具有触摸检测功能的显示单元和电子单元的制作方法
【专利说明】具有触摸检测功能的显示单元和电子单元
[0001]本申请是以下发明专利申请的分案申请:
[0002]申请号:201110282568.3
[0003]申请日:2011年9月22日
[0004]发明名称:具有触摸检测功能的显示单元和电子单元
技术领域
[0005]本公开涉及具有触摸检测功能的显示单元，并且具体地说涉及具有基于由于外部邻近物体导致的电容变化来检测触摸事件的触摸检测功能的显示单元，以及具有这种具有触摸检测功能的显示单元的电子单元。
【背景技术】
[0006]最近，注意到一种显示单元，其中在诸如液晶显示装置的显示装置上安装所谓触摸面板的触摸检测装置，或者触摸面板与显示装置集成，并且各种按钮图像等显示在显示装置上代替普通机械按钮，使能信息输入。这种具有触摸面板的显示装置不需要诸如键盘、鼠标和小键盘之类的输入装置，因此，趋向于不仅广泛应用于计算机，而且广泛应用于诸如移动电话之类的手持信息终端。
[0007]触摸检测装置的类型包括诸如光学式和电阻式的几种类型。具体地说，电容式触摸检测装置保证是结构相对简单的低功耗装置。例如，第2009-244958 (JP-A-2009-244958)号日本未审查专利申请公开提出了一种显示单元，其中最初为显示单元的显示提供的公共电极还用作触摸传感器的一对电极之一，而另一电极(触摸检测电极)与该公共电极交叉地设置。在公共电极与触摸检测电极之间形成电容，并且该电容响应于外部邻近物体而变化。当驱动信号被施加到公共电极上时，通过分析触摸检测电极上呈现的触摸检测信号，显示单元利用这种电容的变化来检测外部邻近物体。
【发明内容】
[0008]触摸检测装置可能受到显示装置的显示操作的影响。具体地说，例如，在显示装置内行进的信号可以通过寄生电容传送到触摸检测装置内的触摸检测信号。这样可能引起触摸检测信号的信噪比的恶化，导致触摸位置等的精度的恶化。JP-A-2009-2444958内没有描述显示操作对触摸检测的影响。
[0009]希望提供具有触摸检测功能的显示单元和电子单元，其中可以在抑制显示操作的影响的同时执行触摸检测。
[0010]根据本发明一实施例，提供了一种具有触摸检测功能的显示单元，包括:多条像素信号线，每条像素信号线发送用于显示的像素信号；像素信号线驱动部分，对每条像素信号线施加像素信号；显示元件，每个显示元件基于像素信号执行显示；多个触摸检测电极，每个触摸检测电极基于因为外部邻近物体引起的电容变化来输出检测信号；以及触摸检测部分，在触摸检测时段内基于所述检测信号检测触摸事件，所述触摸检测时段与所述显示元件执行显示操作的显示时段不同，其中，在所述触摸检测时段期间，所述像素信号线驱动部分允许每条像素信号线处于浮置状态。
[0011]根据本发明另一实施例，提供了一种显示单元，包括:多条像素信号线；驱动部分，对每条像素信号线施加像素信号；多个显示元件，每个显示元件基于所述像素信号执行显示；触摸检测部分，在触摸检测时段内检测触摸事件，所述触摸检测时段与所述显示元件执行显示操作的显示时段不同，其中，在所述触摸检测时段期间，所述驱动部分允许每条像素信号线处于浮置状态。
[0012]根据本发明另一实施例，提供了一种电子单元，包括:显示部分，具有触摸检测功能；以及控制部分，利用具有触摸检测功能的显示部分执行操作控制，其中，所述具有触摸检测功能的显示部分包括:多条像素信号线，每条像素信号线发送用于显示的像素信号，像素信号线驱动部分，对每条像素信号线施加像素信号，多个显示元件，每个显示元件基于所述像素信号执行显示，多个触摸检测电极，每个触摸检测电极基于因为外部邻近物体引起的电容变化来输出检测信号，以及触摸检测部分，用于在触摸检测时段内基于所述检测信号检测触摸事件，所述触摸检测时段与所述显示元件执行显示操作的显示时段不同，其中，在所述触摸检测时段期间，所述像素信号线驱动部分允许每条像素信号线处于浮置状态。
