專利名稱：帶觸摸面板的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶觸摸面板的顯示裝置，尤其涉及具有可檢測觀察者 觸摸的多個觸摸位置的靜電電容耦合方式的觸摸面板功能的帶觸摸 面板的顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著移動設(shè)備的普及，"人性化，，的支持圖形用戶界面 的觸摸面板技術(shù)日益重要起來。
作為該觸摸面板技術(shù)，公知有靜電電容耦合方式的觸摸面板，而 作為該靜電電容耦合方式的觸摸面板則公知有檢測觀察者觸摸的多 個觸摸位置的觸摸面板(參照下述專利文獻1 )。
下述專利文獻1中記載的觸摸面板在圖形輸入板的周邊上設(shè)置有
多路分解器(demultiplexer)和多路轉(zhuǎn)換器(multiplexer),依次切換 多路轉(zhuǎn)換器來檢測X方向的電極線與Y方向的電極線之間的耦合電 容，從而檢測出觀察者所觸摸的多個觸摸位置坐標。
另外，與本發(fā)明關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)文獻如下所示。
專利文獻1:日本特開平8 - 16307號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，在如上述專利文獻1記載的觸摸面板那樣依次切換多路分 解器和多路轉(zhuǎn)換器的方法中，存在如下問題，即由于X方向電極線與 Y方向電極線之間的耦合電容變小，所以不能提高分辨率。
本發(fā)明是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題點而做出的，本發(fā)明的目的 在于提供一種消除寄生電容、使檢測更小的電極間電容成為可能、且 電極數(shù)更多的高分辨率的觸摸面板。本發(fā)明的上述以及其他目的和新特征，將通過本說明書的記述和 附圖而得以清楚。
簡單說明本申請公開的幾個技術(shù)方案中的代表性技術(shù)方案如下。 (1 ) 一種帶觸摸面板的顯示裝置，包括顯示板、和配置于上述 顯示板的觀察者一側(cè)的面上的靜電電容耦合方式的觸摸面板，
上述觸摸面板具有沿第一方向延伸的多個第一電極、沿與第一方
向不同的第二方向延伸的多個第二電^L、驅(qū)動電^各、4全測電3各、對上 述觀察者觸摸上述觸摸面板的觸摸位置進行運算的坐標位置運算電 路，
上述驅(qū)動電路從上述多個第一電極中依次選擇兩個第一電極，對 該選擇的上述兩個第一電極中的一個電極提供高于基準電壓的高電 位電壓，對上述兩個第一電極中的另一個電極提供基準電壓，
上述檢測電路從上述多個第二電極中選擇至少 一 個第二電極，檢 測電容A與電容B之間的電容差(A-B),該電容A是該選4奪的上 述第二電極和被提供了上述高電位電壓的上述第一電極之間的電容， 該電容B是上述選擇的第二電極與被提供了上述基準電壓的上述第 一電極之間的電容，
上述坐標位置運算電路基于上述選擇的第一電極和第二電極的 位置和上述電容差(A-B)來對上述觀察者觸摸上述觸摸面板的觸 摸位置進行運算。
(2) 在(1)中，上述選擇的兩個第一電極是相鄰的兩個上述第 一電極。
(3) 在(1)或(2)中，上述檢測電路具有積分電路，
上述積分電路對流過上述電容A的電流與流過上述電容B的電流 之間的電流差進行積分，輸出與上述電容差(A-B)成比例的電壓。
(4) 在(3)中，上述檢測電路以時分方式依次選擇上述第二電 極，上述積分電^各對流過電容A的電流和流過電容B的電流之間的 電流差進行積分，輸出與上述電容差(A-B)成比例的電壓，該電 容A是上述依次選擇的上述第二電極與被提供了上述高電位電壓的
上述第 一 電極之間的電容，該電容B是上述依次選擇的上述第二電極 與被提供了上述基準電壓的上述第 一 電極之間的電容。
(5) 在(3)中，上述檢測電路同時選擇上述多個第二電極， 對上述多個第二電極的每一電極設(shè)置上述積分電路， 上述各積分電路對流過電容A的電流和流過電容B的電流之間的
電流差進行積分，輸出與上述電容差(A-B)成比例的電壓，該電 容A是與上述各積分電路對應的上述第二電極與被提供了上述高電 位電壓的上述第 一 電極之間的電容，該電容B是與上述各積分電路對 應的上述第二電極與被提供了上述基準電壓的上述第 一 電極之間的 電容。
