液晶显示装置制造方法
【专利摘要】在内置了触摸面板功能的液晶显示装置中，在待机模式时，防止对液晶显示面板的液晶层施加直流电压而在液晶层产生烧结。具有配置为矩阵状的多个像素的液晶显示装置具备液晶显示面板，该液晶显示面板具有第1基板、第2基板和夹持于所述第1基板与所述第2基板之间的液晶。所述第2基板具有触摸面板的检测电极。所述各像素具有像素电极和对置电极。所述对置电极被分割为多个区块，所述被分割的各区块的对置电极设为相对于连续的多个显示行的各像素共用，所述被分割的各区块的对置电极兼用作所述触摸面板的扫描电极。所述液晶显示装置具有在低功耗的待机模式时仅使用所述多个检测电极来检测有无触摸的机构。
【专利说明】液晶显示装置【技术领域】
[0001]本发明涉及液晶显示装置，特别涉及应用于内置了触摸面板的内嵌(1= 0611)方式的液晶显示装置有效的技术。
【背景技术】
[0002]具备通过使用者使用手指或笔等在显示画面上进行触摸操作(接触按压操作、以下简称作触摸)而输入信息的装置(以下也称作接触式传感器或触摸面板)的显示装置，被用于PDA、便携终端等移动办公用电子设备、各种家电制品、现金自动存储机(八111:0111211:6(1Teller Machine等。
[0003]作为这样的触摸面板，公知有对被触摸的部分的电容变化进行检测的静电电容方式。 [0004]作为该静电电容方式触摸面板，公知有将触摸面板功能内置于液晶显示面板的、所谓内嵌方式的液晶显示装置(例如日本特开2009 — 258182号公报
[0005]在内嵌方式的液晶显示装置中，将形成于构成液晶显示面板的第1基板(所谓丁?丁基板)上的对置电极(也称作公共电极)分割作为触摸面板的扫描电极而使用。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2009 — 258182号公报
【发明内容】
[0009]在以往的使用外嵌方式触摸面板的液晶显示装置中，通过断开液晶显示面板的显示动作，使触摸面板为粗测模式，来实现低功耗的待机模式。在待机模式时，若进行触摸、敲击，则检测信息被从触摸面板控制X发送到主控制器，主控制器转移到通常显示、通常检测模式。
[0010]在内置了触摸面板功能的内嵌方式的液晶显示装置中，同样要求低功耗的待机模式，但在将对置电极兼用为触摸面板的扫描电极(?)的内嵌方式的液晶显示装置中，在使液晶显示面板的显示动作停止的状态下进行扫描电极(?)的扫描时，存在对液晶显示面板的液晶层施加直流电压而在液晶层上产生烧结这样的问题。
[0011]本发明是为了解决上述以往技术的问题点而做成的，本发明的目的在于提供能防止内置了触摸面板功能的液晶显示装置在待机模式时对液晶显示面板的液晶层施加直流电压而液晶层上产生烧结的技术。
[0012]本发明的上述以及其他目的和新的特征通过本说明书的记述及附图能明确。
[0013]若简单地说明在本申请中公开的发明中的代表性的内容，如下所述。
[0014](1) 一种液晶显示装置，其具有配置成矩阵状的多个像素，该液晶显示装置具备液晶显示面板，该液晶显示面板具有第1基板、第2基板和夹持于所述第1基板与所述第2基板之间的液晶，所述第2基板具有触摸面板的检测电极，所述各像素具有像素电极和对置电极，所述对置电极被分割为多个区块，所述被分割的各区块的对置电极设为相对于连续的多个显示行的各像素共用，所述被分割的各区块的对置电极兼用作所述触摸面板的扫描电极，该液晶显示装置具有在低功耗的待机模式时，仅使用所述多个检测电极来检测有无触摸的机构。
