触摸传感器、显示器和电子设备的制作方法

专利名称：触摸传感器、显示器和电子设备的制作方法
技术领域：
本公开涉及一种诸如液晶显示器的显示器，具体涉及通过使用户的手指等接触或 靠近触摸传感器而允许信息输入到其中的电容型触摸传感器，以及包括这种触摸传感器的 显示器和电子设备。
背景技术：
近年来，如下显示器受到了重视，其中触摸检测器件(下文称为“触摸传感器”)或 所谓的触摸板被直接安装在液晶显示器上，并且在液晶显示器上显示各种按钮，使得允许 信息通过所述按钮而不是常规按钮输入。当在移动设备中存在使用更大屏幕尺寸的趋势 时，该技术提供了节约空间和减低组件的数量的重要优点，这是因为允许在公共区域中布 置显示和按钮。然而在液晶显示器上安装触摸传感器导致液晶模块的总厚度的增加。特别 地，在触摸传感器应用到移动设备的情况下，用于防止触摸传感器被划伤的保护层是必须 的，所以液晶模块趋向于具有更大的厚度，且该趋势与朝着更薄的液晶模块发展的趋势矛 盾。因此，例如，在日本未审查的专利申请公开No. 2008-9750 (下文称为“PTL1 ”)中， 提出了具有其中形成电容型触摸传感器的触摸传感器的液晶显示元件，用于减小液晶显示 元件的厚度。在此情况中，触摸传感器的传导膜布置在液晶显示元件的观看侧基底与布置 在观看侧基底的外表面上的观看侧偏振板之间，并且具有偏振板的外表面作为触摸表面的 电容型触摸传感器被形成在该触摸传感器的传导膜与该偏振板的外表面之间。然而，在具有上述PTL 1中公开的触摸传感器的液晶显示元件中，原则上，该触摸 传感器的传导膜必须与用户具有相同的电势，并且用户必须合适地接地。因此，除了从插 口接电的固定的视机外，实际上难以将具有该触摸传感器的液晶显示元件应用到移动设备 中。此外，在上述技术中，触摸传感器的传导膜必须与用户的手指非常靠近，所以，布置该触 摸传感器的传导膜的位置被限制，例如，不允许深入该液晶显示元件中布置该触摸传感器 的传导膜。即，设计灵活性很低。此外，在上述技术中，因为该构造，必须布置包括与液晶显 示元件的显示驱动电路部分分离的触摸传感器驱动部分或坐标检测部分的电路部分，所以 难以对整个装置进行电路集成。因此，除直接安装在液晶显示器上的触摸板外，例如，考虑在初始布置来用于施加 显示公共电压的公共电极之外，布置触摸检测电极，其在该触摸检测电极与该公共电极之 间形成电容。因为电容根据是否有物体触摸或靠近触摸检测电极而改变，所以，要被显示器 控制电路施加到公共电极上的显示公共电压也被用作(兼用(doubles))触摸传感器驱动 信号。因此，从该触摸检测电极获得响应于电容的改变的检测信号。然后，当检测信号被输 入到预定的触摸检测电路中时，是否有物体触摸或接近触摸检测电极是可检测的。此外，通 过此技术，可以获得能够应用于用户通常具有不稳定电势的移动设备中的、具有触摸传感 器的显示器。此外，可以获得根据显示层的类型具有高度设计灵活性的、具有触摸传感器的 显示器，并且用于显示器的电路和用于传感器的电路易于集成到一个电路基底中，从而具有易于电路集成的优点。此外，在各种电容型触摸传感器中，为了防止用于获得响应于电容的改变的检测 信号的触摸检测电极被浮置(floating)，考虑通过电阻器(例如接地电阻器)将触摸检测 电极接地。然而，在这种构造中，传感器输出通过接地电阻器泄漏(例如，泄漏电流从用于检 测信号的信号线流入到地上)。因此，认为由于检测信号值的范围的降低或者信号值随时间 的降低，可能不能获得合适的检测信号。引用列表专利文献PTL 1 专利 2008-9750

发明内容
本专利申请公开解决上述问题，并且该公开的目的在于提供一种允许适当地检测 对象的电容型触摸传感器，以及包括这种触摸传感器的显示器和电子设备。在一个示例实施例中，触摸传感器装置包括第一信号源，产生第一驱动信号；第 一驱动电极，从所述第一信号源接收所述第一驱动信号；第一检测电极，其与所述第一驱动 电极相邻；电介质材料，其位于所述第一驱动电极和所述第一检测电极之间，定义第一电容 区域，其中，所述第一检测电极产生由所述第一驱动信号驱动的第一输出信号；检测电路， 其电连接到所述第一检测电极，所述检测电路检测所述第一输出信号；以及开关元件，其电 连接到所述第一检测电极，所述开关元件具有第一状态和第二状态；其中，当所述开关元件 处于所述第一状态时，所述开关元件强制使所述第一检测电极具有预定电压，当所述开关 元件处于所述第二状态时，所述开关元件允许所述第一检测电极浮置，并且所述开关元件 接收使所述开关元件在所述第一状态和所述第二状态之间交替改变的定时控制信号；并且 其中，所述检测电路通过将所述第一输出信号与信号阈值比较来确定第一检测结果，所述 第一检测结果指示所述第一电容区域是否处于触摸状态。在示例实施例中，所述触摸传感器装置还包括第二信号源，产生第二驱动信号； 以及第二驱动电极，从所述第二信号源接收所述第二驱动信号；其中，所述第一检测电极与 所述第二驱动电极相邻；其中，所述电介质材料位于所述第二驱动电极与所述第一检测电 极之间，定义第二电容区域；其中，所述第一检测电极产生由所述第二驱动信号驱动的第二 输出信号；其中，所述检测电路检测所述第二输出信号；其中，当所述开关元件处于所述第 一状态时，所述开关元件强制使所述第二检测电极具有预定电压电平，并且，当所述开关元 件处于所述第二状态时，所述开关元件允许所述第二检测电极浮置；并且其中，所述检测电 路通过将所述第二输出信号与所述信号阈值比较来确定第二检测结果，所述第二检测结果 指示所述第二电容区域是否处于所述触摸状态。在示例实施例中，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号被顺序地施加到所述第 一驱动电极和所述第二驱动电极；并且关于被顺序地施加的所述第一驱动信号和所述第二 驱动信号，顺序地检测述第一输出信号和所述第二输出信号。在示例实施例中，第二检测电极与所述第一驱动电极和所述第二驱动电极相邻； 所述电介质材料位于所述第二检测电极和所述第一驱动电极之间，定义第三电容区域，其中，所述第二检测电极产生由所述第一驱动信号驱动的第三输出信号；所述电介质材料位 于所述第二检测电极和所述第二驱动电极之间，定义第四电容区域，其中，所述第二检测电 极产生由所述第二驱动信号驱动的第四输出信号；所述检测电路电连接到所述第二检测电 极，所述检测电路检测所述第三输出信号和所述第四输出信号；所述开关元件电连接到所述第二检测电极，当所述开关元件处于所述第一状态 时，所述开关元件强制使所述第三检测电极和所述第四检测电极具有预定电压电平，并且， 当所述开关元件处于第二状态时，所述开关元件允许所述第三检测电极和所述第四检测电 极浮置；所述检测电路通过将所述第三输出信号与所述信号阈值比较来确定第三检测结 果，所述第三检测结果指示所述第三电容区域是否处于所述触摸状态；并且所述检测电路通过将所述第四输出信号与所述信号阈值比较来确定第四检测结 果，所述第四检测结果指示所述第四电容区域是否处于所述触摸状态。在示例实施例中，从所述第一检测电极和所述第二检测电极顺序地检测所述第一 输出信号、所述第二输出信号、所述第三输出信号、以及所述第四输出信号。在示例实施例中，所述开关元件包括用于所述第一检测电极的第一开关以及用于 所述第二检测电极的第二开关。在示例实施例中，所述开关元件从时序控制电路接收所述定时控制信号，其中，所 述时序控制电路还将定时控制信号传送至所述第一信号源以控制所述第一驱动信号何时 开启，传送至所述第二信号源以控制所述第二驱动信号何时开启，以及传送至所述检测电 路中的模数转换器部分以控制采样时刻。在示例实施例中，所述第一检测电极是显示器的一部分。在示例实施例中，所述第一信号源被包括在显示控制电路中，并且所述第一驱动 电极是显示公共电压电极，从而所述显示控制电路控制在所述显示公共电压电极和像素电 极之间施加的电压，以基于图像信号显示图像，所述显示公共电压电极接收所述第一驱动信号。在示例实施例中，所述检测电路被形成在像素基底上的周边区域中，并与用于显 示控制的电路元件集成。在示例实施例中，所述检测电路包括放大部分、滤波器部分、整流部分、平滑部分、 模数转换部分、信号处理部分以及坐标提取部分中的至少之一。在示例实施例中，所述开关元件的预定电压电平是接地电压。在示例实施例中，所述触摸传感器装置还包括电连接到所述开关元件、并且提供 所述预定电压电平的预充电电源，其中，所述预充电电源顺序地提供第一预定电压电平和 第二预定电压电平。