[0013]根据本公开的实施例的具有触摸检测功能的显示单元包括:多个像素信号线、像素信号线驱动部分、显示元件、触摸检测电极以及触摸检测部分。该多个像素信号线中的每个都发送用于显示的像素信号。该像素信号线驱动部分对每个像素信号线施加像素信号。每个显示元件基于像素信号执行显示。每个触摸检测电极基于因为外部邻近物体引起的电容变化的发生而输出检测信号。该触摸检测部分在触摸检测时段内，基于检测信号检测触摸事件，该触摸检测时段与该显示元件执行显示操作的显示时段不同。在该触摸检测时段期间，该像素信号线驱动部分使每个像素信号线的电压保持在特定电平。
[0014]根据本公开的实施例的电子单元具有上面描述的具有触摸检测功能的显示部分，并且包括例如电视装置、数码相机、个人计算机、摄像机、诸如移动电话之类的移动终端装置。
[0015]在根据本公开的实施例的具有触摸检测功能的显示单元和电子单元中，在显示时段内，像素信号被施加到像素信号线以在显示时段期间执行显示，而在触摸检测时段期间，基于来自触摸检测电极的检测信号执行触摸检测。此时，在触摸检测时段中的该时间，以在触摸检测时段中将每个像素信号线的电压保持在特定电平的方式来执行操作。
[0016]在根据本公开的实施例具有触摸检测功能的显示单元中，例如，在触摸检测时段期间，像素信号线驱动部分优选地对每个像素信号线施加特定电平的电压，或者优选地允许像素信号线处于浮置状态。
[0017]例如，可以并排布置该多个像素信号线，并且该像素信号线驱动部分可以在显示时段内对相互邻近的像素信号线施加相同极性的像素信号，而每隔一个显示时段，可以将所施加的每个像素信号的极性反转。在这种情况下，优选地，紧接在该触摸检测时段之前将该触摸检测电极的电压被设定到预定电压。
[0018]例如，该触摸检测部分优选地具有允许发送检测信号的检测开关。例如，该检测开关在该触摸检测时段和紧接在该触摸检测时段之前的显示时段内的预定时段内保持导通，而在该预定时段之外的显示时段内保持断开。作为选择地，例如，该显示时段和该触摸检测时段可以交替提供，并且在该触摸检测时段内，该像素信号线驱动部分可以将每个像素信号线的电压设置为预定电平。在这种情况下，例如，该检测开关可以在触摸检测时段内保持导通，而在显示时段内保持断开。例如，触摸检测部分可以包括积分电路，用于对在触摸检测时段内经由检测开关提供的检测信号进行积分。
[0019]例如，可以并排布置该多个像素信号线，并且像素信号线驱动部分可以在该显示时段内对相互邻近的像素信号线施加具有不同极性的像素信号，而每隔一个显示时段，可以将要施加的每个像素信号的极性反转。在这种情况下，例如，像素信号线驱动部分优选地在显示时段内对像素信号线施加中间电平的电压，并然后对该像素信号线施加各个像素信号，该中间电平的电压是位于具有不同极性的像素信号之间的中心的电压。例如，该触摸检测部分可以包括:检测开关，用于允许发送该检测信号；以及积分电路，用于对在触摸检测时段内经由检测开关提供的检测信号进行积分。
[0020]在根据本公开的实施例的具有触摸检测功能的显示单元和电子单元中，由于在触摸检测时段内像素信号线的电压保持在特定电平，所以可以在抑制显示操作的影响的同时执行触摸检测。
[0021]应当明白，上面的一般描述和下面的详细描述都是举例说明，意在进一步解释要求保护的技术。
【附图说明】
[0022]所包括的附图有助于进一步理解本公开，并且包括并构成本说明的一部分。附图示出实施例，并且与说明一起用于解释技术原理。
