触摸检测装置和带触摸检测功能的显示装置的制作方法

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触摸检测装置和带触摸检测功能的显示装置的制造方法

本发明涉及触摸检测装置和带触摸检测功能的显示装置。



背景技术:

近年来,被称为所谓的触摸面板的能检测外部接近物体的触摸检测装置受到关注。触摸面板例如装配于液晶显示装置等显示装置上或者与其一体化,从而用作带触摸检测功能的显示装置。日本特开2004-317353号公报中记载的带触摸检测功能的显示装置通过使显示装置显示各种按钮图像等而使触摸面板能够取代通常的机械式按钮进行信息输入。

另外,有时会在包括上述显示装置的电子设备中设置指纹传感器。日本特开2003-90703号公报中记载的指纹传感器通过检测接触的人的手指所具有的指纹的凹凸来检测指纹的形状。指纹传感器的检测结果例如用于个人认证等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开2004-317353号公报

专利文献2:特开2003-90703号公报

以往的电子设备具有分别单独设置的触摸面板与指纹传感器。为此,作为指纹传感器的构成,不得不将用于供人的手指接触的区域设为与通过触摸面板的触摸操作的检测区域独立的单独的区域。



技术实现要素:

鉴于上述内容,希望有一种能够将在指纹的检测等中使用的具有更高分辨率的检测区域与触摸操作的检测区域共享的触摸检测装置以及带触摸检测功能的显示装置。

本发明的一方式涉及触摸检测装置,其具有并列设置于检测区域的多个驱动电极和并列设置于检测区域的多个第一触摸检测电极,并基于第一触摸检测信号检测对所述检测区域的触摸操作,所述第一触摸检测信号表示在对所述多个驱动电极输出驱动信号的时机进行了对所述检测区域的触摸操作时产生的所述第一触摸检测电极的电气变化,其中,所述多个驱动电极中至少之一被分割为以比所述多个驱动电极的并列设置节距窄的节距划分的多个细分电极,并且,所述触摸检测装置包括:至少一个第二触摸检测电极,沿着与所述细分电极交叉的方向而设置,所述第二触摸检测电极输出第二触摸检测信号;第一移位寄存器电路,依次连接有生成用于依次驱动所述多个驱动电极的信号的多个移位信号输出电路(shiftsignaloutputcircuit);第二移位寄存器电路,依次连接有生成用于依次驱动所述多个细分电极的信号的多个移位信号输出电路(shiftsignaloutputcircuit);以及选择电路,在依次驱动所述多个驱动电极的第一模式时,将所述第一移位寄存器电路的信号供给至所述多个驱动电极,在依次驱动所述多个细分电极的第二模式时,将所述第二移位寄存器电路的信号供给至所述多个细分电极。

本发明的一方式涉及带触摸检测功能的显示装置,其具有:显示图像的显示部;以及沿着显示面并列设置的多个驱动电极和沿着显示面并列设置的多个第一触摸检测电极,所述显示部在所述显示面显示图像,所述带触摸检测功能的显示装置基于第一触摸检测信号检测对所述显示面的触摸操作,所述第一触摸检测信号表示在对所述多个驱动电极输出驱动信号的时机进行了对所述显示面的触摸操作时产生的所述第一触摸检测电极的电气变化,其中,所述多个驱动电极中至少之一被分割为以比所述多个驱动电极的并列设置节距窄的节距划分的多个细分电极,并且,所述带触摸检测功能的显示装置包括:至少一个第二触摸检测电极,沿着与所述细分电极交叉的方向而设置;第一移位寄存器电路,依次连接有生成用于依次驱动所述多个驱动电极的信号的多个移位信号输出电路;第二移位寄存器电路,依次连接有生成用于依次驱动所述多个细分电极的信号的多个移位信号输出电路;以及选择电路,在依次驱动所述多个驱动电极的第一模式时,将所述第一移位寄存器电路的信号供给至所述多个驱动电极,在依次驱动所述多个细分电极的第二模式时,将所述第二移位寄存器电路的信号供给至所述多个细分电极。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的带触摸检测功能的显示装置的一构成例的框图。

图2是表示第一触摸检测部的主要功能构成的框图。

图3是用于说明互静电电容方式的触摸检测的基本原理的、表示手指未接触或接近的状态的说明图。

图4是表示图3所示的手指未接触或接近状态下的等效电路的例子的说明图。

图5是用于说明互静电电容方式的触摸检测的基本原理的、表示手指接触或接近的状态的说明图。

图6是表示图5所示的手指接触或接近状态下的等效电路的例子的说明图。

图7是表示互静电电容方式的触摸检测的驱动信号以及触摸检测信号的波形的一个例子的图。

图8是表示第二触摸检测部的主要功能构成的框图。

图9是表示第二触摸检测部进行的指纹检测的机制的示意图。

图10是示意性地表示带触摸检测功能的显示装置中特别是涉及触摸检测的构成的平面图。

图11是表示实施方式所涉及的带触摸检测功能的显示装置的概略剖面结构的b-b剖视图。

图12是表示实施方式所涉及的带触摸检测功能的显示部的像素排列的电路图。

图13是表示实施方式所涉及的带触摸检测功能的显示部的驱动电极以及触摸检测电极的一构成例的立体图。

图14是表示驱动电极与细分电极的关系和涉及触摸检测的构成的示意图。

图15是表示驱动电极、传送切换电路以及移位驱动电路的一例连接关系的示意图。

图16是表示单独切换电路所具有的1组第一开关和第二开关的一例构成的图。

图17是连接的两个移位信号输出电路的概略构成图。

图18是表示连接的两个移位信号输出电路的具体的一例电路构成的图。

图19是表示图18所示的移位信号输出电路的动作所涉及的各种信号的时间序列关系的时序图。

图20是表示第一模式与第二模式的切换所致的第一触摸检测与第二触摸检测的切换的一例流程的流程图。

图21是表示第一模式与第二模式的切换所致的第一触摸检测与第二触摸检测的切换的另一例流程的流程图。

图22是示意性地表示本发明的变形例所涉及的带触摸检测功能的显示装置中特别是涉及触摸检测的构成的平面图。

图23是表示变形例中的驱动电极、传送切换电路以及移位驱动电路的一例连接关系的示意图。

图24是表示实施方式二中的驱动电极、传送切换电路以及移位驱动电路的一例连接关系的示意图。

图25是表示实施方式三中的驱动电极、传送切换电路以及移位驱动电路的一例连接关系的示意图。

图26是表示第一选择器的具体构成例的图。

图27是表示实施方式三中的触摸检测时所输出的各种信号的一例关系的时序图。

图28是表示具有基于第一触摸检测的结果确定第二触摸检测中所使用的细分电极的构成的带触摸检测功能的显示装置的一构成例的框图。

图29是说明码分复用方式中的一例驱动的说明图。

图30是表示实施方式四中的涉及触摸检测的构成的示意图。

图31是表示cdm控制部介于其间时的移位信号输出电路与单独切换电路的一例连接路径的图。

图32是表示锁存电路的一例具体构成的图。

图33是表示cdm方式中的各种信号的一例关系的时序图。

图34是表示实施方式五中涉及触摸检测的构成的示意图。

图35是表示兼用电路的一例具体构成的图。

具体实施方式

参照附图对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细说明。下面的实施方式中所记载的内容并非对本发明进行限定。此外,下面所记载的构成部分中包括本领域技术人员能够容易想到的部分、实质上相同的部分。进而,下面所记载的构成部分可以进行适当地组合。需要注意的是,公开的终归仅为一个例子,对本领域技术人员来说能够容易想到的在发明主旨范围内的适当变更当然也包含在本发明的范围之内。另外,附图为了使说明更加明确,有时与实际的方式相比,示意性示出各部分的宽度、厚度、形状等,这些不过是一个例子,并非用来限定本发明的解释。另外,在本说明书与各图中,对于与在已经出现过的附图中描述过的部分相同的部分,标注相同的符号,有时适当省略其详细的说明。

(实施方式一)

图1是表示实施方式所涉及的带触摸检测功能的显示装置1的一构成例的框图。如图1所示,带触摸检测功能的显示装置1包括:带触摸检测功能的显示部10、控制部11、栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14、第一触摸检测部40以及第二触摸检测部60。带触摸检测功能的显示装置1是带触摸检测功能的显示部10内置有触摸检测功能的显示装置。带触摸检测功能的显示部10是将采用了液晶显示元件作为显示元件的显示面板20和作为检测触摸操作的触摸检测装置的触摸面板30一体化而成的装置。需要注意的是,带触摸检测功能的显示部10也可以是将触摸面板30装配在显示面板20之上的、所谓的on-cell型的装置。在on-cell型的情况下,触摸面板30作为触摸检测装置发挥功能。显示面板20不限于将液晶显示元件用作显示元件的构成。例如,显示面板20也可以是有机el(electroluminescent)显示面板。

如后所述,显示面板20是按照从栅极驱动器12供给的扫描信号vscan,1水平线1水平线地依次扫描并进行显示的元件。控制部11是基于从外部供给的影像信号vdisp而分别向栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14以及第一触摸检测部40供给控制信号以控制它们彼此同步地进行动作的电路。

栅极驱动器12具有基于从控制部11供给的控制信号依次选择作为带触摸检测功能的显示部10的显示驱动的对象的1水平线的功能。

源极驱动器13是基于从控制部11供给的控制信号向带触摸检测功能的显示部10的后述的各子像素spix供给像素信号vpix的电路。

驱动电极驱动器14是基于从控制部11供给的控制信号向带触摸检测功能的显示部10的后述的驱动电极coml供给驱动信号vcom的电路。

触摸面板30基于静电电容型触摸检测的基本原理进行动作,根据互静电电容方式进行触摸检测动作,检测外部的导体对包括显示区域101a(参照图10等)的检测区域的接触或接近。触摸面板30也可以根据自静电电容方式进行触摸检测动作。下面,有时会将“物体对检测区域的接近或接触”所涉及的操作记载为“触摸操作”。另外,有时会将“物体的接近或接触的检测”记载为“触摸检测”。

图2是表示第一触摸检测部40的主要功能构成的框图。第一触摸检测部40是基于从控制部11供给的时钟信号等控制信号与从触摸面板30供给的第一触摸检测信号vdet1来检测有无对触摸面板30的触摸操作的电路。另外,第一触摸检测部40在有触摸操作的情况下求出进行了触摸操作的坐标等。该第一触摸检测部40包括触摸检测信号放大部42、a/d转换部43、信号处理部44以及坐标提取部45。检测时机控制部46基于从控制部11供给的控制信号,控制a/d转换部43、信号处理部44以及坐标提取部45同步地进行动作。