在示例实施例中，所述触摸传感器装置还包括第二检测电极，其与所述第一驱动 电极相邻，并与所述第一检测电极在第一方向上偏离；第三检测电极，其与所述第一驱动电 极相邻，并与所述第一检测电极在第二方向上偏离；以及第四检测电极，其与所述第一驱动 电极相邻，并且，与所述第二检测电极在所述第二方向上偏离，以及与所述第三检测电极在 所述第一方向上偏离；其中，该电介质材料位于所述第一驱动电极与所述第二检测电极之 间，定义第二电容区域，该电介质材料位于所述第一驱动电极与所述第三检测电极之间，定义第三电容区域，并且，该电介质材料位于所述第一驱动电极和所述第四检测电极之间，定 义第四电容区域；其中，所述第二检测电极产生由所述第一驱动信号驱动的第二输出信号； 其中，所述第三检测电极产生由所述第一驱动信号驱动的第三输出信号；其中，所述第四检 测电极产生由所述第一驱动信号驱动的第四输出信号；其中，所述开关元件电连接到所述 第二检测电极、所述第三检测电极以及所述第四检测电极；其中，当所述开关元件处于所述 第一状态时，所述开关元件强制使所述第二检测电极、所述第三检测电极以及所述第四检 测电极具有预定电压电平，并且当所述开关元件处于所述第二状态时，所述开关元件允许 所述第二检测电极、所述第三检测电极以及所述第四检测电极浮置；其中，所述检测电路 通过将所述第二输出信号与所述信号阈值比较来确定第二检测结果，所述第二检测结果指 示所述第二电容区域是否处于所述触摸状态；其中，所述检测电路通过将所述第三输出信 号与所述信号阈值比较来确定第三检测结果，所述第三检测结果指示所述第三电容区域是 否处于所述触摸状态；以及其中，所述检测电路通过将所述第四输出信号与所述信号阈值 比较来确定第四检测结果，所述第四检测结果指示所述第四电容区域是否处于所述触摸状 态。在示例实施例中，一种显示装置包括驱动电极，接收驱动信号；检测电极，其与 所述驱动电极相邻；电介质材料，其位于所述驱动电极和所述检测电极之间，并定义电容区 域，其中，所述检测电极产生由所述驱动信号驱动的输出信号；检测电路，其电连接到所述 检测电极，所述检测电路检测所述输出信号；以及开关元件，其电连接在所述检测电极与 提供预定电压电平的电压源之间，所述开关元件具有第一状态和第二状态；以及显示控制 电路，其控制显示公共电压电极与像素电极之间施加的电压，以基于图像信号显示图像，其 中，所述显示公共电压电极用作所述驱动电极。在示例实施例中，通过所述显示公共电压电极与所述像素电极之间施加的电压来 调制横向电模式的液晶元件。在示例实施例中，当所述开关元件处于所述第一状态时，所述开关元件强制使所 述检测电极具有预定电压电平，当所述开关元件处于所述第二状态时，所述开关元件允许 所述检测电极浮置，并且所述开关元件接收使所述开关元件在所述第一状态和所述第二状 态之间交替改变的定时控制信号；并且所述检测电路通过将所述输出信号与信号阈值比较 来确定检测结果，所述检测结果指示所述电容区域是否处于触摸状态。在示例实施例中，所述像素电极位于所述驱动电极与所述检测电极之间。在示例实施例中，所述电压源提供接地电压。在示例实施例中，所述电压源是预充电电源，所述预充电电源顺序提供第一预定 电压电平和第二预定电压电平。在示例实施例中，一种电子设备包括电容型触摸传感器，其包括产生输出信号的 电容区域；检测电路，其检测来自检测电极的输出信号；以及开关元件，其具有第一状态和 第二状态，当所述开关元件处于所述第一状态时，所述开关元件强制使所述检测电极具有 预定电压电平，当所述开关元件处于所述第二状态时，所述开关元件允许所述检测电极浮 置，并且所述开关元件在所述第一状态和所述第二状态之间交替改变；其中，所述检测电路 通过将所述输出信号与信号阈值比较来确定检测结果，所述检测结果指示所述电容区域是 否处于触摸状态。
在示例实施例中，所述电容型触摸传感器包括信号源，产生驱动信号；驱动电 极，从所述信号源接收所述驱动信号，所述检测电极与所述驱动电极相邻；电介质材料，其 位于所述驱动电极和所述检测电极之间，并定义电容区域，其中，所述检测电极产生由所述 驱动信号驱动的输出信号。在示例实施例中，产生所述驱动信号的信号源是产生多个驱动信号的多个信号源 之一；从所述信号源接收所述驱动信号的驱动电极是从所述多个信号源接收所述多个驱动 信号的多个驱动电极之一；与所述驱动电极相邻的检测电极是与所述多个驱动电极相邻的 多个检测电极之一；位于所述驱动电极和所述检测电极之间以定义所述电容区域的电介质 材料还位于所述多个驱动电极和所述多个检测电极之间，以定义多个电容区域；当所述开 关元件处于所述第一状态时，所述开关元件强制使所述多个检测电极处于预定电压电平， 当所述开关元件处于所述第二状态时，所述开关元件允许所述多个检测电极浮置；并且由 所述驱动信号驱动的输出信号是由所述多个驱动信号驱动的多个输出信号之一。在示例实施例中，所述电子设备还包括定时控制部分，其中，所述开关元件从所述 定时控制部分接收定时控制信号，使所述开关元件在所述第一状态和所述第二状态之间交 替变化。在示例实施例中，所述开关元件的第一状态是导通，所述开关元件的第二状态是 断开。在示例实施例中，所述开关元件的第一状态是开启，所述开关元件的第二状态是 关断。在示例实施例中，所述电子设备是电视机、数码相机、笔记本个人计算机、便携式 终端设备、蜂窝电话以及视频摄像机中的至少之一。在示例实施例中，一种触摸传感器装置包括电容区域，产生输出信号；检测电 路，检测来自检测电极的输出信号；以及开关元件，具有第一状态和第二状态，当所述开关 元件处于所述第一状态时，所述开关元件强制使所述检测电极具有预定电压电平，当所述 开关元件处于所述第二状态时，所述开关元件允许所述检测电极浮置，并且所述开关元件 在所述第一状态和所述第二状态之间交替改变；其中，所述检测电路确定指示所述电容区 域是否处于触摸状态的检测结果。在示例实施例中，由触摸所述检测电极的物体引起所述触摸状态。在示例实施例中，由接近于触摸所述检测电极的物体引起所述触摸状态。在示例实施例中，所述电容区域中的电容变化导致所述检测结果指示所述电容区 域处于所述触摸状态。在示例实施例中，所述电容区域中的电容变化导致所述检测结果指示所述电容区 域处于所述触摸状态，并且，通过触摸检测电极和接近于触摸所述检测电极两个动作至少 之一而触摸所述电容区域的手指引起所述电容变化。在示例实施例中，所述检测结果指示所述电容区域处于非触摸状态。在示例实施例中，所述开关元件接收使所述开关元件在所述第一状态和所述第二 状态之间交替改变并控制所述第一状态和所述第二状态之间的切换周期的定时控制信号。在示例实施例中，所述定时控制信号使所述开关元件处于所述第一状态的时段小 于所述定时控制信号使所述开关元件处于第二状态的时段。
在示例实施例中，所述预定电压电平是接地电压。在示例实施例中，所述触摸传感器装置还包括信号源，产生驱动信号；以及驱动 电极，从所述信号源接收所述驱动信号，所述检测电极与所述驱动电极相邻；其中，以预定 时间间隔周期性地反转所述驱动信号的极性，并且，所述开关元件在所述驱动信号的极性 反转时刻之前与所述预定时间间隔同步地从所述第一状态改变到所述第二状态。在示例实施例中，在所述第二状态期间，在所述极性反转时刻之后基于饱和时间 而设置的采样时刻，所述检测电路通过将所述输出信号与信号阈值比较来确定所述检测结^ ο在示例实施例中，基于响应于电容变化而从所述触摸检测电极获得的检测信号来 检测所述外部接近物体，并且在所述检测电路中，在所述检测信号线与所述固定电势部分 (例如，地线)之间布置所述开关元件，所以，当所述检测信号线被防止浮置以防止检测信 号值的波动的同时，减少了泄漏电流的产生，从而允许减小检测信号值的范围的降低或者 检测信号值随时间的降低。因此，由所述电容型触摸传感器执行适当的物体检测，并允许提 高检测灵敏度。在另一示例实施例中，一种显示器包括多个显示像素电极；面向所述显示像素 电极布置的公共电极；显示层；显示控制电路，基于图像信号执行图像显示控制，以通过在 所述显示像素电极与所述公共电极之间施加用于显示的电压来激活显示层；触摸检测电 极，其面向所述公共电极或者与所述公共电极并排布置，以在所述检测电极与所述公共电 极之间形成电容；以及触摸检测电路，其通过将所述显示控制电路施加到所述公共电极的 显示公共电压用作触摸传感器驱动信号，基于从所述触摸检测电极获得的检测信号来检测 外部接近物体，其中，所述触摸检测电路在连接到所述触摸检测电极的检测信号线与具有 预定的固定电势的固定电势部分之间包括开关元件。在另一示例实施例中，所述开关元件通过开启而执行对所述检测信号线的预充 H1^ ο在另一示例实施例中，以预定时间间隔周期性地反转作为所述触摸传感器驱动信 号的显示公共电压的极性，并且所述开关元件通过在所述触摸传感器驱动信号的极性反转 时刻之前与所述预定时间间隔同步地开启而对所述检测信号线执行预充电。在另一示例实施例中，所述显示器还包括预充电电源，其被提供在所述开关元件 与所述固定电势部分之间，用于以时分方式与所述触摸传感器驱动信号的极性反转周期同 步地交替输出两个不同的预充电电压。在另一示例实施例中，所述触摸检测电路在所述检测信号的值饱和的饱和时刻读 出所述检测信号，并基于在所述饱和时刻读出的检测信号来检测所述外部接近物体。在另一示例实施例中，所述显示器包括电路基底，在其中形成所述显示控制电 路；以及相对基底，其被布置为面向所述电路基底，其中所述显示像素电极被布置在面向所 述电路基底的相对基底的一侧上，所述公共电极被布置在面向所述相对基底的电路基底的 一侧上，并且所述显示层夹在所述电路基底的显示像素电极与所述相对基底的公共电极之 间。在另一示例实施例中，所述显示器包括电路基底，在其中形成所述显示控制电 路；以及相对基底，其被布置为面向所述电路基底，其中，所述公共电极和所述显示像素电极被顺序地层积在所述电路基底上，并在它们之间具有绝缘层，并且所述显示层夹在所述 电路基底与所述相对基底的显示像素电极之间。在另一示例实施例中，一种触摸传感器包括触摸驱动电极；触摸检测电极，其面 向所述触摸驱动电极或者与所述触摸驱动电极并排布置，以在所述触摸检测电极与所述触 摸驱动电极之间形成电容；以及触摸检测电路，其基于通过向所述触摸驱动电极施加触摸 传感器驱动信号而从所述触摸检测电极获得的检测信号来检测外部接近物体，其中，所述 触摸检测电路在连接到所述触摸检测电极的检测信号线与具有预定的固定电势的固定电 势部分之间包括开关元件。在另一示例实施例中，一种包括具有触摸传感器的显示器的电子设备包括多个 显示像素电极；面向所述显示像素电极布置的公共电极；显示层，显示控制电路，基于图像 信号执行图像显示控制，以通过在所述显示像素电极与所述公共电极之间施加用于显示的 电压来激活显示层；触摸检测电极，其面向所述公共电极或者与所述公共电极并排布置，以 在所述触摸检测电极与所述公共电极之间形成电容；以及触摸检测电路，其通过将所述显 示控制电路施加到所述公共电极的显示公共电压用作触摸传感器驱动信号，基于从所述触 摸检测电极获得的检测信号来检测外部接近物体，其中，所述触摸检测电路在连接到所述 触摸检测电极的检测信号线与具有预定的固定电势的固定电势部分之间包括开关元件。这里还描述另外的特征和优点，并且根据以下详细描述和附图，这些特征和优点 将变得显然。


