专利名称：带触摸传感器的显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有能够检测手指等接触到的位置的触摸传感器的显示装置。
背景技术：
现有技术中，在显示器的前表面(观察者侧)设置有触摸传感器(也称为“触摸面板”)的带触摸传感器的显示装置，被应用于各种用途。触摸传感器是通过检测手指、笔等接触到的部位的位置，能够进行操作指示或数据输入的输入装置。作为位置检测的方式，已知有静电电容耦合方式、电阻膜方式、红外线方式、超声波方式和电磁感应/耦合方式等。在将触摸传感器与显示装置一体使用的情况下，存在触摸传感器接受来自显示装 置的噪声，导致触摸传感器的位置检测精度降低的问题。例如，在显示装置使用液晶面板的情况下，由对液晶面板的对置电极施加的共用电压导致在触摸传感器的位置检测用导电膜产生感应电压。该感应电压成为噪声的原因。用于除去这种噪声的结构，例如公开在日本特开2006-146895号公报中。上述专利文献所公开的带触摸传感器的显示装置，具有选通信号生成电路和已降噪电流信号生成电路(noise-cut signal current generation circuit)。选通信号生成电路生成与向对置电极供给的共用电压的极性反转的周期同步的选通信号。已降噪电流信号生成电路基于选通信号生成从与触摸传感器部连接的端子流过的电流除去规定部分而得的已降噪电流信号(noise-cut signal current)。根据该现有结构，因共用电压的周期性的极性反转而在位置检测用导电膜的输出电流中产生的噪声，被用选通信号除去。由此，触摸传感器输出的SN比得到改善，位置检测精度提闻。但是，上述现有结构由于需要选通信号生成电路和已降噪电流信号生成电路这样的噪声除去用的专用电路，所以结构复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不使用选通信号生成电路和已降噪电流信号生成电路就能够避免由显示装置的共用电压的极性反转引起的噪声的影响的带触摸传感器的显示装置。为了达成上述目的，此处公开的带触摸传感器的显示装置，包括显示面板，其具有具备多个像素电极的有源矩阵基板、显示介质层和具备与上述多个像素电极相对的对置电极的对置基板；显示面板驱动电路，其向上述多个像素电极供给显示信号电压，并且向上述对置电极供给伴随极性的周期性反转的共用电压；触摸传感器部，其配置在上述显示面板的对置基板侧的表面，具有多个在与接触体接触时电特性发生变化的传感器电极；传感器输出读取电路，其与上述传感器电极的各个传感器电极依次连接，将与所连接的传感器电极的电特性相应的信号电压作为传感器数据输出；传感器控制电路，其向上述传感器输出读取电路供给控制信号；和坐标运算电路，其基于从上述传感器输出读取电路输出的信号电压，检测上述触摸传感器部中上述接触体接触的位置，其中上述传感器控制电路将扫描动作分割为多次进行，使得该扫描动作不与上述共用电压的极性反转时重叠，该扫描动作使用于上述坐标运算电路进行位置检测的I个画面的传感器数据从上述传感器输出读取电路输出，上述坐标运算电路包括传感器输出合成电路，其对由被分割为上述多次的扫描动作得到的传感器数据进行合成，生成I个画面的传感器数据；和坐标位置检测电路，其基于由上述传感器输出合成电路生成的I个画面的传感器数据，检测上述触摸传感器部中上述接触体接触的位置。根据本发明，能够提供一种不使用选通信号生成电路和已降噪电流信号生成电路等特别的电路就能够避免由显示装置的共用电压的极性反转引起的噪声的影响的带触摸传感器的显示装置。
图I是表示本发明的一个实施方式的带触摸传感器的显示装置的结构的示意图。图2是在本发明的第一实施方式的带触摸传感器的显示装置的结构中，特别表示与驱动电路等的连接关系的示意图。图3是表示向显示面板的对置电极施加的共用电压(COM电压)的时间变化的一例的图。图4A是在触摸传感器部的透明导电膜中，仅提取用于检测X方向上的触摸位置的透明导电膜来表示其结构例的示意图。图4B是在触摸传感器部的透明导电膜中，仅提取用于检测Y方向上的触摸位置的透明导电膜来表示其结构例的示意图。图4C是表示触摸传感器部的透明导电膜的整体结构的示意图。图5是表示触摸传感器用电路的内部结构的电路图。图6是表示触摸传感器用电路的动作的一例的流程图。图7是表示第一实施方式的触摸传感器用电路的共用电压、水平同步信号与扫描动作的关系的时序图。图8是表示第一实施方式的变形例的触摸传感器用电路的共用电压、水平同步信号与扫描动作的关系的时序图。图9是表示第二实施方式的触摸传感器用电路的动作的变形例的流程图。图10是表示第二实施方式的触摸传感器用电路的共用电压、水平同步信号与扫描动作的关系的时序图。图11是表示第二实施方式的变形例的触摸传感器用电路的共用电压、水平同步信号与扫描动作的关系的时序图。图12是表示2线反转驱动的情况的触摸传感器用电路的共用电压、水平同步信号与扫描动作的关系的时序图。
