显示装置及检测装置的制作方法

文档序号:14557043阅读:323来源:国知局
显示装置及检测装置的制作方法

本发明涉及能够检测外部接近物体的显示装置,特别是涉及能够基于静电电容的变化来检测外部接近物体的附带触摸检测功能的显示装置以及电子设备。



背景技术:

近年,被称为所谓触摸面板的、能够检测外部接近物体的触摸检测装置正受到关注。触摸面板用于被安装或一体化在液晶显示装置等的显示装置上的附带触摸检测功能的显示装置。并且,附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,从而能够以触摸面板代替通常的机械式按钮来进行信息输入。由于具有这样的触摸面板的附带触摸检测功能的显示装置不需要键盘或鼠标、袖珍键盘(keypad)那样的输入装置,所以除了计算机之外,也倾向于在便携电话装置或平板那样的便携信息终端等中扩大使用。

作为触摸检测装置的方式,存在光学式、电阻式、静电电容式等几个方式。静电电容式的触摸检测装置用于便携终端等,具有比较单纯的构造,且能够实现低功耗。例如,在专利文献1中,记载了应对透光性电极图案(pattern)的不可视化的触摸面板。

此外,在专利文献2中,记载了在使电极元素之间导通的布线被相邻的第一以及第二电极元素所夹的间隙中形成的输入装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:(日本)特开2010-197576号公报

专利文献2:(日本)特开2010-182277号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

在附带触摸检测功能的显示装置中,为了薄型化、大画面化或者高清化,要求触摸检测电极的低电阻化。触摸检测电极使用ito(铟锡氧化物,indiumtinoxide)等的透光性导电氧化物作为透光性电极的材料。为了使触摸检测电极成为低电阻,使用金属材料等的导电性材料是有效的。但是,若使用金属材料等的导电性材料,则存在由于显示装置的像素与金属材料等的导电性材料的干扰而视觉辨认到云纹(moire)的可能性。

此外,伴随附带触摸检测功能的显示装置越来越多地被搭载在各种电子设备中,要求提高同时触摸多处的所谓多触摸输入、由笔进行的输入、使指尖或笔尖位于触摸面的上空的所谓悬停(hover)输入等的自由度。

本公开是鉴于该问题而完成的,提供使用金属材料等的导电性材料的触摸检测电极,且能够降低视觉辨认到云纹的可能性的附带触摸检测功能的显示装置以及电子设备。或者,本公开提供能够提高触摸输入的自由度的附带触摸检测功能的显示装置以及电子设备。

用于解决课题的手段

本发明的一个方式包括:基板;显示区域,包含在与所述基板的主面并行的面上排列的多个像素;触摸检测电极,包含在与所述基板的主面并行的面上排列的多个小电极部;多个布线部,将所述多个小电极部和在所述显示区域的外侧形成的端子部进行电耦合;以及多个驱动电极,在与所述触摸检测电极之间形成静电电容,所述小电极部包含:与第一方向形成第一角度的至少一个第一细线片以及与所述第一方向形成第二角度的至少一个第二细线片在所述第一方向侧被耦合的至少一个导电性细线,至少一个所述第一细线片和至少一个所述第二细线片在所述第一方向侧被耦合而构成所述布线部。

进而,作为另一个方式,也可以是所述多个小电极部的各个小电极部包含多个所述导电性细线,所述多个导电性细线在与所述第一方向交叉的第二方向上隔开一定的间隔而被配置。

进而,作为另一个方式,也可以是所述多个小电极部被排列为矩阵状,所述布线部与位于该布线部耦合的小电极部的所述第一方向侧的小电极部内的导电性细线隔开所述一定的间隔而被配置。

进而,作为另一个方式,也可以是所述第一细线片和所述第二细线片具有以所述第一方向为轴的线对称的形状。

进而,作为另一个方式,也可以还具备:驱动信号驱动器,在所述显示区域中进行图像显示的期间,向作为所述多个小电极部的一部分的第一组的电极供应驱动信号;以及触摸检测部,在所述显示区域中进行图像显示的期间,基于经由作为所述多个小电极部的另一部分的第二组的电极与所述第一组的电极之间的互静电电容而在所述第二组的电极中显现的信号,检测物体的接触或接近。

进而,作为另一个方式,也可以是还具备:x检测部,在所述显示区域中进行图像显示的期间,向作为所述多个小电极部的一部分的第一组的电极供应电荷,之后基于对所述第一组的电极充电的电荷,检测物体的接触或接近位置的x坐标;以及y检测部,在所述显示区域中进行图像显示的期间,向作为所述多个小电极部的另一部分的第二组的电极供应电荷,之后基于对所述第二组的电极充电的电荷,检测物体的接触或接近位置的y坐标。

进而,作为另一个方式,也可以具有在所述显示区域中不进行图像显示的期间,以不同的检测特性来检测物体的接触或接近的第一模式和第二模式,还具备:驱动电极驱动器,在所述第一模式以及所述第二模式的双方的模式中,向所述多个驱动电极供应驱动信号;第一触摸检测信号放大部,在所述第一模式以及所述第二模式的双方的模式中,基于经由所述多个驱动电极与作为所述多个小电极部的一部分的第一组的电极之间的互静电电容而在所述第一组的电极中显现的信号,检测物体的接触或接近;以及第二触摸检测信号放大部,在所述第二模式中,基于经由所述多个驱动电极与作为所述多个小电极部的另一部分的第二组的电极之间的互静电电容而在所述第二组的电极中显现的信号,检测物体的接触或接近。

进而,作为另一个方式,也可以是所述第二组的电极在所述第二模式中被设为电浮动(floating)状态。

本发明的电子设备是具备上述附带触摸检测功能的显示装置的电子设备。本发明的电子设备例如相应于电视装置、数字照相机、个人计算机、摄像机或便携电话等的便携终端装置等。

附图说明

图1是表示基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置的一结构例的框图。

图2是为了说明静电电容型触摸检测方式的基本原理,表示手指没有接触或接近的状态的说明图。

图3是表示图2所示的手指没有接触或接近的状态的等价电路的例子的说明图。

图4是为了说明静电电容型触摸检测方式的基本原理,表示手指接触或接近了的状态的说明图。

图5是表示图4所示的手指接触或接近了的状态的等价电路的例子的说明图。

图6是表示驱动信号以及触摸检测信号的波形的一例的图。

图7是表示安装了附带触摸检测功能的显示装置的模块的一例的图。

图8是表示安装了附带触摸检测功能的显示装置的模块的一例的图。

图9是表示基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示设备的概略截面构造的剖面图。

图10是表示基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示设备的像素配置的电路图。

图11是表示基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示设备的驱动电极以及触摸检测电极的一结构例的立体图。

图12是表示基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置的一动作例的定时波形图。

图13是表示基本例所涉及的触摸检测电极的配置的示意图。

图14是用于说明基本例所涉及的触摸检测电极与各颜色区域之间的关系的示意图。

图15是表示基本例的变形例1所涉及的触摸检测电极的配置的示意图。

图16是表示基本例的变形例2所涉及的附带触摸检测功能的显示设备的概略截面构造的剖面图。

图17是表示第一实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置的一结构例的框图。

图18是表示在显示期间以及触摸检测期间中被供应给驱动电极、第一组的电极以及第二组的电极的信号的定时的概要的图。

图19是从与显示期间中的触摸检测设备的主面垂直的方向看的概要平面图。

图20是表示显示期间中的触摸检测设备的一部分的概要平面图。

图21是从与触摸检测期间中的触摸检测设备的主面垂直的方向看的概要平面图。

图22是表示触摸检测期间中的触摸检测设备的一部分的概要平面图。

图23是表示触摸检测电极的配置的一例的示意图。

图24是表示第一实施方式的变形例所涉及的触摸检测电极的配置的示意图。

图25是表示本发明的第二实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置的一结构例的框图。

图26是表示在显示期间以及触摸检测期间中被供应给驱动电极、第一组的电极以及第二组的电极的信号的定时的概要的图。

图27是为了说明自静电电容方式触摸检测的基本原理,表示手指没有接触或接近的状态的说明图。

图28是为了说明自静电电容方式触摸检测的基本原理,表示手指没有接触或接近的状态的说明图。

图29是为了说明自静电电容方式触摸检测的基本原理,表示手指接触或接近了的状态的说明图。

图30是为了说明自静电电容方式触摸检测的基本原理,表示手指接触或接近了的状态的说明图。

图31是从与显示期间中的触摸检测设备的主面垂直的方向看的概要平面图。

图32是表示显示期间中的触摸检测设备的一部分的概要平面图。

图33是从与触摸检测期间中的触摸检测设备的主面垂直的方向看的概要平面图。

图34是表示触摸检测期间中的触摸检测设备的一部分的概要平面图。

图35是表示本发明的第三实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置的一结构例的框图。

图36是从与高清触摸检测模式中的触摸检测设备的主面垂直的方向看的概要平面图。

图37是表示高清触摸检测模式中的触摸检测设备的一部分的概要平面图。

图38是从与低清触摸检测模式中的触摸检测设备的主面垂直的方向看的概要平面图。

图39是表示低清触摸检测模式中的触摸检测设备的一部分的概要平面图。

图40是表示本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置或应用显示装置的电子设备的一例的图。

图41是表示本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置或应用显示装置的电子设备的一例的图。

图42是表示本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置或应用显示装置的电子设备的一例的图。

图43是表示本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置或应用显示装置的电子设备的一例的图。

图44是表示本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置或应用显示装置的电子设备的一例的图。

图45是表示本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置或应用显示装置的电子设备的一例的图。

图46是表示本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置或应用显示装置的电子设备的一例的图。

图47是表示本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置或应用显示装置的电子设备的一例的图。

图48是表示本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置或应用显示装置的电子设备的一例的图。

图49是表示本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置或应用显示装置的电子设备的一例的图。

图50是表示本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置或应用显示装置的电子设备的一例的图。

图51是表示本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置或应用显示装置的电子设备的一例的图。

图52是表示本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置或应用显示装置的电子设备的一例的图。

标号说明

1附带触摸检测功能的显示装置

1a附带触摸检测功能的显示装置

1b附带触摸检测功能的显示装置

1c附带触摸检测功能的显示装置

2像素基板

3对置基板

6液晶层

10附带触摸检测功能的显示设备

10a附带触摸检测功能的显示设备

11控制部

12栅极驱动器

13源极驱动器

14驱动电极驱动器

14a第一驱动电极驱动器

14b第二驱动电极驱动器

20液晶显示设备

21tft基板

22像素电极

24绝缘层

30触摸检测设备

30a触摸检测设备

31玻璃基板

32滤色器

32r、32g、32b颜色区域

35偏光板

40触摸检测部

40a触摸检测部

40b触摸检测部

40c触摸检测部

42a第一触摸检测信号放大部

42b第二触摸检测信号放大部

43a第一a/d变换部

43b第二a/d变换部

47x检测部

48y检测部

49a/d变换部

50a/d变换部

ad显示区域

coml驱动电极

gcl扫描线

ml、mld导电性细线

pix像素

sgl信号线

spix副像素

tdd虚拟(dummy)电极

tdl触摸检测电极

ua细线片

ub细线片

uc细线片

ud细线片

ue导电性细线

uf细线片

具体实施方式

以下,参照附图说明本发明的实施方式。另外,公开只不过是一例,对本领域技术人员来说,关于保持发明的主旨的适当变更而能够容易地想到的结构元素当然也被包含于本发明的范围。此外,关于附图,存在为了更明确地进行说明,与实际的情况相比,示意性地表示各部分的宽度、厚度、形状等的情况,但这只是一例,不限定本发明的解释。此外,在本说明书和各图中,存在关于已经出现的图,对与前述的元素相同的元素赋予相同的标号,适当省略详细的说明的情况。进而,以下记载的结构元素能够进行适当组合。另外,说明以以下的顺序来进行。

1.基本例

2.第一实施方式

3.第二实施方式

4.第三实施方式

5.应用例(电子设备)

上述实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置被应用于电子设备的例子

<1.基本例>

[结构例]

(整体结构例)

图1是表示本发明的基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置的一结构例的框图。附带触摸检测功能的显示装置1具备附带触摸检测功能的显示设备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、触摸检测部40。该附带触摸检测功能的显示装置1是附带触摸检测功能的显示设备10内置了触摸检测功能的显示设备。附带触摸检测功能的显示设备10是将使用液晶显示元件作为显示元件的液晶显示设备20和静电电容型的触摸检测设备30一体化的装置。另外,附带触摸检测功能的显示设备10也可以是在使用液晶显示元件作为显示元件的液晶显示设备20之上安装了静电电容型的触摸检测设备30的装置。另外,液晶显示设备20例如也可以是有机el显示设备。

液晶显示设备20是如后述那样,按照从栅极驱动器12供应的扫描信号vscan,依次扫描一条条水平线而进行显示的设备。控制部11是基于从外部供应的视频信号vdisp,对栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14、以及触摸检测部40分别供应控制信号,控制为上述部件相互同步而进行动作的电路。