图1是描述根据本公开的具有触摸传感器的显示器未被手指触摸时的操作原理 的示例图。图2是描述根据本公开的具有触摸传感器的显示器被手指触摸时的操作原理的 示例图。图3是描述根据本公开的具有触摸传感器的显示器的操作原理的示例图，并示出 了触摸传感器驱动信号和检测信号的波形的示例。图4是说明根据第一示例实施例的具有触摸传感器的显示器的示意性截面图。图5是说明图4中所示的显示器的主要部分(公共电极和传感器检测电极)的构 造示例的透视图。图6是说明图4中所示的显示器中的检测电路等的构造示例的电路图。图7是根据比较示例的具有触摸传感器的显示器的示意性构造以及检测信号的 时序波形的示例的图解。图8是描述图7中所示的显示器的检测操作的时序波形图。图9是根据第一示例实施例的显示器示意性构造以及检测信号的时序波形的示 例的图解。图10是描述根据第一示例实施例的显示器的检测操作的时序波形图。图11是说明根据第二示例实施例的具有触摸传感器的显示器的示意图。图12是描述根据第二示例实施例的显示器的检测操作的时序波形图。图13是说明根据第三示例实施例的具有触摸传感器的显示器的示意性截面图。
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图14是图13中所示的显示器的主要部分的放大透视图。图15是描述图13中所示的显示器的操作的截面图。图16是说明根据第三示例实施例的修改示例的具有触摸传感器的显示器的截面 图。图17是说明根据第三示例实施例的另一修改示例的具有触摸传感器的显示器的 示意性截面图。图18是说明根据本公开的修改示例1的具有触摸传感器的显示器的主要部分 (公共电极和传感器检测电极)的构造的透视图。图19是说明根据本公开的修改示例2的具有触摸传感器的显示器的主要部分 (公共电极和传感器检测电极)的构造的透视图。图20是根据上述各个实施例等的显示器的应用示例1的外部透视图。图21 (A)和图21 (B)分别是应用示例2的前侧和后侧的外部透视图。图22是应用示例3的外部透视图。图23是应用示例4的外部透视图。图M示出了应用示例5，(A)和⑶分别是应用示例5被打开的状态中的前视图 和侧视图，(C)、(D)、(E)、(F)和(G)分别是应用示例5被合上的状态中的前视图、左侧视 图、右侧视图、俯视图和仰视图。图25是示出根据另一修改示例的触摸传感器主要部分的构造的截面图。图沈是描述根据第一实施例的修改示例的显示器的检测操作的时序波形图。
具体实施例方式下面将参照附图详细描述示例实施例。以下列顺序给出描述1.第一示例实施例(在传感器检测电极和地线之间布置开关元件的示例)2.第二示例实施例(在开关元件和地线之间布置预充电电源的示例)3.第三示例实施例(将横向电模式的液晶元件用作显示元件的示例)4.修改示例(修改示例1和2 公共电极和传感器检测电极的其它构造示例)5.应用示例(将具有触摸传感器的显示器应用到电子设备中的应用示例)首先，下面将参照图1至3，描述本公开的具有触摸传感器的显示器中的触摸检测 系统的示例实施例。该触摸检测系统被实施为电容型触摸传感器，并且例如，如图I(A)所 示，该触摸检测系统具有如下构造使用一对电极(例如驱动电极El和检测电极E2)构成 电容元件，该对电极被互相面对地布置，且它们之间具有电介质D。该构造被图示为图I(B) 中所示的等效电路。电容元件Cl由驱动电极E1、检测电极E2和电介质D构成。在电容元 件Cl中，它的一端连接到AC信号源(例如，驱动信号源)S，它的另一端P通过开关元件 SWl (后面对其说明)接地，并被连接到电压检测器(例如检测电路)DET。当将具有预定频 率(例如，约几KHz至十几KHz)的AC方波Sg(参照图3(B))从AC信号源S施加到驱动电 极El(例如，电容元件Cl的一端)时，如图3(A)中所示的输出波形(例如，检测信号Vdet) 出现在检测电极E2(例如电容元件Cl的另一端P)上。此外，AC方波Sg对应于下文将描 述的公共驱动信号Vcom。在手指不接触(例如，靠近)检测电极E2的状态中，如图1所示，在电容元件Cl的充电和放电期间，有根据电容元件Cl的电容值的电流IO流动。此时，在电容元件Cl的 另一端P上的电势波形例如由图3 (A)中的波形VO示出，并且由电压检测器DET检测波形 VO。另一方面，在手指接触(或靠近)检测电极E2的状态中，如图2所示，由手指形成 的电容元件C2被串联地加入到电容元件Cl。在此状态中，在电容元件Cl和C2的充电和放 电期间，分别有电流Il和12流动。此时，在电容元件Cl的另一端P上的电势波形例如由 图3(A)中的波形Vl示出，并且由电压检测器DET检测波形VI。此时，点P处的电势由分别 流过电容元件Cl和C2的电流Il和12的值确定的划分的电势。因此，波形Vl具有小于非 触摸状态中的波形VO的值。如下文将描述的，电压检测器DET将所检测的电压与预定阈值 电压Vth比较，并且当所检测的电压等于或大于阈值电压Vth时，电压检测器DET确定该状 态是非触摸状态，并且当所检测的电压小于阈值电压时，电压检测器DET确定该状态是触 摸状态。因此，触摸检测被允许。<1.第一示例实施例>图4示出了根据本公开的第一示例实施例的具有触摸传感器的显示器1的主要部 分的截面构造。显示器1使用液晶显示元件作为显示元件，并通过公共地使用原始包括在 液晶显示元件中的某些电极(例如公共电极43，下文将描述)和显示器驱动信号(例如，公 共驱动信号Vcom)构成电容性触摸传感器。如图4所示，显示器1包括像素基底2、面向像素基底2布置的相对基底4、以及布 置在像素基底2和相对基底4之间的液晶层6。像素基底2包括作为电流基底的TFT基底21以及在TFT基底21上以矩阵形式 布置的多个像素电极。在TFT基底21中，除了用于驱动每个像素电极22的显示驱动器和 TFT(薄膜晶体管)(两者均未示出)之外，还形成了诸如用于向每个像素电极22提供像素 信号的源极线、以及用于驱动每个TFT的栅极线的线(wire)。还在TFT基底21中形成执行 下文将描述的触摸检测操作的检测电路(参考图6)。相对基底4包括玻璃基底41、在玻璃基底41的一个表面上形成的颜色滤波器以及 在颜色滤波器42上形成的公共电极43。颜色滤波器42由例如周期性布置的包括红(R)、 绿(G)和蓝(B)三个颜色的颜色滤波器层构成，并且三个颜色R、G和B的组合被分配给每 个显示像素(例如每个像素电极22)。公共电极43兼用(double)作构成执行触摸检测操 作的触摸传感器的一部分的传感器驱动电极，并对应于图1中的驱动电极E1。公共电极43通过接触导电柱7连接到TFT基底21。从TFT基底21将具有AC方 波的公共驱动信号Vcom通过接触导电柱7施加到公共电极32。公共驱动信号Vcom利用施 加到像素电极22的像素电压设置每个像素的显示电压，而且，公共驱动信号Vcom兼用作触 摸传感器驱动信号，并对应于从图1中的驱动信号源S提供的AC方波Sg。换句话说，以预 定时间间隔反转公共驱动信号Vcom的极性。传感器检测电极(例如触摸检测电极)44形成在玻璃基底41的另一表面上，并且 偏振板45布置在传感器检测电极44上。传感器检测电极44构成接触传感器的一部分，并 对应于图1中的检测电极E2。液晶层6根据电场状态调制穿过其的光，并使用例如各种模式中的任一种的液 晶，诸如TN (扭曲向列)、VA (垂直定向)和ECB (电控制双折射)。