(6) —種帶觸摸面板的顯示裝置，包括顯示板、和配置于上述 顯示板的觀察者一側(cè)的面上的靜電電容耦合方式的觸摸面板，
上述觸摸面板具有沿第一方向延伸的多個第一電極、沿與第一方 向不同的第二方向延伸的多個第二電極、驅(qū)動電路、檢測電路、對上 述觀察者觸摸上述觸摸面板的觸摸位置進行運算的坐標位置運算電 路，
上述驅(qū)動電路在期間A從上述多個第 一電極中依次選擇兩個第一 電極，對該選擇的上述兩個第一電極中的一個電極提供高于基準電壓 的高電位電壓，對上述兩個第一電極中的另一個電極提供基準電壓， 并在期間B從上述多個第二電極中依次選擇兩個第二電極，對該選擇 的上述兩個第二電極中的一個電極提供高于基準電壓的高電位電壓， 對上述兩個第二電極中的另一個電極提供基準電壓，
上述檢測電路在上述期間A檢測電容A與電容B之間的電容差 (A-B),并在上述期間B檢測電容C與電容D之間的電容差(C -D)，該電容A是上述第二電極的各電極和被提供了上述高電位電 壓的上述第 一 電極之間的電容，該電容B是上述各第二電極與被提供 了上述基準電壓的上述第一電極之間的電容，該電容C是上述第一電 極的各電極和被提供了上述高電位電壓的上述第二電極之間的電容， 該電容D是上述各第一電極與被提供了上述基準電壓的上述第二電
才及之間的電容，
上述坐標位置運算電路基于上述選擇的第一電極和上述電容差
(A-B)以及上述選擇的第二電極和上述電容差(C-D)來對上述 觀察者觸摸上述觸摸面板的觸摸位置進行運算。
(7) 在(6)中，在上述期間A選擇的兩個第一電極是相鄰的兩 個上述第一電極，在上述期間B選4奪的兩個第二電極是相鄰的兩個上 述第二電極。
(8) 在(6)或(7)中，上述檢測電路具有積分電路，
上述積分電路在上述期間A對流過上述電容A的電流與流過上述 電容B的電流之間的電流差進行積分，輸出與上述電容差(A-B) 成比例的電壓，并在上述期間B對流過上述電容C的電流與流過上 述電容D的電流之間的電流差進行積分，輸出與上述電容差(C-D) 成比例的電壓。
(9) 一種帶觸摸面板的顯示裝置，包括顯示板、和配置于上述 顯示板的觀察者一側(cè)的面上的靜電電容耦合方式的觸摸面板，
上述觸摸面板具有沿第一方向延伸的多個第一電極、沿與第一方 向不同的第二方向延伸的多個第二電極、第一電極選擇電路、第二電 極選擇電路、檢測電路、對上述觀察者觸摸上述觸摸面板的觸摸位置 進行運算的坐標位置運算電路，
上述第 一 電極選擇電路在期間A從上述多個第 一 電極中依次選擇 兩個第一電極，對該選擇的上述兩個第一電極中的一個電極提供電壓 電平高于基準電壓的高電位正^l性脈沖，對上述兩個第 一電^l中的另 一個電極提供電壓電平低于基準電壓的低電位負極性脈沖，
上述第二電極選擇電路在期間B從上述多個第二電極中依次選擇 兩個第二電極，對該選擇的上述兩個第二電極中的一個電極提供電壓 電平高于基準電壓的高電位正才及性脈沖，對上述兩個第二電極中的另 一個電極提供電壓電平低于基準電壓的低電位負極性脈沖，
上述檢測電路在上述期間A檢測電容A與電容B之間的電容差 (A-B)，并在上述期間B檢測電容C與電容D之間的電容差(C
-D),該電容A是上述第二電極的各電極和被提供了上述正極性脈 沖的上述第 一 電極之間的電容，該電容B是上述各第二電極與被提供 了上述負極性脈沖的上述第 一 電極之間的電容，該電容C是上述第一 電極的各電極和被提供了上述正極性脈沖的上述第二電極之間的電 容，該電容D是上述各第一電極與被提供了上述負極性脈沖的上述第 二電才及之間的電容，
上述坐標位置運算電路基于上述選擇的第一電極和上述電容差
(A-B)以及上述選擇的上述第二電極和上述電容差(C-D)來對 上述觀察者觸摸上述觸摸面板的觸摸位置進行運算。
(IO)在(9)中，在上述期間A選擇的兩個第一電極是相鄰的 兩個上述第一電極，在上述期間B選擇的兩個第二電極是相鄰的兩個 上述第二電極。
(11 )在(9)中，在上述期間A選擇的兩個第一電極是成為基 準的上述第一電極、和除此之外的上述第一電極，在上述期間B選擇 的兩個第二電極是成為基準的上述第二電極、和除此之外的上述第二電極。
(12) 在(9) ~ ( 11 )中任一項中，上述第一電極選擇電路在 上述期間B對上述各第一電極提供上述基準電壓，