栅极驱动器12具有基于从控制部11供应的控制信号,依次选择成为附带触摸检测功能的显示设备10的显示驱动的对象的一条水平线的功能。

源极驱动器13是基于从控制部11供应的控制信号,向附带触摸检测功能的显示设备10的后述的各副像素spix供应像素信号vpix的电路。

驱动电极驱动器14是基于从控制部11供应的控制信号,向附带触摸检测功能的显示设备10的后述的驱动电极coml供应驱动信号vcom的电路。

触摸检测部40是基于从控制部11供应的控制信号和从附带触摸检测功能的显示设备10的触摸检测设备30供应的触摸检测信号vdet,检测有无对于触摸检测设备30的触摸(后述的接触或接近的状态),在有触摸的情况下求得触摸检测区域中的其坐标等的电路。该触摸检测部40具备触摸检测信号放大部42、a/d变换部43、信号处理部44、坐标提取部45、检测定时控制部46。

触摸检测信号放大部42放大从触摸检测设备30供应的触摸检测信号vdet。触摸检测信号放大部42也可以具备去除在触摸检测信号vdet中包含的高频分量(噪声分量),取出触摸分量并分别输出的低通模拟滤波器。

(静电电容型触摸检测的基本原理)

触摸检测设备30基于静电电容型触摸检测的基本原理而进行动作,输出触摸检测信号vdet。参照图1~图6,说明本基本例的附带触摸检测功能的显示装置1中的触摸检测的基本原理。图2是为了说明静电电容型触摸检测方式的基本原理,表示手指没有接触或者接近的状态的说明图。图3是表示图2所示的手指没有接触或者接近的状态的等价电路的例子的说明图。图4是为了说明静电电容型触摸检测方式的基本原理,表示手指接触或者接近了的状态的说明图。图5是表示图4所示的手指接触或者接近了的状态的等价电路的例子的说明图。图6是表示驱动信号以及触摸检测信号的波形的一例的图。

例如,如图2以及图4所示,电容元件c1、c1’具备夹着电介质d而相互对置配置的一对电极、即驱动电极e1以及触摸检测电极e2。如图3所示,关于电容元件c1,其一端耦合到交流信号源(驱动信号源)s,另一端耦合到电压检测器(触摸检测部)det。电压检测器det例如是在图1所示的触摸检测信号放大部42中包含的积分电路。

若从交流信号源s向驱动电极e1(电容元件c1的一端)施加规定的频率(例如几khz~几百khz左右)的交流矩形波sg,则经由耦合到触摸检测电极e2(电容元件c1的另一端)侧的电压检测器det来显现输出波形(触摸检测信号vdet)。另外,该交流矩形波sg相当于后述的触摸驱动信号vcomt。

在手指没有接触(或者接近)的状态(非接触状态)下,如图2以及图3所示,伴随对于电容元件c1的充放电,流过与电容元件c1的电容值相应的电流i0。如图6所示,电压检测器det将与交流矩形波sg相应的电流i0的变动变换为电压的变动(实线的波形v0)。

另一方面,在手指接触(或者接近)了的状态(接触状态)下,如图4所示,由于由手指形成的静电电容c2与触摸检测电极e2相接或接近,处于驱动电极e1以及触摸检测电极e2之间的边缘(fringe)量的静电电容被遮蔽,作为电容值比电容元件c1的电容值小的电容元件c1’而作用。并且,从图5所示的等价电路来看,电容元件c1’中流过电流i1。如图6所示,电压检测器det将与交流矩形波sg相应的电流i1的变动变换为电压的变动(虚线的波形v1)。此时,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的电压差分的绝对值|δv|根据手指等从外部接近的物体的影响而发生变化。另外,为了高精度地检测波形v0与波形v1的电压差分的绝对值|δv|,更优选电压检测器det进行设置了通过电路内的开关动作而配合交流矩形波sg的频率来对电容器的充放电进行复位的期间reset的动作。

图1所示的触摸检测设备30按照从驱动电极驱动器14供应的驱动信号vcom(后述的触摸驱动信号vcomt),依次扫描一个个检测块而进行触摸检测。

触摸检测设备30从多个后述的触摸检测电极tdl,经由图3或图5所示的电压检测器det,对每个检测块输出触摸检测信号vdet,供应给触摸检测部40的a/d变换部43。

a/d变换部43是在与驱动信号vcom同步的定时,分别对从触摸检测信号放大部42输出的模拟信号进行采样,并变换为数字信号的电路。

信号处理部44具备降低在a/d变换部43的输出信号中包含的、采样了驱动信号vcom的频率以外的频率分量(噪声分量)的数字滤波器。信号处理部44是基于a/d变换部43的输出信号,检测有无对于触摸检测设备30的触摸的逻辑电路。信号处理部44进行仅取出基于手指的差分的电压的处理。该基于手指的差分的电压是上述的波形v0与波形v1的差分的绝对值|δv|。信号处理部44也可以进行将每一个检测块的绝对值|δv|平均化的运算,求得绝对值|δv|的平均值。由此,信号处理部44能够降低噪声所导致的影响。信号处理部44将检测到的基于手指的差分的电压与规定的阈值电压进行比较,若为该阈值电压以上,则判断为从外部接近的外部接近物体的接触状态,若小于阈值电压,则判断为外部接近物体的非接触状态。这样,触摸检测部40能够进行触摸检测。

坐标提取部45是在信号处理部44中检测到触摸时,求得其触摸面板坐标的逻辑电路。检测定时控制部46控制为a/d变换部43、信号处理部44、坐标提取部45同步而进行动作。坐标提取部45将触摸面板坐标作为信号输出vout而输出。

(模块)

图7以及图8是表示安装了附带触摸检测功能的显示装置的模块的一例的图。如图7所示,关于附带触摸检测功能的显示装置1,也可以在安装到模块上时,在玻璃基板的tft基板21上形成上述的驱动电极驱动器14。

如图7所示,附带触摸检测功能的显示装置1具有附带触摸检测功能的显示设备10、驱动电极驱动器14、cog(玻璃上芯片,chiponglass)19a。该附带触摸检测功能的显示设备10在相对于后述的tft基板21的表面垂直的方向上,示意性地示出驱动电极coml、以及形成为与驱动电极coml立体交叉的触摸检测电极tdl。也就是说,驱动电极coml在沿着附带触摸检测功能的显示设备10的一边的方向上形成,触摸检测电极tdl在沿着附带触摸检测功能的显示设备10的另一边的方向上形成。触摸检测电极tdl的输出经由被设置在附带触摸检测功能的显示设备10的所述另一边侧且由柔性电路板等构成的端子部t,与被安装在该模块的外部的触摸检测部40耦合。驱动电极驱动器14在作为玻璃基板的tft基板21上形成。cog19a是被安装在tft基板21上的芯片,内置了图1所示的控制部11、栅极驱动器12、源极驱动器13等显示动作所需的各电路。此外,如图8所示,附带触摸检测功能的显示装置1也可以在cog19b中内置驱动电极驱动器14。

如图8所示,附带触摸检测功能的显示装置1具有cog19b。图8所示的cog19b除了上述的显示动作所需的各电路之外,还内置了驱动电极驱动器14。附带触摸检测功能的显示装置1如后述那样,在显示动作时,对一条条水平线进行线依次扫描。也就是说,附带触摸检测功能的显示装置1与沿着附带触摸检测功能的显示设备10的一边的方向平行地进行显示扫描。另一方面,附带触摸检测功能的显示装置1通过在触摸检测动作时向驱动电极coml依次施加驱动信号vcom,从而对一条条检测线进行线依次扫描。也就是说,附带触摸检测功能的显示装置1与沿着附带触摸检测功能的显示设备10的另一边的方向平行地进行触摸检测扫描。

(附带触摸检测功能的显示设备)

接着,详细说明附带触摸检测功能的显示设备10的结构例。图9是表示本基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示设备的概略截面构造的剖面图。图10是表示本基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示设备的像素配置的电路图。附带触摸检测功能的显示设备10具备像素基板2、在与该像素基板2的表面垂直的方向上对置配置的对置基板3、被插设在像素基板2和对置基板3之间的液晶层6。

像素基板2包含作为电路基板的tft基板21、在该tft基板21上被配设为矩阵状的多个像素电极22、在tft基板21以及像素电极22之间形成的多个驱动电极coml、对像素电极22和驱动电极coml进行绝缘的绝缘层24。在tft基板21上,形成了图10所示的各副像素spix的薄膜晶体管(tft;thinfilmtransistor)元件tr、向图9所示的各像素电极22供应像素信号vpix的信号线sgl、驱动各tft元件tr的扫描线gcl等的布线。像这样,信号线sgl向与tft基板21的表面平行的平面延伸,向像素供应用于显示图像的像素信号vpix。图10所示的液晶显示设备20具有配置为矩阵状的多个副像素spix。副像素spix具备tft元件tr以及液晶元件lc。tft元件tr由薄膜晶体管构成,在该例中,由n沟道的mos(金属氧化物半导体,metaloxidesemiconductor)型的tft构成。tft元件tr的源极或漏极的一方耦合到信号线sgl,栅极耦合到扫描线gcl,源极或漏极的另一方耦合到液晶元件lc的一端。关于液晶元件lc,例如一端耦合到tft元件tr的漏极,另一端耦合到驱动电极coml。

图10所示的副像素spix通过扫描线gcl,与属于液晶显示设备20的相同的行的其他副像素spix相互耦合。扫描线gcl耦合到栅极驱动器12,通过栅极驱动器12被供应扫描信号vscan。此外,副像素spix通过信号线sgl,与属于液晶显示设备20的相同的列的其他副像素spix相互耦合。信号线sgl耦合到源极驱动器13,从源极驱动器13被供应像素信号vpix。进而,副像素spix通过驱动电极coml,与属于液晶显示设备20的相同的行的其他副像素spix相互耦合。驱动电极coml耦合到驱动电极驱动器14,从驱动电极驱动器14被供应驱动信号vcom。也就是说,在该例中,属于相同的一行的多个副像素spix共享一根驱动电极coml。本基本例的驱动电极coml延伸的方向与扫描线gcl延伸的方向平行。本基本例的驱动电极coml延伸的方向不被限定,例如驱动电极coml延伸的方向也可以是与信号线sgl延伸的方向平行的方向。

图1所示的栅极驱动器12通过将扫描信号vscan经由图10所示的扫描线gcl施加到像素pix的tft元件tr的栅极,从而将液晶显示设备20中形成为矩阵状的副像素spix之中的一行(一条水平线)依次选择为显示驱动的对象。图1所示的源极驱动器13将像素信号vpix经由图10所示的信号线sgl,分别供应到构成通过栅极驱动器12依次选择的一条水平线的各副像素spix。并且,在这些副像素spix中,根据被供应的像素信号vpix,进行一条水平线的显示。图1所示的驱动电极驱动器14施加驱动信号vcom,按如图7以及图8所示的由规定的根数的驱动电极coml构成的每个块,驱动驱动电极coml。

如上所述,通过栅极驱动器12驱动为时分方式对扫描线gcl进行线依次扫描,液晶显示设备20依次选择一条水平线。此外,通过源极驱动器13对属于一条水平线的副像素spix供应像素信号vpix,液晶显示设备20一条条水平线来进行显示。在进行该显示动作时,驱动电极驱动器14对包含与该一条水平线对应的驱动电极coml的块施加驱动信号vcom。

本基本例所涉及的驱动电极coml作为液晶显示设备20的驱动电极而发挥作用,且还作为触摸检测设备30的驱动电极而发挥作用。图11是表示本基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示设备的驱动电极以及触摸检测电极的一结构例的立体图。如图9所示,图11所示的驱动电极coml在相对于tft基板21的表面垂直的方向上与像素电极22对置。触摸检测设备30包含被设置在像素基板2上的驱动电极coml和被设置在对置基板3上的触摸检测电极tdl而构成。触摸检测电极tdl包含向与驱动电极coml的电极图案的延伸方向交叉的方向延伸的条纹状的电极图案而构成。并且,触摸检测电极tdl在相对于tft基板21的表面垂直的方向上与驱动电极coml对置。触摸检测电极tdl的各电极图案分别耦合到触摸检测部40的触摸检测信号放大部42的输入。通过驱动电极coml和触摸检测电极tdl相互交叉的电极图案,使其交叉部分产生静电电容。另外,触摸检测电极tdl或驱动电极coml(驱动电极块)不限于以条纹状被分割为多个的形状。例如,触摸检测电极tdl或驱动电极coml(驱动电极块)也可以是梳齿形状。或触摸检测电极tdl或驱动电极coml(驱动电极块)也可以被分割为多个,分割驱动电极coml的缝隙的形状无论是直线还是曲线都行。

通过该结构,在触摸检测设备30中,在进行触摸检测动作时,驱动电极驱动器14驱动为时分方式对驱动电极块进行线依次扫描。由此,在扫描方向scan上依次选择驱动电极coml的一个检测块。并且,从触摸检测电极tdl输出触摸检测信号vdet。这样,触摸检测设备30进行一个检测块的触摸检测。也就是说,驱动电极块对应于上述的触摸检测的基本原理中的驱动电极e1,触摸检测电极tdl对应于触摸检测电极e2,触摸检测设备30按照该基本原理来检测触摸。如图11所示,相互交叉的电极图案以矩阵状构成静电电容式触摸传感器。因此,通过在触摸检测设备30的触摸检测面整体上进行扫描,还能够检测产生了外部接近物体的接触或者接近的位置。