此外，分别在液晶层6与像素基底2之间以及在液晶层6与相对基底4之间布置 定向薄膜，并且在像素基底2的下表面布置入射侧偏振板(这里未示出)。图5示出了相对基底4中的公共电极43和传感器检测电极44的构造示例的透 视图。在该示例中，公共电极43被划分为在图中横向上延伸的多个条形电极图案(例如， 可以包括第一、第二、第三、第四、第五和第六驱动电极的6个公共电极431至436)。通过 驱动器43D将公共驱动信号Vcom顺序地提供给电极图案，用于以时分方式执行按行顺序 (line-sequential)的扫描驱动。另一方面，传感器检测电极44(例如，第一、第二、第三和 第四检测电极等)由在与公共电极43的电极图案的延伸方向垂直的方向上延伸的多个条 形电极图案构成。从传感器检测电极44的每个电极图案将检测信号Vdet输出，以输入到 图6中所示的检测电路8中。图6示出了图1中所示的驱动信号源S以及与作为时序生成器的定时控制部分9 一起执行触摸检测操作的检测电路8的电路构造示例。在该图中，电容元件Cll至C16分 别对应于在图5中所示的公共电极431至436与传感器检测电极44之间形成的(静电) 电容元件(例如，第一、第二、第三、第四、第五和第六电容区域)。为每个电容元件Cll至C16布置一个驱动信号源S。驱动信号源S包括SW控制部 分11、两个开关元件12和15、两个反相器(逻辑“NOT”)电路131和132、以及运算放大器 14。SW控制部分11控制开关元件12的ON (开)/OFF (关)状态，并由此控制电源+V和反 相器电路131和132之间的连接状态。反相器电路131的输入端连接到开关元件12的一 端(例如与面向电源+V的一侧相对的一侧上的端子)以及反相器电路132的输出端。反 相器电路131的输出端连接到反相器电路132的输入端以及运算放大器14的输入端。由 此，这些反相器131和132被用作输出预定脉冲信号的振荡电路。运算放大器14连接到两 个电源+V和-V之间。响应于从定时控制部分9提供的定时控制信号，控制开关元件15的 0N/0FF。更具体地，通过开关元件15，每个电容元件Cll至C16的一端(例如，在面向公共 电极431至436的一侧上)连接到运算放大器14的输出端(例如，在面向公共驱动信号 Vcom的提供源一侧上)或接地。由此，公共驱动信号Vcom被从每个驱动信号源S提供到每 个电容元件Cll至C16。作为实施例之一，还可以包括利用由定时控制部分9控制的开关 元件来将驱动信号源连接到电容元件Cl 1至C16，而不是为每个电容元件Cl 1至C16提供一 个驱动信号源。检测电路8 (例如，电压检测器DET)包括放大部分81、整流平滑部分82、A/D (模 拟/数字)转换部分83、信号处理部分84、坐标提取部分85、以及开关元件SW1。此外，检 测电路8的输入端Tin通常连接到每个电容元件Cll至C16的另一端(例如，在面向传感 器检测电极44的一侧上)。放大部分81是放大从输入端Tin输入的检测信号Vdet的部分，并包括用于信号 放大的运算放大器811、两个电阻器812R和813R、以及两个电容器812C和813C。运算放大 器811的正输入端(+)连接到输入端Tin，运算放大器811的输出端连接到将在下文描述的 整流平滑部分82中的二极管82D的阳极。电阻器812R的一端和电容器812C的一端连接 到运算放大器811的输出端，电阻器812R的另一端和电容器812C的另一端连接到运算放 大器811的负输入端(_)。此外，电阻器813R的一端连接到电阻器812R的另一端和电容器 812C的另一端，并且，电阻器813R的另一端通过电容器813R接地。由此，电阻器812R和电容器812C被用作低通滤波器(LPF)，其截断高频并允许低频通过，而电阻器813R和电容器 813C被用作高通滤波器(HPF)，其允许高频通过。开关元件SWl布置在运算放大器811的正输入端(+)侧上的连接点P与地线之 间。如将在下文详细描述的，通过从定时控制部分9提供的定时控制信号CTLl控制开关元 件SWl的0N/0FF状态。整流平滑部分82对从放大部分81输出的检测信号进行整流和平滑，并且包括由 二极管82D构成的用于半波整流的整流部分以及由电阻器82R和电容器82C构成的平滑部 分，电阻器82R和电容器82C有一端接地且并联连接。二极管82D的阳极连接到运算放大 器811的输出端，且二极管82D的阴极连接到电阻器82R的一端、电容器82C的一端以及A/ D转换部分83的输入端。A/D转换部分83是将被整流平滑部分82整流和平滑后的模拟检测信号转换为数 字检测信号的部分，并且包括比较器(未示出)。比较器将输入的检测信号的电势与预定的 阈值电压Vth的电势进行比较(参考图幻。此外，通过从定时控制部分9提供的定时控制 信号CTL2，控制A/D转换部分83进行的A/D转换的采样时序。信号处理部分84对从A/D转换部分83输出的数字检测信号执行预定的信号处理 (例如，诸如数字去噪的信号处理或将频率信息转换为位置信息的处理的信号处理)。坐标提取部分85基于从信号处理部分84输出的检测信号确定检测结果(例如， 传感器检测电极44是否被触摸，以及在传感器检测电极44被触摸的情况下，被触摸位置的 位置坐标)，并将检测结果从输出端Tout输出。此外，可以在相对基底4的周边区域(例如，非显示区域或边框区域)中形成这种 检测电路8。然而，在通过电路集成的简化方面，检测电路8更倾向于形成在像素基底2上， 因为检测电路8与在像素基底2上形成的用于显示控制的各种电路元件集成。在此情况下， 传感器检测电极44的每个电极图案与像素基底2的检测电路8可以通过类似于接触导电 柱7的接触导电柱(未示出)互相连接，以将检测信号Vdet从传感器检测电极44传送到 检测电路8。接着，将描述根据该示例实施例的显示器1的功能和效果。在显示器1中，像素基底2的显示驱动器(未示出)按行顺序将公共驱动信号Vcom 提供给公共电极43的电极图案(例如，公共电极431至436)。显示驱动器还将像素信号通 过源极线提供给像素电极22，并且通过栅极线与像素信号的提供同步地按行顺序控制像素 电极22的TFT的开关。由此，由公共驱动信号Vcom和每个像素信号确定的纵向(例如，与 基底正交的方向)上的电场被提供给每个像素中的液晶层6，以调制液晶状态。因此，由所 谓的反转驱动执行显示。另一方面，在相对基底4中，分别在公共电极43的电极图案与传感器检测电极44 的电极图案的交叉处形成电容元件Cl (例如电容元件Cll至C16)。当公共驱动信号Vcom 被以时分的方式顺序地施加给公共电极43的电极图案(例如，公共电极431至436)时，在 公共电极43的施加公共驱动信号Vcom的电极图案与传感器检测电极44的电极图案的交 叉处形成的、一行中的电容元件Cll至C16被充电和放电。结果，具有根据电容元件Cl的 电容值的幅度的检测信号Vdet被从传感器检测电极44的每个电极图案输出。在用户的手 指未触摸相对基底4的表面的状态中，检测信号Vdet的幅度基本恒定。根据由公共驱动信号Vcom进行的扫描，将经受充电和放电的电容元件Cl的行按行顺序移动。此外，在以此方式按行顺序驱动公共电极43的电极图案的情况下，最好是在公共 电极43的某些电极图案上集体地执行按行顺序的驱动操作。更具体地，由某些电极图案构 成的驱动线L包括由多个电极图案构成的检测驱动线Ll以及由一个或多个电极图案构成 的显示驱动线L2。因此，可以防止由于对应于公共电极43的电极图案的形状的划痕或斑点 而导致的图像质量的恶化。在此情况下，当用户的手指触摸相对基底4的表面的位置时，由手指形成的电容 元件C2被添加到原始在触摸位置中形成的电容元件Cl。结果，当扫描触摸位置时(即，当 公共驱动信号Vcom被施加到公共电极43的电极图案中对应于触摸位置的电极图案时)的 检测信号Vdet的值小于当扫描其它位置时的值。检测单元8 (参考图6)将检测信号Vdet 与阈值电压Vth进行比较，并且，在检测信号Vdet小于阈值电压Vth的情况下，检测单元8 确定该位置为触摸位置。允许基于施加公共驱动信号Vcom的时刻和检测到小于阈值电压 Vth的检测信号Vdet的时刻来确定触摸位置。因此，在根据示例实施例的具有触摸传感器的显示器1中，原始包括在液晶显示 元件中的公共电极43兼用作一对由驱动电极和检测电极构成的触摸传感器电极中的一 个。此外，作为显示驱动信号的公共驱动信号Vcom兼用作触摸传感器驱动信号。由此，在 电容型触摸传感器中，仅额外地布置传感器检测电极44，并且不需要额外地准备触摸传感 器驱动信号。因此，具有该触摸传感器的显示器1的构造简单。此外，在相关技术中的具有触摸传感器的显示器中(参考PTL 1)，流过传感器的 电流的幅度被精确测量，并基于所测量的值，通过模拟计算来确定触摸位置。另一方面，在 根据该示例实施例的显示器1中，仅需要数字地检测依赖于传感器检测电极是否被触摸的 电流的相对变化(例如，电势变化)的存在或不存在，所以允许利用简单的检测电路结构来 提高检测精度。此外，在原始地布置用于施加公共驱动信号Vcom的公共电极43与额外布 置的传感器检测电极44之间形成电容，并且利用在用户的手指触摸的情况下的电容改变 来执行触摸检测。因此，显示器1适用于其用户通常具有不稳定电势的移动设备。此外，传感器检测电极44被划分为多个电极图案，并且电极图案被单独地以时分 方式驱动，所以可检测触摸位置。接着，参照图7至图10，与比较示例相比较，详细描述本公开的一部分。下面首先参照图7和图8描述根据比较示例的具有触摸传感器的显示器101。如 图7 (A)所示，在根据比较示例的显示器101中，为了防止传感器检测电极104浮置，并保持 稳定状态，在触摸检测电极104和地线之间布置电阻器RlOl (例如，接地电阻器)。由此，在 检测电路108中，防止了检测信号Vdet的信号值不稳定或抖动。此外，还存在允许通过电 阻器RlOl将静电释放到地线的优点。此外，在图7(A)中，为了描述的方便，围绕运算放大 器108A(例如，对应于图6中的运算放大器811)的某些外围电路未被示出，并且在下文将 描述的图9(A)和图11中也同样如此。