[0015](2)—种液晶显示装置，其具有配置成矩阵状的多个像素，该液晶显示装置具备液晶显示面板，该液晶显示面板具有第1基板、第2基板和夹持于所述第1基板与所述第2基板之间的液晶，所述第2基板具有触摸面板的检测电极，所述各像素具有像素电极和对置电极，所述对置电极被分割为多个区块，所述被分割的各区块的对置电极设为相对于连续的多个显示行的各像素共用，所述被分割的各区块的对置电极兼用作所述触摸面板的扫描电极，向所述被分割的各区块的对置电极供给对置电压和触摸面板扫描电压，该液晶显示装置具有下述电路:在低功耗的待机模式时，使所述多个检测电极中的每隔一个检测电极的检测电极作为临时扫描电极发挥功能，向作为所述临时扫描电极发挥功能的各检测电极供给所述触摸面板扫描电压的机构；在低功耗的待机模式时，基于利用作为所述临时扫描电极发挥功能的检测电极以外的检测电极检测到的检测电压来检测有无触摸的机构。
[0016](3)以(2)为基础，该液晶显示装置具有向所述被分割的各区块的对置电极供给所述对置电压和所述触摸面板扫描电压的驱动电路，在低功耗的待机模式时，所述驱动电路向作为所述临时扫描电极发挥功能的各检测电极供给所述触摸面板扫描电压。
[0017](4)以(2)为基础，该液晶显示装置具有针对作为所述临时扫描电极发挥功能的多个检测电极的每个检测电极设置、分别与作为所述临时扫描电极发挥功能的各检测电极相连接的多个第1开关电路，在低功耗的待机模式时，依次接通所述多个第1开关电路，向作为所述临时扫描电极发挥功能的检测电极供给所述触摸面板扫描电压。
[0018](5)以(2)为基础，该液晶显示装置具有针对所述多个检测电极的每个检测电极设置、与所述各检测电极相连接的多个积分电路，与作为所述临时扫描电极发挥功能的多个检测电极相连接的所述积分电路通过第2开关电路与作为所述临时扫描电极发挥功能的多个检测电极相连接，在低功耗的待机模式时，断开所述第2开关电路，且断开与作为所述临时扫描电极发挥功能的多个检测电极相连接的所述积分电路。
[0019]发明效果
[0020]简单地说明由在本申请中公开的发明中代表性的内容获得的效果，如下所述。
[0021]根据本发明的内置了触摸面板功能的液晶显示装置，能防止在待机模式时对液晶显示面板的液晶层施加直流电压而在液晶层产生烧结。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是表示在液晶显示面板的内部内置了触摸面板的内嵌方式的液晶显示装置的概略结构的分解立体图。
[0023]图2是用于说明图1所示的液晶显示装置的、对置电极和检测电极的图。
[0024]图3是放大表示图1所示的液晶显示装置的显示部的剖面的一部分的概略剖视图。
[0025]图4是表示成为本发明的前提的内嵌方式的液晶显示装置的、触摸面板的整体概略结构的区块图。[0026]图5是用于说明成为本发明的前提的内嵌方式的液晶显示装置的、触摸面板的检测原理的图。
[0027]图6是成为本发明的前提的内嵌方式的液晶显示装置的、触摸面板的触摸检测动作的时序图。
[0028]图7是表示图4所示的检测电路的更具体的电路结构的电路图。
[0029]图8是用于说明图7所示的电路的动作的时间图。
[0030]图9是用于说明内嵌方式的液晶显示装置的、触摸面板检测时和像素写入时的定时的图。
[0031]图10是用于说明对本发明的实施例的低功耗的待机模式时的有无触摸进行检测的处理的图。
[0032]附图标记说明
[0033]2第1基板；3第2基板；4液晶组成物；5液晶驱动X ； 10积分电路；11取样保持电路；12仙转换器；13存储器(狀1):21对置电极；22对置电极信号线；25驱动电路用输入端子；31检测电极；33虚设电极；36检测电极用端子；40前窗(或保护膜)；53连接用挠性布线基板；1011X0驱动器；102定序器；103触摸面板扫描电压生成电路；106译码电路；107触摸面板；108检测电路；200像素部；502手指…--0主挠性布线基板；巧触摸面板的扫描电极X待机模式时作为扫描电极发挥功能的检测电极；取触摸面板的检测电极。