液晶层6是根据电场的状态来调制通过该处的光的部分,使用例如利用ffs(边缘场转换)或ips(平面转换)等的横电场模式的液晶的液晶显示设备。另外,也可以在图9所示的液晶层6和像素基板2之间,以及液晶层6和对置基板3之间,分别配设配向膜。

对置基板3包含玻璃基板31、以及在该玻璃基板31的一个面上形成的滤色器32。在玻璃基板31的另一个面上,形成作为触摸检测设备30的检测电极的触摸检测电极tdl,进而,在该触摸检测电极tdl之上,配设了偏光板35。

图9所示的滤色器32周期性地配置被着色为例如红(r)、绿(g)、蓝(b)这三色的滤色器的颜色区域,r、g、b这三色的颜色区域32r、32g、32b(参照图10)与上述的图10所示的各副像素spix建立对应,以颜色区域32r、32g、32b为一组而构成像素pix。像素pix沿着与扫描线gcl平行的方向以及与信号线sgl平行的方向配置为矩阵状,形成后述的显示区域ad。滤色器32在与tft基板21垂直的方向上,与液晶层6对置。像这样,副像素spix能够进行单色的颜色显示。另外,滤色器32若被着色为不同的颜色,则也可以是其他颜色的组合。此外,也可以没有滤色器32。像这样,也可以有不存在滤色器32的区域、即没有着色的副像素spix。

[动作以及作用]

接下来,说明本基本例的附带触摸检测功能的显示装置1的动作以及作用。

驱动电极coml作为液晶显示设备20的公共驱动电极而发挥作用,且还作为触摸检测设备30的驱动电极而发挥作用,所以存在驱动信号vcom相互影响的可能性。因此,驱动电极coml分为进行显示动作的显示期间b和进行触摸检测动作的触摸检测期间a而施加驱动信号vcom。驱动电极驱动器14在进行显示动作的显示期间b中施加驱动信号vcom作为显示驱动信号。并且,驱动电极驱动器14在进行触摸检测动作的触摸检测期间a中施加驱动信号vcom作为触摸驱动信号。在以下的说明中,将作为显示驱动信号的驱动信号vcom记载为显示驱动信号vcomd,将作为触摸驱动信号的驱动信号vcom记载为触摸驱动信号vcomt。

(整体动作概要)

控制部11基于从外部供应的视频信号vdisp,分别对栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14、以及触摸检测部40供应控制信号,控制为上述部件相互同步而进行动作。栅极驱动器12在显示期间b中,向液晶显示设备20供应扫描信号vscan,依次选择成为显示驱动的对象的一条水平线。源极驱动器13在显示期间b中,向构成通过栅极驱动器12选择的一条水平线的各像素pix供应像素信号vpix。

在显示期间b中,驱动电极驱动器14向与一条水平线相关的驱动电极块施加显示驱动信号vcomd。在触摸检测期间a中,驱动电极驱动器14对与触摸检测动作相关的驱动电极块依次施加触摸驱动信号vcomt,依次选择一个检测块。附带触摸检测功能的显示设备10在显示期间b中,基于通过栅极驱动器12、源极驱动器13以及驱动电极驱动器14供应的信号来进行显示动作。附带触摸检测功能的显示设备10在触摸检测期间a中,基于通过驱动电极驱动器14供应的信号来进行触摸检测动作,从触摸检测电极tdl输出触摸检测信号vdet。触摸检测信号放大部42放大触摸检测信号vdet并输出。a/d变换部43在与触摸驱动信号vcomt同步的定时,将从触摸检测信号放大部42输出的模拟信号变换为数字信号。信号处理部44基于a/d变换部43的输出信号,检测有无对于触摸检测设备30的触摸。坐标提取部45在信号处理部44中进行了触摸检测时,求得其触摸面板坐标。

(详细动作)

接着,说明附带触摸检测功能的显示装置1的详细动作。图12是表示本基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置的一动作例的定时波形图。如图12所示,液晶显示设备20按照从栅极驱动器12供应的扫描信号vscan,依次扫描扫描线gcl之中的相邻的第(n-1)行、第n行、第(n+1)行的扫描线gcl的一条条水平线而进行显示。同样,驱动电极驱动器14基于从控制部11供应的控制信号,供应给附带触摸检测功能的显示设备10的驱动电极coml之中的相邻的第(n-1)行、第n行、第(n+1)行。

像这样,在附带触摸检测功能的显示装置1中,按每一显示水平期间(1h),时分方式进行触摸检测动作(触摸检测期间a)和显示动作(显示期间b)。在触摸检测动作中,通过按每一显示水平期间1h选择不同的驱动电极coml而施加驱动信号vcom,进行触摸检测的扫描。以下,详细说明其动作。

首先,栅极驱动器12对第(n-1)行的扫描线gcl施加扫描信号vscan,扫描信号vscan(n-1)从低电平变化为高电平。由此,一显示水平期间1h开始。

接着,在触摸检测期间a中,驱动电极驱动器14对第(n-1)行的驱动电极coml施加驱动信号vcom,驱动信号vcom(n-1)从低电平变化为高电平。该驱动信号vcom(n-1)经由静电电容传递给触摸检测电极tdl,触摸检测信号vdet变化。接着,若驱动信号vcom(n-1)从高电平变化为低电平,则触摸检测信号vdet同样变化。该触摸检测期间a中的触摸检测信号vdet的波形对应于上述的触摸检测的基本原理中的触摸检测信号vdet。a/d变换部43通过对该触摸检测期间a中的触摸检测信号vdet进行a/d变换来进行触摸检测。由此,在附带触摸检测功能的显示装置1中,进行一检测线的触摸检测。

接着,在显示期间b中,源极驱动器13对信号线sgl施加像素信号vpix,进行对于一条水平线的显示。另外,如图12所示,该像素信号vpix的变化经由寄生电容而传递给触摸检测电极tdl,触摸检测信号vdet会变化,但在显示期间b中使得a/d变换部43不进行a/d变换,从而能够抑制该像素信号vpix的变化对于触摸检测的影响。在由源极驱动器13进行的像素信号vpix的供应结束之后,栅极驱动器12使第(n-1)行的扫描线gcl的扫描信号vscan(n-1)从高电平变化为低电平,一显示水平期间结束。

接着,栅极驱动器12对与之前不同的第n行的扫描线gcl施加扫描信号vscan,扫描信号vscan(n)从低电平变化为高电平。由此,下一个一显示水平期间开始。

在下一个触摸检测期间a中,驱动电极驱动器14对与之前不同的第n行的驱动电极coml施加驱动信号vcom。并且,通过a/d变换部43对触摸检测信号vdet的变化进行a/d变换,进行该一检测线的触摸检测。

接着,在显示期间b中,源极驱动器13对信号线sgl施加像素信号vpix,进行对于一条水平线的显示。此外,驱动电极驱动器14将显示驱动信号vcomd作为公共电位而施加给驱动电极coml。在此,显示驱动信号vcomd的电位例如成为触摸检测期间a中的驱动信号vcomt的低电平的电位。另外,由于本基本例的附带触摸检测功能的显示装置1进行点反转驱动,源极驱动器13施加的像素信号vpix与之前的一显示水平期间的像素信号相比,其极性反转。在该显示期间b结束后,该一显示水平期间1h结束。

此后,通过重复上述的动作,附带触摸检测功能的显示装置1通过在显示面整个面上的扫描来进行显示动作,且通过在触摸检测面整个面上的扫描来进行触摸检测动作。

在附带触摸检测功能的显示装置1中,在一显示水平期间(1h)中,触摸检测动作在触摸检测期间a中进行,显示动作在显示期间b中进行。像这样,由于将触摸检测动作和显示动作在不同的期间中进行,所以能够在相同的一显示水平期间中进行显示动作和触摸检测动作的双方,且能够抑制显示动作对于触摸检测的影响。

(触摸检测电极的配置)

图13是表示本基本例所涉及的触摸检测电极的配置的示意图。图14是用于说明本基本例所涉及的触摸检测电极与各颜色区域之间的关系的示意图。

如图13所示,若在与对置基板3平行的平面上俯瞰整体来看,则本基本例所涉及的触摸检测电极tdl包含向与后述的同色的颜色区域延伸的方向相同的方向延伸的多个导电性细线ml。例如,本基本例所涉及的多个导电性细线ml全部是相同的形状。导电性细线ml之间在导电性细线ml的颜色区域方向dy侧的端部mle中经由第一导通部tdb1而连接,属于检测区域tda。在检测区域tda中,多个导电性细线ml导通,且相互具有一定的间隔而延伸。相邻的导电性细线ml间的间隔即颜色区域正交方向dx的间隔是导电性细线间隔p。例如,本基本例所涉及的导电性细线间隔p为一定。另外,本基本例所涉及的导电性细线ml延伸的方向是连接一根导电性细线ml中的一个端部mle与另一个端部mle的直线的方向。或者,导电性细线ml延伸的方向是一根导电性细线ml所占的形状之中的成为长度方向的方向。

多个检测区域tda相互具有一定的间隔而延伸。第一导通部tdb1经由检测布线tdg连接到图1所示的触摸检测部40。此外,第一导通部tdb1由与导电性细线ml相同的材料形成。通过上述的结构,由于在减少导电性细线ml的数目的同时,对一定的范围以多个金属布线ml进行触摸检测,所以能够降低进行触摸检测时的电阻。

导电性细线ml包含导电性细线ml延伸的方向相对于后述的颜色区域延伸的方向(信号线sgl延伸的方向)具有角度θl的部分。此外,导电性细线ml包含导电性细线ml延伸的方向相对于后述的颜色区域延伸的方向具有角度θr的部分。例如,本基本例所涉及的角度θl与角度θr相等。此外,导电性细线ml是以弯曲部tdcl以及弯曲部tdcr折回的锯齿线或者波浪线。一根导电性细线ml中的弯曲部tdcl与弯曲部tdcl的下一个弯曲部tdcr偏离的颜色区域正交方向dx的长度是弯曲部间长度b。例如,本基本例所涉及的弯曲部间长度b为一定。此外,优选导电性细线ml的宽度处于3μm以上且10μm以下的范围。这是因为若导电性细线ml的宽度为10μm以下,则显示区域ad之中的覆盖没有由黑矩阵(blackmatrix)或者扫描线gcl以及信号线sgl抑制光的透过的开口部的面积变小,损失开口率的可能性变低。此外,这是因为若导电性细线ml的宽度为3μm以上,则形状稳定,断线的可能性变低。

触摸检测电极tdl的导电性细线ml由导电性的金属材料、即铝(al)、铜(cu)、银(ag)、钼(mo)、铬(cr)、钨(w)、它们的合金的金属材料形成。或者,触摸检测电极tdl的导电性细线ml由铝(al)、铜(cu)、银(ag)、钼(mo)、铬(cr)、钨(w)、它们的氧化物(金属氧化物)形成,具有导电性。导电性细线ml也可以以将上述的金属材料和上述的金属氧化物层叠一层以上的层叠体来形成图案(patterning)。导电性细线ml也可以以将上述的金属材料或者金属氧化物和作为透光性电极的材料的ito(铟锡氧化物)等的透光性导电氧化物层叠一层以上的层叠体来形成图案。导电性细线ml是比作为透光性电极的材料的ito等的透光性导电氧化物低的电阻。关于导电性细线ml的材料,相同的膜厚下的透过率比ito的透过率低。例如,导电性细线ml的材料也可以是透过率为10%以下。

如图13所示,多个检测区域tda相互具有一定的间隔而配置。由于在配置触摸检测电极tdl的导电性细线ml的区域和没有触摸检测电极tdl的导电性细线ml的区域中,在遮光性上有差别,所以存在易于视觉辨认到触摸检测电极tdl的可能性。因此,在对置基板3上,没有连接到检测布线tdg的虚拟电极tdd被配置在相邻的检测区域tda之间。虚拟电极tdd由与触摸检测电极tdl的导电性细线ml相同的材料形成。若具有与触摸检测电极tdl同程度的遮光性,则虚拟电极tdd的导电性细线mld也可以是不同的材料。虚拟电极tdd在与触摸检测电极tdl相同的层上形成。由此,能够以同一个工序形成虚拟电极tdd以及触摸检测电极tdl,能够减少制造工序。

此外,图13所示的虚拟电极tdd包含在与对置基板3平行的平面上延伸的多个导电性细线mld。导电性细线mld是没有连接到第一导通部tdb1的导电性细线ml。多个导电性细线mld被配置为相邻的导电性细线mld之间具有导电性细线间隔p。由此,由于配置触摸检测电极tdl的区域和没有配置的区域之间的遮光性的差变小,所以能够降低视觉辨认到触摸检测电极tdl的可能性。