[0023]图1是用于解释根据本公开实施例的具有触摸检测功能的显示单元的触摸检测方法的基本原理的图，示出了手指未接触或者未邻近显示装置的状态。
[0024]图2是用于解释根据本公开实施例的具有触摸检测功能的显示单元的触摸检测方法的基本原理的图，示出了手指触摸或者邻近显示装置的状态。
[0025]图3是用于解释根据本公开实施例的具有触摸检测功能的显示单元的触摸检测方法的基本原理的图，分别示出了驱动信号和触摸检测信号的波形的示例。
[0026]图4是示出根据本公开实施例的具有触摸检测功能的显示单元的配置示例的框图。
[0027]图5是示出根据第一实施例的选择开关部分的配置示例的框图。
[0028]图6是示出根据实施例的积分电路的配置示例的电路图。
[0029]图7是示出根据实施例的具有触摸检测功能的显示装置的示意性截面结构的截面图。
[0030]图8是示出根据实施例的具有触摸检测功能的显示装置中的像素排列的电路图。
[0031]图9是示出根据实施例的具有触摸检测功能的显示装置的驱动电极和触摸检测电极的配置示例的透视图。
[0032]图10是示出根据实施例的具有触摸检测功能的显示单元的操作示例的原理图。
[0033]图11是示出根据第一实施例的具有触摸检测功能的显示单元的操作示例的时序波形图。
[0034]图12A和图12B是示出根据第一实施例的积分电路的操作示例的电路图。
[0035]图13A和图13B是用于解释根据第一实施例的具有触摸检测功能的显示装置的寄生电容的示意图。
[0036]图14是示出根据比较示例的积分电路的配置示例的电路图。
[0037]图15是示出根据比较示例的具有触摸检测功能的显示单元的操作示例的时序波形图。
[0038]图16A和图16B是示出根据比较示例的积分电路的操作示例的电路图。
[0039]图17是根据比较示例的具有触摸检测功能的显示单元的操作示例的另一时序波形图。
[0040]图18是示出根据第二实施例的具有触摸检测功能的显示单元的操作示例的时序波形图。
[0041]图19是示出根据第三实施例的选择开关部分的配置示例的框图。
[0042]图20A和图20B是示出根据第三实施例的具有触摸检测功能的显示单元的操作示例的示意图。
[0043]图21是示出根据第三实施例的具有触摸检测功能的显示单元的操作示例的时序波形图。
[0044]图22是示出根据第三实施例的具有触摸检测功能的显示设备的另一操作示例的时序波形图。
[0045]图23是示出根据比较示例的具有触摸检测功能的显示设备的操作示例的时序波形图。
[0046]图24是示出应用了实施例的具有触摸检测功能的显示单元当中的应用示例I的外观配置的透视图。
[0047]图25A和图25B是示出应用示例2的外观配置的透视图。
[0048]图26是示出应用示例3的外观配置的透视图。
[0049]图27是示出应用示例4的外观配置的透视图。
[0050]图28A至图28G是示出应用示例5的外观配置的前视图、侧视图、顶视图和底视图。
[0051]图29是示出根据每个实施例的修改等的具有触摸检测功能的显示装置的示意性截面结构的截面图。
【具体实施方式】
[0052]下面将参考附图详细描述本公开的实施例。请注意，以下面的顺序进行描述。
[0053]1.电容式触摸检测的基本原理
[0054]2.第一实施例
[0055]3.第二实施例
[0056]4.第三实施例
[0057]5.应用示例
[0058][1.电容式触摸检测的基本原理]
[0059]首先，参考图1至图3描述根据本公开实施例的具有触摸检测功能的显示单元的触摸检测的基本原理。该触摸检测方法具体体现为电容式触摸传感器。例如，在电容式触摸传感器中，在其间具有介质体