上述第二電極選擇電路在上述期間A對上述各第二電極提供上述 基準電壓。
(13) 在(9) ~ (12)中任一項中，上述才企測電路具有積分電
路，
上述積分電路在上述期間A對流過上述電容A的電流與流過上述 電容B的電流之間的電流差進行積分，輸出與上述電容差(A-B) 成比例的電壓，并在上述期間B對流過上述電容C的電流與流過上 述電容D的電流之間的電流差進行積分，輸出與上述電容差(C-D) 成比例的電壓。
(14) 在(3) ~ (5) 、 (8) 、 (13)中任一項中，上述檢測 電路具有與積分電路的后級連接的A/D轉(zhuǎn)換電路。
(15) 在(1) ~ (14)中任一項中，上述各第一電極在相鄰的 上述兩個第二電極之間具有寬幅的電極圖案，上述各第二電極在相鄰 的上述兩個第一電極之間具有寬幅的電極圖案。
(16) 在(1) ~ (15)中任一項中，上述顯示裝置是IPS方式的
液晶顯示裝置。
簡單說明本申請公開的幾個技術(shù)方案中的代表性技術(shù)方案所取 得的效果如下。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種消除寄生電容、可檢測更小的電極間 電容、且電極數(shù)更多的高分辨率的觸摸面板。


圖1是表示本發(fā)明實施例1的帶觸摸面板的液晶顯示裝置所使用 的觸摸面板的概略構(gòu)成的框圖。
圖2是表示圖1所示的X電極、Y電極的電極形狀的圖。
圖3是表示本發(fā)明實施例1的帶觸摸面板的液晶顯示裝置的概略 構(gòu)成的框圖。
圖4是表示圖1所示的Y驅(qū)動電路的圖。
圖5是表示圖1所示的X檢測電路的圖。
圖6是用于說明圖1所示的觸摸面板的工作的時序圖。
圖7是表示圖4所示的X檢測電路的變形例的圖。
圖8是表示本發(fā)明實施例2的帶觸摸面板的液晶顯示裝置所使用 的觸摸面板的概略構(gòu)成的框圖。
圖9是表示圖8所示的電極驅(qū)動電路的圖。
圖IO是表示圖8所示的電流檢測電路的圖。
圖11是表示本發(fā)明實施例3的帶觸摸面板的液晶顯示裝置所使 用的觸摸面板的概略構(gòu)成的框圖。
圖12是表示本發(fā)明實施例3的帶觸摸面板的液晶顯示裝置所使 用的觸摸面板的變形例的概略構(gòu)成的框圖。
圖13是表示圖11所示的電流檢測電路的圖。
圖14是用于說明圖13所示的電流檢測電路的工作的時序圖。 圖15A 圖15C是表示采用本發(fā)明實施例3檢測出的檢測電容與 電^l地址的關(guān)系、采用本發(fā)明實施例3的變形例^r測出的4企測電容與
系的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。
在用于說明實施例的所有附圖中，對于具有相同功能的部件標注 相同附圖標記，省略其重復說明。 實施例1
圖1是表示本發(fā)明實施例1的液晶顯示裝置所使用的觸摸面板的 概略構(gòu)成的框圖。
在圖l中，IO表示觸摸傳感器，20表示控制電路，30表示Y驅(qū) 動電路，40表示X檢測電路，50表示坐標檢測電路。X1 X4表示 沿第一方向(圖1中Y方向)延伸的X電極，Y1 Y4表示沿第二方 向(圖1中X方向)延伸的Y電極，C表示在各X電極與各Y電極 之間形成的耦合電容。
圖2是表示圖1所示的X電極和Y電極的電極形狀的圖。如圖2 所示，X電極X1 X4在Y電極Y1 ~ Y4之間具有寬幅的電極圖案l21， Y電極Yl ~ Y4在X電極X1 X4之間具有寬幅的電極圖案141。
圖3是表示使用圖1所示的觸摸面板的本實施例的帶觸摸面板的 液晶顯示裝置的剖視圖。
在圖3中示意地示出如下情況，即100表示觸摸傳感器，102 表示蓋構(gòu)件，104表示液晶顯示裝置，106表示背光源，108表示觀察 者的手指。觸摸傳感器100由基板(例如玻璃基板)110、形成于基 板IIO上的X電極120、形成于X電極120上的絕緣層130、形成于 絕緣層130上的Y電極140構(gòu)成。在圖3中，在觀察者的手指108 與X電極120之間形成電容C1、 C3，在觀察者的手指108與Y電極140之間形成電容C2。
在該圖3中，觸摸傳感器IOO表示的是沿圖2的AA線剖切的截 面構(gòu)造。在圖3中，液晶顯示裝置104是IPS方式的液晶顯示裝置、 TN方式的液晶顯示裝置或VA方式的液晶顯示裝置。