导电性细线mld在导电性细线ml中有弯曲部tdcl以及弯曲部tdcr的位置上,具有没有与导电性细线ml相同的材料的缝隙即分割部tdds。因此,分割部tdds妨碍相对于导电性细线mld延伸的方向的角度不同的部分之间的电导通,产生与触摸检测电极tdl的电容差。因此,在触摸检测时,即使在手指接近了触摸检测电极tdl和虚拟电极tdd的双方的情况下,也能够减小虚拟电极tdd给予图6所示的绝对值|δv|的影响。像这样,虚拟电极tdd通过分割部tdds分割为比触摸检测电极tdl的导电性细线ml的面积还小,从而能够减小对触摸检测的精度的影响。另外,分割部tdds也可以仅是在导电性细线ml中有弯曲部tdcl以及弯曲部tdcr的位置之中的一部分。例如,分割部tdds也可以是在导电性细线ml中有弯曲部tdcl的位置上。

接着,使用图14说明导电性细线ml与各颜色区域32r、32g、32b之间的关系。图14是扩大了图13所示的导电性细线ml的一部分的图。如上所述,显示区域ad中,包含多个像素pix,其中,颜色区域32r、32g、32b与各副像素spix建立对应,所述像素pix以颜色区域32r、32g、32b为一组。多个像素pix沿着与扫描线gcl平行的方向dx以及与信号线sgl平行的方向dy而配置为矩阵状。此外,同色的颜色区域形成与信号线sgl平行的列而延伸。颜色区域正交方向dx是相对于同色的颜色区域延伸的方向正交的方向。各颜色区域32r、32g、32b的宽度即颜色区域正交方向dx的宽度是颜色区域宽度d。

多个导电性细线ml与相对于显示区域ad的表面垂直的方向重叠。多个导电性细线ml中,导电性细线间隔p被配置为比弯曲部间长度b与颜色区域宽度d的和小。即,多个导电性细线ml被配置为满足下述式(1)。

p<b+d…(1)

进而,优选导电性细线间隔p为弯曲部间长度b以上。即,优选多个导电性细线ml还满足下述式(2)。

b≤p…(2)

进而,优选导电性细线间隔p具体而言为160μm以下。即,优选多个导电性细线ml还满足下述式(3)。这是因为在导电性细线间隔p为160μm以下的情况下,以人的眼睛的分辨率不能分辨导电性细线ml的可能性高,从而难以被视觉辨认。

p≤160μm…(3)

如上述那样,像素pix沿着与扫描线gcl平行的方向以及与信号线sgl平行的方向被配置为矩阵状。在扫描线gcl以及信号线sgl被黑矩阵覆盖的情况下,黑矩阵抑制光的透过。在扫描线gcl以及信号线sgl没有被黑矩阵覆盖的情况下,扫描线gcl以及信号线sgl抑制光的透过。在本基本例中,沿着与扫描线gcl平行的方向的多个直线状的、具有周期性的花纹难以在显示区域ad上显现。此外,沿着与信号线sgl平行的方向的多个直线状的、具有周期性的花纹易于在显示区域ad上显现。因此,在相对于显示区域ad的表面垂直的方向上重叠了触摸检测电极tdl的情况下,在显示区域ad上显现的花纹与触摸检测电极tdl干扰而形成明暗花纹,从而存在视觉辨认到云纹的可能性。特别是,在导电性细线ml是与扫描线gcl或者信号线sgl平行的直线状的情况下,视觉辨认到云纹的可能性变高。此外,在颜色区域32r、32g、32b之中的特定的颜色区域被导电性细线ml遮光的情况下,产生每个颜色区域的亮度的差,所以存在视觉辨认到云纹的可能性。

如图14所示,本基本例所涉及的导电性细线ml作为整体而俯瞰来看,向与颜色区域延伸的方向相同的方向延伸,从部分来看,包含相对于该方向具有角度的部分。此外,颜色区域延伸的方向是与信号线sgl平行的方向。此外,导电性细线ml是锯齿线或者波浪线,包含相对于扫描线gcl或者信号线sgl具有角度的部分。从而,与导电性细线ml为与扫描线gcl或者信号线sgl平行的直线状的情况相比较,本基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1能够降低视觉辨认到云纹的可能性。

此外,如图14所示,本基本例所涉及的多个导电性细线ml包含颜色区域32r、32g、32b形成的颜色的列的全部、以及与相对于显示区域ad的表面垂直的方向重合的部分。因此,颜色区域32r、32g、32b之中的特定的颜色区域难以被导电性细线ml遮光。从而,本基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1难以产生每个颜色区域的亮度的差,能够降低视觉辨认到云纹的可能性。

本基本例所涉及的多个导电性细线ml全部是相同的形状,被配置为满足上述的式(1)。由此,多个导电性细线ml规则地被配置,所以各导电性细线ml变得不显眼。从而,本基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1能够使人难以视觉辨认到导电性细线ml。此外,在满足上述的式(1)的情况下,多个导电性细线ml必然包含颜色区域32r、32g、32b形成的颜色的列的全部、以及与相对于显示区域ad的表面垂直的方向重合的部分。因此,颜色区域32r、32g、32b之中的特定的颜色区域变得难以被导电性细线ml遮光。从而,本基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1难以产生每个颜色区域的亮度的差,能够降低视觉辨认到云纹的可能性。

进而,在满足上述的式(2)的情况下,相邻的导电性细线ml间的间隔保持为一定以上。因此,显示区域ad之中的导电性细线ml覆盖没有由黑矩阵或者扫描线gcl以及信号线sgl抑制光的透过的开口部的面积变小。从而,本基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1能够进一步降低损失开口率的可能性。

另外,优选角度θr以及角度θl为30度以上且40度以下或者50度以上且60度以下。由于导电性细线ml相对于扫描线gcl以及信号线sgl形成的角度为一定的大小以上,所以明暗花纹的周期容易变短为人不能视觉辨认的程度。因此,能够降低视觉辨认到云纹的可能性。

[基本例的变形例1]

接着,说明基本例的变形例1所涉及的附带触摸检测功能的显示装置。图15是表示基本例的变形例1所涉及的触摸检测电极的配置的示意图。另外,对与上述的基本例中说明的结构元素相同的结构元素赋予相同的标号,省略重复的说明。

如图15所示,基本例的变形例1所涉及的触摸检测电极tdl包含在与对置基板3平行的平面上向像素排列方向dy延伸的导电性细线ml1和导电性细线ml2。导电性细线ml1和导电性细线ml2成为一组,形成检测区域tda。

导电性细线ml1是基本例中示出的导电性细线ml。导电性细线ml2相对于导电性细线ml1具有以与像素排列方向dy平行的直线为对称轴的线对称的形状。导电性细线ml2由与导电性细线ml1相同的材料形成。导电性细线ml2被配置为导电性细线ml1的弯曲部tdc和导电性细线ml2的弯曲部tdc被连接,形成交叉部tdx。导电性细线ml1和导电性细线ml2通过交叉部tdx导通。由此,导电性细线ml1和导电性细线ml2形成以细线片ua以及细线片ub包围的包围区域mesh1。另外,导电性细线ml1和导电性细线ml2也可以不通过弯曲部tdc连接。例如,也可以通过导电性细线ml1中的细线片ua的中间部和导电性细线ml2中的细线片ub的中间部连接而导通。

导电性细线ml包含细线片ua和细线片ub。细线片ua是相对于像素排列方向dy具有角度而延伸的导电性材料的图案,包含第一端部ua1和第二端部ua2。同样,细线片ub是向与细线片ua延伸的方向不同的方向延伸的导电性材料的图案,包含第一端部ub1和第二端部ub2。关于细线片ua和细线片ub,细线片ua的第二端部ua2和细线片ub的第一端部ub1连接而导通,细线片ua的第一端部ua1和细线片ub的第二端部ub2连接而导通。

此外,细线片ua的第二端部ua2和细线片ub的第一端部ub1之间的连接部成为导电性细线ml的弯曲部tdc,细线片ua和细线片ub按每个弯曲部tdc以规定的角度折回。例如,关于基本例的变形例1所涉及的导电性细线ml,细线片ua的长度与细线片ub的长度相等。并且,细线片ua延伸的方向相对于像素排列方向dy形成的角度的大小与细线片ub延伸的方向相对于像素排列方向dy形成的角度的大小相等。导电性细线ml按每个弯曲部tdc向像素正交方向dx弯曲的方向变化。

虚拟电极tdd包含细线片uc以及细线片ud。细线片uc配置为与细线片ua平行,细线片ud配置为与细线片ub平行。此外,细线片uc和细线片ud配置为以两个细线片uc以及两个细线片ud包围的包围区域mesh2的面积与包围区域mesh1相同。由此,附带触摸检测功能的显示装置1中,由于配置触摸检测电极tdl的区域与没有配置的区域之间的遮光性的差变小,所以能够降低易于视觉辨认到触摸检测电极tdl的可能性。

通过上述的结构,基本例的变形例1所涉及的附带触摸检测功能的显示装置中,假设导电性细线ml1和导电性细线ml2之中的一个导电性细线的一部分变细,导通不可靠,也因通过交叉部tdx与另一个导电性细线连接,所以能够提高触摸检测的概率。

[基本例的变形例2]

图16是表示本基本例的变形例2所涉及的附带触摸检测功能的显示设备的概略截面构造的剖面图。上述的本基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1能够将利用ffs、ips等各种模式的液晶的液晶显示设备20和触摸检测设备30一体化而作为附带触摸检测功能的显示设备10。与此相对,图16所示的本基本例的变形例2所涉及的附带触摸检测功能的显示设备10也可以将tn(twistednematic:扭曲向列)、va(verticalalignment:垂直配向)、ecb(electricallycontrolledbirefringence(电控双折射):电场控制复折射)等各种模式的液晶和触摸检测设备一体化。

<2.第一实施方式>

[结构例]

(整体结构例)

图17是表示本发明的第一实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置的一结构例的框图。附带触摸检测功能的显示装置1a具备附带触摸检测功能的显示设备10a、控制部11、栅极驱动器12、源极驱动器13、第一驱动电极驱动器14a、第二驱动电极驱动器14b、触摸检测部40a。该附带触摸检测功能的显示装置1a是附带触摸检测功能的显示设备10a内置了触摸检测功能的显示设备。附带触摸检测功能的显示设备10a是将使用液晶显示元件作为显示元件的液晶显示设备20和静电电容型的触摸检测设备30a一体化的装置。另外,附带触摸检测功能的显示设备10a也可以是在使用液晶显示元件作为显示元件的液晶显示设备20之上安装了静电电容型的触摸检测设备30a的装置。另外,液晶显示设备20例如也可以是有机el显示设备。

附带触摸检测功能的显示装置1a如之前说明的那样,具有触摸检测期间以及显示期间(参照图12)。附带触摸检测功能的显示装置1a在触摸检测期间中,如之前说明的那样,通过驱动电极coml和触摸检测电极tdl之间的互静电电容方式来进行触摸检测。进而,附带触摸检测功能的显示装置1a在显示期间中,将触摸检测电极tdl分为两个组,通过第一组的电极和第二组的电极之间的互静电电容方式来进行触摸检测。由此,附带触摸检测功能的显示装置1a在显示期间中也能够进行触摸检测,能够提高对于触摸的响应性,能够提高触摸输入的自由度。

图18是表示在显示期间以及触摸检测期间中被供应给驱动电极、第一组的电极以及第二组的电极的信号的定时的概要的图。另外,在图18中,连续示出显示期间和触摸检测期间,但在显示期间和触摸检测期间之间也可以存在什么都不进行的期间。

第一驱动电极驱动器14a在显示期间中,将显示用的直流电位vcomd(comdc)供应给驱动电极coml。由此,附带触摸检测功能的显示装置1a进行图像显示。此外,第一驱动电极驱动器14a在触摸检测期间中,将触摸检测用的驱动信号vcomt(tx)供应给驱动电极coml。由此,附带触摸检测功能的显示装置1a通过驱动电极coml和触摸检测电极tdl之间的互静电电容方式来进行触摸检测。

第二驱动电极驱动器14b在显示期间中,对构成触摸检测电极tdl的两个组之中的第一组的电极供应触摸检测用的驱动信号vcomt(tx)。由此,附带触摸检测功能的显示装置1a通过经由第一组的电极和第二组的电极之间产生的静电电容,检测从第二组的电极输出的触摸检测信号vdet(rx),从而进行触摸检测。另外,第二驱动电极驱动器14b在触摸检测期间中不进行动作,不对第一组的电极进行信号的供应。

(触摸检测设备)

接着,详细说明触摸检测设备30a的结构例。图19是从与显示期间中的触摸检测设备的主面垂直的方向看的概要平面图。在触摸检测设备30a的对置基板3上,多个小电极部a11、a21、…、a85形成为在像素排列方向(信号线sgl的延伸方向)dy上8行、在与像素排列方向正交的方向(扫描线gcl的延伸方向)dx上5列的矩阵状。这些多个小电极部构成触摸检测电极tdl。另外,在此,设为多个小电极部形成为8行5列,但不限定于此,也可以是更多个小电极部被形成。此外,设为多个小电极部形成为矩阵状,但不限定于此,例如,也可以是各行与相邻的行在方向dx上偏离,或各列与相邻的列在方向dy上偏离。