如上所述,触摸面板30基于静电电容型触摸检测的基本原理进行动作。在此,参照图3~图7,对本实施方式的触摸面板30的互静电电容方式的触摸检测的基本原理进行说明。图3是用于说明互静电电容方式的触摸检测的基本原理的、表示手指未接触或接近的状态的说明图。图4是表示图3所示的手指未接触或接近状态下的等效电路的例子的说明图。图5是用于说明互静电电容方式的触摸检测的基本原理的、表示手指接触或接近的状态的说明图。图6是表示图5所示的手指接触或接近状态下的等效电路的例子的说明图。图7是表示驱动信号vcom以及第一触摸检测信号vdet1的波形的一个例子的图。在以下的说明中说明的是手指接触或接近的情况,但不限于手指,例如也可以是包括手写笔等导体在内的物体。此外,驱动信号vcom是表示输出到驱动电极coml的信号,而并不是指基于特定电压的信号。

例如,如图3所示,电容元件c1包括隔着电介质d彼此相对配置的一对电极、驱动电极e1以及触摸检测电极e2。如图4所示,电容元件c1其一端连接于交流信号源(驱动信号源)s,另一端与电压检测器det连接。电压检测器det例如是包括在图2所示的触摸检测信号放大部42中的积分电路。

当从交流信号源s向驱动电极e1(电容元件c1的一端)施加了规定频率(例如数khz~数百khz左右)的交流矩形波sg时,经由与触摸检测电极e2(电容元件c1的另一端)侧连接的电压检测器det,显现图7所示那样的输出波形(第一触摸检测信号vdet1)。需要注意的是,该交流矩形波sg例如相当于从驱动电极驱动器14输入的驱动信号vcom。

在手指未接触或接近的状态(非接触状态)下,如图3以及图4所示,伴随着对电容元件c1的充放电,与电容元件c1的电容值相应的电流i0流动。图4所示的电压检测器det将与交流矩形波sg相应的电流i0的变动转换为电压的变动(实线的波形v0(参照图7))。

另一方面,在手指接触或接近的状态(接触状态)下,如图5所示,由手指形成的静电电容c2与触摸检测电极e2接触或者位于附近,由此屏蔽处于驱动电极e1与触摸检测电极e2之间的边缘(fringe)相应的静电电容。为此,如图6所示,电容元件c1作为电容值比非接触状态下的电容值小的电容元件c1′发挥作用。然后,观察图6所示的等效电路,在电容元件c1′中流通电流i1。如图7所示,电压检测器det将与交流矩形波sg相应的电流i1的变动转换为电压的变动(虚线的波形v1)。在这种情况下,波形v1与上述的波形v0相比,振幅变小。由此,波形v0与波形v1的电压差的绝对值|δv|根据手指等从外部接触或接近的导体的影响进行变化。需要注意的是,为了电压检测器det高精度地检测波形v0与波形v1的电压差的绝对值|δv|,更优选的是,对电压检测器det的动作设置通过电路内的切换,根据交流矩形波sg的频率对电容器的充放电进行复位的期间reset。

图1所示的触摸面板30按照从驱动电极驱动器14供给的驱动信号vcom,一检测块一检测块地依次扫描,进行基于互静电电容方式的触摸检测。

触摸面板30经由图4或图6所示的电压检测器det从后述的多个第一触摸检测电极tdl按每个检测块地输出第一触摸检测信号vdet1。第一触摸检测信号vdet1供给至第一触摸检测部40的触摸检测信号放大部42。

触摸检测信号放大部42对从触摸面板30供给的第一触摸检测信号vdet1进行放大。需要注意的是,触摸检测信号放大部42也可以包括去除第一触摸检测信号vdet1中含有的高频部分(噪声部分)后加以输出的低通模拟滤波器、即模拟lpf(lowpassfilter)。

a/d转换部43在与驱动信号vcom同步的时机下,分别对从触摸检测信号放大部42输出的模拟信号进行取样并将它们转换为数字信号。

信号处理部44包括减少a/d转换部43的输出信号中含有的、对驱动信号vcom进行了取样的频率以外的频率成分(噪声成分)的数字滤波器。信号处理部44是基于a/d转换部43的输出信号来检测有无对触摸面板30的触摸操作的逻辑电路。信号处理部44进行仅提取由手指导致的检测信号的差分的处理。该由手指导致的差分的信号是上述波形v0与波形v1的差分的绝对值|δv|。信号处理部44也可以进行对每一检测块的绝对值|δv|进行平均化的运算来求出绝对值|δv|的平均值。由此,信号处理部44能够降低噪声的影响。信号处理部44将检测出的由手指导致的差分的信号与规定的阈值电压进行比较,若不足该阈值电压,则判断外部接近物体为非接触状态。另一方面,若为阈值电压以上,信号处理部44则判断是外部接近物体的接触状态。这样一来,第一触摸检测部40能够进行触摸检测。这样,第一触摸检测部40基于第一触摸检测电极tdl中的静电电容的变化来检测触摸操作。下面,有时会将使用了驱动电极coml和第一触摸检测电极tdl的触摸检测记载为第一触摸检测。

坐标提取部45是在信号处理部44中检测到触摸操作时求出其触摸面板坐标的逻辑电路。坐标提取部45将触摸面板坐标作为检测信号输出vout1进行输出。如上所述,本实施方式的触摸面板30能够基于互静电电容方式的触摸检测的基本原理检测手指等导体接触或接近的位置的触摸面板坐标。

图8是表示第二触摸检测部60的主要功能构成的框图。第二触摸检测部60是基于从控制部11供给的时钟信号等控制信号以及从触摸面板30供给的第二触摸检测信号vdet2而以比第一触摸检测部40更细的节距(间距(pitch))来检测有无触摸操作的电路。第二触摸检测部60例如包括触摸检测信号放大部62、a/d转换部63、信号处理部64、坐标提取部65、检测时机控制部66以及合成部67。触摸检测信号放大部62、a/d转换部63、信号处理部64、坐标提取部65、检测时机控制部66的功能与触摸检测信号放大部42、a/d转换部43、信号处理部44、坐标提取部45、检测时机控制部46的功能相同。第二触摸检测部60和第二触摸检测电极stdl(参照图14等)以与第一触摸检测部40和第一触摸检测电极tdl的连接关系相同的关系进行连接。来自第二触摸检测电极stdl的第二触摸检测信号vdet2被供给至第二触摸检测部60的触摸检测信号放大部62。

图9是表示由第二触摸检测部60进行的指纹检测的机制的示意图。合成部67例如将通过使用了第二触摸检测电极stdl的多次触摸检测所得到的多次的第二触摸检测信号vdet2相组合,生成表示进行了对第二触摸检测电极stdl的触摸操作的外部接近物体的形状的二维信息。具体地说,合成部67例如生成将根据由外部接近物体(例如人的手指等)所具有的凹凸产生的对盖(cover)部件5(参照图10)的接触程度的差异所显现的检测强度的差异表现为颜色的浓淡(例如灰度)的二维图像。具有合成部67的第二触摸检测部60的输出vout2例如是上述说明的二维信息的输出。

在本实施方式中,以人的手指在与一个第二触摸检测电极stdl的延伸方向交叉的方向进行相对移动的扫过(sweep)动作为前提。在进行了扫过动作时,如图9所示,后述的多个细分电极scoml与一个第二触摸检测电极stdl的交叉点各自作为单独的检测块发挥功能并输出与基于手指的指纹的凹凸相应的检测结果。通过基于扫过动作的手指的移动,在各时刻(图9所示的附图标记t1、t2、t3、……)与第二触摸检测电极stdl接近的手指的位置发生变化,因此能通过一个第二触摸检测电极stdl二维地扫描手指。合成部67通过将上述一维的检测结果按时间序列(图9中的附图标记t1、t2、t3、……)排列组合而得到二维的图像。

在图9中,以易于理解为目的而例示出了仅表示有无触摸操作的两灰度(two-gradation)检测,但在实际上能够将各块中的触摸检测结果设为多灰度(multi-gradation)。另外,在图9中,检测出的外部接近物体是具有双重圆状的突起的物体,但在外部接近物体是具有指纹的人的手指的情况下,将显现指纹作为二维信息。另外,作为合成部67的功能,也可以具有第二触摸检测部60以外的构成。例如,也可以将第二触摸检测部60的输出vout2作为坐标提取部65的输出,并基于该输出vout2由外部的构成生成二维信息。另外,二维信息的生成所涉及的构成既可以是电路等硬件,也可以通过所谓的软件处理实现。

接着,详细说明带触摸检测功能的显示装置1的构成例。图10是示意性地表示带触摸检测功能的显示装置1中特别是涉及触摸检测的构成的平面图。图11是表示带触摸检测功能的显示装置1的概略截面结构的b-b截面图。图12是表示实施方式所涉及的带触摸检测功能的显示部10的像素排列的电路图。在图10中,省略了细分电极scoml和第二触摸检测电极stdl的图示。下面,有时会将不具有细分电极scoml的驱动电极(驱动电极coml1)和具有细分电极scoml的驱动电极(驱动电极coml2)统称并记载为驱动电极coml。

如图11所示,带触摸检测功能的显示装置1具有像素基板2与相对基板3。像素基板2与相对基板3相对配置。如图10所示,带触摸检测功能的显示装置1例如具有显示图像的显示区域101a和显示区域101a外侧的边框区域101b。显示区域101a例如为具有长边与短边的矩形,显示区域101a的形状能够适当变更。边框区域101b呈包围显示区域101a的局部或全部边缘的框状。

在显示区域101a中设有多个驱动电极coml以及多个第一触摸检测电极tdl。多个驱动电极coml在显示区域101a的规定的一方向上延伸,并在与该一方向正交的方向上并列设置。具体来说,多个驱动电极coml例如在沿着矩形的显示区域101a的一边的方向上延伸,并在沿着与该一边正交的另一边的方向上并列设置。第一触摸检测电极tdl例如在与多个驱动电极coml延伸的规定的一方向正交的方向上延伸,并在该一方向上并列设置。需要注意的是,将第一触摸检测电极tdl的延伸方向设为x方向。另外,将多个驱动电极coml的延伸方向设为y方向。另外,将与x方向和y方向正交的方向设为z方向。

像素基板2包括作为电路基板的tft基板21、呈矩阵状配设在该tft基板21的上方的多个像素电极22、设于tft基板21与像素电极22之间的多个驱动电极coml、以及将像素电极22与驱动电极coml绝缘的绝缘层24。在tft基板21的下侧,也可以经由粘接层设置偏光板35b。

相对基板3包括玻璃基板31、以及形成于该玻璃基板31的一面上的彩色滤光片32。在玻璃基板31的另一面上设有作为触摸面板30的检测电极的第一触摸检测电极tdl。进而,在该第一触摸检测电极tdl的上方设有偏光板35a。

tft基板21与玻璃基板31隔着未图示的衬垫留有规定的间隔地相对配置。在tft基板21与玻璃基板31之间的空间内设置液晶层6。液晶层6根据电场的状态调制通过那里的光,例如使用包括ffs(边缘场切换)的ips(面内切换)等横电场模式的液晶。需要注意的是,也可以在图11所示的液晶层6与像素基板2之间、以及液晶层6与相对基板3之间分别配设取向膜。

在tft基板21上形成有图12所示的各子像素spix的薄膜晶体管元件(以下称作tft元件)tr、向各像素电极22供给像素信号vpix的像素信号线sgl、供给驱动各tft元件tr的驱动信号vcom的扫描信号线gcl等布线。像素信号线sgl以及扫描信号线gcl在与tft基板21的表面平行的平面上延伸。