具体实施例方式本发明的一个实施方式的带触摸传感器的显示装置，包括显示面板，其具有具备多个像素电极的有源矩阵基板、显示介质层和具备与上述多个像素电极相对的对置电极的对置基板；显示面板驱动电路，其向上述多个像素电极供给显示信号电压，并且向上述对置电极供给伴随极性的周期性反转的共用电压；触摸传感器部，其配置在上述显示面板的对置基板侧的表面，具有多个在与接触体接触时电特性发生变化的传感器电极；传感器输出读取电路，其与上述传感器电极的各个传感器电极依次连接，将与所连接的传感器电极的电特性相应的信号电压作为传感器数据输出；传感器控制电路，其向上述传感器输出读取电路供给控制信号；和坐标运算电路，其基于从上述传感器输出读取电路输出的信号电压，检测上述触摸传感器部中上述接触体接触的位置，其中上述传感器控制电路将扫描动作分割为多次进行，使得该扫描动作不与上述共用电压的极性反转时重叠，该扫描动作使用于上述坐标运算电路进行位置检测的I个画面的传感器数据从上述传感器输出读取电路输出，上述坐标运算电路包括传感器输出合成电路，其对由被分割为上述多次的扫描动作得到的传感器数据进行合成，生成I个画面的传感器数据；和坐标位置检测电路，其基于 由上述传感器输出合成电路生成的I个画面的传感器数据，检测上述触摸传感器部中上述接触体接触的位置。像这样，将扫描动作分割为多次进行，使得该扫描动作不与上述共用电压的极性反转时重叠，该扫描动作使I个画面的传感器数据从上述传感器输出读取电路输出，由此在扫描动作中不产生共用电压的极性反转。由此，不使用选通信号生成电路和已降噪电流信号生成电路等特别的电路就能够避免由显示装置的共用电压的极性反转引起的噪声对传感器数据的影响。本实施方式的带触摸传感器的显示装置能够构成为上述传感器控制电路将向上述触摸传感器部的所有传感器电极依次连接该传感器输出读取电路的动作分割为上述多次进行。或者，也可以构成为上述传感器控制电路将在上述共用电压的I周期期间内向上述触摸传感器部的所有传感器电极依次连接该传感器输出读取电路的动作反复进行上述多次，上述传感器输出合成电路，通过将经过上述多次从上述传感器输出读取电路得到的传感器数据相加，生成上述I个画面的传感器数据。另外，本实施方式的带触摸传感器的显示装置优选构成为上述传感器电极包含在上述触摸传感器部中在坐标的第一轴方向上排列多个的第一传感器电极组；和在上述触摸传感器部中在坐标的第二轴方向上排列多个的第二传感器电极组，上述坐标运算电路，基于上述传感器输出读取电路与属于上述第一传感器电极组的传感器电极连接时输出的信号电压，决定上述接触体接触的位置的第一轴方向的坐标，基于上述传感器输出读取电路与属于上述第二传感器电极组的传感器电极连接时输出的信号电压，决定上述接触体接触的位置的第二轴方向的坐标。另外，本实施方式的带触摸传感器的显示装置可以构成为上述共用电压的极性每I水平期间反转，也可以构成为上述共用电压的极性每2水平期间反转。[实施方式]以下，参照附图对本发明的实施方式详细进行说明。图中，对相同或相当部分标注相同附图标记，不重复说明。[第一实施方式]图I和图2是表示本发明的第一实施方式的带触摸传感器的显示装置20的结构的示意图。
如图I和图2所示，带触摸传感器的显示装置20具有有源矩阵型(例如TFT型)的显示面板10、触摸传感器部7、对显示面板10供给各种信号的驱动电路14和触摸传感器用电路16。驱动电路14经由FPC (挠性电路基板)13与源极驱动器12a和栅极驱动器12b连接。源极驱动器12a和栅极驱动器12b既可以作为芯片安装在显示面板10的有源矩阵基板8上，也可以单片地形成在有源矩阵基板8上。驱动电路14经由外部接口(I/F)被输入视频信号、水平同步信号Hs■、垂直同步信号Vsyn。和时钟信号CLK(像素时钟)等·。另外，在视频信号为模拟的情况下，也可以例如在驱动电路14的内部通过PLL电路生成时钟信号CLK。经由驱动电路14向触摸传感器用电路16供给垂直同步信号Vsyn。、水平同步信号Hs·并根据需要供给时钟信号CLK，或者从外部直接向触摸传感器用电路16供给垂直同步信号Vs■、水平同步信号Hsyn。并根据需要供给时钟信号CLK。显示面板10至少具有有源矩阵基板8、对置基板6和配置在这些基板间的显示介质层4。有源矩阵基板8在玻璃基板2上具有包含TFT等开关元件和配线等的TFT阵列层3。另外，有源矩阵基板8具有配置成矩阵状的多个像素电极。显示介质层4例如为液晶层。对置基板6具有彩色滤光片(未图示)和在基板整个面形成的对置电极5。另外，在显示面板10为例如使用液晶作为显示介质层4、利用偏振光控制显示的显示面板的情况下，在显示面板10的至少一个表面设置有偏光板。