多个小电极部构成第一组的电极和第二组的电极。第一组的电极由小电极部a11、a31、…、a71、a22、…、a75构成。第二组的电极由小电极部a21、a41、…、a81、a12、…、a85构成。也就是说,第一组的电极和第二组的电极在对置基板3上形成方格花纹。另外,在此,设为第一组的电极和第二组的电极在对置基板3上形成方格花纹,但不限定于此。优选的是,第一组的电极中包含的小电极部的数目与第二组的电极中包含的小电极部的数目成为大致相同数目。

图20是表示显示期间中的触摸检测设备的一部分的概要平面图。在显示期间中,驱动信号tx从第二驱动电极驱动器14b被供应给构成第一组的电极的小电极部a11、a31、a51、a71、a22、a42、a62。该驱动信号tx经由第一组的电极和第二组的电极之间产生的静电电容,传递给构成第二组的电极的小电极部a21、a41、a61、a12、a32、a52、a72,触摸检测信号rx(vdet)从第二组的电极被输出至触摸检测信号放大部42。该显示期间中的触摸检测信号rx的波形对应于上述的触摸检测的基本原理中的触摸检测信号vdet。a/d变换部43通过对该显示期间中的触摸检测信号rx进行a/d变换从而进行触摸检测。也就是说,第一组的电极对应于上述的触摸检测的基本原理中的驱动电极e1,第二组的电极对应于触摸检测电极e2,触摸检测设备30a在显示期间中,按照该基本原理来检测触摸。另外,通过对从构成第二组的电极的小电极部a21、a41、a61、a12、a32、a52、a72输出的触摸检测信号rx单独进行放大、a/d变换、信号处理,从而还能够检测产生了外部接近物体的接触或者接近的位置。

图21是从与触摸检测期间中的触摸检测设备的主面垂直的方向看的概要平面图。在触摸检测期间中,第一列的小电极部a11、a21、…、a81构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c11。同样,第二列的小电极部构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c12,第三列的小电极部构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c13,第四列的小电极部构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c14,第五列的小电极部构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c15。这些触摸检测电极c11~c15构成触摸检测电极tdl。

图22是表示触摸检测期间中的触摸检测设备的一部分的概要平面图。形成一列的小电极部a11、a21、a31、a41、a51、a61、a71在触摸检测期间中电耦合而构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c11。同样,形成一列的小电极部a12、a22、a32、a42、a52、a62、a72在触摸检测期间中电耦合而构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c12。触摸检测电极c11、c12在触摸检测期间中,使在与和触摸检测设备的主面垂直的方向上相离而交叉的驱动电极coml(参照图9、图11以及图16)之间产生静电电容。

如之前说明的那样,驱动电极coml作为液晶显示设备20的驱动电极而发挥作用,且还作为触摸检测设备30a的驱动电极而发挥作用。参照图9,驱动电极coml在相对于tft基板21的表面垂直的方向上与像素电极22对置。触摸检测设备30a包含被设置在像素基板2上的驱动电极coml、以及被设置在对置基板3上的触摸检测电极tdl(触摸检测电极c11~c15)而构成。参照图11,触摸检测电极tdl包含向与驱动电极coml的电极图案的延伸方向交叉的方向延伸的条纹状的电极图案(触摸检测电极c11~c15)而构成。并且,触摸检测电极tdl在相对于tft基板21的表面垂直的方向上,与驱动电极coml对置。触摸检测电极tdl的各电极图案(触摸检测电极c11~c15)分别耦合到触摸检测部40a的触摸检测信号放大部42的输入。通过驱动电极coml和触摸检测电极tdl而相互交叉的电极图案,使其交叉部分产生静电电容。

通过该结构,在触摸检测设备30a中,在触摸检测期间中,第一驱动电极驱动器14a驱动为时分方式对驱动电极块进行线依次扫描。由此,在扫描方向scan上依次选择驱动电极coml的一个检测块。并且,从触摸检测电极tdl(触摸检测电极c11~c15)输出触摸检测信号rx(vdet)。这样,触摸检测设备30a进行一个检测块的触摸检测。也就是说,驱动电极块对应于上述的触摸检测的基本原理中的驱动电极e1,触摸检测电极tdl(触摸检测电极c11~c15)对应于触摸检测电极e2,触摸检测设备30a在触摸检测期间中,按照该基本原理来检测触摸。如图11所示,相互交叉的电极图案以矩阵状构成静电电容式触摸传感器。因此,通过在触摸检测设备30a的触摸检测面整体上进行扫描,从而还能够检测产生了外部接近物体的接触或者接近的位置。

另外,各小电极部和第一驱动电极驱动器14a之间的连接、各小电极部和第二驱动电极驱动器14b之间的连接、或各小电极部和触摸检测信号放大部42之间的连接的切换例如也可以通过在各小电极部与第一驱动电极驱动器14a、第二驱动电极驱动器14b、或触摸检测信号放大部42之间的布线上设置开关元件,通过控制部11控制这些开关元件而进行,也可以通过第一驱动电极驱动器14a以及第二驱动电极驱动器14b的输出级(输出缓冲器部)以及触摸检测信号放大部42的输入级(输入缓冲器部)来进行。

(触摸检测电极的配置)

图23是表示触摸检测电极的配置的一例的示意图。另外,对与上述的基本例中说明的结构元素相同的结构元素赋予相同的标号,省略重复的说明。

如图23所示,触摸检测电极tdl包含小电极部a11、a21、a31、a12、a22、a32。小电极部a11包含在与对置基板3平行的平面上向像素排列方向(信号线sgl的延伸方向)dy延伸的多个导电性细线ue。细线片ub、细线片ua以及细线片ub在方向dy上排列并耦合而构成各导电性细线ue。细线片ua和细线片ub例如具有以与方向dy平行的直线为对称轴的线对称的形状。多个导电性细线ue在与像素排列方向正交的方向(扫描线gcl的延伸方向)dx上隔开间隔而设置。相邻的导电性细线ue间的间隔即方向dx的间隔(间距)例如为一定。另外,导电性细线ue延伸的方向是连接一根导电性细线ue中的一个端部和另一个端部的直线的方向。或者,导电性细线ue延伸的方向是一根导电性细线ue所占的形状之中的成为长度方向的方向。此外,导电性细线ue是锯齿线或者波浪线。多个导电性细线ue的方向dy的端部通过向方向dx延伸的细线片uf而相互耦合。另外,设为细线片uf被设置在多个导电性细线ue的端部,但不限于此,也可以设置在多个导电性细线ue的端部以外的部位、例如多个导电性细线ue的中央部。小电极部a21、a31、a12、a22、a32也与小电极部a11具有相同的结构。

小电极部a11通过从小电极部a11沿方向dy延伸至显示区域的外侧的边框的布线部b11,耦合到在触摸检测设备30a的边框上形成的端子部t1。多个细线片ua以及多个细线片ub在方向dy上交替排列并耦合而构成布线部b11。布线部b11和小电极部a21、a31中包含的导电性细线之间的间隔与导电性细线ue间的间隔相同。小电极部a21通过从小电极部a21沿方向dy延伸至边框的布线部b21,耦合到在触摸检测设备30a的边框上形成的端子部t2。多个细线片ua以及多个细线片ub在方向dy上交替排列并耦合而构成布线部b21。布线部b21和小电极部a31中包含的导电性细线之间的间隔与导电性细线ue间的间隔相同。

小电极部a12通过从小电极部a12沿方向dy延伸至边框的布线部b12,耦合到在触摸检测设备30a的边框上形成的端子部t4。多个细线片ua以及多个细线片ub在方向dy交替排列并耦合而构成布线部b12。布线部b12和小电极部a22、a32中包含的导电性细线之间的间隔与导电性细线ue间的间隔相同。小电极部a22通过从小电极部a22沿方向dy延伸至边框的布线部b22,耦合到在触摸检测设备30a的边框上形成的端子部t5。多个细线片ua以及多个细线片ub在方向dy交替排列并耦合而构成布线部b22。布线部b22和小电极部a32中包含的导电性细线之间的间隔与导电性细线ue间的间隔相同。由此,由于配置小电极部的区域与配置布线部的区域之间的遮光性的差变小,所以能够降低视觉辨认到触摸检测电极tdl的可能性。

另外,由于小电极部a31位于显示区域ad的端部,所以构成小电极部a31的导电性细线ue与布线部无关而直接耦合到在触摸检测设备30a的边框上形成的端子部t3。同样,由于小电极部a32位于显示区域ad的端部,所以构成小电极部a32的导电性细线ue与布线部无关而直接耦合到在触摸检测设备30a的边框上形成的端子部t6。

优选细线片ua、ub以及uf的宽度处于3μm以上且10μm以下的范围。这是因为若细线片ua、ub以及uf的宽度为10μm以下,则显示区域ad之中的覆盖没有由黑矩阵或者扫描线gcl以及信号线sgl抑制光的透过的开口部的面积变小,损失开口率的可能性变低。此外,这是因为若细线片ua、ub以及uf的宽度为3μm以上,则形状稳定,断线的可能性变低。

细线片ua、ub以及uf由导电性的金属材料、即铝(al)、铜(cu)、银(ag)、钼(mo)、铬(cr)、钨(w)、它们的合金的金属材料形成。或者,细线片ua、ub以及uf由铝(al)、铜(cu)、银(ag)、钼(mo)、铬(cr)、钨(w)、它们的氧化物(金属氧化物)形成,具有导电性。细线片ua、ub以及uf也可以以将上述的金属材料和上述的金属氧化物层叠一层以上的层叠体来形成图案。细线片ua、ub以及uf也可以以将上述的金属材料或者金属氧化物和作为透光性电极的材料的ito(铟锡氧化物)等的透光性导电氧化物层叠一层以上的层叠体来形成图案。细线片ua、ub以及uf是比作为透光性电极的材料的ito等的透光性导电氧化物低的电阻。关于细线片ua、ub以及uf的材料,在相同的膜厚下的透过率比ito的透过率低。例如,细线片ua、ub以及uf的材料也可以是透过率为10%以下。

如图23所示,小电极部a11、a21、a31的列与小电极部a12、a22、a32的列具有一定的间隔而配置。由于在配置触摸检测电极tdl的导电性细线ue的区域和没有触摸检测电极tdl的导电性细线ue的区域中,在遮光性上有差别,所以存在易于视觉辨认到触摸检测电极tdl的可能性。因此,在对置基板3上,没有连接到端子部t1~t6的虚拟电极tdd被配置在相邻的小电极部的列之间。虚拟电极tdd由与触摸检测电极tdl的导电性细线ue相同的材料形成。若虚拟电极tdd具有与触摸检测电极tdl相同程度的遮光性,则也可以是不同的材料。虚拟电极tdd在与触摸检测电极tdl相同的层上形成。由此,能够以同一个工序形成虚拟电极tdd以及触摸检测电极tdl,能够减少制造工序。

此外,图23所示的虚拟电极tdd包含在与对置基板3平行的平面上延伸的多个细线片uc、ud。细线片uc、ud是没有连接到端子部t1~t6的细线片。细线片uc与细线片ua具有大致相同形状。细线片ud与细线片ub具有大致相同形状。细线片uc与细线片ua平行地配置,细线片ud与细线片ub平行地配置。相邻的细线片uc间的间隔即方向dx的间隔例如为一定,与相邻的导电性细线ue间的间隔即方向dx的间隔相同。相邻的细线片ua和细线片uc之间的间隔即方向dx的间隔例如为一定,与相邻的导电性细线ue间的间隔即方向dx的间隔相同。相邻的细线片ud间的间隔即方向dx的间隔例如为一定,与相邻的导电性细线ue间的间隔即方向dx的间隔相同。相邻的细线片ub和细线片ud之间的间隔即方向dx的间隔例如为一定,与相邻的导电性细线ue间的间隔即方向dx的间隔相同。由此,由于配置触摸检测电极tdl的区域和没有配置的区域之间的遮光性的差变小,所以能够降低视觉辨认到触摸检测电极tdl的可能性。

在细线片uc和细线片ud之间,具有没有与细线片ua、ub以及uf相同的材料的缝隙。因此,缝隙妨碍相对于细线片uc、ud延伸的方向的角度不同的部分之间的电导通,产生与触摸检测电极tdl的电容差。因此,在触摸检测时,即使在手指接近了触摸检测电极tdl和虚拟电极tdd的双方的情况下,也能够减小虚拟电极tdd给予图6所示的绝对值|δv|的影响。像这样,虚拟电极tdd通过缝隙分割为比触摸检测电极tdl的导电性细线ue的面积还小,从而能够减小对触摸检测的精度的影响。另外,设为细线片uc、ud的各个细线片被缝隙分割,但例如也可以是耦合一对细线片uc、ud而设为导电性细线,或设为将该导电性细线在方向dy上隔开间隔而排列多个。

另外,导电性细线ue与颜色区域32r、32g、32b之间的关系能够设为与之前参照图14所说明的相同的关系。本实施方式的导电性细线ue对应于图14的导电性细线ml。