图12所示的显示面板20具有呈矩阵状排列的多个子像素spix。子像素spix分别包括tft元件tr以及液晶元件lc。tft元件tr由薄膜晶体管构成,在本例中,由n沟道的mos(metaloxidesemiconductor:金属氧化物半导体)型的tft构成。tft元件tr的源极与像素信号线sgl连接,栅极与扫描信号线gcl连接,漏极与液晶元件lc的一端连接。液晶元件lc的一端与tft元件tr的漏极连接,另一端与驱动电极coml连接。

子像素spix通过扫描信号线gcl与显示面板20的属于相同行的其它子像素spix相互连接。扫描信号线gcl与栅极驱动器12(参照图1)连接,从栅极驱动器12供给扫描信号vscan。另外,子像素spix通过像素信号线sgl与显示面板20的属于相同列的其它子像素spix相互连接。像素信号线sgl与源极驱动器13(参照图1)连接,从源极驱动器13供给像素信号vpix。进而,子像素spix通过驱动电极coml与属于相同列的其它子像素spix相互连接。驱动电极coml与驱动电极驱动器14(参照图1)连接,从驱动电极驱动器14供给驱动信号vcom。换句话说,在该例中,属于相同的一列的多个子像素spix共用一条驱动电极coml。本实施方式的驱动电极coml与像素信号线sgl的延伸方向平行地延伸,并在与扫描信号线gcl的延伸方向交叉的方向上延伸。驱动电极coml并不限定于此,例如也可以在与扫描信号线gcl平行的方向上延伸。

图1所示的栅极驱动器12以依次扫描的方式驱动扫描信号线gcl。栅极驱动器12经由扫描信号线gcl向子像素spix的tft元件tr的栅极施加扫描信号vscan(参照图1),从而将子像素spix中的1行(一水平线)依次选择作为显示驱动的对象。另外,在带触摸检测功能的显示装置1中,对于属于一水平线的子像素spix,源极驱动器13经由图12所示的像素信号线sgl向选择的构成一水平线的子像素spix供给像素信号vpix。于是,在这些子像素spix中,根据供给的像素信号vpix,一水平线一水平线地进行显示。在进行该显示动作时,驱动电极驱动器14对驱动电极coml供给像素驱动用的公共电位。

在图11所示的彩色滤光片32中,例如也可以使着色为红(r)、绿(g)、蓝(b)这三色的彩色滤光片32r、32g、32b的颜色区域周期性排列。r、g、b这三色的颜色区域作为一组与上述的图12所示的各子像素spix建立对应,与三色的颜色区域对应的子像素spix作为一组构成像素pix。如图11所示,彩色滤光片32在与tft基板21垂直的方向上与液晶层6相对。需要注意的是,若将彩色滤光片32着色为不同的颜色,则也可以是其它颜色的组合。另外,彩色滤光片32不限于三色的组合,也可以是四色以上的组合。

驱动电极coml作为对显示面板20的多个像素电极22供给公共电位的公共电极发挥功能,并且,也作为进行触摸面板30的互静电电容方式的触摸检测时被输出驱动信号的电极而发挥功能。另外,驱动电极coml也可以作为进行触摸面板30的自静电电容方式的触摸检测时的检测电极而发挥功能。

图13是表示实施方式所涉及的带触摸检测功能的显示部10的驱动电极coml以及触摸检测电极tdl的一构成例的立体图。触摸面板30包括设于像素基板2的驱动电极coml以及设于相对基板3的第一触摸检测电极tdl。驱动电极coml包括在图13的x方向上延伸的多个条纹状的电极图案。第一触摸检测电极tdl包括在与驱动电极coml的电极图案的延伸方向交叉的方向上延伸的多个电极图案。而且,第一触摸检测电极tdl在与tft基板21的表面垂直的方向上与驱动电极coml相对。第一触摸检测电极tdl的各电极图案分别与第一触摸检测部40的触摸检测信号放大部42的输入侧连接。在驱动电极coml的各电极图案与第一触摸检测电极tdl的各电极图案的交叉部分分别形成静电电容。

第一触摸检测电极tdl、驱动电极coml以及第二触摸检测电极stdl例如采用ito(indiumtinoxide:铟锡氧化物)等具有透光性的导电性材料。需要注意的是,第一触摸检测电极tdl、驱动电极coml等用于触摸检测的电极的形状不限于呈条纹状分割为多个的形状。例如,第一触摸检测电极tdl以及驱动电极coml也可以是梳齿形状等。或者,只要是将第一触摸检测电极tdl以及驱动电极coml分割为多个即可,分割驱动电极coml的狭缝的形状既可以是直线,也可以是曲线。关于后述的第二触摸检测电极stdl以及细分电极scoml的形状也是同样。沿着与细分电极scoml交叉的方向设置至少一个以上的第二触摸检测电极。

在触摸面板30中,当进行互静电电容方式的触摸检测动作时,驱动电极驱动器14驱动驱动电极coml,将其作为驱动电极块分时地依次对其进行扫描,从而依次选择驱动电极coml的一检测块。然后,通过从第一触摸检测电极tdl输出第一触摸检测信号vdet1,从而进行一检测块的触摸检测。换句话说,驱动电极块与上述的互静电电容方式的触摸检测的基本原理中的驱动电极e1对应,第一触摸检测电极tdl与触摸检测电极e2对应,触摸面板30按照该基本原理检测触摸操作。如图13所示,在触摸面板30中,相互交叉的第一触摸检测电极tdl以及驱动电极coml使静电电容式触摸传感器构成为矩阵状。因此,通过在触摸面板30的整个触摸检测面进行扫描,从而能够检测发生了来自外部的导体的接触或接近的位置。

触摸面板30的触摸检测面(例如,作为覆盖部件的透光性的盖部件5的相对基板3侧的面的相反侧的面)也可以是显示面板20进行显示输出的显示面。因此,显示面板20进行显示输出的显示区域与触摸面板30进行触摸检测的检测区域重复。显示区域101a与检测区域的重复程度是任意的,例如,作为优选的一方式,可举出检测区域全部覆盖显示区域101a。

这样,触摸面板30作为具有并列设置于检测区域的多个驱动电极coml和多个第一触摸检测电极tdl的触摸检测装置发挥功能,该触摸检测装置基于第一触摸检测信号vdet1检测对检测区域的触摸操作,第一触摸检测信号vdet1表示在对多个驱动电极coml输出驱动信号vcom的时机进行了对检测区域的触摸操作时所产生的第一触摸检测电极tdl的电气变化(electricalchange)。另外,第一触摸检测电极tdl和第二触摸检测电极stdl设置于与驱动电极coml和细分电极scoml非接触的位置,第一触摸检测信号vdet1是基于在被传送有驱动信号vcom的驱动电极coml与第一触摸检测电极tdl之间产生的静电电容的信号,第二触摸检测信号vdet2是基于在被传送有驱动信号vcom的细分电极scoml与第二触摸检测电极stdl之间产生的静电电容的信号。

需要注意的是,第二触摸检测电极stdl例如设于盖部件5的相对基板3一侧的面,但这是第二触摸检测电极stdl的配置的一个例子,并不限定于此,能够在可在检测区域内与细分电极scoml形成静电电容的范围内适当进行变更。

图14是表示驱动电极coml与细分电极scoml的关系以及涉及触摸检测的构成的示意图。在本实施方式中,一部分驱动电极coml具有多个细分电极scoml。具体地说,如图11和图14所示,驱动电极coml的一部分(驱动电极coml2)由多个细分电极scoml构成。这样,多个驱动电极coml中的至少一个驱动电极被分割为以比多个驱动电极coml的并列设置节距窄的节距(间距(pitch))划分的多个细分电极scoml。需要注意的是,驱动电极coml1不具有细分电极scoml。

另外,如图11和图14所示,在带触摸检测功能的显示装置1中,在俯视时与多个细分电极scoml重叠的位置设有第二触摸检测电极stdl作为触摸面板30的构成。第二触摸检测电极stdl沿着与驱动电极coml延伸的规定的一方向正交的方向延伸。第二触摸检测电极stdl的延伸长度和延伸范围覆盖设有多个细分电极scoml的范围。

在本实施方式的说明中,对在图10、图11、图14等中示意性地例示的七个驱动电极coml进行说明。另外,在该说明中,如图14等所示,有时将沿着设有七个驱动电极coml各自的规定的一方向的区域从左侧起依次区分为区域a1、a2、……、a7。

在实施方式一中,多个驱动电极coml分别在不同的时机被驱动。具体地说,像素基板2例如像图10所示那样,具有作为驱动电极驱动器14的构成而设置的传送切换电路110和移位驱动电路130。本实施方式中的驱动电极驱动器14的功能取决于传送切换电路110、移位驱动电路130的构成以及输出控制移位驱动电路130的动作的各种信号的ddic(displaydriverintegratedcircuit:显示驱动集成电路)80。例如,传送切换电路110是与驱动电位线tsvcom和电位线tpl连接的电路,其中,驱动电位线tsvcom根据在ddic80的控制下传送的数字信号显示与进行触摸检测时的驱动信号vcom相应的电位,电位线tpl显示低电平的电位。在此,驱动电位线tsvcom成为根据数字信号显示高电平的电位的状态,由此,作为显示起到施加于驱动电极coml(和细分电极scoml)的驱动信号vcom的作用的电位的驱动电位部发挥功能。驱动电极coml例如在不进行触摸检测的期间中与电位线tpl连接(参照图16)。移位驱动电路130根据一个信号(图15所示的st)的输入时机使与驱动电位线tsvcom连接的驱动电极coml移位(shift)。

图15是表示驱动电极coml、传送切换电路110和移位驱动电路130的一例连接关系的示意图。图16是表示单独切换电路111、112、113、114、115、116、117所具有的一组第一开关sw1和第二开关sw2的一例构成的图。如图14所示,传送切换电路110具有设置于区域a1~a7各自中的单独切换电路111~117。单独切换电路111~117共享驱动电位线tsvcom和电位线tpl。

如图15所示,移位驱动电路130具有多个移位信号输出电路sr。移位信号输出电路sr例如是触发器电路。单独切换电路111~117与至少一个移位信号输出电路sr连接,以根据来自移位信号输出电路sr的信号的有无切换驱动电极coml(细分电极scoml)与驱动电位线tsvcom、电位线tpl的连接关系的接通/关断(on/off)的方式进行动作。在本实施方式中,单独切换电路111~117在有来自移位信号输出电路sr的输出的情况下将驱动电极coml(细分电极scoml)与驱动电位线tsvcom连接(接通),而切断(关断)与电位线tpl的连接。另一方面,单独切换电路111~117在没有来自移位信号输出电路sr的输出的情况下将驱动电极coml(细分电极scoml)与电位线tpl连接(接通),而切断(关断)与驱动电位线tsvcom的连接。在图14、图15等中,对配置有与单独切换电路111、112、……、117单独连接的移位信号输出电路sr的区域标注符号131、132、……、137,单独切换电路111、112、……、117与设置于区域a1、a2、……、a7各自中的驱动电极coml(驱动电极coml1或者驱动电极coml2)连接。