圖4是表示圖1所示的Y驅(qū)動電路30的圖。
如圖4所示，Y驅(qū)動電路30具有移位寄存器310。當移位寄存器 310的各移位級的輸出為High (以下稱為H電平)時，pMOS晶體管 322截止，nMOS晶體管324導通，Y電極Yl ~ Y4被提供基準電壓 (在此為VL電壓)。
當移位寄存器310的各移位級的輸出為Low (以下稱為L電平) 時，pMOS晶體管322導通，nMOS晶體管324截止，Y電極Yl ~ Y4被提供電位比基準電壓高的電壓(在此為VH電壓)。
圖5是表示圖1所示的X檢測電路40的圖。
如圖5所示，X檢測電路40具有由運算放大器412和積分電容 418構(gòu)成的積分電路。在積分電路的后級設(shè)有采樣保持電路422和A/D 轉(zhuǎn)換電路424。
積分電路中，在開關(guān)元件414導通時，被提供到Y(jié)電極Y1 Y4 的電壓從H電平變化到L電平、或從L電平變化到H電平，此時， 對流過X1 X4的電流進行積分。積分電路的積分電容418在開關(guān)元 件416導通時復位。
圖6是用于說明圖1所示的觸摸面板的工作的時序圖。
Y驅(qū)動電路30的移位寄存器310被輸入了起動脈沖ST和時鐘 CLK,對Y電極Yl ~ Y4依次提供L電平的電壓。
并且，在Y電極Yl ~ Y4的電壓從H電平變化到L電平時、以及 從L電平變化到H電平時，從Y電極Yl ~ Y4分別向X電極XI ~ X4 5充出電5克。
在X電極檢測該電流。例如，從Y電極Yl ~ Y4向X電極XI流 入圖6的I-11、 1-21、 1-31、 I -41所示的電流。結(jié)果，在X 電極X1中流過這些電流之和、即圖6的I -XI所示的電流。用積分
電^各對該電流進行積分，則可以;險測圖6的I -XI所示的電壓。開 關(guān)元件414借助定時脈沖TG1而導通，開關(guān)元件416借助定時脈沖 TG2而導通。
在本實施例中，在X電極與Y電極的耦合電容相同時，在Y電 極Yl的電壓從L電平變化到H電平時、Y電極Y2的電壓從H電平 變化到L電平時，流過X電極的電流的流向相反，大小相同，因此， 積分電路的輸出電壓為0。但是，在X電極與Y電才及的耦合電容不同 時，在Y電才及Yl的電壓/人L電平變化到H電平時、Y電才及Y2的電 壓乂人H電平變化到L電平時，流過X電纟及的電流的流向相反，大小 隨電容差的不同而不同，因此，積分電路的輸出電壓不為0。
在此，積分電路對在X電極檢測出的電流值進行積分，因此，積 分電路的輸出電壓與X電極和Y電極的耦合電容的電容差成正比。
坐標檢測電路50根據(jù)提供了 L電平電壓的Y電極的位置、和用 各X電極檢測出的電流值，來檢測觀察者的手指觸摸的觸摸傳感器 IO上的觸摸位置坐標。此時，在本實施例中，能夠檢測觀察者觸摸的 多個觸摸位置。
如此，在本實施例中，檢測X電極和Y電極的耦合電容的電容差 來檢測觀察者的手指觸摸的觸摸傳感器IO上的坐標位置，因此，可 以消除X電極和Y電極之間的寄生電容。
結(jié)果，在本實施例中，不會受到因制造產(chǎn)生配置上的變動而出現(xiàn) 的X電極與Y電極之間的寄生電容、因溫度等外部原因而出現(xiàn)的X 電極與Y電極之間的寄生電容的變動的影響，能夠檢測觀察者的手指 觸摸的位置。
通常，觀察者的手指觸摸的觸摸傳感器10時的X電極與Y電極 的耦合電容會隨著X電極與Y電極的電極數(shù)的增加而減少，但在本 實施例中，消除了 X電極與Y電極之間的寄生電容，能夠檢測更小 的X電極與Y電極的耦合電容，因此，可以實現(xiàn)電極數(shù)更多的高分 辨率的觸摸面板。
在上述的說明中，對各X電極的每一電極設(shè)置X檢測電路40內(nèi)
的積分電路，同時檢測流過各X電極的電流，^旦也可以在X4企測電
路40內(nèi)僅設(shè)置1個積分電路，分時地依次對各X電極的每一電極檢 測流過各X電極的電流，該情況下的構(gòu)成如圖7所示。
在圖7所示的構(gòu)成中，X檢測電路40具有移位寄存器440。在移 位寄存器440中輸入起動脈沖(STY)和時鐘(CKY)，移位寄存器 440分時地依次使開關(guān)元件441 ~444導通，將流過各X電才及的電流 輸入到積分電路。由運算放大器452和積分電容458構(gòu)成的積分電路 分時地依次對流過各X電極的電流進行積分。