参照图14,显示区域ad包含多个像素pix,其中,颜色区域32r、32g、32b与各副像素spix建立对应,所述像素pix以颜色区域32r、32g、32b为一组。多个像素pix沿着与扫描线gcl平行的方向dx以及与信号线sgl平行的方向dy被配置为矩阵状。此外,同色的颜色区域形成与信号线sgl平行的列并延伸。颜色区域正交方向dx是相对于同色的颜色区域延伸的方向正交的方向。各颜色区域32r、32g、32b的宽度即颜色区域正交方向dx的宽度是颜色区域宽度d。

多个导电性细线ml(ue)在相对于显示区域ad的表面垂直的方向上重叠。多个导电性细线ml(ue)中,导电性细线间隔p被配置为比弯曲部间长度b与颜色区域宽度d之和小。即,多个导电性细线ml(ue)被配置为满足下述式(1)。

p<b+d…(1)

进而,优选导电性细线间隔p为弯曲部间长度b以上。即,优选多个导电性细线ml(ue)进一步满足下述式(2)。

b≤p…(2)

进而,优选导电性细线间隔p具体而言为160μm以下。即,优选多个导电性细线ml(ue)进一步满足下述式(3)。这是因为在导电性细线间隔p为160μm以下的情况下,以人的眼睛的分辨率不能分辨导电性细线ml(ue)的可能性高,难以被视觉辨认。

p≤160μm…(3)

在此,玻璃基板31对应于本公开中的“基板”的一具体例。像素pix对应于本公开中的“像素”的一具体例。显示区域ad对应于本公开中的“显示区域”的一具体例。小电极部a11~a85对应于本公开中的“小电极部”的一具体例。小电极部a11、a31、…、a75对应于本公开中的“第一组的电极”的一具体例。小电极部a21、a41、…、a85对应于本公开中的“第二组的电极”的一具体例。端子部t1~t6对应于本公开中的“端子部”的一具体例。布线部b11、b21、b22、b12对应于本公开中的“布线部”的一具体例。细线片ua对应于本公开中的“第一细线片”的一具体例。细线片ub对应于本公开中的“第二细线片”的一具体例。导电性细线ue对应于本公开中的“导电性细线”的一具体例。方向dy对应于本公开中的“第一方向”的一具体例。方向dx对应于本公开中的“第二方向”的一具体例。触摸检测电极tdl对应于本公开中的“触摸检测电极”的一具体例。驱动电极coml对应于本公开中的“驱动电极”的一具体例。

如上述那样,像素pix沿着与扫描线gcl平行的方向dx以及与信号线sgl平行的方向dy被配置为矩阵状。在扫描线gcl以及信号线sgl被黑矩阵覆盖的情况下,黑矩阵抑制光的透过。在扫描线gcl以及信号线sgl没有被黑矩阵覆盖的情况下,扫描线gcl以及信号线sgl抑制光的透过。在本实施方式中,沿着与扫描线gcl平行的方向dx的多个直线状的、具有周期性的花纹易于在显示区域ad上显现。此外,沿着与信号线sgl平行的方向dy的多个直线状的、具有周期性的花纹易于在显示区域ad上显现。因此,在相对于显示区域ad的表面垂直的方向上重叠了触摸检测电极tdl的情况下,在显示区域ad上显现的花纹与触摸检测电极tdl干扰而形成明暗花纹,从而存在视觉辨认到云纹的可能性。特别是,在构成小电极部的导电性细线ue以及布线部是与扫描线gcl或者信号线sgl平行的直线状的情况下,视觉辨认到云纹的可能性变高。此外,在颜色区域32r、32g、32b之中的特定的颜色区域被导电性细线ue遮光的情况下,由于产生每个颜色区域的亮度的差,所以存在视觉辨认到云纹的可能性。

如图14所示,若将本实施方式所涉及的导电性细线ml(ue)作为整体而俯瞰来看,向与颜色区域延伸的方向dy相同的方向延伸,从部分来看,包含相对于该方向具有角度的部分。此外,颜色区域延伸的方向dy是与信号线sgl平行的方向。此外,导电性细线ue是锯齿线或者波浪线,包含相对于扫描线gcl或者信号线sgl具有角度的部分。从而,与导电性细线ue是与扫描线gcl或者信号线sgl平行的直线状的情况相比较,本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1a能够降低视觉辨认到云纹的可能性。

此外,能够设为本实施方式所涉及的多个导电性细线ue包含颜色区域32r、32g、32b形成的颜色的列的全部、以及与相对于显示区域ad的表面垂直的方向重合的部分(参照图14)。因此,颜色区域32r、32g、32b之中的特定的颜色区域难以被导电性细线ue遮光。从而,本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1a难以产生每个颜色区域的亮度的差,能够降低视觉辨认到云纹的可能性。

本实施方式所涉及的多个导电性细线ue由全部细线片ua、ub的耦合而构成,被配置为满足上述的式(1)。由此,由于多个导电性细线ue规则地被配置,所以各导电性细线ue变得不显眼。从而,本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1a中,能够使人难以视觉辨认到导电性细线ue。此外,在满足上述的式(1)的情况下,多个导电性细线ue必然包含颜色区域32r、32g、32b形成的颜色的列的全部、以及在相对于显示区域ad的表面垂直的方向上重合的部分。因此,颜色区域32r、32g、32b之中的特定的颜色区域变得难以被导电性细线ue遮光。从而,本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1a难以产生每个颜色区域的亮度的差,能够降低视觉辨认到云纹的可能性。

进而,在满足上述的式(2)的情况下,相邻的导电性细线ue间的间隔被保持为一定以上。因此,显示区域ad之中的导电性细线ue覆盖没有由黑矩阵或者扫描线gcl以及信号线sgl抑制光的透过的开口部的面积变小。从而,本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1a能够进一步降低损失开口率的可能性。

另外,优选角度θr以及角度θl(参照图14)为30度以上且40度以下或者50度以上且60度以下。由于导电性细线ue相对于扫描线gcl以及信号线sgl形成的角度成为一定的大小以上,所以明暗花纹的周期容易变短为人不能视觉辨认的程度。因此,能够降低视觉辨认到云纹的可能性。

此外,与小电极部相同,将小电极部和端子部之间耦合的布线部由细线片ua、ub的耦合而构成。由此,由于由小电极部中的细线片ua、ub进行的遮光与由布线部中的细线片ua、ub进行的遮光大致相同,所以本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1a能够降低以小电极部与布线部的差异为原因的视觉辨认到云纹的可能性。

此外,附带触摸检测功能的显示装置1a在显示期间中,将触摸检测电极tdl分为两个组,向第一组的电极供应驱动信号tx,经由第一组的电极和第二组的电极之间产生的静电电容而检测从第二组的电极输出的触摸检测信号rx,从而能够进行触摸检测。由此,附带触摸检测功能的显示装置1a在显示期间中也能够进行触摸检测,能够提高对于触摸的响应性,能够提高触摸输入的自由度。

[第一实施方式的变形例]

接着,说明第一实施方式的变形例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置。图24是表示第一实施方式的变形例所涉及的触摸检测电极的配置的示意图。另外,对与上述的基本例中说明的结构元素相同的结构元素赋予相同的标号,省略重复的说明。

如图24所示,第一实施方式的变形例所涉及的触摸检测电极tdl包含小电极部a11、a21、a31、a12、a22、a32。小电极部a11包含在与对置基板3平行的平面上向像素排列方向(信号线sgl的延伸方向)dy延伸的多个导电性细线ml1和多个导电性细线ml2。在与像素排列方向正交的方向(扫描线gcl的延伸方向)dx上交替排列并耦合而构成多个导电性细线ml1以及多个导电性细线ml2。

导电性细线ml1是基本例的变形例1所示的导电性细线ml。导电性细线ml2具有相对于导电性细线ml1以与方向dy平行的直线为对称轴的线对称的形状。导电性细线ml2由与导电性细线ml1相同的材料形成。导电性细线ml2被配置为导电性细线ml1的弯曲部与导电性细线ml2的弯曲部耦合而形成交叉部tdx。导电性细线ml1和导电性细线ml2通过交叉部tdx而导通。由此,导电性细线ml1和导电性细线ml2形成以细线片ua以及细线片ub包围的包围区域mesh1。另外,导电性细线ml1和导电性细线ml2也可以不通过弯曲部连接。例如,也可以通过导电性细线ml1中的细线片ua的中间部和导电性细线ml2中的细线片ub的中间部而连接并导通。另外,导电性细线ml1、ml2延伸的方向是连接一根导电性细线ml1、ml2中的一方的端部和另一方的端部的直线的方向。或者,导电性细线ml1、ml2延伸的方向是一根导电性细线ml1、ml2所占的形状之中的成为长度方向的方向。此外,导电性细线ml1、ml2是锯齿线或者波浪线。小电极部a21、a31、a12、a22、a32也与小电极部a11具有相同的结构。

小电极部a11通过从小电极部a11沿方向dy延伸至边框的布线部b11,耦合到在触摸检测设备30a的边框上形成的端子部t1。多个细线片ua以及多个细线片ub在方向dy上交替排列并耦合而构成布线部b11。小电极部a21通过从小电极部a21沿方向dy延伸至边框的布线部b21,耦合到在触摸检测设备30a的边框上形成的端子部t2。小电极部a12通过从小电极部a12沿方向dy延伸至边框的布线部b12,耦合到在触摸检测设备30a的边框上形成的端子部t4。小电极部a22通过从小电极部a22沿方向dy延伸至边框的布线部b22,耦合到在触摸检测设备30a的边框上形成的端子部t5。与布线部b11相同,多个细线片ua以及多个细线片ub在方向dy上交替排列并耦合而构成布线部b21、b12、b22。另外,由于小电极部a31位于显示区域ad的端部,所以构成小电极部a31的导电性细线ml1、ml2与布线部无关而直接耦合到在触摸检测设备30a的边框上形成的端子部t3。同样,由于小电极部a32位于显示区域ad的端部,所以构成小电极部a32的导电性细线ml1、ml2与布线部无关而直接耦合到在触摸检测设备30a的边框上形成的端子部t6。

虚拟电极tdd包含细线片uc以及细线片ud。细线片uc与细线片ua具有大致相同形状。细线片ud与细线片ub具有大致相同形状。细线片uc与细线片ua平行地配置,细线片ud与细线片ub平行地配置。此外,细线片uc和细线片ud配置为,以两个细线片uc以及两个细线片ud包围的包围区域mesh2的面积与包围区域mesh1相同。由此,由于配置触摸检测电极tdl的区域与没有配置的区域之间的遮光性的差变小,所以附带触摸检测功能的显示装置1a能够降低易于视觉辨认到触摸检测电极tdl的可能性。

通过上述的结构,第一实施方式的变形例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置中,即使假设导电性细线ml1和导电性细线ml2之中的一个导电性细线的一部分变细,导通不可靠,也因通过交叉部tdx连接到另一个导电性细线,所以能够提高触摸检测的概率。

<3.第二实施方式>

[结构例]

(整体结构例)

图25是表示本发明的第二实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置的一结构例的框图。附带触摸检测功能的显示装置1b具备附带触摸检测功能的显示设备10a、控制部11、栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14、触摸检测部40b。触摸检测部40b是基于从控制部11供应的控制信号、以及从附带触摸检测功能的显示设备10a的触摸检测设备30a供应的触摸检测信号vdet,检测有无对于触摸检测设备30a的触摸(接触或接近的状态),在有触摸的情况下求得触摸检测区域中的其坐标等的电路。该触摸检测部40b除了触摸检测信号放大部42、a/d变换部43、信号处理部44、坐标提取部45以及检测定时控制部46之外,还具备x检测部47、y检测部48、a/d变换部49以及a/d变换部50。

附带触摸检测功能的显示装置1b如之前说明的那样,具有触摸检测期间以及显示期间(参照图12)。附带触摸检测功能的显示装置1b在触摸检测期间中,如之前说明的那样,通过驱动电极coml和触摸检测电极tdl之间的互静电电容方式,使用触摸检测信号放大部42、a/d变换部43、信号处理部44、坐标提取部45以及检测定时控制部46来进行触摸检测。进而,附带触摸检测功能的显示装置1b在显示期间中,将触摸检测电极tdl分为两个组,通过第一组的电极中的自静电电容方式,使用y检测部48、a/d变换部50、信号处理部44以及坐标提取部45来进行触摸的y坐标检测。此外,附带触摸检测功能的显示装置1b在显示期间中,通过第二组的电极中的自静电电容方式,使用x检测部47、a/d变换部49、信号处理部44以及坐标提取部45来进行触摸的x坐标检测。由此,附带触摸检测功能的显示装置1b在显示期间中也能够进行触摸检测,能够提高对于触摸的响应性,能够提高触摸输入的自由度。

图26是表示在显示期间以及触摸检测期间中被供应给驱动电极、第一组的电极以及第二组的电极的信号的定时的概要的图。另外,在图26中,连续示出显示期间和触摸检测期间,但在显示期间和触摸检测期间之间也可以存在什么都不进行的期间。