【具体实施方式】
[0034]以下，参照附图详细地说明本发明的实施例。
[0035]需要说明的是，在用于说明实施例的所有图中，对具有相同功能的部件标注同一符号，并省略其重复的说明。另外，以下的实施例并不是用于限定本发明的权利要求的解释。
[0036]图1是表示在液晶显示面板的内部内置了触摸面板的内嵌方式的液晶显示装置的概略结构的分解立体图。
[0037]在图1中，附图标记2是第1基板(以下称作丁？1基板)，附图标记3是第2基板(以下称作V基板)，附图标记21是对置电极(也称作公共电极)，附图标记5是液晶驱动II附图标记班是主挠性布线基板，附图标记40是前窗，附图标记53是连接用挠性布线基板。
[0038]在图1所示的液晶显示装置中，将V基板3上的背面侧透明导电膜(⑶)分割为带状的图案而构成为触摸面板的检测电极31，将形成于基板2内部的对置电极21分割为带状的图案、即分割为多个区块而兼用为触摸面板的扫描电极，从而来削减在通常的触摸面板中使用的触摸面板基板。另外，在图1所示的液晶显示装置中，触摸面板驱动用的电路设于液晶驱动X (5)的内部。
[0039]接着，使用图2说明图1所示的液晶显示装置的对置电极21和检测电极31。
[0040]如前所述，对置电极21设于TFT基板2上，多根(例如32根左右)对置电极21在两端共通地连接，并与对置电极信号线22相连接。
[0041]在图2所示的液晶显示装置中，带状的对置电极21兼用作扫描电极(巧)，另外，检测电极31构成检测电极(取)。
[0042]因此，在对置电极信号中包含图像显示所用的对置电压和用于检测触摸位置的触摸面板扫描电压。当对对置电极21施加触摸面板扫描电压时,在与对置电极21具有一定间隔地配置、构成电容的检测电极31产生检测信号。该检测信号经由检测电极用端子36提取到外部。
[0043]需要说明的是，在检测电极31的两侧形成有虚设电极33。检测电极31在一个端部形成朝向虚设电极33侧扩宽的I字状的检测电极用端子36。另外，在基板2上，除了对置电极信号线22以外，还形成有驱动电路用输入端子25这样的各种布线、端子等。
[0044]将图1所示的液晶显示装置的、显示部的剖面的一部分放大了的概略剖视图示于图3中。
[0045]如图3所示，在基板2上设有像素部200，对置电极21作为像素的一部分用于图像显示。另外，在基板2与V基板3之间夹持有液晶组成物4。设于V基板3的检测电极31和设于基板的对置电极21形成电容，当对对置电极21施加驱动信号时，检测电极31的电压发生变化。
[0046]此时，如图3所示，手指502等导电体经由前窗40接近或接触时，与不接近、不接触的情况相比，电容产生变化而使得在检测电极31产生的电压发生变化。
[0047]这样，通过检测在形成于液晶显示面板的对置电极21与检测电极31之间产生的电容的变化，能使液晶显示面板具备触摸面板的功能。
[0048]图4是表示成为本发明的前提的内嵌方式的液晶显示装置的、触摸面板的整体概略结构的区块图。
[0049]在图4中，附图标记101是1X0驱动器，附图标记102是定序器，附图标记103是触摸面板扫描电压生成电路，附图标记106是译码电路，附图标记107是触摸面板，附图标记108是检测电路。
[0050]在触摸面板107上形成有用于检测用户的触摸的传感器端子即电极图案〔1x1~1x5的扫描电极、1^x1~取5的检测电极成为本发明的前提的内嵌方式的液晶显示装置在液晶显示面板内置有触摸面板功能，因此，图2所示的带状的对置电极21兼用作扫描电极(IX )，另外，检测电极31构成检测电极(取)。