在图I的结构例中，在有源矩阵基板8的背面侧(与观察者相反的一侧)设置有第一偏光板I (起偏器)。另外，根据偏振的种类，也可以在对置基板6侧设置作为检偏器的第二偏光板(未图示)。另外，在上述说明中，在显示面板10设置有彩色滤光片、第二偏光板，但也可以将彩色滤光片、第二偏光板配置在触摸传感器部7的观察者侧。另外，除此之外，在显示面板10根据需要设置有相位差板、透镜片等各种光学部件。触摸传感器部7配置在显示面板10的前表面(观察者侧)。触摸传感器部7具有包括例如玻璃或透明塑料的触摸传感器基板；和设置在该触摸传感器基板的表面的透明导电膜。透明导电膜利用溅射法等公知的薄膜形成技术被形成为规定的图案，会在后面详细说明。透明导电膜的材料例如为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锡(NESA)或氧化锌等。为了得到耐热性和耐久性良好的透明导电膜，优选用含Mg的靶(target)利用溅射法成膜。但是，透明导电膜的材料和成膜方法，并不特别限定于此处记载的例子，能够使用各种材料和成膜方法。触摸传感器部7可以在显示面板10的表面用粘接剂等无间隙地粘接，也可以设置有间隙(空气层)地安装。此时，可以将触摸传感器部7的透明导电膜配置在显示面板10侦牝也可以相反地将触摸传感器基板配置在显示面板10侦U。另外，触摸传感器部7也可以是不具有上述触摸传感器基板的结构。这种情况的触摸传感器部7，能够通过在显示面板10的观察者侧的外表面直接形成透明导电膜来实现。根据该结构，具有能够使带触摸传感器的显示装置整体的厚度变薄的优点。在触摸传感器部7中，具有触摸传感器基板的情况和不具有触摸传感器基板的情况，都优选在观察者侧的最表面形成保护层。作为保护层例如能够使用Si02、SiNOx等无机薄膜、透明树脂的涂膜、或者PET、TAC等透明树脂膜等。还可以根据需要对触摸传感器部7实施反射防止处理和/或防污处理。在本实施方式中，作为显示面板10使用有源矩阵型(例如TFT型)液晶显示面板。在显示面板10中，向对置基板6的对置电极5供给的共用电压的极性，按每一定周期(例如I水平同步期间)反转。这是为了防止对作为显示介质层4的液晶层施加直流电压，以及为了使对栅极驱动器和源极驱动器要求的耐压降低。图3是表示对显示面板10的对置电极5施加的共用电压(COM电压)的时间变化的一例的图。图3的例子是共用电压的极性(正和负)按每I水平同步期间反转的所谓线反转驱动。但是，本发明并不限定于此，也能够应用共用电压的极性按每2水平同步期间反转的所谓2线反转驱动等。另外，图3例示了共用电压的正极性的电压的绝对值与负极性的电压的绝对值彼此相等的共用电压波形。但是，例如在TFT型液晶面板的情况下，共用电 压的正极性的电压的绝对值，不一定与负极性的电压的绝对值相等。如图3所示，共用电压的极性，与水平同步信号(Hsync)的下降沿(从高电平向低电平切换)同步地从正向负或从负向正反转。在本实施方式中，如图7所示，触摸传感器部7的电极图案的扫描动作，与水平同步信号的下降沿同步地开始。对于该扫描动作，在后面详细说明。另外，像这样向对置电极5供给的共用电压的极性从正向负、或者从负向正切换时，在触摸传感器部7产生感应电压,成为触摸传感器输出的噪声成分。接着，对本实施方式的触摸传感器部7的结构及其驱动动作进一步详细地进行说明。在以下说明中，设触摸传感器部7的长边方向为X方向，与其正交的方向为Y方向。图4A是在触摸传感器部7的透明导电膜中，仅提取用于检测X方向上的触摸位置的透明导电膜来表示其结构例的示意图。图4B是在触摸传感器部7的透明导电膜中，仅提取用于检测Y方向上的触摸位置的透明导电膜来表示其结构例的示意图。图4C是表示触摸传感器部7的透明导电膜的整体结构的示意图。另外，在图4B和图4C中，为了容易将用于检测Y方向上的触摸位置的透明导电膜与X方向的透明导电膜区分，便于说明地对用于检测Y方向上的触摸位置的透明导电膜标注沙地图案进行图示。即，并不是实际的透明电极膜具有这种图案。如图4A和图4B所示，触摸传感器部7在X方向具有m个电极图案7X1、7X2、……、7Xm，在Y方向具有η个电极图案7Y1、7Y2、……、7Υη。另外，在图4Α等中，为了容易说明而简化了图示，实际设置于触摸传感器部7的电极图案的个数(m，η)，根据触摸传感器部7所需的传感器分辨率而决定。本实施方式的触摸传感器部7，由电极图案7Χ1、7Χ2、……、7Xm决定触摸位置的X坐标，由电极图案7YU7Y2、……、7Yn决定触摸位置的Y坐标。因此，在被手指、笔等接触物触摸时，优选以该接触物同时触摸X方向的电极图案7X1、7X2、……、7Xm中的至少一个和Y方向的电极图案7YU7Y2、……、7Yn中的至少一个的程度的密度来配置这些电极图案。