关于不具有细分电极scoml的驱动电极coml1和具有细分电极scoml的驱动电极coml2,对其所设置的移位信号输出电路sr的数量是不同的。具体地说,在设有驱动电极coml1的区域a1~a3、a5~a7中分别设有一个移位信号输出电路sr。在设有驱动电极coml2的区域a4中,设有细分电极scoml的数量加1而得到的数量的移位信号输出电路sr。

如图15所示,与驱动电极coml2连接的单独切换电路114具有单独切换细分电极scoml与驱动电位线tsvcom、电位线tpl的连接关系的接通/关断的数量的开关。具体地说,如图16所示,一个细分电极scoml经由切换与驱动电位线tsvcom的连接关系的接通/关断的第一开关sw1与驱动电位线tsvcom连接,并经由切换与电位线tpl的连接关系的接通/关断的第二开关sw2与电位线tpl连接。第一开关sw1在有来自移位信号输出电路sr的输出的情况下接通,在没有来自移位信号输出电路sr的输出的情况下关断。第二开关sw2在没有来自移位信号输出电路sr的输出的情况下接通,在有来自移位信号输出电路sr的输出的情况下关断。对一个驱动电极coml2设置的第一开关sw1和第二开关sw2的数量是与一个驱动电极coml2所具有的细分电极scoml的数量相应的数量或者与关系到一个驱动电极coml2的驱动所设置的移位信号输出电路sr的数量相应的数量。另外,优选配置对一个驱动电极coml2设置的第一开关sw1和第二开关sw2的x方向的宽度与一个驱动电极coml2在x方向的宽度对应。

与驱动电极coml2连接的单独切换电路114所具有的第一开关sw1和第二开关sw2经由与细分电极scoml的数量相应的数量的or电路而与两个移位信号输出电路sr连接,在从该两个移位信号输出电路sr中的任一方有输出的情况下,第一开关sw1接通,在双方都没有输出的情况下,第二开关sw2接通。

本实施方式中与不具有细分电极scoml的驱动电极coml1连接的单独切换电路111、112、113、115、116、117具有和与具有细分电极scoml的驱动电极coml2连接的单独切换电路114所具有的第一开关sw1和第二开关sw2相同数量的第一开关sw1和第二开关sw2,但这只是一个例子,并不限定于此,可适当进行变更,只要具有至少一个以上的第一开关sw1和第二开关sw2即可。

图17是连接的两个移位信号输出电路sr的概略构成图。图18是表示连接的两个移位信号输出电路sr的具体的一例电路构成的图。图19是表示图18所示的移位信号输出电路sr的动作所涉及的各种信号的时间序列关系的时序图。移位信号输出电路sr例如像图17所示那样具有and电路、输出逻辑电路srp和中继逻辑电路(relaylogiccircuit)srq。输出逻辑电路srp是输出线连接到and电路的两个输入端中的一方的电路。中继逻辑电路srq是将来自输出逻辑电路srp的输出线的分支输出作为输入(inb)并使输出时机相对于该输入的时机移转(shift,移位)的电路。以下,在由移位信号输出电路sr进行的信号输出时机的移转中,有时会将更先进行输出的电路设为上游侧的电路,将更后进行输出的电路设为下游侧的电路。在图17中,对连接的两个移位信号输出电路sr中的上游侧的移位信号输出电路sr标有符号srx,对下游侧的移位信号输出电路sr标有符号sry。

在进行触摸检测时,经由连接到and电路的两个输入端中另一方的信号线输入信号tx。信号tx例如通过后述的ddic80输出,但输出信号tx的构成是任意的,可适当地变更。

在开始触摸检测的时机,当向最上游侧的移位信号输出电路srx所具有的输出逻辑电路srp输入了开始信号(图18所示的vst)时,输出逻辑电路srp在从开始信号的输入时机起经过了第一延迟期间的时机产生线输出(lineoutput)(sr-out)。该线输出(sr-out)还作为使中继逻辑电路srq的动作开始的动作开始信号(inb)发挥功能。在输入了动作开始信号(inb)时,中继逻辑电路srq在从动作开始信号(inb)的输入时机起经过了第二延迟期间的时机产生输出(ina)。该输出(ina)作为使设于下游侧的移位信号输出电路sry的输出逻辑电路srp的动作开始的触发信号发挥功能。在本实施方式中,第一延迟期间与第二延迟期间是不同的期间,基于第二延迟期间的延迟时间是更长的时间,但这些延迟期间终究只是为了移位信号输出电路sr对信号的输出时机的移位而设定的延迟期间的具体例,其可适当地变更。

更具体地说,开始信号(vst)输入到输出逻辑电路srp的nor电路的两输入端中的一方,作为输入脉冲从低转移到高而使来自nor电路的输出(xina)从高到低。来自变为低的nor电路的输出(xina)使该输出逻辑电路srp的时钟信号(ck)的输入栅极开关(inputgateswitch)开启,开始对该输出逻辑电路srp输入时钟信号(ck)。输入到该输出逻辑电路srp的时钟信号(ck)经由采用了not电路等中继电路的时机调整而变为线输出(sr-out<x>)。另外,该时钟信号(ck)作为向nor电路的反馈信号(backa)输入到nor电路的两输入端中的另一方。该反馈信号(backa)在开始信号(vst)的输入脉冲为高的期间结束而变为低之后使来自nor电路的输出(xina)继续与保持期间相应的时间。另外,线输出(sr-out<x>)分支并作为中继逻辑电路srq的动作开始信号(inb)输入到中继逻辑电路srq的nor电路的两输入端中的一方。通过动作开始信号(inb)的输入脉冲使nor电路的输入从低转移到高,从而使来自nor电路的输出(xxinb)从高变为低。来自变为低的nor电路的输出(xxinb)使该中继逻辑电路srq的时钟信号(ck)的输入栅极开关开启,开始对该中继逻辑电路srq输入时钟信号(ck)。输入到该中继逻辑电路srq的时钟信号(ck)经采用了not电路等中继电路的时机调整而成为该中继逻辑电路srq的输出(ina)。该输出(ina)作为使下游侧的移位信号输出电路sry所具有的输出逻辑电路srp的动作开始的触发信号发挥功能。即,该输出(ina)与开始信号(vst)同样地发挥功能,使下游侧的移位信号输出电路sry所具有的输出逻辑电路srp动作,并根据输入脉冲为高的期间产生线输出(sr-out<y>)。之后,相互连接的多个移位信号输出电路sr以同样的机制边使动作时机移转(shift,移位),边进行动作。

需要注意的是,开始信号(vst)是后述的第一系统的开始信号(st)或者第二系统的开始信号(st_fp)任一。另外,中继逻辑电路srq与输出逻辑电路srp相比,中继电路的数量更多,因此保持期间更长。这样,移位信号输出电路sr能调整输出时机和动作时机。另外,图18所示的“xdisc”的p沟道在输入开始信号(vst)前的期间为了使来自nor电路的输出(xina)更稳定仅在开始导通。为了同样的目的,也可以代替p沟道而设置通过高电阻上拉的构成。

移位信号输出电路sr在and电路的输入侧有线输出(sr-out)和信号tx的输入的情况下从and电路的输出侧产生输出。这样,本实施方式中的来自移位信号输出电路sr的输出的有无取决于例如来自该and电路的输出的高/低。具体地说,有来自移位信号输出电路sr的输出的情况是指该and电路的输出为高的情况。另外,在本实施方式中,无来自移位信号输出电路sr的输出的情况是指该and电路的输出为低的情况。信号tx例如在ddic80的控制下与线输出(sr-out)为高的时机相应地作为脉冲输出。移位信号输出电路sr根据有来自输出线的信号的输入和信号tx的输入这两者的时机产生输出。

如图15所示,与不具有细分电极scoml的驱动电极coml1连接的单独切换电路111、112、113、……分别与一个移位信号输出电路sr1、sr2、sr3、……连接。另外,如还参照图18和图19所说明地,上游侧的移位信号输出电路srx所具有的中继逻辑电路的输出(ina)成为使其下游侧的移位信号输出电路sry所具有的输出逻辑电路的动作开始的触发信号。即,两个移位信号输出电路sr中,上游侧的移位信号输出电路srx使连接的单独切换电路111~117的第一开关sw1接通而使第二开关sw2关断,并且输出用于使下游侧的移位信号输出电路sry在更后的时机动作的触发信号。以下,为了方便,有时会将“单独切换电路(例如单独切换电路111~117)的第一开关sw1接通而第二开关sw2关断的状态”记载为“动作状态”,将“单独切换电路(例如单独切换电路111~117)的第一开关sw1关断而第二开关sw2接通的状态”记载为“非动作状态”。

具体地说,在图15中配置于最上游侧的区域a1的移位信号输出电路sr1将开始信号(st)的输入作为动作开始的触发信号进行动作,产生输出并使配置于区域a1的单独切换电路111为动作状态。有来自移位信号输出电路sr1的输出的期间对应于作为开始信号(vst)(参照图18、图19)发挥功能的开始信号(st)的脉冲期间。另外,配置于其下游侧的区域a2的移位信号输出电路sr2根据来自移位信号输出电路sr1的触发信号进行动作,在比移位信号输出电路sr1的输出时机靠后的时机产生输出,使配置于区域a2的单独切换电路112为动作状态。另外,配置于其下游侧的区域a3的移位信号输出电路sr3根据来自移位信号输出电路sr2的触发信号进行动作,在比移位信号输出电路sr2的输出时机靠后的时机产生输出,使配置于区域a3的单独切换电路113为动作状态。这样,在触摸检测期间中从驱动电位线tsvcom传送驱动信号vcom的时机依次移转(shift,移位)。有来自移位信号输出电路sr1的下游侧的移位信号输出电路sr2、移位信号输出电路sr3、……的输出的期间对应于上游侧的移位信号输出电路sr所具有的中继逻辑电路srq的输出(ina)的脉冲期间。中继逻辑电路srq的输出(ina)的脉冲期间根据确定最上游的移位信号输出电路sr1的动作开始时机的开始信号(st)的脉冲期间而移转(shift,移位)。

如上所述,在具有细分电极scoml的coml2的区域(例如区域a4)中设有细分电极scoml的数量加1而得的数量的移位信号输出电路。其中,一个移位信号输出电路sr4除了在与单独切换电路114之间设有与细分电极scoml的数量相应的数量的or电路这一点以外,以与不具有细分电极scoml的coml1的区域(例如区域a1~a3)中的移位信号输出电路同样的关系而与上游侧的区域和下游侧的区域的移位信号输出电路连接。即,移位信号输出电路sr4根据来自移位信号输出电路sr3的触发信号进行动作,在比移位信号输出电路sr3的输出时机靠后的时机产生输出。在此,位于移位信号输出电路sr4与单独切换电路114之间的是or电路,因此通过仅移位信号输出电路sr4的输出,设于单独切换电路114的全部第一开关sw1接通,并且全部第二开关sw2关断。即,通过移位信号输出电路sr4的输出,配置于区域a4的单独切换电路114成为动作状态,对驱动电极coml2所具有的全部细分电极scoml传送驱动信号vcom。通过对全部细分电极scoml传送驱动信号vcom,从而实质上成为对配置于与驱动电极coml1同样的区域的电极传送了驱动信号vcom的状态,因此驱动电极coml2与驱动电极coml1同样地能作为驱动电极coml之一发挥功能来检测触摸操作的有无。另外,设于移位信号输出电路sr4下游侧的移位信号输出电路也以与移位信号输出电路sr2、sr3同样的机制进行动作。