然而，在这种结构中，如图7(A)所示，从电阻器RlOl泄漏传感器输出(例如，有 泄漏电流IL从用于检测信号Vdet的信号线流到地线)。因此，检测信号Vdet的信号值的 范围可能由于这种泄漏电流IL而被缩小。此外，如由图7(B)中的检测信号波形GlOlA和 GlOlB以及图8(C)中的箭头所指示，检测信号Vdet的信号值随着时间而减小，从而，信号值取决于A/D转换部分83中的采样定时(例如读出定时)而不同。因此，在根据比较示例的 显示器101中，由于泄漏电流IL，可能不能获得合适的检测信号Vdet。此外，在根据比较示例的显示器101中，检测信号Vdet的信号值由于干扰噪声等 而超过读出电路(例如，A/D转换部分83)的动态范围，由此，可能不能读出检测信号Vdet。此外，用于检测信号Vdet的触摸检测电极104和信号线期望使用高阻透明电极， 诸如ITO(铟锡氧化物)，所以也提高了寄生电容。因此，由于依赖于显示器101上的触摸 位置的时间常数的不同，检测信号Vdet中的信号波形的梯度依赖于触摸位置而不同，由此 可以建立对触摸位置的位置依赖。更具体的，例如，在图7(A)的公共电极103中，在从对应 于远离检测电路108的位置PlOlA的公共电极103A获得的检测信号Vdet中以及从对应 于靠近检测电路108的位置PlOlB的公共电极10 获得的检测信号Vdet中，建立位置依 赖。换句话说，如在图7(B)中所示的检测信号波形G101A(对应于来自公共电极P103A的 检测信号Vdet)和G101B(对应于来自公共电极P103B的检测信号Vdet)的情况下，上升沿 和下降沿处的波形的梯度不同，所以波形的波峰位置不同。更具体地，虽然在检测信号波形 GlOlA中，在时刻tlOlA获得峰值V101A，但在检测信号波形GlOlB中，在时刻tlOlB获得峰 值V101B(>V101A)。此外，在图7(B)中，检测信号波形GlOlA和GlOlB中所示的箭头指示 依赖于手指是否触摸了触摸检测电极104的波形改变。此外，在图8中，(A)示出了施加到 公共电极P103A的公共驱动信号VcomA，(B)示出了施加到公共电极P103B的公共驱动信号 VcomB,并且时段Δ tlOlA和Δ tlOlB分别指示施加公共驱动信号VcomA和VcomB的时段。另一方面，在根据图1、2、6和9(A)中所示的示例实施例的显示器1中，在检测电 路8中，在用于检测信号Vdet的信号线与地线之间布置开关元件SW1。因此，当开关元件 Sffl响应于来自定时控制部分9的定时控制信号CTL而在预定时刻导通时，用于检测信号 Vdet的信号线被防止浮置，以防止导致检测信号值的波动。更具体地，定时控制部分9控制开关元件SW1，使其与在公共驱动信号Vcom的极 性反转时刻(例如，图10中的时刻tl至t4)之前瞬间的时刻同步地导通。由此，用于检测 信号Vdet的信号线具有地线电压(预充电电压)，所以，例如，如图10中的预充电时刻tpl 至tp3所指示，对用于检测信号Vdet的信号线执行预充电。然后，规则地执行这种预充电， 以将用于检测信号Vdet的信号线的电势初始化(或复位)到固定电势，从而，与上述比较 示例不同，检测信号Vdet的信号值被防止由于扰动噪声等而超过读出电路的动态范围等。此外，当开关元件SW关断时，消除了泄漏通路，所以与上述比较示例不同，泄漏电 流IL的产生被减小(或者最好是被阻止)。因此，如图9(B)中的检测信号波形GlA和GlB 所示以及如图10(D)所示，检测信号Vdet的信号值随着时间的降低被减小或阻止。此外， 检测信号波形GlA对应于从公共电极431获得的、对应于图9(A)中远离检测电路8的位置 PlA的检测信号Vdet的波形，检测信号波形GlB对应于从公共电极436获得的、对应于靠近 检测电路8的位置PlB的检测信号Vdet的波形。此外，图10中所示的时段Δ tlA和Δ tlB 分别指示施加公共驱动信号VcomA (对应于远离检测电路8的位置PlA)和VcomB (对应于 靠近检测电路8的位置PlB)的时段。此外，在图9(B)中，在检测信号波形GlA和GlB中示 出的箭头指示取决于手指是否触摸了传感器检测电极44的波形变化。因此，优选地，检测电路8中的A/D转换部分83响应于来自定时控制部分9的定 时控制信号CTL2，在检测信号Vdet的值饱和的饱和时刻读出检测信号Vdet。例如，饱和时
19刻对应于图9(B)和图10中的采样时刻ts以及tsl至ts4。由此，即使由于触摸位置PlA 和PlB之间的时间常数的不同而导致上升沿处的梯度在检测信号波形GlA和GlB之间不 同，也获得基本恒定的检测信号值V1A( = VlB)。换句话说，当基于在这样的饱和时刻(例 如采样时刻ts)读出的检测信号Vdet而检测被物体触摸的位置时，减少了(或者最好是阻 止了)对触摸位置的位置依赖。此外，基于显示器1的面板特性预先设置这样的饱和时刻 (例如采样时刻ts)。如上所述，在示例实施例中，基于从传感器检测电极44获得的、响应于电容变化 的检测信号Vdet检测物体触摸(或靠近)的位置，并且，在检测电路8中，在用于检测信号 Vdet的信号线与地线之间布置开关元件SW1，所以，用于检测信号Vdet的信号线被防止浮 置以防止导致检测信号Vdet的波动，同时泄漏电流的产生被减少，从而，允许减少检测信 号值的范围的降低或者检测信号值随着时间的降低。因此，在具有电容型触摸传感器的显 示器中允许执行合适的物体检测，并且允许提高检测灵敏度。此外，当开关元件SWl以与在公共驱动信号Vcom的极性反转时刻之前瞬间的时刻 同步地开启时，规则地执行预充电，所以允许防止检测信号Vdet的信号值因为扰动噪声等 而超过读出电路(例如，诸如A/D转换部分83)的动态范围。此外，检测电路8中的A/D转换部分83在检测信号Vdet的值饱和时的饱和时刻 读出检测信号Vdet，并且基于在这样的饱和时刻读出的检测信号Vdet检测物体触摸的位 置，所以允许减少(或防止)对触摸位置的位置依赖。<2.第二示例实施例〉图11示出了根据本公开的第二示例实施例的具有触摸传感器的显示器IA的示例 性结构。此外，图12示出了显示器IA中的检测操作的时序波形。根据示例实施例的显示 器IA包括检测电路8A代替根据第一示例实施例的显示器1的检测电路8。此外，在这些附 图中，由与上述第一示例实施例同样的附图标记表示同样的组件，且不再描述这组件。通过在检测电路8的开关元件SWl与地线之间进一步布置预充电电源80以提供 预定的预充电电压Vp而构成检测电路8A。例如，如图12(D)所示，预充电电压80响应于来 自定时控制部分9的定时控制信号CTL3、以时分的方式与公共驱动信号Vcom的极性反转 周期同步地、交替地输出两个互不相同的预充电电压V2和V3。此外，图12中所示的时段 At2A和Δ t2B分别指示施加公共驱动信号VcomA(对应于图Il(A)中远离检测电路8A的 位置P2A)和VcomB (对应于图11 (A)中靠近检测电路8A的位置P2B)的时段。由此，例如，如图12(E)所示，在该示例实施例中，用于检测信号Vdet的信号线被 交替地预充电到预充电电压V2 (对应于tpll、tpl3、tp21和tp2!3)和预充电电压V3 (对应 于tpl2和tp22)。因此，与上述第一示例实施例中的检测信号Vdet(参考图10(D))相比， 检测信号值的宽度被减少(例如，约减少到第一示例实施例中的检测信号Vdet的宽度的一 半)。如上所述，在示例实施例中，还在开关元件SWl和地线之间布置与公共驱动信号 Vcom的极性反转周期同步地、以时分方式交替地输出两个不同预充电电压V2和V3的预充 电电源80，所以，与上述第一示例实施例中的检测信号Vdet相比，允许减少检测信号值的 宽度。因此，允许减少后级中的电路(例如A/D转换部分83)的动态范围，并且允许使用具 有小耐压的元件。
<3.第三示例实施例>接着，下面将描述本公开的第三示例实施例。第三示例实施例包括横向电模式的 液晶元件用作显示元件。图13示出了根据该示例实施例的具有触摸传感器的显示器IB的主要部分的截面 图，图14示出了它的透视图。此外，在这些附图中，由与上述第一示例实施例中的图4同样 的附图标记表示同样的元件，并且不再描述这些元件。根据该示例实施例的显示器IB包括像素基底2B、面对像素基底2B布置的相对基 底4B以及布置在像素基底2B和相对基底4B之间的液晶层6。像素基底2B包括TFT基底21、布置在TFT基底21上的公共电极43、以及以矩阵 形式布置在公共电极43上的多个像素电极22，像素电极22与公共电极43之间具有绝缘层 23。在TFT基底21中，在用于驱动每个像素电极22的显示驱动器和TFT(两者都未示出) 之外，还形成了用于向每个像素电极22提供像素信号的源极线以及驱动每个TFT的栅极 线。还在TFT基底21中形成检测电路8(参考图6)或检测电路8A(参考图11)。公共电极 43兼用作构成执行触摸检测操作的触摸传感器的一部分的传感器驱动电极，并且对应于图 1中的驱动电极El。相对基底4B包括玻璃基底41和形成在玻璃基底41的表面上的颜色滤波器42。 传感器检测电极44形成在玻璃基底41的另一表面上，并且偏振板45布置在传感器检测电 极44上。传感器检测电极44构成触摸传感器的一部分，并对应于图1中的检测电极E2。 