[0051]1X0驱动器101向定序器102发送用于在液晶显示面板显示图像的同步信号(垂直同步信号及水平同步信号定序器102通过控制触摸面板扫描电压生成电路103、译码电路106及检测电路108来控制触摸检测动作的定时。
[0052]触摸面板扫描电压生成电路103生成并输出用于驱动扫描电极1x1~1x5的触摸面板扫描电压(…化)。
[0053]译码电路106是基于从定序器102输入的选择信号将触摸面板扫描电压()向扫描电极！'XI~7x5中的1个扫描电极输出的模拟开关(信号分离器
[0054]检测电路108用于检测扫描电极1x1~1x5中被供给触摸面板扫描电压(…化)的1个扫描电极与各检测电极0x1~0x5的交点处的电极间电容(相互电容
[0055]图5是用于说明成为本发明的前提的内嵌方式的液晶显示装置的、触摸面板的检测原理的图。
[0056]图6是成为本发明的前提的内嵌方式的液晶显示装置的、触摸检测动作的时序图。
[0057]定序器102通过控制触摸面板扫描电压生成电路103等与垂直同步信号及水平同步信号(087%)同步地向扫描电极1x1~1x5依次供给触摸面板扫描电压(乂^化)。在此，如图5、图6所示，在各扫描电极供给有多次(在图6中为8次)触摸面板扫描电压(…化)。
[0058]如图6所示，检测电路108累计流到各检测电极取1~取5的电流(在图6中向负方向的累计),记录达到的电压值(八V；！，八乂匕)。
[0059]在手指(导体)触摸扫描电极(?)与检测电极(取)的交点附近的情况下，向手指也流动有电流，因此，累计结果的电压值会发生变化。
[0060]例如，在图6中，在扫描电极(巧丨)与检测电极(取幻的交点附近不存在手指的情况下(图6的嫩所示的无触摸的状态),累计流到检测电极的电流的电压为非触摸电平鶴。
[0061]相对于此，在扫描电极(10与检测电极(取幻的交点附近存在有手指的情况下(图6的他所示的有触摸的状态)，向手指也流动有电流，累计流到检测电极的电流的电压为比非触摸电平(“)高的高电位的电压。利用该变化量(触摸信号)能检测触摸位置。
[0062]图7是表示图4所示的检测电路108的更具体的电路结构的电路图。
[0063]图8是用于说明图7所示的电路的动作的时间图。
[0064]在图7中，附图标记10是积分电路，附图标记11是&取样保持电路，附图标记12是10位的仙转换器，附图标记13是用于存储从仙转换器12输出的数据(以下称作糊数据)的存储器(狀…。
[0065]以下，使用图8说明图7所示的电路的动作。需要说明的是，在图8中，是水平同步信号。
[0066](1)在检测(积分)流到各检测电极(1^1~取!!)的电流之前，接通开关(31),使积分电路10复位，并且接通开关(33),使各检测电极(1^1~1--)复位(图8的八1期间
[0067]设基准电压(乂即？)为价(乂即？=价)，积分电路10的输出预充电为价，各检测电极(1^1~取!!)预充电为4乂。
[0068](2 )接着，断开开关(31)和开关(33 )之后，从扫描电极1x1~中的1个扫描电极输出触摸面板扫描电压(…化)，与此同步地接通开关(32)而进行积分(图8的81期间兄
[0069]由此，以扫描电极1x1~1x111中的1个扫描4交叉电容((?^) 4积分电容⑴爪丁)的路径流动有电流，积分电路10的输出电压…爪!')降低。
[0070]在此，乂爪了= V诎？一 ”比 X ^0x7 丨 01^1)
[0071](3)在积分电路10的积分结束后，断开开关(32),接通开关(33),将各检测电极(尺XI~取!!)预充电为价(图8的八2期间兄
[0072](4)重复(2)的积分电路10的积分动作，积累电压(图8的82，…期间
