带有传感器的显示装置以及显示装置的控制方法
【专利说明】带有传感器的显示装置以及显示装置的控制方法
[0001]本申请以日本专利申请N0.2014-196696(申请日:2014年9月26日)为基础，享有该申请的优先权，并通过引用包括该申请的全部内容。
技术领域
[0002]本实施方式涉及带有传感器的显示装置以及显示装置的控制方法。
【背景技术】
[0003]最近，便携装置(智能手机、平板电脑、个人数字助理等)正在普及。而且，便携装置装备有检测静电电容变化的输入传感器。例如当用户的手指接近了便携装置的液晶显示面板的表面时，输入传感器可以检测出上述手指的位置信息作为操作输入。
[0004]作为输入传感器，有组装在液晶显示面板内部的in-cell式传感器、以及配置于液晶显示面板的面上的on-cell式传感器。
[0005]在上述in-cell式传感器中，使用液晶驱动用的共通电极(由具有透明性的氧化铟锡:ΙΤ0形成)作为构成输入传感器的检测电极元件。由于使用液晶驱动用的共通电极作为输入传感器的检测电极元件，能够抑制液晶显示面板的厚度增加，且减少用于构成输入传感器的制造工序。
【发明内容】
[0006]本发明第一方面的带有传感器的显示装置包括:第一基板，包括向第一方向延伸的栅极布线、向与所述第一方向交叉的第二方向延伸的源极布线、与所述栅极布线和所述源极布线电连接的开关元件、以及与所述开关元件电连接的像素电极；共通电极，与所述像素电极对置，向所述第一方向延伸；以及检测电极元件，与所述共通电极平行延伸，通过金属材料形成，被驱动以感测外部导体的接近状态。
[0007]本发明另一方面的显示装置的控制方法中，所述显示装置包括第一基板、共通电极、检测电极元件和第二基板，所述第一基板包括向第一方向延伸的栅极布线、向与所述第一方向交叉的第二方向延伸的源极布线、与所述栅极布线和所述源极布线电连接的开关元件、以及与所述开关元件电连接的像素电极，所述共通电极与所述像素电极对置且向所述第一方向延伸，所述检测电极元件与所述共通电极平行地延伸且通过金属材料形成、感测外部导体的接近状态时所需，所述第二基板隔着液晶层与所述第一基板对置，且包括与所述栅极布线以及所述检测电极元件对置且向所述第一方向延伸的遮光膜，所述显示装置的控制方法的特征在于，多个所述共通电极以η个组(束)或群的每一组或群为单位通过第一驱动电路被驱动，多个所述检测电极元件与多个所述共通电极成组，以η个组或群的每个组或群为单位通过第二驱动电路被驱动，η为正整数，当从所述第二驱动电路对所述检测电极元件的一个组供给驱动脉冲时，所述第一驱动电路将被驱动的所述检测电极元件的一个组对应的所述共通电极组设为浮动，且以恒定的直流电压固定其他所述共通电极。
【附图说明】
[0008]图1是概略示出一实施方式涉及的显示装置的结构的立体图。
[0009]图2是示出一实施方式涉及的显示装置的像素电极、共通电极与输入传感器的第一检测电极元件的配置关系的俯视图。
[0010]图3是取出图2的一个像素区域的部分剖面、即图2的线X-X剖面而示出的剖视图。
[0011]图4是用于说明共通电极、第一检测电极元件与像素电极的配置关系的示意图。
[0012]图5是用于说明共通电极与第一检测电极元件Tx(a-1)的驱动例的示意图。
[0013]图6是其他实施方式的、取出一个像素区域的部分剖面而示出的剖视图。
[0014]图7是表示图8的剖面位置X-X的图，用于说明图8示出的实施方式中的共通电极与第一检测电极元件Txl、Tx2的配置关系。
[0015]图8是其他实施方式的、取出图2的一个像素区域的部分剖面而示出的剖视图。
[0016]图9Α是用于说明在上述实施方式中第一检测电极元件被驱动的期间的一例的示意图。
[0017]图9Β是用于说明在上述实施方式中第一检测电极元件被驱动的期间的其他例子的示意图。
[0018]图10是用于说明在上述实施方式中第一检测电极元件与共通电极的动作状态的图。