開關(guān)元件456借助定時脈沖TG1而導通，在開關(guān)元件456導通時 積分電容被復位。在圖7中，462表示采樣保持電路，464表示A/D 轉(zhuǎn)換電路。
實施例2
圖8是表示本發(fā)明實施例2的帶觸摸面板的液晶顯示裝置所使用 的觸摸面板的概略構(gòu)成的框圖。
在圖8中，IO表示觸摸傳感器，20表示控制電路，70表示電流 檢測電路，80表示電極驅(qū)動電路。
在上述實施例中，分時地依次對各Y電極提供L電平的電壓，檢 測流過各X電極的電流來檢測坐標位置，但在本實施例中，控制電路 20控制開關(guān)90,在期間A內(nèi)，電極驅(qū)動電路80分時地依次對各Y 電極提供L電平的電壓，并且電流檢測電路70 4全測流過所有X電極 的電流，在期間B內(nèi)，電極驅(qū)動電路80分時地依次對各X電極提供 L電平的電壓，并且電流檢測電路70檢測流過所有Y電極的電流。 在電流檢測電路70的后級設(shè)有坐標檢測電路，但在圖8中省略表示 該坐標4企測電3各。
在本實施例中，在期間A內(nèi)，在所有X電極檢測的電流值同連續(xù) 兩個Y電極中的一個電極和所有X電極之間的耦合電容與連續(xù)兩個Y 電極中的另一個電極和所有X電極之間的耦合電容的電容差成正比。
因此，在期間A內(nèi)，可以檢測出觀察者的手指觸摸的觸摸傳感器 10上的Y電極位置，同樣，在期間B內(nèi)，根據(jù)在所有Y電極檢測出
的電流值，可以檢測出觀察者的手指觸摸的觸摸傳感器10上的X電
極位置。
由此，可以檢測出觀察者的手指觸摸的觸摸傳感器10上的觸摸
位置坐標。此時，在本實施例中，可以檢測出觀察者觸摸的多個觸摸位置。
圖9是表示圖8所示的電極驅(qū)動電路80的一例子的圖。
在圖9中，810表示移位寄存器，822表示pMOS晶體管，824 表示nMOS晶體管。在圖9中，粗線表示總線連接，圖9所示的電極 驅(qū)動電3各80的電5^構(gòu)成與圖4所示的Y驅(qū)動電^各30相同。
圖IO是表示圖8所示的電流檢測電路70的一例子的圖。在圖10 中也是粗線表示總線連接。圖10所示的電流檢測電路與圖7的X檢 測電路的不同點在于可纟企測流過所有電極(X電極或Y電極)的電流， 除此之外的電路構(gòu)成與圖7的X檢測電路相同。
實施例3
圖11是表示本發(fā)明實施例3的液晶顯示裝置所使用的觸摸面板 的概略構(gòu)成的框圖。
在圖11中，IO表示觸摸傳感器，210表示Y電極選擇電路，220 表示X電極選擇電路，230表示電流檢測電路。Y電極選擇電路210 和X電極選擇電路220具有相同的電路構(gòu)成，因此在圖11中僅圖示 了 Y電極選l奪電^各210的電路構(gòu)成。
Y電極選擇電路210和X電極選擇電路220具有掃描電路211和 掃描電路212。掃描電路212在期間A內(nèi)使所有開關(guān)元件SW3截止， 在期間B內(nèi)使所有開關(guān)元件SW3導通。
掃描電路2U在期間A內(nèi)分時地依次控制與相鄰的電極(Y電極 或X電極)對應的開關(guān)元件SW1和開關(guān)元件SW2的導通、截止，在 期間B內(nèi)使開關(guān)元件SW1和開關(guān)元件SW2截止。例如，在期間A 開始的分時期間內(nèi)，掃描電路211使開關(guān)元件SW1 - 1導通，使開關(guān) 元件SW2- 1導通，并使其余的開關(guān)元件SW1和開關(guān)元件SW2截止。
接著，在接下來的分時期間，使開關(guān)元件SW1 - 2導通，使開關(guān) 元件SW2-2導通，并使其余的開關(guān)元件SW1和開關(guān)元件SW2截止。 以下，同樣地選擇電極(Y電極或X電極)。
圖13是表示圖11所示的電流檢測電路230的一例子的圖。
在圖13中，221表示運算放大器，222表示積分電容，223表示 開關(guān)控制電路，224表示采樣保持電路，225表示A/D轉(zhuǎn)換電路。在 圖13中，Tl、 T2表示X電極或Y電極中相鄰的兩個電極。
圖14是用于說明圖13所示的電流檢測電路230的工作的時序圖。 以下，以圖13的Tl、 T2與Yl和Y2的電才及連4妾的狀況為例(以下， 假定A)，說明圖13所示的電流4企測電路的工作。