如图5所示，传感器检测电极44被划分为多个电极图案。可以通过薄膜工艺将传感器检测 电极44直接或间接地形成在相对基底4B上。在此情况下，触摸检测电极44可以形成在薄 膜基(未示出)上，并且，其上形成有触摸检测电极44的薄膜基可以被联结(bond)到相对 基底4B的表面上。在此情况下，薄膜基可以被联结到偏振板的上表面上，而不是玻璃和偏 振板之间，并且可以在构造偏振板的薄膜中形成该薄膜基。从TFT基底21将具有AC方波的公共驱动信号Vcom施加到公共电极43。公共驱 动信号Vcom利用施加到像素电极22的像素电压设置每个像素的显示电压，以及，公共驱动 信号Vcom兼用作触摸传感器驱动信号，且对应于从图1中的驱动信号源S提供的AC方波 Sg。液晶层6响应于电场状态调制穿过其的光，并使用例如诸如FFS(边缘场开 关-Fringe Field Switching)模式或 IPS(面内开关 4n-plane Switching)的横向电模 式液晶。例如，像素基底2B中的公共电极43以及相对基底4B中的传感器检测电极44的构 造与图5中的构造相同，并且，像素基底2B和公共电极43都由多个延伸的电极图案构造， 以互相交叉。现在参照图14给出更具体的描述。在这里所示的FFS模式的液晶元件中，被图 案化为梳齿形的像素电极22布置在公共电极43上，公共电极43形成在像素基底2B上， 像素电极22与公共电极43之间具有绝缘层23，并且定向薄膜沈被形成为铺设在像素电 极22上。在定向薄膜沈和面向相对基底4B的一侧上的定向层46之间夹着液晶层6。将 两个偏振板M和45布置在交叉尼科尔(Nicols)状态中。两个定向薄膜沈和46的摩擦 (rubbing)方向与两个偏振板M和45的透射轴之一一致。在图14中，示出了摩擦方向与出射侧上的偏振板45的透射轴一致的情况。此外，两个定向薄膜沈和46的摩擦方向以及 偏振板45的透射轴的方向在指定了液晶分子被旋转的方向的范围中被设置为基本与像素 电极22的延伸方向(在梳齿的纵向上)平行。接着，下面将描述根据该示例实施例的显示器IB的功能和效果。首先，参照图14和图15，下面简要描述FFS模式的液晶元件的显示操作原理。这 里，图15示出了液晶元件的主要部分的放大截面图。在这些图中，(A)和(B)分别指示未 施加电场时的液晶元件的状态以及施加了电场时的液晶元件的状态。在公共电极43与像素电极22之间未施加电压的状态(参考图14㈧和15(A)) 中，液晶分子61的轴垂直于入射侧上的偏振板M的透射轴，平行于出射侧上的偏振板45 的透射轴。因此，已经穿过入射侧上的偏振板M的入射光h到达出射侧上的偏振板45，而 不在液晶层6中产生相位差，接着该入射光h被吸收到偏振板45中，从而显示黑色。另一 方面，在公共电极43和像素电极22之间施加电压的状态(参考图14⑶和15(B))中，通 过像素电极之间产生的横向电场E将液晶分子61的定向方向在对角方向上从像素电极22 的延伸方向旋转。此时，优化白色显示中的电场强度，使得在液晶层6的厚度方向上处于中 心的液晶分子61被旋转约45°。由此，在已经穿过入射侧上的偏振板对的入射光h中，在 光h穿过液晶层6的同时产生了相位差，从而，光h被转变为旋转了 90°的线性偏振光，并 穿过出射侧上的偏振板45，从而显示白色。接着，下面将描述显示器IB中的显示控制操作和触摸检测操作。这些操作与上述 第一示例实施例中的操作相同，并且将不再详细描述。像素基底2B的显示驱动器(未示出)按行顺序将公共驱动信号Vcom提供给公共 电极43的电极图案。显示驱动器还通过源极线将像素信号提供给像素电极22，并且通过栅 极线与向像素电极22提供像素信号同步地按行顺序控制像素电极的TFT的开关。由此，由 公共驱动信号Vcom和每个像素信号确定的横向(例如，平行于基底的方向)上的电场被提 供给每个像素中的液晶层6，以调制液晶状态。因此，由所谓的反转驱动执行显示。另一方面，在相对基底4B侧上，以时分的方式将公共驱动信号Vcom顺序地施加到 公共电极43的电极图案。然后，在公共电极43的电极图案与传感器检测电极44的电极图 案的交叉处形成的一条线上的电容元件Cl (Cll至C16)被充电和放电。然后，具有根据电容 元件Cl的电容值的幅度的检测信号Vdet被从传感器检测电极44的每个电极图案中输出。 在用户的手指未触摸相对衬底4A的表面的状态中，检测信号Vdet的幅度基本均勻。当用 户的手指触摸相对基底4B的表面上的位置时，由手指形成的电容元件C2被加入原始在触 摸位置中形成的电容元件Cl，结果，扫描触摸位置时的检测信号Vdet的值小于扫描其它位 置时的值。检测电路8(参考图6)或检测电路8A(参考图11)将检测信号Vdet与阈值电 压Vth比较，以在检测信号Vdet小于阈值电压Vth的情况下将该位置确定为触摸位置。基 于施加公共驱动信号Vcom的时刻以及检测到小于阈值电压Vth的检测信号Vdet的时刻来 确定触摸位置。如上所述，在该示例实施例中，如在上述第一和第二实施例的情况中，构成电容型 触摸传感器，使得原始包括在液晶显示元件中的公共电极43兼用作由驱动电极和检测电 极构成的一对触摸传感器电极中的一个，并且作为显示驱动信号的公共驱动信号Vcom兼 用作触摸传感器驱动信号，所以在电容型触摸传感器中，仅额外地布置传感器检测电极44，并且不需要额外地准备触摸传感器驱动信号。因此，具有触摸传感器的显示器IB的结构简此外，也在该示例实施例中，包括在上述第一示例实施例中描述的检测电路8或 者在上述第二示例实施例中描述的检测电路8A，所以通过与上述第一或第二示例实施例中 相同的功能可以获得与上述第一或第二示例实施例中的效果相同的效果。具体地，在该示例实施例中，作为触摸传感器驱动电极的公共电极43被布置在像 素基底2B —侧上(在TFT基底21上)，所以从TFT基底21将公共驱动信号Vcom提供给公 共电极43极其容易，并且允许使必要的电路、必要的电极图案、必要的线等集中于像素基 底2的中心，从而这些电路被集成。因此，用于将公共驱动信号Vcom从像素基底2提供给 相对基底4的路径(例如，接触导电柱7)不是必要的，所以，具有触摸传感器的显示器IB 的结构被进一步简化。此外，检测电路8(参考图6)或检测电路8A(参考图11)可以被形成在相对基底 4B上的周边区域中(例如，非显示区域或边框区域)，但检测电路8或8A优选地被形成在 像素基底2B上的周边区域中。当检测电路8或8A被形成在像素基底2B上时，检测电路8 或8A与原始形成在像素基底2B上的、用于显示控制的各种电路元件集成。此外，在该示例实施例中，传感器检测电极44被布置在玻璃基底41的表面上(例 如，与面向液晶层6的一侧相对的一侧上)，但传感器检测电极44的布置可以被如下修改。例如，如在图16中所示的显示器IC的情况中，在相对基底4C中，传感器检测电极 44可以被布置在面向液晶层6的一侧上，而不在面向颜色滤波器42的一侧上。替代地，如在图17中所示的显示器ID的情况中，在相对基底4D中，传感器检测电 极44可以被布置在玻璃基底41和颜色滤波器42之间。在此情况中，在横向电模式的情况 中，当电极布置在纵向上时，在纵向上施加电场，并且液晶分子升起(rise)，由此导致视角 等的大大恶化。因此，如在显示器ID的情况中，当传感器检测电极44在其中间布置有诸如 颜色滤波器42的电介质时，该问题可以被大大减轻。<4.修改示例(修改示例1和2) >接着，下面将描述对上述第一至第三示例实施例的修改示例(修改示例1和2)。 在上述实施例中，如在图5中所示，描述了公共电极43和传感器检测电极44由多个延伸的 电极图案构成以互相交叉的情况，但本公开并不限定于此。此外，由上述第一至第三示例实 施例的同样附图标记表示同样的组件，并不再对其描述。图18示出了根据修改示例1的具有触摸传感器的显示器的主要部分(公共电极 和传感器检测电极)的结构的透视图。如该图中所示，公共电极43可以由单个电极(例如 第一驱动电极)构成，并且传感器检测电极44可以由以矩阵形式布置的多个单个电极构成 (例如多个检测电极或第一检测电极、第二检测电极、第三检测电极、第四检测电极等)。在 此情况中，允许直接由来自传感器检测电极44的每个单个电极的检测信号Vdet来确定触 摸位置。图19示出了根据修改示例2的具有触摸传感器的显示器的主要部分(公共电极 和传感器检测电极)的结构的透视图。如该图中所示，如在图5的情况中，公共电极43可 以由以条形划分的多个电极图案构成(例如，多个驱动电极或第一驱动电极、第二驱动电 极、第三驱动电极、第四驱动电极、第五驱动电极、第六驱动电极等)，并且，如在图18的情况中，传感器检测电极44可以由以矩阵形式布置的多个单个电极构成(例如，多个检测电 极或第一检测电极、第二检测电极、第三检测电极、第四检测电极等)。还在该情况中，当公 共电极43的多个电极图案被公共驱动信号Vcom顺序地扫描时，允许执行检测。<5.应用示例〉接着，参照图20至M，描述上述示例实施例和上述修改示例中所描述的具有触摸 传感器的显示器的应用示例。根据上述示例实施例等的显示器可应用于任何领域的电子设 备中，诸如电视机、数码相机、笔记本个人计算机、诸如蜂窝电话的便携式终端设备、以及视 频摄像机。换句话说，根据上述示例实施例等的显示器可以应用于任何领域中的、将从外部 输入的画面信号或者内部产生的画面信号显示为图像或画面的电子设备。