如图4Α和图4Β所示，电极图案7X1 7Xm和电极图案7Υ1 7Υη，各自具有被图案化为多个矩形状的导电膜以矩形的顶点彼此相对的方式经由导电性配线串联连接的图案。另外，该导电性配线可以用与导电膜相同的材料形成，也可以用其他导电材料形成。上述导电性配线，如图4C所示，向触摸传感器部7的外部引出，与后面说明的传感器输出读取电路连接。在图4C所示例中，X方向的电极图案7X1、7X2、……、7Xm的矩形部和Y方向的电极图案7Y1、7Y2、……、7Yn的矩形部以彼此不重叠的方式配置。另外，在电极图案7X1、7X2、……、7Xm的导电性配线和电极图案7Y1、7Y2、……、7Yn的导电性配线的交叉部，在这些配线间隔着绝缘膜，使得X方向的导电性配线与Y方向的导电性配线不电连接。但是，触摸传感器部7的导电膜的结构，并不限定于图4C所示例。例如，也可以是X方向的电极图案和Y方向的电极图案彼此重叠的结构。在这种情况下，可以隔着绝缘膜层将X方向的电极图案和Y方向的电极图案形成在不同层。或者，也可以在X方向的电极图案与Y方向的电极图案之间，至少在这些图案重叠的部位隔着绝缘膜。
接着，对触摸传感器用电路16的结构进行说明。图5是表示触摸传感器用电路16的内部结构的电路。如图5所示，触摸传感器用电路16具有传感器输出读取电路21、坐标运算装置22和开关控制装置23 (传感器控制电路)。传感器输出读取电路21输出表示触摸传感器部7的电极图案7Χ1、7Χ2、……、7Xm和电极图案7Y1、7Y2、……、7Yn的电容的信号。坐标运算装置22基于来自传感器输出读取电路21的输出信号值，求取接触体接触到电极图案7X1、7X2、……、7Xm和电极图案7Υ1、7Y2、……、7Yn的位置的坐标。开关控制装置23通过向传感器输出读取电路21的各种开关等供给控制信号，控制传感器输出读取电路21的动作。传感器输出读取电路21具有多路复用器211、补偿电路212、充电电路213和电流-电压转换电路214。多路复用器211将来自触摸传感器部7的电极图案7X1、7X2、……、7Xm和电极图案7Y1、7Y2、……、7Yn的输出，依次逐个有选择地与充电电路213连接。多路复用器211的电极图案的选择，由从开关控制装置23供给的选择信号Smp控制。在本实施方式中，在后面会详细说明，多路复用器211，在连续的两个水平同步期间中的靠前的水平同步期间，选择电极图案7Χ1、7Χ2、……、7Xm，在上述两个水平同步期间中的靠后的水平同步期间，选择电极图案7Y1、7Y2、……、7Yn。充电电路213具有开关元件SW1、SW2。开关元件SWl切换充电电路213的端子Tl与电流-电压转换电路214之间的连接和非连接。开关元件SW2切换端子Tl与接地电压之间的连接和非连接。开关元件SW1、SW2的切换，由从开关控制装置23供给的控制信号Sa、Sb控制。补偿电路212具有电容器Ce和开关元件SW6、SW7。开关元件SW6切换电容器Ce的一个端子与施加电压(VJVkefX2)的电源端子之间的连接和非连接。开关元件SW7切换电容器Ce的一个端子与充电电路213的SWl之间的连接和非连接。电容器Ce的另一个端子保持在接地电位。电容器Ce的电容设定为与在触摸传感器部7的电极图案与充电电路213的端子Tl之间形成的寄生电容Ca相同的电容。补偿电路212为了补偿流过寄生电容Ca的电流i3，将相同大小的电流i3经由开关元件SWl向触摸传感器部7侧供给。电流-电压转换电路214具有电容器Cl、差动放大器OPl和开关元件SW3、SM、SW5。电容器Cl作为用于蓄积电荷的电荷蓄积部起作用。电容器Cl的一个端子与差动放大器OPl的两个输入端中的一个连接。差动放大器OPl的另一个输入端,与施加电压Vkef的电源端子VSl连接。电容器Cl的另一个端子与差动放大器OPl的输出端连接。
开关元件SW3切换与差动放大器OPl的输入端连接的一侧的电容器Cl的端子、与施加电压Vkef的电源端子VSl之间的连接和非连接。开关元件SW4切换电容器Cl的两个端子之间的连接和非连接。开关元件SW3、SW4的切换，由从开关控制装置23供给的控制信号Sc控制。开关元件SW5切换差动放大器OPl的输出端与坐标运算装置22之间的连接和非连接。开关元件SW5的切换由从开关控制装置23供给的控制信号Sd控制。