另一方面,设于具有细分电极scoml的coml2的区域的移位信号输出电路中的、除了一个移位信号输出电路sr4之外的移位信号输出电路sra、srb、src、srd成为与不具有细分电极scoml的coml1的区域(例如区域a1~a3)中的移位信号输出电路之间不进行触发信号的输入输出的独立的系统的电路。移位信号输出电路sra、srb、src、srd用于对细分电极scoml传送驱动信号vcom。

具体地说,图15中的区域a4的移位信号输出电路sra、srb、src、srd从上游侧往下游侧按移位信号输出电路sra、srb、src、srd的顺序连接。其中,配置于最上游侧的区域的移位信号输出电路sra将开始信号(st_fp)的输入作为动作开始的触发信号进行动作,产生输出。该输出经由一个or电路使配置于区域a4的最上游侧的第一开关sw1接通。

另外,配置于移位信号输出电路sra的下游侧的移位信号输出电路srb根据来自移位信号输出电路sra的触发信号进行动作,在比移位信号输出电路sra的输出时机靠后的时机产生输出,使在区域a4中配置于从上游侧起第二个的第一开关sw1接通。之后,移位信号输出电路src、srd也按同样的机制依次动作。

这样,在本实施方式中,在第一模式下,被传送驱动信号的驱动电极coml1从驱动电极coml的并列设置方向的一端侧往另一端侧逐个移转(移位,shift)。另外,在本实施方式中,在第二模式下,被传送驱动信号vcom的细分电极scoml从细分电极scoml的并列设置方向的一端侧往另一端侧逐个移转(移位,shift)。

在区域a4中,在根据来自移位信号输出电路sra、srb、src、srd的输出依次动作的第一开关sw1接通的时机向驱动电极coml2所具有的细分电极scoml依次传送驱动信号vcom。与第二触摸检测电极stdl连接的第二触摸检测部60输出与被传送驱动信号vcom的细分电极scoml和第二触摸检测电极stdl之间的静电电容相应的第二触摸检测信号vdet2。第二触摸检测部60基于第二触摸检测信号vdet2进行触摸检测(例如指纹检测等)。这样来进行采用了图15所示的细分电极scoml和第二触摸检测电极stdl的触摸检测。下面,有时会将采用了细分电极scoml和第二触摸检测电极stdl的触摸检测记载为第二触摸检测。

这样,单独切换电路(例如单独切换电路111~117)和具有该单独切换电路的传送切换电路110设置为能在驱动电位部(例如驱动电位线tsvcom)与驱动电极coml之间切换驱动信号的传送路径。另外,与具有多个细分电极scoml的驱动电极coml2连接的单独切换电路114设置为能够切换对多个细分电极scoml一并传送驱动信号vcom而使其作为一个驱动电极coml发挥功能的第一模式和单独传送驱动信号vcom的第二模式。在第一模式时能进行第一触摸检测。在第二模式时能进行第二触摸检测。

图20是表示第一模式与第二模式的切换所致的第一触摸检测与第二触摸检测的切换的一例流程的流程图。例如,ddic80以第一模式动作,带触摸检测功能的显示装置1进行第一触摸检测(步骤s1),取得表示手指相对于检测区域的位置的信息(步骤s2)。在此,在手指的位置在规定范围内的情况下(步骤s3;“是”),ddic80转移到第二模式,带触摸检测功能的显示装置1进行第二触摸检测(步骤s4),取得指纹(参照图9)。规定范围内是指,例如检测区域中的y方向的位置是被离第二触摸检测电极stdl最近的第一触摸检测电极tdl覆盖的位置的范围内(即、离第二触摸检测电极stdl最近的第一触摸检测电极tdl的触摸检测范围内)。换言之,在步骤s3中,判断在步骤s2中确定的手指的y方向的位置是否在规定范围内、即是否在离第二触摸检测电极stdl最近的第一触摸检测电极tdl的检测范围内,但规定范围可适当变更。例如,虽然由与带触摸检测功能的显示装置1连接的外部的控制装置进行步骤s3的判断,但也可以具有由ddic80等带触摸检测功能的显示装置1所具备的构成来进行该判断的功能。在步骤s3中,也可以是,只要手指的位置不在规定范围内(步骤s3;“否”),则继续第一触摸检测(步骤s1)。

图21是表示第一模式与第二模式的切换所致的第一触摸检测与第二触摸检测的切换的另一例流程的流程图。ddic80在能实施第二触摸检测的状态下使带触摸检测功能的显示装置1待机(步骤s11)。在该状态下,于第二触摸检测电极stdl上开始了手指的扫过动作时,从第二触摸检测电极stdl输出表示手指的接近或接触的第二触摸检测信号vdet2。每规定时刻取得第二触摸检测信号vdet2(步骤s12),从而得到由第二触摸检测结果(例如参照图9)表示的指纹的凹凸(步骤s13)。之后,ddic80使带触摸检测功能的显示装置1转移到能实施第一触摸检测的状态(步骤s14)。

下面,有时会将例如像连接有移位信号输出电路sr1、sr2、sr3、sr4、……的系统那样用于对以区域a1、a2、a3、a4、……为单位设置的驱动电极coml传送驱动信号vcom的移位信号输出电路sr的系统记载为第一系统。另外,有时会将如连接有移位信号输出电路sra、srb、src、srd的系统那样用于对细分电极scoml传送驱动信号vcom的移位信号输出电路sr的系统记载为第二系统。第一系统作为依次连接有生成用于依次驱动多个驱动电极coml的信号的多个移位信号输出电路(例如移位信号输出电路sr1、sr2、sr3、sr4、……)的第一移位寄存器电路发挥功能。第二系统作为依次连接有生成用于依次驱动多个细分电极scoml的信号的多个移位信号输出电路(例如移位信号输出电路sra、srb、src、srd)的第二移位寄存器电路发挥功能。另外,本实施方式中的传送切换电路110作为在依次驱动多个驱动电极coml的第一模式时将第一移位寄存器电路的信号供给至多个驱动电极coml、而在依次驱动多个细分电极scoml的第二模式时将第二移位寄存器电路的信号供给至多个细分电极scoml的选择电路发挥功能。

如图15所例示的,设置于驱动电极coml2的区域的单独切换电路114和移位信号输出电路sr4、sra、srb、src、srd经由与细分电极scoml的数量相应的数量的or电路而连接。一个or电路的输出使用于切换一个细分电极scoml与驱动电位线tsvcom和电位线tpl的连接关系的接通/关断的一个第一开关sw1和一个第二开关sw2进行动作。另外,连接到第一系统的一个移位信号输出电路sr4以及连接到第二系统的一个移位信号输出电路(移位信号输出电路sra、srb、src、srd中任一)与一个or电路的输入侧连接。在本实施方式中,具有细分电极scoml的驱动电极coml通过这样的经由or电路的连接,能够在使用第一系统的全部细分电极scoml的一并驱动与使用第二系统的多个细分电极scoml的单独驱动间切换。

通过上述说明的构成,带触摸检测功能的显示装置1的触摸面板30被设置成能够通过区分开始信号来区分使用第一触摸检测和第二触摸检测。具体地说,在进行第一触摸检测的情况下,即、在进行以驱动电极coml为单位的触摸检测的情况下,开始信号(st)输入到第一系统的最上游侧。另一方面,在进行第二触摸检测的情况下,即、在进行如指纹检测那样使用细分电极scoml和第二触摸检测电极stdl的触摸检测的情况下,开始信号(st_fp)被输入到第二系统的最上游侧。例如由ddic80进行这些触摸检测的实施所涉及的开始信号的输出。本实施方式的驱动电极驱动器14设为如下构成:即、在ddic80的控制下通过移位信号输出电路sr和传送切换电路110的动作,使驱动电位线tsvcom与驱动电极coml为连接状态,从而将驱动信号vcom输出到驱动电极coml。

具体地说,例如像图10所示,在像素基板2上连接有例如柔性印刷基板(fpc:flexibleprintedcircuits)70。在fpc70中形成有第一触摸检测部40、第二触摸检测部60和ddic80。ddic80例如安装有控制部11、栅极驱动器12和源极驱动器13所涉及的功能。另外,来自外部的信号(例如影像信号vdisp、指纹检测实施信号vtouch等)经由fpc70传送到ddic80。例如,在得到了基于第二模式下的动作的第二触摸检测的实施所涉及的作为触发的信号的情况下,从外部输入指纹检测实施信号vtouch。举出具体例的话,在ddic80对与带触摸检测功能的显示装置1连接的外部设备传送了第一触摸检测信号vdet1时,基于第一触摸检测信号vdet1所示的触摸检测结果进行上述步骤s3等的判断,根据判断结果,该外部设备将指纹检测实施信号vtouch输出给带触摸检测功能的显示装置1。由此,进行第二触摸检测。

另外,在本实施方式中,ddic80进行触摸检测涉及的各种控制。具体地,ddic80例如在进行与显示输出内容的更新交替实施的第一触摸检测时输出开始信号(st),使第一触摸检测部40进行动作。另外,ddic80例如在进行根据指纹检测实施信号vtouch而进行的第二触摸检测时输出开始信号(st_fp),使第二触摸检测部60进行动作。

在实施方式中,例如像图10所示,第一触摸检测部40、第二触摸检测部60和ddic80以所谓的cof(chiponflexible:覆晶薄膜)方式设置于fpc70,但其是带触摸检测功能的显示装置1所具有的各种集成电路的具体的配置例,并不限定于此,可适当进行变更。

另外,本实施方式的带触摸检测功能的显示装置1具有选择开关部150。选择开关部150将fpc70与像素基板2的电连接状态切换为连接或非连接任一种。具体地,选择开关部150例如具有以介于设置于像素基板2的配线与fpc70所具有的配线之间的方式而设置的开关。选择开关部150以根据开关的接通/关断动作而切换像素基板2与fpc70的连接(接通(on))和切断(关断(off))的方式进行动作。例如根据ddic80输出的切换用信号进行选择开关部150的接通/关断动作,但这是选择开关部150的动作控制的一个方式,并不限定于此,可适当进行变更。