图20示出了应用根据上述各个示例实施例等的显示器的电视机的外观。该电视 机具有例如包括前面板511和滤波器玻璃512的画面显示屏幕部分510。画面显示屏幕部 分510由根据上述各个示例实施例等的显示器构成。图21示出了应用根据上述各个示例实施例等的显示器的数码相机的外观。该数 码相机具有例如用于闪光的发光部分521、显示部分522、菜单开关523、以及快门按键524。 显示部分522由根据各个示例实施例等的显示器构成。图22示出了应用根据上述各个示例实施例等的显示器的笔记本个人计算机的外 观。该笔记本个人计算机具有例如主体531、用于输入字符等的操作的键盘532、以及用于 显示图像的显示部分533。显示部分533由根据上述各个示例实施例等的显示器构成。图23示出了应用根据上述各个示例实施例等的显示器的视频摄像机的外观。该 视频摄像机具有例如主体Ml、布置在主体Ml的前表面上的用于对物体摄像的镜头M2、 拍摄开始/停止开关讨3、以及显示部分M4。显示部分M4由根据上述各个示例实施例等 的显示器构成。图M示出了应用根据上述各个示例实施例等的显示器的蜂窝电话的外观。例如， 通过连接部分(例如，铰链部分)730将顶部外壳710和底部外壳720互相连接来形成该蜂 窝电话。蜂窝电话具有显示器740、副显示器750、画面灯(picture light) 760、以及摄像头 770。显示器740或副显示器750由根据上述各个示例实施例等的显示器构成。虽然参考实施例、修改实施例和应用实施例描述了本公开，但本公开并不限定于 此，而是可以被不同地修改。例如，在上述第一示例实施例中，描述了在执行预充电时将接地电压(地线；GND) 用作预充电电压的情况，但可以使用除接地电压之外的任何固定电压(固定电势部分)。换 句话说，可以在开关元件SWl和地线之间布置输出一种作为预充电电压Vp的固定电压的预 充电电源。此外，在上述第三示例实施例中，作为横向电模式，描述了 FFS模式的液晶元件作 为示例，但可以以同样的方式应用IPS模式的液晶。此外，在上述实施例等中，描述了使用液晶显示元件的显示器作为显示元件，但本 公开也可以应用于使用任何其它显示元件的显示器中，例如有机EL元件。此外，在上述示例实施例等中，描述了在显示器中嵌入触摸传感器(具有触摸传 感器的显示器)的情况，但本公开的触摸传感器并不限定于此，并且例如，可以在显示器的 外部布置触摸传感器(外部触摸传感器)。更具体地，例如，可以在显示器的外部布置图25中所示的触摸传感器10。触摸传感器10包括一对例如由玻璃制造的绝缘基底411和412、 形成在基底411和412之间的传感器驱动电极(例如，触摸驱动电极)430、传感器检测电极 44、以及绝缘层230。传感器驱动电极430形成在绝缘基底411上，并且触摸传感器驱动信 号被施加给传感器驱动电极430。传感器检测电极44形成在绝缘基底412上，并且如在上 述示例实施例等的情况中，传感器检测电极44是用于获取检测信号Vdet的电极。绝缘层 230形成在传感器驱动电极430和传感器检测电极44之间。此外，例如，触摸传感器10的 各个结构与图5等中示出的上述示例实施例等中的结构相同。此外，例如驱动信号源S、检 测电路8和定时控制部分9的电路结构等与图6等中示出的上述示例实施例等中的结构相 同。此外，在上述实施例中，描述了定时控制部分9控制开关元件SWl以与公共驱动信 号Vcom的极性反转时刻(例如，图10中的时刻tl至t4)之前瞬间的时刻同步地开启的情 况，但作为一个修改示例，开关元件SWl可以在极性反转时刻至采样时刻ts’ (时刻tsl’至 ts4’)的时段中关断，并且可以在除上述时段外的时段中开启。图沈是描述根据修改示例 的显示器的检测操作的时序波形图。如在图10(A)和10⑶的情况中，图沈㈧和沈⑶中 所示的时段Δ tlA和Δ tlB分别指示施加公共驱动信号VcomA和VcomB的时段。图沈(C) 指示从定时控制部分9提供的定时控制信号CTL1，图26(D)指示修改示例中的检测信号波 形。在该修改示例中，在除检测时段之外的时段中将检测信号Vdet固定到预定电势，所以， 甚至在采样时刻ts’之后将用于显示的图像数据写到信号线的情况下，也可以获得稳定的 检测波形而没有写入噪声的影响。此外，可以通过硬件或软件执行上述实施例等中描述的处理。在由软件执行处理 的情况中，在通用计算机等中安装形成软件的程序。这种程序可以被预先存储在安装于计 算机中的记录介质中。应该理解，对这里描述的当前优选实施例的各种改变和修改对于本领域的技术人 员是明显的。可以在不偏离本主题的精神和范围以及不降低它所期望的优点的情况下进行 这些改变和修改。因此，意在使所附权利要求覆盖这些改变和修改。
权利要求
1.一种触摸传感器装置，包括第一信号源，产生第一驱动信号；第一驱动电极，从所述第一信号源接收所述第一驱动信号； 第一检测电极，与所述第一驱动电极相邻；电介质材料，位于所述第一驱动电极和所述第一检测电极之间，并定义第一电容区域， 其中所述第一检测电极产生由所述第一驱动信号驱动的第一输出信号；检测电路，电连接到所述第一检测电极，所述检测电路检测所述第一输出信号；以及 开关元件，电连接到所述第一检测电极，所述开关元件具有第一状态和第二状态； 其中，当所述开关元件处于所述第一状态时，所述开关元件强制使所述第一检测电极 具有预定电压，当所述开关元件处于所述第二状态时，所述开关元件允许所述第一检测电 极浮置，并且所述开关元件接收使所述开关元件在所述第一状态和所述第二状态之间交替 改变的定时控制信号；并且其中，所述检测电路通过将所述第一输出信号与信号阈值比较来确定第一检测结果， 所述第一检测结果表示所述第一电容区域是否处于触摸状态。
2.如权利要求1所述的触摸传感器装置，还包括 第二信号源，产生第二驱动信号；以及第二驱动电极，从所述第二信号源接收所述第二驱动信号； 其中，所述第一检测电极与所述第二驱动电极相邻；其中，在所述第二驱动电极与所述第一检测电极之间布置定义第二电容区域的电介质 材料；其中，所述第一检测电极产生由所述第二驱动信号驱动的第二输出信号； 其中，所述检测电路检测所述第二输出信号；其中，当所述开关元件处于所述第一状态时，所述开关元件强制使所述第二检测电极 具有预定电压电平，并且，当所述开关元件处于所述第二状态时，所述开关元件允许所述第 二检测电极浮置；并且其中，所述检测电路通过将所述第二输出信号与所述信号阈值比较来确定第二检测结 果，所述第二检测结果表示所述第二电容区域是否处于所述触摸状态。
3.如权利要求2所述的触摸传感器装置，其中所述第一驱动信号和所述第二驱动信号被顺序地施加到所述第一驱动电极和所述第 二驱动电极；并且关于被顺序地施加的所述第一驱动信号和所述第二驱动信号，顺序地检测所述第一输 出信号和所述第二输出信号。
4.如权利要求3所述的触摸传感器装置，其中第二检测电极与所述第一驱动电极和所述第二驱动电极相邻； 所述电介质材料位于所述第二检测电极和所述第一驱动电极之间，定义第三电容区 域，其中所述第二检测电极产生由所述第一驱动信号驱动的第三输出信号；所述电介质材料位于所述第二检测电极和所述第二驱动电极之间，定义第四电容区 域，其中所述第二检测电极产生由所述第二驱动信号驱动的第四输出信号；所述检测电路电连接到所述第二检测电极，所述检测电路检测所述第三输出信号和所述第四输出信号；所述开关元件电连接到所述第二检测电极，当所述开关元件处于所述第一状态时，所 述开关元件强制使所述第三检测电极和所述第四检测电极具有预定电压电平，并且当所述 开关元件处于第二状态时，所述开关元件允许所述第三检测电极和所述第四检测电极浮 置；所述检测电路通过将所述第三输出信号与所述信号阈值比较来确定第三检测结果，所 述第三检测结果表示所述第三电容区域是否处于所述触摸状态；并且所述检测电路通过将所述第四输出信号与所述信号阈值比较来确定第四检测结果，所 述第四检测结果表示所述第四电容区域是否处于所述触摸状态。
5.如权利要求4所述的触摸传感器装置，其中，从所述第一检测电极和所述第二检测 电极顺序地检测所述第一输出信号、所述第二输出信号、所述第三输出信号、以及所述第四 输出信号。
6.如权利要求5所述的触摸传感器装置，其中，所述开关元件包括用于所述第一检测 电极的第一开关以及用于所述第二检测电极的第二开关。
7.如权利要求5所述的触摸传感器装置，其中，所述开关元件从时序控制电路接收所 述定时控制信号，其中，所述时序控制电路还将定时控制信号传送至所述第一信号源以控 制所述第一驱动信号何时开启，传送至所述第二信号源以控制所述第二驱动信号何时开 启，以及传送至所述检测电路中的模数转换器部分以控制采样时刻。
8.如权利要求1所述的触摸传感器装置，其中，所述第一检测电极是显示器的一部分。
9.如权利要求1所述的触摸传感器装置，其中，所述第一信号源被包括在显示控制电 路中，并且所述第一驱动电极是显示公共电压电极，从而所述显示控制电路控制在所述显 示公共电压电极和像素电极之间施加的电压，以基于图像信号显示图像，所述显示公共电 压电极接收所述第一驱动信号。
10.如权利要求1所述的触摸传感器装置，其中，所述检测电路被形成在像素基底上的 周边区域中，并与用于显示控制的电路元件集成。