在上述j艮定A的情況下，Y電極選擇電^各210內(nèi)的開關(guān)元件SW1 -1導通、開關(guān)元件SW2- 1導通、其余的開關(guān)元件SW1和開關(guān)元件 SW2截止，且所有開關(guān)元件SW3截止。
X電極選擇電路220內(nèi)的所有開關(guān)元件SW1和所有開關(guān)元件SW2 截止，所有開關(guān)元件SW3導通，所有X電極被提供基準電壓(GND)。
如圖14所示，開始，在開關(guān)控制電路223的控制下，開關(guān)元件 SW-A導通，積分電容222復位。接著，在開關(guān)控制電路223的控 制下，開關(guān)元件SW-B導通，Yl電極被提供電壓電平高于基準電壓 (GND)的高電位(+Vref)的正極性脈沖，Y2電極被提供電壓電 平低于基準電壓(GND)的低電位(-Vref)的負極性脈沖。其后， 在開關(guān)控制電路223的控制下，開關(guān)元件SW-C導通，從由運算放 大器221和積分電容222構(gòu)成的積分電路獲得Vo電壓。
在此，以下式(1 )表示Vo的電壓。
公式1
Vo = Vref/Cox (Cn+1-Cn)( 1 ) 其中，Co表示積分電容222的電容值，Cn表示相鄰的兩個Y電 極中的一電極(在此為Yl電極)與所有X電極之間的耦合電容，Cn + 1表示相鄰的兩個Y電極中的另一電極(在此為Y2電極)與所有X 電極之間的耦合電容。在圖13的Tl、 T2與X電極中的相鄰兩電極 連接時，Cn表示相鄰的兩個X電極中的一電極與所有Y電極之間的
耦合電容，Cn+!表示相鄰的兩個X電極中的另一電極與所有Y電極 之間的耦合電容。
如此，在所有X電極檢測出的電流值同連續(xù)的兩個Y電極中的一
個電極和所有X電極之間的耦合電容與連續(xù)的兩個Y電極中的另一 個電極和所有X電極之間的耦合電容的電容差成正比。
因此，在期間A內(nèi)，對所有X電極提供基準電壓(GND),并 分時地依次選擇Y電極中的相鄰兩個電才及，對一電才及提供正極性的脈 沖，對另一電極提供負極性的脈沖，由此，可檢測觀察者的手指觸摸 的觸摸傳感器10上的Y電極的位置。
同樣，在期間B內(nèi)，對所有Y電極提供基準電壓(GND)，并 分時地依次選擇X電極中的相鄰兩個電極，對 一 電極提供正極性的脈 沖，對另一電極提供負極性的脈沖，由此，可檢測觀察者的手指觸摸 的觸摸傳感器10上的X電極的位置。
由此，可檢測觀察者的手指觸摸的觸摸傳感器10上的觸摸位置 坐標。此時，在本實施例中，可以檢測觀察者觸摸的多個位置。
圖12是表示本發(fā)明實施例3的觸摸面板的變形例的概略構(gòu)成的 框圖。在圖11、圖12所示的電流檢測電路230的后級設(shè)有坐標檢測 電路，但圖11、圖12中省略了該圖示。
本實施例中，在作為基準的電極(圖12中為YO電極)和除此之 外的電極之間檢測耦合電容的電容差。
對于圖12所示的觸摸面板，在期間A內(nèi)，掃描電路211使開關(guān) 元件SW4導通，對電極(圖12中為YO電極)提供正極性脈沖(或 負極性脈沖)，在期間B內(nèi)，掃描電路211使開關(guān)元件SW4截止。
掃描電路211在期間A內(nèi)分時地依次使開關(guān)元件SW5導通、使 所有開關(guān)元件SW6截止，在期間B內(nèi)使所有開關(guān)元件SW5截止、使 所有開關(guān)元件SW6導通。例如，掃描電路211在期間A的開始的分 時期間，使開關(guān)元件SW5 - 1導通、使其余的開關(guān)元件SW5截止， 并使所有開關(guān)元件SW6截止。由此，在該分時期間，對第一個電極 (在此為Yl電極)提供負極性脈沖。
而且，在接下來的分時期間，使開關(guān)元件SW5-2導通、使其余 的開關(guān)元件SW5截止，并使所有開關(guān)元件SW6截止。以下，同樣地 選擇電極(Y電極或X電極)。由此，在該分時期間對第二個電極(在 此為Y2電極)提供負極性脈沖。
在本實施例中，也是從由運算放大器221和積分電容222構(gòu)成的 積分電^各獲得V， o電壓。
在此，以下式(2)表示V， o的電壓。