需要注意的是,在图15中图示的驱动电极coml2所具有的细分电极scoml为4个,但细分电极scoml的数量并不限定于此。在图15中,不过是为了易于理解单独切换电路(特别是单独切换电路114)和与该单独切换电路连接且第一系统和第二系统混合设置的区域的移位信号输出电路sr的关系而限定细分电极scoml的数量进行了图示,未必示出的是实际的细分电极scoml的数量。另外,关于在图10、图14等中图示的驱动电极coml1、驱动电极coml2各自的数量和驱动电极coml的总数,也同样是示意性的例示,未必示出的是它们各自的构成的实际数量。

以上,根据本实施方式,驱动电极coml2设于在第一模式时实施的第一触摸检测的检测区域内,并具有能在第二模式下驱动的多个细分电极scoml。即、能够将用于第二触摸检测的多个细分电极scoml用作在第一触摸检测中使用的驱动电极coml。第一触摸检测用于进行检测区域中的人的手指的位置的确定等。第二触摸检测是以比第一触摸检测高的分辨率进行的触摸检测,其用于指纹的检测等。因而,能使用于指纹的检测等的具有更高分辨率的检测区域与触摸操作的检测区域共用。

另外,传送驱动信号vcom的单位(驱动电极coml单位或细分电极scoml单位)从驱动电极coml的并列设置方向的一端侧往另一端侧逐个移位(移转),因此能以更简单的控制实施检测区域的扫描。

下面说明本发明的变形例和其它实施方式。在下面的说明中,有时会对分别设于区域n-1、n、n+1的单独切换电路分别标上11n-1、11n、11n+1的符号。另外,有时会对第一系统的移位信号输出电路sr标上sr1、sr2、sr3、sr4、sr5、……、srn-1、srn、srn+1、……、srmax-2、srmax-1、srmax的符号。变形例和其它实施方式除了特别写明的事项以外为与实施方式一同样的构成。

(变形例)

图22是示意性地表示本发明的变形例所涉及的带触摸检测功能的显示装置1a中特别是涉及触摸检测的构成的平面图。图23是表示变形例中的驱动电极coml、传送切换电路110以及移位驱动电路130的一例连接关系的示意图。在实施方式一中,如图10所示,移位驱动电路130配置在传送切换电路110与选择开关部150之间,但这是移位驱动电路130的具体的配置例,并不限定于此,可适当进行变更。例如像图22所示,也可以是,从显示区域101a侧往fpc70侧依次按传送切换电路110、选择开关部150、移位驱动电路130的顺序配置各构成。这种情况下,例如像图23所示,移位驱动电路130的移位信号输出电路和传送切换电路110的单独切换电路11n-1,11n,11n+1经由单独设置的中继配线160而连接。需要注意的是,变形例中的移位驱动电路130的移位信号输出电路srn-1、srn、srn+1与传送切换电路110的单独切换电路11n-1、11n、11n+1的电连接关系与实施方式一相同。另外,除了变更了选择开关部150和移位驱动电路130的配置这一点以外,变形例的构成与实施方式一相同。

(实施方式二)

下面,作为与实施方式一不同的实施方式,说明多个驱动电极coml(驱动电极coml2)分别具有多个细分电极scoml的实施方式(实施方式二)。图24是表示实施方式二中的驱动电极coml、传送切换电路110以及移位驱动电路130的一例连接关系的示意图。如图24所示,多个驱动电极coml(驱动电极coml2)也可以分别具有多个细分电极scoml。

一个区域中的一个驱动电极coml2所具有的多个细分电极scoml、与该多个细分电极scoml连接的单独切换电路11n、以及与该单独切换电路11n连接的移位信号输出电路srn、sra、srb、src、srd的关系在实施方式一和实施方式二中是相同的。即、与驱动电极coml2连接的单独切换电路11n经由与细分电极scoml的数量相应的数量的or电路而与第一系统和第二系统连接。

多个驱动电极coml2在进行第二触摸检测时分别基于单独的开始信号而被驱动。即、单独对多个驱动电极coml2各自设置的第二系统分别具有单独的开始信号的输入部。在图24等中,将与区域n-1、n、n+1各自对应的开始信号分别设为st_fp<n-1>、st_fp<n>、st_fp<n+1>。

在图24中,例示了在区域n-1、n、n+1共三个区域中配置有驱动电极coml2的情况,但这终究是示意性地示出多个驱动电极coml2分别具有多个细分电极scoml的实施方式的一例,并不限定于此。具有多个细分电极scoml的驱动电极coml2的数量既可以是两个,也可以是四个以上。另外,带触摸检测功能的显示装置所具有的全部驱动电极coml也可以是分别具有多个细分电极scoml的驱动电极coml2。这种情况下,第二触摸检测电极stdl设置成覆盖全部的驱动电极coml。这样的第二触摸检测电极stdl能兼用于第一触摸检测。即、也可以将设置成覆盖全部的驱动电极coml的第二触摸检测电极stdl用作第一触摸检测电极tdl中之一。

在将第二触摸检测电极stdl用作第一触摸检测电极tdl中之一的情况下,第二触摸检测部60设置为能够对应于第一触摸检测和第二触摸检测两者。具体地说,例如触摸检测信号放大部62包括积分电路的构成(电压检测器det),该积分电路的构成包括电容器621。通过这样的构成,电容器621所保持的静电电容(基准电容)能区分用作第一触摸检测用的静电电容和第二触摸检测用的静电电容。由此,第二触摸检测部60能对应于第一触摸检测和第二触摸检测两者。更具体地说,这种情况下的第二触摸检测部60例如是单独设有第一触摸检测用的电容器和第二触摸检测用的电容器的构成。在进行第一触摸检测时,与第一触摸检测用的电容器连接的电压检测器det进行动作。在进行第二触摸检测时,与第二触摸检测用的电容器连接的电压检测器det进行动作。

以上,根据实施方式二,多个驱动电极coml2分别具有多个细分电极scoml,由此易于进一步扩大可进行第二触摸检测的区域。

(实施方式三)

图25是表示实施方式三中的驱动电极coml、传送切换电路110以及移位驱动电路(例如移位驱动电路130a)的一例连接关系的示意图。分别具有多个细分电极scoml的多个驱动电极coml2也可以共享一个第二系统。具体地说,例如像图25所示,也可以是,多个驱动电极coml2分别与单独设置的第一系统的移位信号输出电路sr(移位信号输出电路srn-1、srn、srn+1中任一(任意))单独连接,并与作为一个第二系统而设置的多个移位信号输出电路sr(移位信号输出电路sra、srb、src、srd)连接。需要注意的是,在实施方式三中,共享第二系统的多个驱动电极coml2所分别具有的细分电极scoml的数量彼此相等。

具体地说,实施方式三中的多个驱动电极coml2经由第一选择器170而分别与单独设置的第一系统的移位信号输出电路srn-1、srn,srn+1连接。第一选择器170根据在进行第一触摸检测时输出的第一选择器动作信号(tp_en)的输出的有无,切换第一系统的移位信号输出电路srn-1、srn、srn+1的输出线(sout<n-1>、sout<n>、sout<n+1>)与单独切换电路11n-1、11n、11n+1的连接与非连接。

图26是表示第一选择器170的具体构成例的图。在图26中,例示了区域n的第一选择器170所涉及的构成,但其它区域的第一选择器170实质上也是同样的构成。不过,<n>表示是涉及区域n的信号。因此,在例示对应于区域n-1、区域n+1的第一选择器170的构成的情况下,图26中带有<n>的信号被置换为带有<n-1>、<n+1>等的信号。例如,区域n的第一选择器170例如像图26所示,具有连接到单独切换电路11n的一个输出系统、以及连接到第一系统的移位信号输出电路srn的输出线(sout<n>)和低电平电源的两个输入系统。

在第一选择器170所具有的两个输入系统中的、与第一系统的移位信号输出电路srn的输出线(sout<n>)连接的一输入系统中设有切换输入输出系统间的连接和非连接的第三开关171。第三开关171根据第一选择器动作信号(tp_en)将输入输出系统间连接。具体地说,第三开关171例如在第一选择器动作信号(tp_en)为高的情况下使输入输出系统间为连接状态(接通(on)),在第一选择器动作信号(tp_en)为低的情况下使输入输出系统间为非连接状态(关断(off))。

在第一选择器170所具有的两个输入系统中的、连接到低电平电源的另一输入系统中设有切换输入输出系统间的连接和非连接的第四开关172。第四开关172例如经由nor电路与传送第一选择器动作信号(tp_en)的配线和传送在进行第二触摸检测时输出的第二选择器动作信号(fp_sel<n>)的配线连接。即、第四开关172在第一选择器动作信号(tp_en)或第二选择器动作信号(fp_sel<n>)中任一方为高的情况下使输入输出系统间为非连接状态(关断(off)),在第一选择器动作信号(tp_en)和第二选择器动作信号(fp_sel<n>)双方均为低的情况下使输入输出系统间为连接状态(接通(on))。

在实施方式三中,在第一触摸检测时,第二选择器动作信号(fp_sel<n>)为低。在该状态下,通过第一选择器动作信号(tp_en)变为高,从而第一系统的移位信号输出电路srn与单独切换电路11n连接。由此,在第一触摸检测时,第一系统所具有的一个移位信号输出电路srn与和一个区域的驱动电极coml2连接的一个单独切换电路11n连接。即、成为能一并驱动一个驱动电极coml2所具有的全部细分电极scoml的状态。

在图25中,设有相应于细分电极scoml的数量的第一选择器170,但这只是第一选择器170的配置例,并不限定于此。例如,也可以在中继配线160上设置一个第一选择器170。

另外,实施方式三所涉及的带触摸检测功能的显示装置1b(参照图28)具有按每一驱动电极coml2单独设置并以单独的信号进行动作的多个第二选择器19n-1、19n、19n+1。具体地说,实施方式三涉及的带触摸检测功能的显示装置1b例如像图25所示,具有切换连接到设于区域n-1的驱动电极coml2的单独切换电路11n-1与第二系统的移位信号输出电路sra、srb、src、srd的连接和非连接的第二选择器19n-1。另外,实施方式三涉及的带触摸检测功能的显示装置1b具有切换连接到设于区域n的驱动电极coml2的单独切换电路11n与第二系统的移位信号输出电路sra、srb、src、srd的连接和非连接的第二选择器19n。另外,实施方式三涉及的带触摸检测功能的显示装置1b具有切换连接到设于区域n+1的驱动电极coml2的单独切换电路11n+1与第二系统的移位信号输出电路sra、srb、src、srd的连接和非连接的第二选择器19n+1。

第二选择器19n-1、19n、19n+1分别根据在进行第二触摸检测时输出的单独的信号(例如fp_sel<n-1>、fp_sel<n>、fp_sel<n+1>)的有无分别切换连接和非连接。具体地说,例如第二选择器19n-1在fp_sel<n-1>为高的情况下使连接到区域n-1的驱动电极coml2的单独切换电路11n-1与第二系统的移位信号输出电路sra、srb、src、srd为连接状态(接通(on)),在fp_sel<n-1>为低的情况下使连接到区域n-1的驱动电极coml2的单独切换电路11n与第二系统的移位信号输出电路sra、srb、src、srd为非连接状态(关断(off))。第二选择器19n和fp_sel<n>的关系以及第二选择器19n+1和fp_sel<n+1>的关系与第二选择器19n-1和fp_sel<n-1>的关系相同。

fp_sel<n-1>、fp_sel<n>、fp_sel<n+1>分别变为高的时机是各自不同的(参照图27)。即、两个以上的单独切换电路不会在同一时机与第二系统的移位信号输出电路sra、srb、src、srd连接。这样,第二选择器19n-1、19n、19n+1作为对具有多个细分电极scoml的多个驱动电极coml2中任一驱动电极coml2所具有的细分电极scoml选择性地传送驱动信号vcom的选择切换电路发挥功能。