驱动电极驱动器14在显示期间中,将显示用的直流电位vcomd(comdc)供应给驱动电极coml。由此,附带触摸检测功能的显示装置1b进行图像显示。此外,驱动电极驱动器14在触摸检测期间中,将触摸检测用的驱动信号vcomt(tx)供应给驱动电极coml。由此,附带触摸检测功能的显示装置1b通过驱动电极coml和触摸检测电极tdl之间的互静电电容方式来进行触摸检测。

x检测部47在显示期间中,向第二组的电极供应电荷,之后检测对第二组的电极的自静电电容充电的电荷,并输出至a/d变换部49。a/d变换部49对从x检测部47输入的信号进行a/d变换,并输出至信号处理部44。信号处理部44是基于a/d变换部49的输出信号,检测有无对于触摸检测设备30a的触摸的逻辑电路。信号处理部44进行仅取出基于手指的差分的电压的处理。信号处理部44将检测到的基于手指的差分的电压与规定的阈值电压进行比较,若为该阈值电压以上,则判断为从外部接近的外部接近物体的接触状态,若小于阈值电压,则判断为外部接近物体的非接触状态。这样,触摸检测部40b能够进行触摸检测。坐标提取部45是在信号处理部44中检测到触摸时,求得其触摸面板坐标的逻辑电路。坐标提取部45输出触摸面板的x坐标。另外,x检测部47在触摸检测期间中不进行动作,不向第二组的电极进行电荷的供应。

y检测部48在显示期间中,向第一组的电极供应电荷,之后检测对第一组的电极的自静电电容充电的电荷,并输出至a/d变换部50。a/d变换部50对从y检测部48输入的信号进行a/d变换,并输出至信号处理部44。信号处理部44是基于a/d变换部50的输出信号,检测有无对于触摸检测设备30a的触摸的逻辑电路。信号处理部44进行仅取出基于手指的差分的电压的处理。信号处理部44将检测到的基于手指的差分的电压与规定的阈值电压进行比较,若为该阈值电压以上,则判断为从外部接近的外部接近物体的接触状态,若小于阈值电压,则判断为外部接近物体的非接触状态。这样,触摸检测部40b能够进行触摸检测。坐标提取部45是在信号处理部44中检测到触摸时,求得其触摸面板坐标的逻辑电路。坐标提取部45输出触摸面板的y坐标。另外,y检测部48在触摸检测期间中不进行动作,不向第一组的电极进行电荷的供应。

另外,在显示期间中,由于x检测部47、y检测部48、a/d变换部49以及a/d变换部50进行动作而检测触摸,所以触摸检测信号放大部42以及a/d变换部43不进行动作。

(自静电电容方式触摸检测的基本原理)

x检测部47以及y检测部48在显示期间中,基于自静电电容方式触摸检测的基本原理而进行动作,检测有无触摸。参照图27~图30,说明本实施方式的附带触摸检测功能的显示装置1b中的自静电电容方式触摸检测的基本原理。图27以及图28是为了说明自静电电容方式触摸检测的基本原理,表示手指没有接触或接近的状态的说明图。图29以及图30是为了说明自静电电容方式触摸检测的基本原理,表示手指接触或接近了的状态的说明图。

首先,如图27所示,触摸检测电极tdl通过开关201连接到电源电压vcc。触摸检测电极tdl具有静电电容c3,电荷从电源电位vcc沿箭头203的方向流至触摸检测电极tdl,触摸检测电极tdl被充电与静电电容c3相应的电荷。

接着,如图28所示,触摸检测电极tdl通过开关201连接到检测电路202,对触摸检测电极tdl充电的电荷沿箭头204的方向流至检测电路202。检测电路202测量从触摸检测电极tdl流入的电荷,从而能够检测触摸检测电极tdl的静电电容c3。

接着,说明手指接触或接近了触摸检测电极tdl的情况。如图29所示,在手指接触或接近了触摸检测电极tdl的情况下,手指的静电电容c2被加到触摸检测电极tdl的静电电容c3。从而,若触摸检测电极tdl通过开关201连接到电源电压vcc,则电荷从电源电位vcc沿箭头203的方向流至触摸检测电极tdl,触摸检测电极tdl以及手指被充电与静电电容c3以及c2相应的电荷。

接着,如图30所示,触摸检测电极tdl通过开关201连接到检测电路202,对触摸检测电极tdl以及手指充电的电荷沿箭头204的方向流至检测电路202。检测电路202测量从触摸检测电极tdl以及手指流入的电荷,从而能够检测触摸检测电极tdl和手指的静电电容。

(触摸检测设备)

接着,详细说明触摸检测设备30a的结构例。图31是从与显示期间中的触摸检测设备的主面垂直的方向看的概要平面图。在触摸检测设备30a的对置基板3上,多个小电极部a11、a21、…、a85形成为在像素排列方向(信号线sgl的延伸方向)dy上8行、在与像素排列方向正交的方向(扫描线gcl的延伸方向)dx上5列的矩阵状。这些多个小电极部构成触摸检测电极tdl。另外,在此,设为多个小电极部形成为8行5列,但不限定于此,也可以是更多个小电极部被形成。此外,设为多个小电极部形成为矩阵状,但不限定于此,例如,也可以是各行与相邻的行在方向dx上偏离,或各列与相邻的列在方向dy上偏离。

多个小电极部构成第一组的电极、第二组的电极。第一组的电极由小电极部a11、a31、…、a71、a22、…、a75构成。第二组的电极由小电极部a21、a41、…、a81、a12、…、a85构成。也就是说,第一组的电极和第二组的电极在对置基板3上形成方格花纹。另外,在此,设为第一组的电极和第二组的电极在对置基板3上形成方格花纹,但不限定于此。优选的是,第一组的电极中包含的小电极部的数目与第二组的电极中包含的小电极部的数目成为大致相同数目。

图32是表示显示期间中的触摸检测设备的一部分的概要平面图。在显示期间中,对构成第一组的电极的小电极部a11、a31、a51、a71、a22、a42、a62首先从y检测部48供应电荷。之后,y检测部48检测对第一组的电极的自静电电容充电的电荷,并输出至a/d变换部50。a/d变换部50通过将对第一组的电极的自静电电容充电的电荷进行a/d变换来进行触摸检测。也就是说,触摸检测设备30a在显示期间中,按照上述的自静电电容方式触摸检测的基本原理来检测触摸的y坐标。

此外,在显示期间中,对构成第二组的电极的小电极部a21、a41、a61、a12、a32、a52、a72首先从x检测部47供应电荷。之后,x检测部47检测对第二组的电极的自静电电容充电的电荷,并输出至a/d变换部49。a/d变换部49通过将对第二组的电极的自静电电容充电的电荷进行a/d变换来进行触摸检测。也就是说,触摸检测设备30a在显示期间中,按照上述的自静电电容方式触摸检测的基本原理来检测触摸的x坐标。

图33是从与触摸检测期间中的触摸检测设备的主面垂直的方向看的概要平面图。在触摸检测期间中,第一列的小电极部a11、a21、…、a81构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c11。同样,第二列的小电极部构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c12,第三列的小电极部构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c13,第四列的小电极部构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c14,第五列的小电极部构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c15。这些触摸检测电极c11~c15构成触摸检测电极tdl。

图34是表示触摸检测期间中的触摸检测设备的一部分的概要平面图。形成一列的小电极部a11、a21、a31、a41、a51、a61、a71在触摸检测期间中电耦合而构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c11。同样,形成一列的小电极部a12、a22、a32、a42、a52、a62、a72在触摸检测期间中电耦合而构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c12。触摸检测电极c11、c12在触摸检测期间中,使在与和触摸检测设备的主面垂直的方向上相离而交叉的驱动电极coml(参照图9、图11以及图16)之间产生静电电容。

如之前说明的那样,驱动电极coml作为液晶显示设备20的驱动电极而发挥作用,且还作为触摸检测设备30a的驱动电极而发挥作用。参照图9,驱动电极coml在相对于tft基板21的表面垂直的方向上与像素电极22对置。触摸检测设备30a包含被设置在像素基板2上的驱动电极coml、以及被设置在对置基板3上的触摸检测电极tdl(触摸检测电极c11~c15)而构成。参照图11,触摸检测电极tdl包含向与驱动电极coml的电极图案的延伸方向交叉的方向延伸的条纹状的电极图案(触摸检测电极c11~c15)而构成。并且,触摸检测电极tdl在相对于tft基板21的表面垂直的方向上与驱动电极coml对置。触摸检测电极tdl的各电极图案(触摸检测电极c11~c15)分别耦合到触摸检测部40b的触摸检测信号放大部42的输入。通过驱动电极coml和触摸检测电极tdl而相互交叉的电极图案,使其交叉部分产生静电电容。

通过该结构,在触摸检测设备30a中,在触摸检测期间中,驱动电极驱动器14驱动为时分方式对驱动电极块进行线依次扫描。由此,在扫描方向scan上依次选择驱动电极coml的一个检测块。并且,从触摸检测电极tdl(触摸检测电极c11~c15)输出触摸检测信号rx(vdet)。这样,触摸检测设备30a进行一个检测块的触摸检测。也就是说,驱动电极块对应于上述的触摸检测的基本原理中的驱动电极e1,触摸检测电极tdl(触摸检测电极c11~c15)对应于触摸检测电极e2,触摸检测设备30a在触摸检测期间中,按照该基本原理来检测触摸。如图11所示,相互交叉的电极图案以矩阵状构成静电电容式触摸传感器。因此,通过在触摸检测设备30a的触摸检测面整体上进行扫描,从而还能够检测产生了外部接近物体的接触或者接近的位置。

另外,各小电极部和x检测部47之间的连接、各小电极部和y检测部48之间的连接、或各小电极部和触摸检测信号放大部42之间的连接的切换例如也可以通过在各小电极部与x检测部47、y检测部48、或触摸检测信号放大部42之间的布线上设置开关元件,通过控制部11控制这些开关元件而进行,也可以通过x检测部47以及y检测部48的输入输出级(输入输出缓冲器部)以及触摸检测信号放大部42的输入级(输入缓冲器部)而进行。

(触摸检测电极的配置)

另外,小电极部a11~a85的内部结构与之前说明的第一实施方式(参照图23)、或第一实施方式的变形例(参照图24)相同。

本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1b除了实现与之前说明的第一实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1a相同的效果之外,还实现以下效果。本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1b在显示期间中,通过第二组的电极中的自静电电容方式来检测触摸的x坐标,通过第一组的电极中的自静电电容方式来检测触摸的y坐标。在自静电电容方式中,对笔尖或指尖等不接触触摸面而位于触摸面的上空的所谓悬停输入是有效的。另一方面,附带触摸检测功能的显示装置1b在触摸检测期间中,通过驱动电极coml和触摸检测电极tdl(包含第一组的电极以及第二组的电极。)之间的互静电电容方式来检测触摸的x坐标以及y坐标。在互静电电容方式中,与自静电电容方式相比,对通过笔的输入、或同时进行多处的触摸的所谓多触摸输入是有效的。由此,附带触摸检测功能的显示装置1b通过交替重复对所谓悬停输入有效的自静电电容方式(显示期间)、和对通过笔的输入或所谓多触摸输入有效的互静电电容方式(触摸检测期间),从而能够有效地检测所谓悬停输入、通过笔的输入以及所谓多触摸输入。由此,附带触摸检测功能的显示装置1b能够提高触摸输入的自由度。

<4.第三实施方式>

[结构例]

(整体结构例)

图35是表示本发明的第三实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置的一结构例的框图。附带触摸检测功能的显示装置1c具备附带触摸检测功能的显示设备10a、控制部11、栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14、触摸检测部40c。触摸检测部40c是基于从控制部11供应的控制信号、以及从附带触摸检测功能的显示设备10a的触摸检测设备30a供应的触摸检测信号vdet,检测有无对于触摸检测设备30a的触摸(接触或接近的状态),在有触摸的情况下求得触摸检测区域中的其坐标等的电路。该触摸检测部40c具备第一触摸检测信号放大部42a、第二触摸检测信号放大部42b、第一a/d变换部43a、第二a/d变换部43b、信号处理部44、坐标提取部45以及检测定时控制部46。

附带触摸检测功能的显示装置1c如之前说明的那样,具有触摸检测期间以及显示期间(参照图12)。附带触摸检测功能的显示装置1c在触摸检测期间中,具有以高的清晰度来进行触摸检测的高清触摸检测模式、以及以低的清晰度来进行触摸检测的低清触摸检测模式。附带触摸检测功能的显示装置1c在低清触摸检测模式中,使用构成触摸检测电极tdl的多个小电极部的一部分即第一组的电极与驱动电极coml之间的互静电电容方式来进行触摸检测。附带触摸检测功能的显示装置1c在高清触摸检测模式中,使用第一组的电极以及触摸检测电极tdl的第一组的电极以外的第二组的电极与驱动电极coml之间的互静电电容方式来进行触摸检测。