其中，Co表示積分電容222的電容值，Co表示成為基準的電極 (在此為Y0電極)與所有X電極之間的耦合電容，Cn表示第n個電 極(在此為Y1電極)與所有X電極之間的耦合電容。
如此，在本實施例中也是在所有X電極4全測出的電流值，同成為 基準的電極(在圖12中為Y0電極)和所有X電極之間的耦合電容 與除此之外的電極(圖12中除Y0以外的電極)和所有X電極之間 的耦合電容的電容差成正比。
因此，在期間A內(nèi)，對所有X電極提供基準電壓(GND),并 對成為基準的Y電極提供正極性(或負極性)脈沖，對除此之外的Y 電極分時依次地提供負極性(或正極性)脈沖，由此，可檢測觀察者 的手指觸摸的觸摸傳感器10上的Y電極的位置。
同樣，在期間B內(nèi)，對所有Y電極提供基準電壓(GND),并 對成為基準的X電極提供正極性(或負極性)脈沖，對除此之外的X 電極分時依次地提供負極性(或正極性)脈沖，由此，可檢測觀察者 的手指觸摸的觸摸傳感器10上的X電極的位置。
由此，可檢測觀察者的手指觸摸的觸摸傳感器10上的觸摸位置 坐標。
圖15A表示利用上述的專利文獻1記載的方法檢測出的檢測電容 與電極地址之間的關(guān)系，圖15B表示利用本實施例的變形例(圖12
公式2
<formula>formula see original document page 20</formula>
系，圖15C表示利
用本實施例(圖11所示構(gòu)成)檢測出的檢測電容與電極地址之間的 關(guān)系。
如以上所述，采用本實施例的觸摸面板，檢測X電極與Y電極之 間的耦合電容的電容差，因此，可消除X電極與Y電極之間的寄生 電容，結(jié)果，不會受到因制造上產(chǎn)生配置上的變動而出現(xiàn)的X電極與 Y電極之間的寄生電容、因溫度等外部原因而出現(xiàn)的X電極與Y電 極之間的寄生電容的變動的影響，可以檢測觀察者的手指觸摸的觸摸 傳感器IO上的觸摸位置坐標。
如上述的專利文獻l的記載所示，依次切換多路分解器和多路轉(zhuǎn) 換器的方法，可檢測多點同時輸入，但要檢測的X電極與Y電極之 間的耦合電容變小。而且，觸摸時的X電極與Y電極之間的耦合電 容隨X電極和Y電極的電極數(shù)增加而減小。
但是，在本實施例中，消除了 X電極與Y電極之間的寄生電容， 可以檢測更小的X電極與Y電極的耦合電容，因此，可以實現(xiàn)電極
數(shù)更多的高分辨率的觸摸面板。
并且，在上述的說明中，雖然是對將本發(fā)明適用于液晶顯示裝置 的實施例進行了說明，^旦本發(fā)明并不限于此，例如，它也可適用于有 機EL顯示裝置等所有的顯示裝置。
以上，基于上述實施例具體說明了本發(fā)明人完成的發(fā)明，但不言 而喻，本發(fā)明并不限于上述實施例，而是可以在不脫離其要旨的范圍 內(nèi)進行各種變更。
權(quán)利要求
1.一種帶觸摸面板的顯示裝置，包括顯示板、和配置于上述顯示板的觀察者一側(cè)的面上的靜電電容耦合方式的觸摸面板，其中，上述觸摸面板具有沿第一方向延伸的多個第一電極；沿與上述第一方向不同的第二方向延伸的多個第二電極；驅(qū)動電路；檢測電路；以及對上述觀察者觸摸上述觸摸面板的觸摸位置進行運算的坐標位置運算電路，其特征在于上述驅(qū)動電路從上述多個第一電極之中依次選擇兩個第一電極，并向該選擇的上述兩個第一電極中的一個電極提供高于基準電壓的高電位電壓，向上述兩個第一電極中的另一個電極提供基準電壓，上述檢測電路從上述多個第二電極中選擇至少一個第二電極，并檢測電容A與電容B之間的電容差(A-B)，其中，上述電容A是上述選擇的上述第二電極與被提供了上述高電位電壓的上述第一電極之間的電容，上述電容B是上述選擇的上述第二電極與被提供了上述基準電壓的上述第一電極之間的電容，上述坐標位置運算電路基于上述選擇的第一電極和第二電極的位置以及上述電容差(A-B)來對上述觀察者觸摸上述觸摸面板的觸摸位置進行運算。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶觸摸面板的顯示裝置，其特征在于 上述選擇的兩個第一電極是相鄰的兩個上述第一電極。