在实施方式三中,第二系统的移位信号输出电路sra、srb、src、srd的输出线(outputline)按照可连接的单独切换电路的数量分支。例如,在图示出三个驱动电极coml2的图25中,第二系统的移位信号输出电路sra、srb、src、srd的输出线分支为三个。输出线的分支端分别经由不同的第二选择器19n-1、19n、19n+1分别与不同的单独切换电路11n-1、11n、11n+1连接。

需要注意的是,在实施方式三中,第二系统的移位信号输出电路sra、srb、src、srd的上游-下游关系与多个驱动电极coml2分别所具有的多个细分电极scoml的上游-下游关系对应。具体地说,例如在第二系统中根据最上游的移位信号输出电路sra的输出的有无,切换连接到多个驱动电极coml2分别所具有的多个细分电极scoml中配置于最上游侧的一个细分电极scoml的第一开关sw1和第二开关sw2的状态。该第一开关sw1和第二开关sw2是经由第二选择器19n-1、19n、19n+1中成为连接状态的第二选择器而与该移位信号输出电路sra连接的第一开关sw1和第二开关sw2。第二系统具有的从上游侧起第二个以后的移位信号输出电路srb、src、srd与多个驱动电极coml2分别具有的多个细分电极scoml中的从上游侧起第二个以后的细分电极scoml的关系也是同样。

图27是表示实施方式三中进行触摸检测时输出的各种信号的关系的一个例子的时序图。图27示出进行第一触摸检测并使用与在第一触摸检测中检测出的人的手指的位置相应的配置的驱动电极coml2进行了第二触摸检测时的各种信号的关系的一个例子。

具体地说,根据第一触摸检测的开始信号(st)开始第一触摸检测。在第一触摸检测的实施期间中,第一选择器动作信号(tp_en)为高,随着第一触摸检测的结束而变为低。

根据基于时钟信号(ck)的时钟定时(clocktiming),进行以驱动电极coml为单位的驱动信号vcom的传送。具体地说,在输入了第一触摸检测的开始信号(st)之后,第一系统所具有的多个移位信号输出电路sr中位于最上游侧的移位信号输出电路sr1产生输出(sout<1>),之后,其下游侧的移位信号输出电路sr2依次在单独的时机产生输出。这样的输出的转移持续至最下游侧的移位信号输出电路srmax产生输出(sout<max>)为止。

另外,根据第二触摸检测的开始信号(st_fp)开始第二触摸检测。在第二触摸检测的实施期间中,第一选择器动作信号(tp_en)为低。

根据基于时钟信号(ck)的时钟定时,进行以细分电极scoml为单位的驱动信号vcom的传送。具体地说,在输入了第二触摸检测的开始信号(st_fp)之后,第二系统所具有的多个移位信号输出电路sra、srb、src、srd中位于最上游侧的移位信号输出电路sra产生输出(fpout<1>),之后,其下游侧的移位信号输出电路srb依次在单独的时机产生输出。这样的输出的转移持续至最下游侧的移位信号输出电路srd产生输出(例如fpout<4>)为止。

另外,在第二触摸检测中,输出表示使用了哪个驱动电极coml2所具有的细分电极scoml进行了触摸检测的信号。在图27所示的例子中,fp_sel<n>为高,fp_sel<n-1>、fp_sel<n+1>为低。这表示使用了区域n的驱动电极coml2所具有的细分电极scoml进行了触摸检测。

在图27中,用rxout示意性地表示第一触摸检测和第二触摸检测的触摸检测结果。rxout表示在第一触摸检测的实施期间中,与sout<n>的输出相应的时机下的触摸检测的强度比其它时机下的触摸检测的强度高。因此,在第二触摸检测中,使用在与sout<n>的输出相应的时机使用的区域n的驱动电极coml2所具有的多个细分电极scoml进行触摸检测。

实施方式三涉及的带触摸检测功能的显示装置1b也可以具有基于第一触摸检测的结果确定在第二触摸检测中使用的细分电极scoml的构成。图28是表示具有基于第一触摸检测的结果确定在第二触摸检测中使用的细分电极scoml的构成的带触摸检测功能的显示装置1b的一构成例的框图。带触摸检测功能的显示装置1b例如具有第二触摸检测位置控制部200。第二触摸检测位置控制部200是用于基于第一触摸检测的结果确定在第二触摸检测中使用的细分电极scoml的电路。第二触摸检测位置控制部200例如在输入了指纹检测实施信号vtouch时而进行的第二触摸检测时,首先使驱动电极驱动器14和第一触摸检测部40动作,以进行第一触摸检测。第二触摸检测位置控制部200基于第一触摸检测部40的检测信号输出vout1确定在第二触摸检测中使用的具有细分电极scoml的驱动电极coml2,并使驱动电极驱动器14和第二触摸检测部60进行动作,以使用被确定的驱动电极coml2所具有的多个细分电极scoml进行第二触摸检测。

这样,在实施方式三中,能在第二模式下向配置于与基于在第一模式下的驱动信号vcom的传送时机输出的第一触摸检测信号而确定的手指位置对应的位置的驱动电极coml2所具有的多个细分电极scoml传送驱动信号vcom。根据实施方式三,易于限定实施第二触摸检测的区域,易于缩短指纹检测等第二触摸检测涉及的驱动信号vcom的施加相关的循环时间。即、细分电极scoml的数量越少,越易于缩短对在第二触摸检测中使用的细分电极scoml逐次施加驱动信号vcom的1周期的循环时间,因此通过限定实施第二触摸检测的区域,从而易于缩短该1周期的循环时间。另外,在实施第二触摸检测的时间是规定时间的情况下,1周期的循环时间越短,越易于提高在该规定时间内对细分电极scoml各自多次施加驱动信号vcom而实施多次触摸检测所进行的触摸检测的精度。

(实施方式四)

图29是说明码分复用方式(codedivisionmultiplexsystem)下的一例驱动的说明图。在上述说明的实施方式一等中,例示出细分电极scoml被单独驱动的情况,但细分电极scoml的驱动方式并不限定于此。具体地说,例如像图29所示,在带触摸检测功能的显示装置1中,驱动电极驱动器14同时选择选择细分电极块bkn的多个(图29的例子中为四个)细分电极块tx1、tx2、tx3、tx4并供给基于规定的码而确定了相位的驱动信号vcom。在图29中,图示于细分电极块tx1、tx2、tx3、tx4的右侧的波形表示驱动信号vcom的相位的一个例子。例如,规定的码通过下述式(1)的方矩阵定义。式(1)中的方矩阵的次数为选择细分电极块bkn的细分电极块tx1、tx2、tx3、tx4的数量、即4。式(1)的方矩阵的对角成分“-1”与该方矩阵的对角成分以外的成分“1”不同。码“-1”是供给相位被确定为与码“1”不同的驱动信号vcom的码。驱动电极驱动器14等基于式(1)的方矩阵传送驱动信号vcom,使得与方矩阵的对角成分以外的成分“1”对应的上述交流矩形波sg的相位和与方矩阵的对角成分“-1”对应的上述交流矩形波sg的相位反转。细分电极块tx1、tx2、tx3、tx4分别由规定数量的细分电极scoml构成。

在实施方式四中,如在上述例示出的选择细分电极块bkn那样同时驱动多个细分电极scoml,用码分复用(cdm:codedivisionmultiplex)方式进行检测。

例如,在手指等外部接近物体cq位于从选择细分电极块bkn的细分电极块tx1、tx2、tx3、tx4的扫描上游起第二位的位置的细分电极块tx2的情况下,通过相互诱导(互感)产生由外部接近物体cq引起的差分电压(例如差分电压设为20%)。在这样的例子中,第二触摸检测部60在最开始的时机(第一时间带)检出的第二触摸检测信号vdet2(sensoroutputsignal:传感器输出信号)为(-1)+(0.8)+(1)+(1)=1.8。该“1.8”是以码“1”的驱动信号vcom的信号强度为基准的信号强度。另外,第二触摸检测部60在第一时间带的下一时机(第二时间带)检出的第二触摸检测信号vdet2为(1)+(-0.8)+(1)+(1)=2.2。另外,第二触摸检测部60在第二时间带的下一时机(第三时间带)检出的第二触摸检测信号vdet2为(1)+(0.8)+(-1)+(1)=1.8。另外,第二触摸检测部60在第三时间带的下一时机(第四时间带)检出的第二触摸检测信号vdet2为(1)+(0.8)+(1)+(-1)=1.8。

实施方式四中的坐标提取部65用式(1)的方矩阵乘在信号处理部64中检测出的第二触摸检测信号vdet2(sensoroutputsignal)。无需提高作为驱动信号vcom输出的信号的电压即能以高于时分复用(tdm、时分多路转换)驱动的精度(例如4倍)的检测灵敏度来检出手指等外部接近物体cq位于选择驱动电极块bkn的驱动电极块tx2的位置。

图30是表示实施方式四中的涉及触摸检测的构成的示意图。实施方式四涉及的触摸面板具有码分复用(cdm)控制部210。cdm控制部210设置于第二系统的移位信号输出电路sra、srb、src、srd与和具有细分电极scoml的驱动电极coml2连接的单独切换电路(例如单独切换电路114)之间的连接路径上。cdm控制部210根据cdm方式下的第二触摸检测所使用的各种控制信号(cdm_code)进行动作。在实施方式四中,作为控制信号(cdm_code),分别使用作为单独的信号的vcomsel、code、oe。

图31是表示cdm控制部210介于其间时的移位信号输出电路sra、srb、src、srd与单独切换电路114的连接路径的一个例子的图。cdm控制部210具有锁存电路211(例如211a、211b、211c、211d)、xor电路和not电路。锁存电路211、xor电路和not电路的数量与和单独切换电路114连接的驱动电极coml2所具有的细分电极scoml的数量相应。需要注意的是,在图31中配置于cdm控制部210内的or电路与实施方式一中的设置于第二系统与单独切换电路114的连接路径的or电路实质上等同。

在实施方式四中,由于具有cdm控制部210,从而在与设于移位信号输出电路sra、srb、src、srd与单独切换电路114之间的or电路连接的输入侧的两系统(第一系统和第二系统)的移位信号输出电路sr4、sra、srb、src、srd的连接路径中,第二系统的移位信号输出电路sra、srb、src、srd的连接路径上设有锁存电路211a、211b、211c、211d。锁存电路211a、211b、211c、211d根据第二系统的移位信号输出电路sra、srb、src、srd的输出(fpout)、code和oe进行动作。锁存电路211a、211b、211c、211d是具有同样的构成的电路。在总地说明这些锁存电路211a、211b、211c、211d的情况下,有时会记载为锁存电路211。