[0073](5)在积分电路10的积分完成后(图8的811的期间后),接通开关(34),利用取样保持电路11进行采样和保持(图8的的期间),然后，依次接通开关(36),利用仙转换器12进行仙转换，在存储器(狀…13存储与取1~取11的扫描电极相应的数据。
[0074]在仙转换器12为10比特的仙转换器的情况下，狀I数据为0 (积分例)~1023(积分价)的范围内。
[0075](6)交叉电容((?^)为非触摸时?触摸时，因此，如图6的％、％所示，积分电路10的积分输出电压…爪!')的下降产生差异，在此设置阈值，进行触摸检测。:的液晶显示装置中，触摸位置检测动作在不上升或不下降的期间执行。
液晶显示装置中，要求低功耗的待机模式，的内嵌方式的液晶显示装置中，在使液晶显丁X〉的扫描时，存在对液晶显示面板的液晶I。
担例的内嵌方式的液晶显示装置的特征在匕的、背面侧透明导电膜(0))分割为带状的触摸检测处理。
低功耗的待机模式时的有无触摸进行检测
睹的待机模式时，使将背面侧透明导电膜则电极(取)中的每隔一个检测电极的检测丨临时扫描电极(1'’ X〉输出触摸面板扫描电，以501118周期且触摸检测期间(1.731118)执
於则信息被从1X0驱动器101发送到主控制
功耗的待机模式时，仅使用将形成于基图案而构成的触摸面板的检测电极(取)来示动作停止的状态下未进行扫描电极(丁运加有直流电压而在液晶层产生烧结。
I式时，断开与作为临时扫描电极(1'’ X〉发取样保持电路11，因此，在检测电路108消士的功耗。:
【发明者】完成的发明，但本发明不限定于前各种变更。
【权利要求】
1.一种液晶显示装置，其具有配置成矩阵状的多个像素， 该液晶显示装置具备液晶显示面板，该液晶显示面板具有第1基板、第2基板和夹持于所述第1基板与所述第2基板之间的液晶， 所述第2基板具有触摸面板的多个检测电极， 所述各像素具有像素电极和对置电极， 所述对置电极被分割为多个区块， 所述被分割的各区块的对置电极设为相对于连续的多个显示行的各像素共用， 所述被分割的各区块的对置电极兼用作所述触摸面板的扫描电极， 该液晶显示装置具有在低功耗的待机模式时，仅使用所述多个检测电极来检测有无触摸的机构。
2.一种液晶显示装置，其具有配置成矩阵状的多个像素， 该液晶显示装置具备液晶显示面板，该液晶显示面板具有第1基板、第2基板和夹持于所述第1基板与所述第2基板之间的液晶， 所述第2基板具有触摸面板的多个检测电极， 所述各像素具有像素电极和对置电极， 所述对置电极被分割为多个区块， 所述被分割的各区块的对置电极设为相对于连续的多个显示行的各像素共用， 所述被分割的各区块的对置电极兼用作所述触摸面板的扫描电极， 向所述被分割的各区块的对置电极供给对置电压和触摸面板扫描电压， 该液晶显示装置具有下述电路: 在低功耗的待机模式时，使所述多个检测电极中的每隔一个检测电极的检测电极作为临时扫描电极发挥功能，向作为所述临时扫描电极发挥功能的各检测电极供给所述触摸面板扫描电压的电路； 在所述低功耗的待机模式时，基于利用除作为所述临时扫描电极发挥功能的检测电极以外的检测电极检测到的检测电压来检测有无触摸的电路。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中， 该液晶显示装置具有向所述被分割的各区块的对置电极供给所述对置电压和所述触摸面板扫描电压的驱动电路， 在所述低功耗的待机模式时，所述驱动电路向作为所述临时扫描电极发挥功能的各检测电极供给所述触摸面板扫描电压。
