯示掃描，並且供應一觸摸偵測驅動信號至偵測一外部接近物體之一觸摸偵測元件；及 一觸摸偵測電路，其藉由用短於該顯示掃描之一週期之一週期取樣來自該觸摸偵測元件之一偵測結果而執行觸摸偵測，其中該掃描驅動區段在不同於執行該顯示掃描之一顯示操作週期之一觸摸偵測操作週期中供應該觸摸偵測驅動信號至該觸摸偵測元件。
  15. 一種具有一觸摸偵測功能之一顯示裝置之驅動方法，其包括：在一顯示操作週期中藉由循序供應一像素信號及一顯示信號至複數個顯示元件而執行顯示掃描，並在不同於該顯示操作週期之一觸摸偵測操作週期中供應一觸摸偵測驅動信號至偵測一外部接近物體之一觸摸偵測元件；及驅動具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置，以藉由用短於該顯示掃描之一週期之一週期取樣來自該觸摸偵測元件之一偵測結果而執行觸摸偵測。
  16. 一種電子單元，其包含具有一觸摸偵測功能之一顯示裝置及使用具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置執行操作控制之一控制區段，具有一觸摸偵測功能之該顯示裝置包括：複數個顯示元件，各顯示元件基於一像素信號及一顯示驅動信號執行顯示操作；一觸摸偵測元件，其基於一觸摸偵測驅動信號偵測一外部接近物體；一掃描驅動區段，其藉由以一分時方式循序供應該像 素信號及該顯示驅動信號至該複數個顯示元件而執行顯示掃描，且該掃描驅動區段供應該觸摸偵測驅動信號至該觸摸偵測元件；及一觸摸偵測電路，其藉由用短於該顯示掃描之一週期之一週期取樣該觸摸偵測元件之一偵測結果而執行觸摸偵測，其中該掃描驅動區段在不同於執行該顯示掃描之一顯示操作週期之一觸摸偵測操作週期中供應該觸摸偵測驅動信號至該觸摸偵測元件。
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