11.如权利要求1所述的触摸传感器装置，其中，所述检测电路包括放大部分、滤波器 部分、整流部分、平滑部分、模数转换部分、信号处理部分以及坐标提取部分中的至少之一。
12.如权利要求1所述的触摸传感器装置，其中，所述开关元件的预定电压电平是接地 电压。
13.如权利要求1所述的触摸传感器装置，还包括电连接到所述开关元件的预充电电 源，并且提供所述预定电压电平，其中所述预充电电源顺序地提供第一预定电压电平和第 二预定电压电平。
14.如权利要求1所述的触摸传感器装置，还包括第二检测电极，与所述第一驱动电极相邻，并与所述第一检测电极在第一方向上偏罔；第三检测电极，与所述第一驱动电极相邻，并与所述第一检测电极在第二方向上偏离；以及第四检测电极，与所述第一驱动电极相邻，并且，与所述第二检测电极在所述第二方向 上偏离，以及与所述第三检测电极在所述第一方向上偏离；其中，所述电介质材料位于所述第一驱动电极与所述第二检测电极之间，定义第二电 容区域，所述电介质材料位于所述第一驱动电极与所述第三检测电极之间，定义第三电容 区域，所述电介质材料位于所述第一驱动电极和所述第四检测电极之间，定义第四电容区 域；其中，所述第二检测电极产生由所述第一驱动信号驱动的第二输出信号； 其中，所述第三检测电极产生由所述第一驱动信号驱动的第三输出信号； 其中，所述第四检测电极产生由所述第一驱动信号驱动的第四输出信号； 其中，所述开关元件电连接到所述第二检测电极、所述第三检测电极以及所述第四检 测电极；其中，当所述开关元件处于所述第一状态时，所述开关元件强制使所述第二检测电极、 所述第三检测电极以及所述第四检测电极具有预定电压电平，并且当所述开关元件处于所 述第二状态时，所述开关元件允许所述第二检测电极、所述第三检测电极以及所述第四检 测电极浮置；其中，所述检测电路通过将所述第二输出信号与所述信号阈值比较来确定第二检测结 果，所述第二检测结果表示所述第二电容区域是否处于所述触摸状态；其中，所述检测电路通过将所述第三输出信号与所述信号阈值比较来确定第三检测结 果，所述第三检测结果表示所述第三电容区域是否处于所述触摸状态；以及其中，所述检测电路通过将所述第四输出信号与所述信号阈值比较来确定第四检测结 果，所述第四检测结果表示所述第四电容区域是否处于所述触摸状态。
15.一种显示装置，包括 驱动电极，接收驱动信号；检测电极，与所述驱动电极相邻；电介质材料，位于所述驱动电极和所述检测电极之间，定义电容区域，其中所述检测电 极产生由所述驱动信号驱动的输出信号；检测电路，电连接到所述检测电极，所述检测电路检测所述输出信号； 开关元件，电连接在所述检测电极与提供预定电压电平的电压源之间，所述开关元件 具有第一状态和第二状态；以及显示控制电路，控制显示公共电压电极与像素电极之间施加的电压，以基于图像信号 显示图像，其中所述显示公共电压电极用作所述驱动电极。
16.如权利要求15所述的显示装置，其中，通过所述显示公共电压电极与所述像素电 极之间施加的电压来调制横向电模式的液晶元件。
17.如权利要求15所述的显示装置，其中当所述开关元件处于所述第一状态时，所述开关元件强制使所述检测电极具有预定电 压电平，当所述开关元件处于所述第二状态时，所述开关元件允许所述检测电极浮置，并且 所述开关元件接收使所述开关元件在所述第一状态和所述第二状态之间交替改变的定时 控制信号；并且所述检测电路通过将所述输出信号与信号阈值比较来确定检测结果，所述检测结果表 示所述电容区域是否处于触摸状态。
18.如权利要求15所述的显示装置，其中，所述像素电极位于所述驱动电极与所述检测电极之间。
19.如权利要求15所述的显示装置，其中，所述电压源提供接地电压。
20.如权利要求15所述的显示装置，其中，所述电压源是预充电电源，所述预充电电源 顺序提供第一预定电压电平和第二预定电压电平。
21.一种电子设备，包括电容型触摸传感器，其包括产生输出信号的电容区域； 检测电路，检测来自检测电极的输出信号；以及开关元件，具有第一状态和第二状态，当所述开关元件处于所述第一状态时，所述开关 元件强制使所述检测电极具有预定电压电平，当所述开关元件处于所述第二状态时，所述 开关元件允许所述检测电极浮置，并且所述开关元件在所述第一状态和所述第二状态之间 交替改变；其中，所述检测电路通过将所述输出信号与信号阈值比较来确定检测结果，所述检测 结果表示所述电容区域是否处于触摸状态。
22.如权利要求21所述的电子设备，其中，所述电容型触摸传感器包括 信号源，产生驱动信号；驱动电极，从所述信号源接收所述驱动信号，所述检测电极与所述驱动电极相邻； 电介质材料，位于所述驱动电极和所述检测电极之间，定义电容区域，其中所述检测电 极产生由所述驱动信号驱动的输出信号。
23.如权利要求22所述的电子设备，其中产生所述驱动信号的信号源是产生多个驱动信号的多个信号源之一； 从所述信号源接收所述驱动信号的驱动电极是从所述多个信号源接收所述多个驱动 信号的多个驱动电极之一；与所述驱动电极相邻的检测电极是与所述多个驱动电极相邻的多个检测电极之一； 还在所述多个驱动电极与所述多个检测电极之间布置位于所述驱动电极和所述检测 电极之间的定义所述电容区域的电介质材料，以定义多个电容区域；当所述开关元件处于所述第一状态时，所述开关元件强制使所述多个检测电极处于预 定电压电平，当所述开关元件处于所述第二状态时，所述开关元件允许所述多个检测电极 浮置；并且由所述驱动信号驱动的输出信号是由所述多个驱动信号驱动的多个输出信号之一。
24.如权利要求21所述的电子设备，还包括定时控制部分，其中所述开关元件从所述 定时控制部分接收定时控制信号，使得所述开关元件在所述第一状态和所述第二状态之间交替变化。
25.如权利要求21所述的电子设备，其中，所述开关元件的第一状态是导通，所述开关 元件的第二状态是断开。
26.如权利要求21所述的电子设备，其中，所述开关元件的第一状态是开启，所述开关 元件的第二状态是关断。
27.如权利要求21所述的电子设备，其中，所述电子设备是电视机、数码相机、笔记本 个人计算机、便携式终端设备、蜂窝电话以及视频摄像机中的至少之一。
28.一种触摸传感器装置，包括电容区域，产生输出信号；检测电路，检测来自检测电极的输出信号；以及开关元件，具有第一状态和第二状态，当所述开关元件处于所述第一状态时，所述开关 元件强制使所述检测电极具有预定电压电平，当所述开关元件处于所述第二状态时，所述 开关元件允许所述检测电极浮置，并且所述开关元件在所述第一状态和所述第二状态之间 交替改变；其中所述检测电路确定表示所述电容区域是否处于触摸状态的检测结果。
29.如权利要求观所述的触摸传感器装置，其中，由触摸所述检测电极的物体引起所 述触摸状态。
30.如权利要求观所述的触摸传感器装置，其中，由接近触摸所述检测电极的物体引 起所述触摸状态。
31.如权利要求30所述的触摸传感器装置，其中，所述电容区域中的电容变化导致所 述检测结果指示所述电容区域处于所述触摸状态。
32.如权利要求观所述的触摸传感器装置，其中，所述电容区域中的电容变化导致所 述检测结果指示所述电容区域处于所述触摸状态。
33.如权利要求32所述的触摸传感器装置，其中，通过触摸检测电极和接近触摸所述 检测电极两个动作至少之一而触摸所述电容区域的手指引起所述电容变化。
34.如权利要求观所述的触摸传感器装置，其中，所述检测结果指示所述电容区域处 于非触摸状态。
35.如权利要求观所述的触摸传感器装置，其中，所述开关元件接收使所述开关元件 在所述第一状态和所述第二状态之间交替改变并控制所述第一状态和所述第二状态之间 的切换周期的定时控制信号。
36.如权利要求35所述的触摸传感器装置，其中，所述定时控制信号使所述开关元件 处于所述第一状态的时段小于所述定时控制信号使所述开关元件处于第二状态的时段。
37.如权利要求36所述的触摸传感器装置，其中，所述预定电压电平是接地电压。
38.如权利要求观所述的触摸传感器装置，还包括信号源，产生驱动信号；以及驱动电极，从所述信号源接收所述驱动信号，所述检测电极与所述驱动电极相邻；其中，以预定时间间隔周期性地反转所述驱动信号的极性，并且，所述开关元件在所述 驱动信号的极性反转时刻之前与所述预定时间间隔同步地从所述第一状态改变到所述第 二状态。
39.如权利要求38所述的触摸传感器装置，其中，在所述第二状态期间，在所述极性反 转时刻之后基于饱和时间而设置的采样时刻，所述检测电路通过将所述输出信号与信号阈 值比较来确定所述检测结果。
全文摘要
提供了一种适当地检测物体的电容型触摸传感器以及包括这种触摸传感器的显示器和电子设备。该显示器包括接收驱动信号的驱动电极，与驱动电极相邻的检测电极，以及位于驱动电极和检测电极之间定义电容区域的电介质材料。检测电极产生由驱动信号驱动的输出信号，检测电路电连接到检测输出信号的检测电极。开关元件电连接在检测电极与提供预定电压电平的电压源之间，并具有第一状态和第二状态。显示控制电路控制施加在显示公共电压电极和像素电极之间的电压，以基于图像信号显示图像，并且该显示公共电压电极用作驱动电极。
文档编号G06F3/041GK102112951SQ201080002188
公开日2011年6月29日 申请日期2010年5月26日 优先权日2009年5月29日
发明者中西贵之, 寺西康幸, 石崎刚司, 竹内刚也, 野口幸治 申请人:索尼公司