4.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中， 该液晶显示装置具有针对作为所述临时扫描电极发挥功能的多个检测电极的每个检测电极设置、分别与作为所述临时扫描电极发挥功能的各检测电极相连接的多个第1开关电路， 在所述低功耗的待机模式时，依次接通所述多个第1开关电路，向作为所述临时扫描电极发挥功能的检测电极供给所述触摸面板扫描电压。
5.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中， 该液晶显示装置具有针对所述多个检测电极的每个检测电极设置、与所述各检测电极相连接的多个积分电路，与作为所述临时扫描电极发挥功能的多个检测电极相连接的所述积分电路，经由第2开关电路与作为所述临时扫描电极发挥功能的多个检测电极相连接， 在所述低功耗的待机模式时，断开所述第2开关电路，且断开与作为所述临时扫描电极发挥功能的多个检测电极相连接的所述积分电路。
6.一种显示装置，其具有配置成矩阵状的多个像素， 该显示装置具备第1基板和第2基板， 所述第1基板具有像素电极和对置电极， 所述第2基板具有触摸面板的多个检测电极， 所述对置电极被分割为多个区块， 所述被分割的各区块的对置电极设为相对于连续的多个显示行的各像素共用， 所述被分割的各区块的对置电极兼用作所述触摸面板的扫描电极， 在进行显示动作的第1模式下，利用所述检测电极和所述对置电极检测有无触摸， 在未进行显示动作的低功耗的第2模式下，利用相邻的检测电极检测有无触摸。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中， 该显示装置向所述被分割的各区块的对置电极供给对置电压和触摸面板扫描电压， 该显示装置具有下述电路: 在所述第2模式时，使所述多个检测电极中的每隔一个检测电极的检测电极作为临时扫描电极发挥功能，向作为所述临时扫描电极发挥功能的各检测电极供给所述触摸面板扫描电压的电路； 在所述第2模式时，基于利用除作为所述临时扫描电极发挥功能的检测电极以外的检测电极检测到的检测电压来检测有无触摸的电路。
8.根据权利要求6所述的显示装置，其中， 该显示装置具有向所述被分割的各区块的对置电极供给所述对置电压和所述触摸面板扫描电压的驱动电路， 在所述第2模式时，所述驱动电路向作为所述临时扫描电极发挥功能的各检测电极供给所述触摸面板扫描电压。
9.根据权利要求6所述的显示装置，其中， 该显示装置具有针对作为所述临时扫描电极发挥功能的多个检测电极的每个检测电极设置、分别与作为所述临时扫描电极发挥功能的各检测电极相连接的多个第1开关电路， 在所述第2模式时，依次接通所述多个第1开关电路，向作为所述临时扫描电极发挥功能的检测电极供给所述触摸面板扫描电压。
10.根据权利要求6所述的显示装置，其中， 该显示装置具有针对所述多个检测电极的每个检测电极设置、与所述各检测电极相连接的多个积分电路， 与作为所述临时扫描电极发挥功能的多个检测电极相连接的所述积分电路，经由第2开关电路与作为所述临时扫描电极发挥功能的多个检测电极相连接， 在所述第2模式时，断开所述第2开关电路，且断开与作为所述临时扫描电极发挥功能的多个检测电极相连接的所述积分电路。
11.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述检测电极以条纹形状沿第1方向延伸，所述对置电极以条纹形状沿与所述第1方向不同的第2方向延伸。
12.根据权利要求6所述的显示装置，其中，该显示装置具有夹持 于所述第1基板与所述第2基板之间的液晶。
【文档编号】G06F3/041GK103838022SQ201310581257
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2012年11月20日
【发明者】玉永一喜, 时田雅弘 申请人:株式会社日本显示器