坐标运算装置22具有传感器输出合成电路221和接触位置检测电路222 (坐标位置检测电路)。传感器输出合成电路221，在后面会详述，对由传感器输出读取电路21通过多次扫描分别部分地得到的传感器输出进行合成，作为用于检测坐标位置的I个画面的传感器数据，向接触位置检测电路222供给。另外，此处的“I个画面的传感器数据”，是从触摸传感器部7的电极图案7X1、7X2、……、7Xm和电极图案7Y1、7Y2、……、7Yn的各个读取的(m+n)个电容值。接触位置检测电路222，基于由传感器输出合成电路221生成的传感器数据，计算笔、手指等触摸的位置的坐标。以下，说明利用触摸传感器用电路16进行的坐标位置检测动作。首先，开关控制装置23使开关元件SW2、Sff3, SW4和SW6成为导通(ON)状态，并且使开关元件swi、SW5和SW7为断开(OFF)状态。在该状态下，将端子Tl的电压设定为V。(接地电压)，将电容器Ce的两端子间的电位差设定为L+2V-。另外，电容器Cl的两端子设定为相同电压VKEF。此时，电容器Cl的两端子间的电位差为0V。接着，开关控制装置23使开关元件SWl、SW5和SW7成为导通状态，并且使开关元件SW2、Sff3, SW4和SW6成为断开状态。在该状态下，电容器Cl与触摸传感器部7的电极图案中由多路复用器211选择出的电极图案连接。此时，如果手指、笔等接触体接触电极图案，则在该接触体流过电流，蓄积于电容器Cl的电荷量发生变化。此时，流过寄生电容Ca的电流i3，由从电容器Ce流过来的相同大小的电流i3补偿。差动放大器0P1，输出与蓄积于电容器Cl的电荷量相应的电压信号。由此，根据接触体是否接触触摸传感器部7的电极图案、以及接触体的介电常数等的不同，从电流-电压转换电路214的端子T3输出彼此不同的电压的信号。因此，坐标运算装置22，按照来自电流-电压转换电路214的端子T3的输出信号，能够检测接触体是否接触触摸传感器部7的电极图案。例如，预先测量并存储触摸传感器部7的电极图案未与任何接触物接触(未被接触)的情况下的来自电流-电压转换电路214的端子T3的输出信号的值，通过将该值与输出信号的值进行比较，能够检测有无接触。坐标运算装置22具有存储来自电流-电压转换电路214的端子T3的输出信号的值的存储器(未图示)。如上所述，多路复用器211在整个2水平同步期间，依次选择X方向的电极图案7X1、7X2、……、7Xm和Y方向的电极图案7Y1、7Y2、……、7Yn的合计(m+n)个电极图案。即，在此，在2水平同步期间，完成电极图案的全部扫描。换言之，I传感器周期为2水平同步期间。由此，在I传感器周期，得到(m+n)个信号值作为来自电流-电压转换电路214的端子T3的输出信号。坐标运算装置22基于这(m+n)个信号值，检测接触体的接触位置。例如，在判断为X方向的电极图案7X1、7X2、……、7Xm中的电极图案7X1被接触、且判断为Y方向的电极图案7Y1被接触的情况下，能够判断手指、笔等接触到X方向电极图案7X1与Y方向的电极图案7Y1的交叉点附近。另外，I传感器周期中检测出的接触点的个数不限定于I个。接着，说明本实施方式的带触摸传感器的显示装置20的显示面板10的驱动动作和触摸传感器部7的驱动动作。图6是表示触摸传感器用电路16的动作的一例的流程图。如图6所示，通过使电源导通，触摸传感器用电路16的动作开始。首先，设定各种初始值(步骤Si)。
接着,在传感器输出读取电路21中，按照来自开关控制装置23的控制信号Smp,多路复用器211依次选择X方向的电极图案7X1、7X2、……、7Xm。由此，通过将这些电极图案与充电电路213依次连接，得到与各电极图案的电容相应的m个输出信号值(步骤S2)。将步骤S2中得到的m个输出信号值，存储于坐标运算装置22的内部或外部的存储器(未图示)。另外，开关控制装置23，如图7所示，与水平同步信号HSYNC的一个脉冲51的下降沿(从高电平向低电平的切换)同步地，开始多路复用器211的电极图案7X1的选择。另外，来自电极图案7X1、7X2、……、7Xm的电容的读取，如图7所示，在I水平同步期间内完成。接着，多路复用器211根据来自开关控制装置23的控制信号Smp，与水平同步信号Hsync中脉冲51的下一个脉冲52的下降沿同步地，开始Y方向的电极图案7Y1、7Y2、……、7Yn的依次选择。由此，通过将这些电极图案与充电电路213依次连接，得到与各电极图案的电容相应的η个输出信号值(步骤S3)。将步骤S3中得到的η个输出信号值，存储于坐标运算装置22的内部或外部的存储器(未图示)。另外，来自电极图案7Υ1、7Υ2、……、7Υη的电容的读取，如图7所示，也在I水平同步期间内完成。通过以上的步骤S2和S3的处理，上述存储器中存储有步骤S2的扫描中得到的m个输出信号值和步骤S3的扫描中得到的η个输出信号值。接着，在坐标运算装置22中，传感器输出合成电路221从上述存储器依次读取步骤S2的扫描中得到的m个输出信号值和步骤S3的扫描中得到的η个输出信号值，作为I个画面的传感器数据供给至接触位置检测电路222 (步骤S4)。