[0019]图11是用于说明基于互检(s 1—于々少)方式的输入传感器的第一以及第二检测电极元件的排列例与动作的示意图。
[0020]图12Α是用于说明可适用于上述显示装置的自检方式的图，示出了当检测电极与手指之间没有产生静电电容耦合时、检测电极被充电的状态。
[0021]图12Β是继图12Α用于对上述自检方式进行说明的图，示出了从检测电极放电的状态。
[0022]图12C是用于说明可适用于上述显示装置的自检方式的图，示出了当检测电极与手指之间产生了静电电容耦合时、检测电极被充电的状态。
[0023]图12D是继图12C对上述自检方式进行说明的图，示出了从检测电极放电的状态。
[0024]图13Α是示出了实现上述自检方式的基本结构的例子的电路图。
[0025]图13Β是示出了图13Α所示的电容的等效电路图，是电容器Cc的电荷移动到了电容器Cp以及Cx的状态的示意图。
[0026]图14用条形图示出了图13A以及图13B所示的电容器Cx的电压Vx的值的变化，且用曲线图示出了电容器Cc的电压Vc的值的变化。
[0027]图15是示出自检方式的检测电极元件Tx的结构的一例。
[0028]图16是示出自检方式的检测电极元件Tx的结构的一例。
【具体实施方式】
[0029]参照附图，对各种实施方式进行说明。
[0030]最近，作为便携装置的平板电脑等的尺寸不断增大，且显示元件的高清晰化不断发展。
[0031]装置大型化的情况下，相比于以往，共通电极的长度变长，并且共通电极的宽度也变大。因此，例如共通电极与信号线之间的寄生电容变大。共通电极的电阻增大，并且配置于显示区域四周的边缘的金属布线的电阻也增大。
[0032]其结果是，输入传感器的驱动频率有时会降低。而且，由于布线的电阻增大，导致装置的耗电增大。
[0033]由此，本实施方式的目的在于提供一种带有传感器的显示装置以及显示装置的控制方法，其可抑制寄生电容的增大，且可抑制布线电阻的增加，其结果是，能够降低输入传感器的驱动电极的功耗且改善驱动频率。
[0034]一实施方式所涉及的带有输入传感器的显示装置包括:第一基板，包括向第一方向延伸的栅极布线、向与所述第一方向交叉的第二方向延伸的源极布线、与所述栅极布线和所述源极布线电连接的开关元件、以及与所述开关元件电连接的像素电极；共通电极，与所述像素电极对置，向所述第一方向延伸；以及检测电极元件，与所述共通电极平行延伸，通过金属材料形成，对外部导体的接近状态(或者操作输入信息)进行感测时所必需。
[0035](2)还包括与所述第一基板对置的第二基板，所述第二基板包括遮光层(也可称作遮光膜)，该遮光层与所述栅极布线以及所述检测电极元件对置且向所述第一方向延伸。
[0036]下面，参照附图，进一步具体地对一实施方式所涉及的带有传感器的显示装置及其驱动方法进行详细说明。在本实施方式中，显示装置是液晶显示装置。
[0037]图1是示出一实施方式所涉及的带有传感器的显示装置的概略结构的立体图。在图1中，液晶显示装置DSP例如具备有源矩阵型显示面板PNL、用于驱动显示面板PNL的驱动1C芯片IC1 (也可称作第一 1C芯片或驱动电路)、电容变化检测型的输入传感器(后述)、用于驱动输入传感器的触摸1C芯片2 (也可称作第二 1C芯片或传感器电路)、用于对显示面板PNL进行照明的背光单元BL、主机设备(也可称作系统控制模块)H0S、以及柔性布线基板FPC1、FPC2、FPC3等。如后所述，显示面板PNL具备第一基板100、第二基板200，且在两基板之间具有液晶层300。
[0038]图2与图3示出了一实施方式所涉及的带有传感器的显示装置的显示面板PNL的部分俯视图、以及部分剖视图的例子。
[0039]图2代表性地示出了二维排列的四个像素区域PXA1、PXA2、PXA3、PXA4。
[0040]图2示出了像素电极108、共通电极110 (110-1、110-2、…)、与后述的形成输入传感器的第一检测电极元件Tx之间的配置关系。检测电极元件Tx是进行所谓触摸输入(来自外部导体的接近状态、或者操作输入)