图32是表示锁存电路211的一例具体构成的图。锁存电路211例如具有四个栅极开关(gateswitch)(第一栅极开关gs1、第二栅极开关gs2、第三栅极开关gs3和第四栅极开关gs4)和四个not电路。锁存电路211从code的输入侧往输出(latch_out)侧依次串联连接有第一栅极开关gs1、第一循环部lo1、第二栅极开关gs2、第二循环部lo2。第一循环部lo1和第二循环部lo2分别具有并联连接有两个not电路、且并联连接的not电路的输入输出关系相反的数据的循环结构。该数据的循环结构保持从输入侧输入的值。第一循环部lo1和第二循环部lo2分别在是数据的循环结构上、而不是从code的输入侧往输出(latch_out)侧的串联的连接线上的并联线(parallelline)上分别具有一个栅极开关。在此,将第一循环部lo1所具有的栅极开关设为第三栅极开关gs3,将第二循环部lo2所具有的栅极开关设为第四栅极开关gs4。

以下,为了方便,以对一个驱动电极coml2所具有的多个细分电极scoml中的、从上游侧起第m个(以下简称为第m个)细分电极scoml传送驱动信号vcom的控制所涉及的锁存电路211为例进行说明。假设第一栅极开关gs1和第二栅极开关gs2双方均接通、而第三栅极开关gs3和第四栅极开关gs4双方均关断的情况下,输入到锁存电路211的code经通过两个not电路进行的两次反转而输出(latch_out),值未被保持。另外,在第一栅极开关gs1关断的情况下,不对锁存电路211输入值。

通过第一栅极开关gs1接通,由此成为能对锁存电路211输入值的状态。在此,通过第三栅极开关gs3接通,由此以第一循环部lo1保持值。在第二栅极开关gs2接通的情况下,由第一循环部lo1保持的值传送到第二循环部lo2侧。通过第三栅极开关gs3关断,由此结束在第一循环部lo1的值的保持。通过第二栅极开关gs2关断,由此从第一循环部lo1向第二循环部lo2的值的传送结束。在第四栅极开关gs4接通的期间,继续在第二循环部lo2的值的保持和锁存电路211的输出(latch_out)。通过第四栅极开关gs4关断,由此结束在第二循环部lo2的值的保持,与此相随地锁存电路211的输出(latch_out)结束。

第一栅极开关gs1根据第二系统的第m-1个移位信号输出电路sr的输出(fpoutb)的反转和第m个移位信号输出电路sr的输出(fpout)进行动作。第二栅极开关gs2根据第m-1个用的oe(oeb)的输出的反转和第m个用的oe的输出进行动作。第三栅极开关gs3根据第二系统的第m-1个移位信号输出电路sr的输出和第m个移位信号输出电路sr的输出的反转进行动作。第四栅极开关gs4根据第m-1个用的oe(oeb)的输出和第m个用的oe的输出的反转进行动作。

or电路的输出基于第一系统的移位信号输出电路sr4和锁存电路211的输出中的至少任一方。or电路的输出侧连接到xor电路所具有的输入侧的两系统的连接路径中的一方。用于输入vcomsel的配线连接到xor电路所具有的输入侧的两系统的连接路径中的另一方。xor电路的输出供应到第一开关sw1,并经not电路反转而供应到第二开关sw2。

在实施方式四中,在进行第一触摸检测时不输出vcomsel。由此,实施方式四涉及的带触摸检测功能的显示装置能以与实施方式一同样的机制进行第一触摸检测。

图33是表示cdm方式中的各种信号的关系的一个例子的时序图。通过上述说明的cdm控制部210,多个电极根据code而被驱动。具体地说,例如像图33所示,根据在第一次的开始信号(st_fp)与第二次的开始信号之间输出的code“0、1、1、1”,控制第二次的开始信号后的细分电极块tx1、tx2、tx3、tx4的驱动状态。具体地说,根据code“0、1、1、1”,最上游侧的锁存电路211a的输出(latch(1)_out)变为低。由此,对最上游侧的细分电极块tx1传送驱动信号vcom的时机为将vcomsel的时钟定时(clocktiming)反转后的定时。另一方面,对其它细分电极块tx2、tx3、tx4传送驱动信号vcom的时机与vcomsel的时钟定时同步。实施方式四中的第二触摸检测信号vdet2采用vcomsel的时钟定时的信号。因而,这种情况下,在触摸检测中不使用最上游侧的细分电极块tx1,而在触摸检测中使用其它细分电极块tx2、tx3、tx4。

以同样的机制,根据在第二次的开始信号(st_fp)与第三次的开始信号之间输出的code“1、0、1、1”,控制第三次的开始信号后的细分电极块tx1、tx2、tx3、tx4的驱动状态。这种情况下,从上游侧起第二个锁存电路211b的输出(latch(2)_out)变为低,对从上游侧起第二个细分电极块tx1传送驱动信号vcom的时机为将vcomsel的时钟定时反转后的定时。因而,这种情况下,在触摸检测中不使用从上游侧起第二个细分电极块tx2,而在触摸检测中使用其它细分电极块tx1、tx3、tx4。同样地,通过根据code“1、1、0、1”的驱动信号vcom的传送控制,在触摸检测中不使用从上游侧起第三个细分电极块tx3,而在触摸检测中使用其它细分电极块tx1、tx2、tx4。另外,通过根据code“1、1、1、0”的驱动信号vcom的传送控制,在触摸检测中不使用从上游侧起第四个细分电极块tx4,而在触摸检测中使用其它细分电极块tx1、tx2、tx3。

这样,cdm控制部210作为切换在同一时机(timing)被传送驱动信号vcom的细分电极scoml的数量和组合的组合电路发挥功能。

需要注意的是,在实施方式四中,代替驱动电位线tsvcom而设有电位线tph。驱动电位线tsvcom传送高/低切换的数字信号,但电位线tph为如下构成:为高电平固定的电位,通过开关交替切换电位线tph和为低电平固定的电位的电位线tpl来施加电位,从而能与tsvcom同样地切换高/低来输出短形波。

在参照图29、图31、图33的例子中,为了方便,说明了使用四个细分电极块tx1、tx2、tx3、tx4的cdm方式,但以cdm方式同时驱动的细分电极块的数量是任意的。

以上,根据实施方式四,第二模式下的触摸检测的灵敏度进一步提高。特别是,细分电极scoml与驱动电极coml相比并列设置节距(间距)更窄,因此,基于根据针对一个细分电极scoml的驱动信号vcom产生的静电电容的电气变化的程度、即与触摸操作的有无相应的静电电容的变化的程度易于进一步变小。为此,在第二触摸检测中,确保触摸检测的灵敏度的难度进一步提高。在这样的条件下,通过特别地在第二触摸检测中采用cdm方式,从而更容易确保充分的灵敏度。

(实施方式五)

图34是表示实施方式五中涉及触摸检测的构成的示意图。多个移位信号输出电路sr1、sr2、sr3、……、srmax-2、srmax-1、srmax各自也可以设置成为了对多个驱动电极coml1中之一或驱动电极coml2所具有的多个细分电极中之一传送驱动信号vcom而能选择性地加以利用。这种情况下,构成移位驱动电路130b的多个移位信号输出电路sr1、sr2、sr3、……、srmax-2、srmax-1、srmax的系统设置为兼作第一系统和第二系统的一个系统。

具体地说,例如像图34所示,多个移位信号输出电路sr1、sr2、sr3、……、srmax-2、srmax-1、srmax各自的输出线(outputline)经兼用电路220与和多个驱动电极coml1中之一连接的选择切换电路11p以及和细分电极scoml连接的选择切换电路11r所具有的一组第一开关sw1和第二开关sw2连接。兼用电路220以能切换驱动电极coml1和细分电极scoml中任一方的方式连接到输出使切换电路(单独切换电路)所具有的开关(第一开关sw1和第二开关sw2)动作的信号的信号输出电路sr(例如移位信号输出电路sr1、sr2、sr3、……、srmax-2、srmax-1、srmax中任一(任意))。

图35是表示兼用电路220的一例具体构成的图。兼用电路220具有第一模式用开关221,第一模式用开关221切换移位信号输出电路sr的输出线与和驱动电极coml1连接的选择切换电路之间的连接和非连接。另外,兼用电路220具有第二模式用开关222,第二模式用开关222切换移位信号输出电路sr的输出线与和细分电极scoml连接的一组第一开关sw1和第二开关sw2之间的连接和非连接。第一模式用开关221和第二开关sw2分别根据不同的信号切换连接状态(接通(on))和非连接状态(关断(off))。具体地说,第一模式用开关221根据在第一触摸检测时输出而在第二触摸检测时不输出的第一模式用信号(tp_en)的高/低来切换接通/关断(on/off)。另外,第二模式用开关222根据在第二触摸检测时输出而在第一触摸检测时不输出的第二模式用信号(fp_en)的高/低来切换接通/关断(on/off)。即、实施方式五中的移位信号输出电路sr的输出在第一触摸检测时使经兼用电路220与驱动电极coml1连接的选择切换电路动作。另外,实施方式五中的移位信号输出电路sr的输出在第二触摸检测时使经兼用电路220与细分电极scoml连接的一组第一开关sw1和第二开关sw2动作。例如由ddic80输出第一模式用信号(tp_en)和第二模式用信号(fp_en),但可适当变更输出这些信号的构成。

以上,根据实施方式五,能够在不具有多个细分电极scoml的驱动电极coml1和细分电极scoml间兼用信号输出电路(移位信号输出电路sr),因此易于进一步减小移位驱动电路130b的电路规模。

需要注意的是,在实施方式和各变形例中说明的各构成的特征在相互不矛盾的范围内可并用。以上,说明了本发明的优选实施方式以及变形例(实施方式等),但本发明不限于这样的实施方式等。实施方式等中公开的内容终究只是一个例子,可在不脱离本发明主旨的范围内进行各种变更。在不脱离本发明主旨的范围内进行的适当变更当然也属于本发明的技术范围。

在上述实施方式等中,基本上地,第一检测部(第一触摸检测部40)和第二检测部(第二触摸检测部60)是独立的构成,但一个电路也可以具有这样的两个电路的功能。

在上述实施方式等中,单独地设有第一触摸检测电极tdl和第二触摸检测电极stdl,但也可以使第一触摸检测电极tdl的并列设置节距与第二触摸检测电极stdl等同,使第一触摸检测电极tdl和第二触摸检测电极stdl为共同的电极。在这种情况下,具有这样的电极的构成也在第一模式和第二模式间产生检测相关的分辨率的差别化,因此能进行与区分手指的位置确定与指纹的检测等目的相应的动作。

驱动电极coml的数量、一个驱动电极coml2所具有的细分电极scoml的数量、第一触摸检测电极tdl的数量、第二触摸检测电极stld的数量等在实施方式中例示和图示出的数量内容终究只是一个例子,其可适当进行变更。

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