接着，在坐标运算装置22中，接触位置检测电路222通过将步骤S6中从传感器输出合成电路221供给的信号值与规定的阈值作比较，求得接触体接触的位置的坐标(步骤S5)。在此，上述规定的阈值，是指例如根据需要对电极图案未与任何接触物接触时的传感器输出读取电路21的输出信号值附加裕度后的值。以后反复进行步骤S2 S5的处理。通过上述处理，触摸传感器用电路16如图7所示，将水平同步信号Hsync的2周期(2水平同步期间)作为I传感器周期，在上述2水平同步期间中的靠前的水平同步期间，从电极图案7Χ1、7Χ2、……、7Xm取得输出信号值。另外，触摸传感器用电路16，在上述2水平同步期间中的靠后的水平同步期间，从电极图案7Y1、7Y2、……7Yn取得输出信号值。即，在该2水平同步期间之间切换共用电压(COM电压)的极性的时刻，不进行来自电极图案的电容读取。因此，根据本实施方式，能够得到不含有由共用电压的极性反转引起的噪声的、S/N比高的传感器输出。另外，在上述说明中，在构成I传感器周期的2水平同步期间中的靠前的水平同步期间，从电极图案7X1、7X2、……、7Xm取得输出信号值，在构成I传感器周期的2水平同步期间中的靠后的水平同步期间，从电极图案7Y1、7Y2、……7Yn取得输出信号值。但是，也可以相反地，在2水平同步期间中的靠前的水平同步期间，从电极图案7Υ1、7Υ2、……7Υη取得输出信号值，在2水平同步期间中的靠后的水平同步期间，从电极图案7X1、7X2……7Xm取得输出信号值。另外，在上述说明中，在构成I传感器周期的2水平同步期间中的靠前的水平同步期间，从X方向的电极图案(Π1个)取得输出信号值，在构成I传感器周期的2水平同步期间中的靠后的水平同步期间，从Y方向的电极图案(η个)取得输出信号值。但是，2水平同步期间的各个水平同步期间中读取输出信号值的电极图案的个数，只要2水平同步期间的合计为(m+n)个即可，并不限定于本例。另外，在上述说明中，在2水平同步期间从合计(m+n)个电极图案取得输出信号值。但是，也可以分割为3以上的水平同步期间，取得来自电极图案的输出信号值。
另外，在图7的例子中，将2水平同步期间作为I传感器周期，反复进行来自电极图案的输出信号值的读取。即，在图7的例子中，将基于I传感器周期中读取的输出信号值的坐标运算，与该传感器周期或下一个传感器周期并行进行。但是，也可以如图8所示，将基于I传感器周期中读取的输出信号值的坐标运算，在下一个水平同步期间内进行。在图8的例子中，进行来自电极图案的输出信号值的读取的两个水平同步期间pi、p2，与不进行来自电极图案的读取地进行坐标运算的水平同步期间P3，交替地存在。[第二实施方式]以下，参照附图对本发明的第二实施方式的带触摸传感器的显示装置进行说明。另外，对具有与第一实施方式相同功能的结构，标注相同的参照附图标记，省略其详细说明。第二实施方式的带触摸传感器的显示装置的结构，与第一实施方式的带触摸传感器的显示装置20相同。但是，第二实施方式的带触摸传感器的显示装置中，触摸传感器用电路16的动作与第一实施方式不同。如上所述，在第一实施方式中，在构成I传感器周期的2水平同步期间中的第一个水平同步期间从m个电极图案读取信号值，在第二个水平同步期间从η个电极图案读取信号值。与之相对地，在第二实施方式中，在每I水平同步期间从(m+n)个电极图案读取信号值，通过将2水平期间的信号值相加，得到I个画面的传感器数据。即，在第一实施方式和第二实施方式中，当使水平同步期间的长度相等时，在第二实施方式中，多路复用器211的工作频率比第一实施方式高，在I次扫描中读取的电容比第一实施方式小。像这样当一次扫描读取的电容小时，传感器输出的动态量程变窄，所以通过将2次扫描得到的电容相加，得到动态量程宽的传感器输出。图9是表示本实施方式的触摸传感器用电路16的动作的流程图。如图9所示，通过使电源导通，触摸传感器用电路16的动作开始。首先，设定各种初始值(步骤Sll)。接着，多路复用器211根据来自开关控制装置23的控制信号Smp，依次选择X方向的电极图案7X1、7X2、……、7Xm。由此，得到与这些电极图案的电容相应的m个输出信号值(步骤S12)。在此，将这些输出信号值称为D1X1、D1X2、……、DlXm。这些输出信号值作为第一次扫描中得到的X方向的输出信号值，被存储于坐标运算装置22的内部或外部的存储器(未图示)。另外，在本实施方式中，开关控制装置23，如图10所示，也与水平同步信号Hsync的脉冲51的下降沿同步地，开始由多路复用器211选择电极图案。多路复用器211接着根据来自开关控制装置23的控制信号Smp，依次选择Y方向的电极图案7Y1、7Y2、……、7Υη。由此，得到与这些电极图案的电容相应的η个输出信号值(步骤S13)。在此，将这些输出信号值称为D1Y1、D1Y2、……、DlYn。