第一触摸检测信号放大部42a对从触摸检测设备30a的第一组的电极供应的触摸检测信号rx(vdet)进行放大。第一触摸检测信号放大部42a也可以具备去除在触摸检测信号rx中包含的高频分量(噪声分量),取出触摸分量并分别输出的低通模拟滤波器。第一a/d变换部43a是在与驱动信号vcom同步的定时,对从第一触摸检测信号放大部42a输出的模拟信号分别进行采样,并变换为数字信号的电路。另外,由于第一组的电极在高清触摸检测模式以及低清触摸检测模式的双方的模式中都被使用,所以第一触摸检测信号放大部42a以及第一a/d变换部43a在高清触摸检测模式以及低清触摸检测模式的双方的模式中进行动作。

第二触摸检测信号放大部42b对从触摸检测设备30a的第二组的电极供应的触摸检测信号rx(vdet)进行放大。第二触摸检测信号放大部42b也可以具备去除在触摸检测信号rx中包含的高频分量(噪声分量),取出触摸分量并分别输出的低通模拟滤波器。第二a/d变换部43b是在与驱动信号vcom同步的定时,对从第二触摸检测信号放大部42b输出的模拟信号分别进行采样,并变换为数字信号的电路。另外,由于第二组的电极在高清触摸检测模式被使用,所以第二触摸检测信号放大部42b以及第二a/d变换部43b在高清触摸检测模式中进行动作。从而,第二触摸检测信号放大部42b在低清触摸检测模式中不进行动作。

(触摸检测设备)

接着,详细说明触摸检测设备30a的结构例。图36是从与高清触摸检测模式中的触摸检测设备的主面垂直的方向看的概要平面图。在触摸检测设备30a的对置基板3上,形成了沿像素排列方向(信号线sgl的延伸方向)dy延伸的多个触摸检测电极c101~c111。多个触摸检测电极c101~c111的各个触摸检测电极由在方向dy上排列的多个小电极部构成。多个触摸检测电极c101、c103、…、c111构成第一组的电极,多个触摸检测电极c102、c104、…、c110构成第二组的电极。

另外,在此,设为第一组的电极和第二组的电极一根根交替排列,但不限定于此,也可以两根以上逐个交替排列。

图37是表示高清触摸检测模式中的触摸检测设备的一部分的概要平面图。第一列的小电极部a11、a21、a31、a41、a51在高清触摸检测模式中电耦合而构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c101。触摸检测电极c101耦合到第一触摸检测信号放大部42a,将触摸检测信号rx(vdet)输出至第一触摸检测信号放大部42a。同样,第二列的小电极部a12、a22、a32、a42、a52构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c102。触摸检测电极c102耦合到第二触摸检测信号放大部42b,将触摸检测信号rx(vdet)输出至第二触摸检测信号放大部42b。

图38是从与低清触摸检测模式中的触摸检测设备的主面垂直的方向看的概要平面图。在低清触摸检测模式中,第一列的小电极部构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c101。同样,第三列的小电极部构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c103,第五列的小电极部构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c105,第七列的小电极部构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c107,第九列的小电极部构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c109,第十一列的小电极部构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c111。这些触摸检测电极c101、c103、c105、c107、c109、c111构成第一组的电极。

在低清触摸检测模式中,第二列的小电极部a102~a801成为电浮动状态。同样,第四列的小电极部a104~a804成为电浮动状态,第六列的小电极部a106~a806成为电浮动状态,第八列的小电极部a108~a808成为电浮动状态,第十列的小电极部a110~a810成为电浮动状态。

图39是表示低清触摸检测模式中的触摸检测设备的一部分的概要平面图。第一列的小电极部a101、a201、a301、a401、a501在低清触摸检测模式中电耦合而构成向方向dy延伸的虚拟的一根触摸检测电极c101。触摸检测电极c101耦合到第一触摸检测信号放大部42a,将触摸检测信号rx(vdet)输出至第一触摸检测信号放大部42a。

另一方面,第二列的小电极部a102、a202、a302、a402、a502在低清触摸检测模式中成为电浮动状态。

另外,第二列的小电极部a102、a202、a302、a402、a502与第二触摸检测信号放大部42b之间的耦合以及非耦合的切换例如也可以通过在第二列的小电极部a102、a202、a302、a402、a502与第二触摸检测信号放大部42b之间的布线上设置开关元件s11(参照图37以及图39),通过控制部11控制该开关元件s11而进行,也可以通过第二触摸检测信号放大部42b的输入级(输入缓冲器部)而进行。

如之前说明的那样,驱动电极coml作为液晶显示设备20的驱动电极而发挥作用,且还作为触摸检测设备30a的驱动电极而发挥作用。在高清触摸检测模式中,构成触摸检测电极tdl的触摸检测电极c101~c111在相对于tft基板21的表面垂直的方向上与驱动电极coml对置(参照图9)。触摸检测电极tdl之中的第一组的电极(触摸检测电极c101、c103、…、c111)分别耦合到第一触摸检测信号放大部42a的输入。通过驱动电极coml和第一组的电极(触摸检测电极c101、c103、…、c111)而相互交叉的电极图案,使其交叉部分产生静电电容。同样,触摸检测电极tdl之中的第二组的电极(触摸检测电极c102、c104、…、c110)分别耦合到第二触摸检测信号放大部42b的输入。通过驱动电极coml和第二组的电极(触摸检测电极c102、c104、…、c110)而相互交叉的电极图案,使其交叉部分产生静电电容。

通过该结构,在触摸检测设备30a中,在高清触摸检测模式中,驱动电极驱动器14驱动为时分方式对驱动电极块进行线依次扫描。由此,在扫描方向scan上依次选择驱动电极coml的一个检测块(参照图11)。并且,从触摸检测电极tdl(触摸检测电极c101~c111)输出触摸检测信号rx(vdet)。这样,触摸检测设备30a进行一个检测块的触摸检测。也就是说,驱动电极块对应于上述的触摸检测的基本原理中的驱动电极e1,触摸检测电极tdl(触摸检测电极c101~c111)对应于触摸检测电极e2,触摸检测设备30a在高清触摸检测模式中,按照该基本原理来检测触摸。如图11所示,相互交叉的电极图案以矩阵状构成静电电容式触摸传感器。因此,通过在触摸检测设备30a的触摸检测面整体上进行扫描,从而还能够检测产生了外部接近物体的接触或者接近的位置。

此外,在低清触摸检测模式中,构成触摸检测电极tdl的第一组的电极(触摸检测电极c101、c103、…、c111)在相对于tft基板21的表面垂直的方向上与驱动电极coml对置(参照图9)。构成触摸检测电极tdl的第一组的电极(触摸检测电极c101、c103、…、c111)分别耦合到第一触摸检测信号放大部42a的输入。通过驱动电极coml和第一组的电极(触摸检测电极c101、c103、…、c111)而相互交叉的电极图案,使其交叉部分产生静电电容。

通过该结构,在触摸检测设备30a中,在低清触摸检测模式中,驱动电极驱动器14驱动为时分方式对驱动电极块进行线依次扫描。由此,在扫描方向scan上依次选择驱动电极coml的一个检测块(参照图11)。并且,从构成触摸检测电极tdl的第一组的电极(触摸检测电极c101、c103、…、c111)输出触摸检测信号rx(vdet)。这样,触摸检测设备30a进行一个检测块的触摸检测。也就是说,驱动电极块对应于上述的触摸检测的基本原理中的驱动电极e1,构成触摸检测电极tdl的第一组的电极(触摸检测电极c101、c103、…、c111)对应于触摸检测电极e2,触摸检测设备30a在低清触摸检测模式中,按照该基本原理来检测触摸。如图11所示,相互交叉的电极图案以矩阵状构成静电电容式触摸传感器。因此,通过在触摸检测设备30a的触摸检测面整体上进行扫描,从而还能够检测产生了外部接近物体的接触或者接近的位置。

另外,高清触摸检测模式与低清触摸检测模式的切换能够通过接受到来自用户的指示输入的电子设备的应用处理器(主机cpu)向控制部11发送切换控制信号,控制部11控制触摸检测部42c而进行。

(触摸检测电极的配置)

另外,小电极部的内部结构与之前说明的第一实施方式(参照图23),或第一实施方式的变形例(参照图24)相同。

在此,高清触摸检测模式对应于本公开中的“第一模式”的一具体例。低清触摸检测模式对应于本公开中的“第二模式”的一具体例。

本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1c除了实现与之前说明的基本例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1相同的效果之外,还实现以下效果。本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1c在高清触摸检测模式中,通过驱动电极coml与第一组的电极以及第二组的电极之间的互静电电容方式来检测触摸。由此,能够进行高清的触摸检测,例如对由细的笔尖进行的触摸检测是有效的。另一方面,附带触摸检测功能的显示装置1c在低清触摸检测模式中,通过驱动电极coml与第一组的电极之间的互静电电容方式来检测触摸。此时,由于第二组的电极成为电浮动状态,所以驱动电极coml与第一组的电极之间的边缘(fringe)电场易于通过第二组的电极所占的部分而到达触摸面的上空。由此,对笔尖或指尖等不接触触摸面而位于触摸面的上空的所谓悬停输入是有效的。从而,附带触摸检测功能的显示装置1c通过切换能够进行高清的触摸检测的高清触摸检测模式、和对所谓悬停输入有效的低清触摸检测模式,从而能够提高触摸输入的自由度。

另外,第一~第三实施方式在将多个小电极部分为两个组,对各组进行区分的点上是共同的。从而,能够组合第一~第三实施方式。此时,能够使作为多个小电极部的一部分的一个组的电极对应于第一实施方式的第二组的电极、第二实施方式的第一组或第二组的电极、第三实施方式的第一组的电极。也就是说,作为多个小电极部的一部分的一个组的电极能够一直用作触摸检测电极。另一方面,能够使作为多个小电极部的另一部分的另一个组的电极对应于第一实施方式的第一组的电极、第二实施方式的第二组或第一组的电极、第三实施方式的第二组的电极。也就是说,作为多个小电极部的另一部分的另一个组的电极能够用作触摸检测电极、驱动电极或浮动电极。

<5.应用例(电子设备)>

接着,参照图40~图52,说明本实施方式以及变形例中说明的附带触摸检测功能的显示装置的应用例。图40~图52是表示本实施方式所涉及的附带触摸检测功能的显示装置或应用显示装置的电子设备的一例的图。本实施方式以及变形例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置以及显示装置能够应用于电视装置、数字照相机、笔记本型个人计算机、便携电话等的便携终端装置或摄像机等的一切领域的电子设备。换言之,本实施方式以及变形例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置以及显示装置能够应用于将从外部输入的视频信号或在内部生成的视频信号显示为图像或视频的一切领域的电子设备。

(应用例1)

图40所示的电子设备是应用本实施方式以及变形例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置以及显示装置的电视装置。该电视装置例如具有包含前面板511以及滤光玻璃(filterglass)512的视频显示画面部510,该视频显示画面部510是本实施方式以及变形例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置以及显示装置。

(应用例2)

图41以及图42所示的电子设备是应用本实施方式以及变形例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置以及显示装置的数字照相机。该数字照相机例如具有闪光用的发光部521、显示部522、菜单开关523以及快门按钮524,该显示部522是本实施方式以及变形例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置1以及显示装置。如图41所示,该数字照相机具有镜头盖525,通过使镜头盖525滑动而摄像头显现。数字照相机能够通过拍摄从该摄像头入射的光来拍摄数字照片。

(应用例3)

图43所示的电子设备是表示应用本实施方式以及变形例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置以及显示装置的摄像机的外观的图。该摄像机例如具有主体部531、被设置在该主体部531的前方侧面的被摄体拍摄用的镜头532、拍摄时的开始/停止开关533以及显示部534。并且,显示部534是本实施方式以及变形例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置以及显示装置。

(应用例4)

图44所示的电子设备是应用本实施方式以及变形例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置以及显示装置的笔记本型个人计算机。该笔记本型个人计算机例如具有主体541、用于进行字符等的输入操作的键盘542以及显示图像的显示部543,显示部543是本实施方式以及变形例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置以及显示装置。

(应用例5)

图45~图51所示的电子设备是应用本实施方式以及变形例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置以及显示装置的便携电话机。该便携电话机例如是通过连接部(铰链(hinge)部)553连接上侧框体551和下侧框体552的便携电话机,具有显示器554、副显示器555、图片灯(picturelight)556以及照相机557。该显示器554或副显示器555是本实施方式以及变形例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置以及显示装置。

(应用例6)

图52所示的电子设备是作为便携型计算机、多功能的便携电话、能够声音通话的便携计算机或能够通信的便携计算机而动作,有时还被称为所谓智能手机、平板的便携信息终端。该便携信息终端例如在框体561的表面具有显示部562。该显示部562是本实施方式以及变形例所涉及的附带触摸检测功能的显示装置以及显示装置。

此外,本公开能够采取以下的结构。

(1)一种附带触摸检测功能的显示装置,

包含:

基板;

显示区域,包含在与所述基板的主面并行的面上排列的多个像素;

多个小电极部,在与所述基板的主面并行的面上排列;以及

多个驱动电极,在与所述多个小电极部之间形成静电电容,

所述多个小电极部的一部分即一方的组的电极被用作触摸检测电极,

所述多个小电极部的另一部分即另一方的组的电极被用作触摸检测电极、第二驱动电极或浮动电极。

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