这些输出信号值作为第一次扫描中得到的Y方向的输出信号值，被存储于坐标运算装置22的内部或外部的存储器(未图示)。另外，步骤S12和步骤S13的处理，在相同的水平同步期间内进行。接着，多路复用器211根据来自开关控制装置23的控制信号Smp，再次依次选择X方向的电极图案7XI、7X2、……、7Xm。由此，得到与这些电极图案的电容相应的m个输出信号值(步骤S14)。在此，将这些输出信号值称为D2X1、D2X2、……、D2Xm。这些输出信号值作为第二次扫描中得到的X方向的数据，被存储于坐标运算装置22的内部或外部的存储器(未图示)。另外，在该第二次扫描中，开关控制装置23，如图10所示，与作为步骤S12的扫描开始的触发(trigger)的脉冲51的下一个脉冲52的下降沿同步地，开始由多路复用器211选择电极图案。多路复用器211接着根据来自开关控制装置23的控制信号Smp，依次选择Y方向 的电极图案7Y1、7Y2、……、7Yn。由此，得到与这些电极图案的电容相应的η个输出信号值(步骤S15)。在此，将这些输出信号值称为D2Y1、D2Y2、……、D2Yn。这些输出信号值作为第二次扫描中得到的Y方向的数据，被存储于坐标运算装置22的内部或外部的存储器(未图示)。另外，步骤S14和步骤S15的处理，在相同的水平同步期间进行。通过以上的步骤S12 S15的处理，上述存储器中存储有第一次扫描中得到的(m+n)个输出信号值和第二次扫描中得到的(m+n)个输出信号值。接着，坐标运算装置22的传感器输出合成电路221，参照上述存储器，将第一次扫描中得到的X方向的数据与第二次扫描中得到的X方向的数据相加。另外，传感器输出合成电路221将第一次扫描中得到的Y方向的数据与第二次扫描中得到的Y方向的数据相加(步骤S16)。S卩，在步骤S16中，传感器输出合成电路221，设i为从I至m的整数，将由DlXi与D2Xi相加而得的值作为电极图案7Xi的输出信号值输出。另外，传感器输出合成电路221，设j为从I至η的整数，将由DlYj与D2Yj相加而得的值作为电极图案7Yj的输出信号值输出。由此,对于各电极图案，能够得到与第一次扫描时的电容和第二次扫描时的电容之和相当的信号值。由此，例如如果与一次扫描时的电容对应的输出信号值相当于8比特的数据，则在传感器输出合成电路221中，通过将第一次扫描时的电容与第二次扫描时的电容相加，能够得到具有相当于16比特的宽的动态量程的输出信号值。接着，坐标运算装置22的接触位置检测电路222通过将步骤S16中求得的输出信号值与规定的阈值作比较，求得接触体接触的位置的坐标(步骤S17)。在此，上述规定的阈值，例如是根据需要对电极图案未与任何接触物接触时的传感器输出读取电路21的输出信号值附加裕度而得的值。以后，反复进行步骤S12 S17的处理。如上所述，在本实施方式中，在切换共用电压(COM电压)的极性的时刻，不进行来自电极图案的电容读取。因此，根据本实施方式，也能够得到不含有由共用电压的极性反转引起的噪声的、S/N比高的传感器输出。另外，在上述说明中，传感器输出合成电路221通过将2水平同步期间的输出信号值相加，生成I个画面的传感器数据。但是，也可以通过将3以上的水平同步期间的输出信号值相加，取得来自电极图案的输出信号值。另外，在图10的例子中，将2水平同步期间作为I传感器周期，反复进行来自电极图案的输出信号值的读取。即，在图10的例子中，将基于I传感器周期中读取的输出信号值的坐标运算，与同一传感器周期或下一个传感器周期并行进行。但是，也可以如图11所示，将基于I传感器周期中读取的输出信号值的坐标运算，在下一个水平同步期间内进行。即，在图11的例子中，分别进行来自(m+n)个电极图案的输出信号值的读取的两个水平同步期间pi、p2，与不进行来自电极图案的读取地进行坐标运算的水平同步期间p3，交替地存在。以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述的实施方式只不过是用于实施本发明的示例。因此，本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内，能够对上述各实施方式进行适当变形来实施。例如，在上述说明中，例示了利用手指、笔等接触时电极图案的电容发生变化的情况，来检测接触位置的结构。但是，触摸传感器部的结构，并不限定于这种静电电容耦合方式，能够应用其他任意的方式。另外，并不限定于接触式的传感器，电或光学地检测手指、笔等接近的情况的传感器，也能够适用本发明。另外，在上述说明中，例示了用一个多路复用器在I传感器周期中依次选择电极图案7X1、7X2、……、7Xm和电极图案7Y1、7Y2、……、7Yn的结构。即，在上述说明中，例示了触摸传感器用电路16具有一个传感器输出读取电路21的结构。但是，也可以是对电极图案7X1、7X2、……、7Xm和电极图案7Υ1、7Υ2、……、7Yn的各个，逐个设置有传感器输出读取电路21的结构。根据该结构，能够同时并行地扫描电极图案7Χ1、7Χ2、……、7Xm和电极图案7Y1、7Y2、……、7Yn。在这种结构的情况下，也由2个以上的水平同步期间构成I传感器周期，像上述第一实施方式或第二实施方式那样，在切换共用电压的极性的时刻，不从电极图案读取电容，由此能够得到不含有由共用电压的极性反转引起的噪声的传感器输出。另外，在上述各实施方式中，示出了按每I水平同步期间切换共用电压的极性的例子，但如图12所示，按每2水平同步期间切换共用电压的极性的所谓2线反转驱动的结构，也能够实施本发明。这种的情况下，也在切换共用电压的极性的时刻，不进行来自电极图案的电容读取，由此能够得到不含有由共用电压的极性反转引起的噪声的传感器输出。产业上的利用可能性本发明，作为带触摸传感器的显示装置，能够在产业上利用。
权利要求
1.一种带触摸传感器的显示装置，其特征在于，包括 显示面板，其具有具备多个像素电极的有源矩阵基板、显示介质层和具备与所述多个像素电极相对的对置电极的对置基板； 显示面板驱动电路，其向所述多个像素电极供给显示信号电压，并且向所述对置电极供给伴随极性的周期性反转的共用电压； 触摸传感器部，其配置在所述显示面板的对置基板侧的表面，具有多个在与接触体接触时电特性发生变化的传感器电极； 传感器输出读取电路，其与所述传感器电极的各个传感器电极依次连接，将与所连接的传感器电极的电特性相应的信号电压作为传感器数据输出； 传感器控制电路，其向所述传感器输出读取电路供给控制信号；和坐标运算电路，其基于从所述传感器输出读取电路输出的信号电压，检测所述触摸传感器部中所述接触体接触的位置，其中 所述传感器控制电路将扫描动作分割为多次进行，使得该扫描动作不与所述共用电压的极性反转时重叠，该扫描动作使用于所述坐标运算电路进行位置检测的I个画面的传感器数据从所述传感器输出读取电路输出， 所述坐标运算电路包括 传感器输出合成电路，其对由被分割为所述多次的扫描动作得到的传感器数据进行合成，生成I个画面的传感器数据；和 坐标位置检测电路，其基于由所述传感器输出合成电路生成的I个画面的传感器数据，检测所述触摸传感器部中所述接触体接触的位置。
2.如权利要求I所述的带触摸传感器的显示装置，其特征在于 所述传感器控制电路将向所述触摸传感器部的所有传感器电极依次连接该传感器输出读取电路的动作分割为所述多次进行。
3.如权利要求I所述的带触摸传感器的显示装置，其特征在于 所述传感器控制电路将在所述共用电压的I周期期间内向所述触摸传感器部的所有传感器电极依次连接该传感器输出读取电路的动作反复进行所述多次， 所述传感器输出合成电路，通过将经过所述多次从所述传感器输出读取电路得到的传感器数据相加，生成所述I个画面的传感器数据。
4.如权利要求I至3中任一项所述的带触摸传感器的显示装置，其特征在于 所述传感器电极包含在所述触摸传感器部中在坐标的第一轴方向上排列多个的第一传感器电极组；和在所述触摸传感器部中在坐标的第二轴方向上排列多个的第二传感器电极组， 所述坐标运算电路，基于所述传感器输出读取电路与属于所述第一传感器电极组的传感器电极连接时输出的信号电压，决定所述接触体接触的位置的第一轴方向的坐标，基于所述传感器输出读取电路与属于所述第二传感器电极组的传感器电极连接时输出的信号电压，决定所述接触体接触的位置的第二轴方向的坐标。
5.如权利要求I至4中任一项所述的带触摸传感器的显示装置，其特征在于 所述共用电压的极性按每I水平期间反转。
6.如权利要求I至4中任一项所述的带触摸传感器的显示装置，其特征在于所述共用电压的极性按每2水平 期间反转。
全文摘要
本发明提供一种不使用特别的电路就能够避免由显示装置的共用电压的极性反转引起的噪声的影响的带触摸传感器的显示装置。带触摸传感器的显示装置具有传感器输出读取电路(21)，其与触摸传感器部(7)的多个传感器电极依次连接，输出与各电极的电特性相应的信号电压；传感器控制电路(23)，其向传感器输出读取电路(21)供给控制信号；坐标运算电路(22)，其基于上述信号电压检测接触位置。传感器控制电路(23)将用于得到1个画面的传感器数据的扫描动作分割为多次。坐标运算电路(22)包括传感器输出合成电路(221)，其对由被分割为多次的扫描动作得到的传感器数据进行合成，生成1个画面的传感器数据；和坐标位置检测电路(222)，其根据1个画面的传感器数据检测上述接触体接触的位置。
文档编号G06F3/042GK102859471SQ20118001745
公开日2013年1月2日 申请日期2011年3月24日 优先权日2010年4月1日
发明者西村智彦, 宫泽仁 申请人:夏普株式会社