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶觸摸面板的顯示裝置，其特征在于 上述檢測電路具有積分電路，上述積分電路對流過上述電容A的電流與流過上述電容B的電流 之間的電流差進行積分，并輸出與上述電容差(A-B)成比例的電壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶觸摸面板的顯示裝置，其特征在于 上述檢測電路以時分方式依次選擇上述第二電極，上述積分電^各對流過電容A的電流和流過電容B的電流之間的電 流差進行積分，并輸出與上述電容差(A-B)成比例的電壓，其中， 上述電容A是上述依次選擇的上述第二電極與被提供了上述高電位 電壓的上述第一電極之間的電容，上述電容B是上述依次選4奪的上述 第二電極與被提供了上述基準電壓的上述第一電極之間的電容。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶觸摸面板的顯示裝置，其特征在于 上述檢測電路同時選擇上述多個第二電極， 對上述多個第二電極的每一電極設(shè)置上述積分電路，上述各積分電^各對流過電容A的電流和流過電容B的電流之間的 電流差進行積分，并輸出與上述電容差(A-B)成比例的電壓，其 中，上述電容A是與上述各積分電路對應的上述第二電極與被提供了 上述高電位電壓的上述第一電極之間的電容，上述電容B是與上述各 積分電路對應的上述第二電極與被提供了上述基準電壓的上述第一 電才及之間的電容。
6. —種帶觸摸面板的顯示裝置，包括顯示板、和配置于上述顯示 板的觀察者 一側(cè)的面上的靜電電容耦合方式的觸摸面板，上述觸摸面板具有 沿第一方向延伸的多個第一電極；沿與上述第一方向不同的第二方向延伸的多個第二電極；馬區(qū)動電^各； 檢測電路；以及對上述觀察者觸摸上述觸摸面板的觸摸位置進行運算的坐標位 置運算電路， 其特征在于上述驅(qū)動電路在期間A從上述多個第一電極中依次選擇兩個第一 電極，并向該選擇的上述兩個第一電極中的一個電極提供高于基準電壓的高電位電壓，向上述兩個第一電極中的另一個電極提供基準電 壓，并且，上述驅(qū)動電路在期間B從上述多個第二電極中依次選擇兩 個第二電極，并向該選擇的上述兩個第二電極中的一個電極提供高于 基準電壓的高電位電壓，向上述兩個第二電極中的另一個電極提供基 準電壓，上述#全測電路在上述期間A檢測電容A與電容B之間的電容差 (A-B)，并在上述期間B檢測電容C與電容D之間的電容差(C -D)，其中，上述電容A是上述第二電極的各電極與被提供了上述 高電位電壓的上述第一電極之間的電容，上述電容B是上述各第二電 極與被提供了上述基準電壓的上述第一電極之間的電容，上述電容C 是上述第一電極的各電極與被提供了上述高電位電壓的上述第二電 極之間的電容，上述電容D是上述各第 一 電極與被提供了上述基準電 壓的上述第二電極之間的電容，上述坐標位置運算電路基于上述選擇的第一電極和上述電容差 (A-B)以及上述選《#的第二電極和上述電容差(C-D)來對上述 觀察者觸摸上述觸摸面板的觸摸位置進行運算。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶觸摸面板的顯示裝置，其特征在于 在上述期間A選擇的兩個第一電極是相鄰的兩個上述第一電極，在上述期間B選擇的兩個第二電極是相鄰的兩個上述第二電極。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶觸摸面板的顯示裝置，其特征在于 上述檢測電路具有積分電路，上述積分電路在上述期間A對流過上述電容A的電流與流過上述 電容B的電流之間的電流差進行積分，并輸出與上述電容差(A-B) 成比例的電壓，并且，上述積分電路在上述期間B對流過上述電容C 的電流與流過上述電容D的電流之間的電流差進行積分，并輸出與上 述電容差(C-D)成比例的電壓。
9. 一種帶觸摸面板的顯示裝置，包括顯示板、和配置于上述顯示 板的觀察者 一 側(cè)的面上的靜電電容耦合方式的觸摸面板，上述觸摸面板具有沿第一方向延伸的多個第一電極；沿與上述第一方向不同的第二方向延伸的多個第二電極；第一電極選擇電路；第二電極選擇電路；;險測電^各；以及對上述觀察者觸摸上述觸摸面板的觸摸位置進行運算的坐標位 置運算電路， 其特征在于上述第一電極選擇電路在期間A從上述多個第一電極中依次選擇 兩個第一電極，并向該選擇的上述兩個第一電極中的一個電極提供電 壓電平高于基準電壓的高電位正極性脈沖，向上述兩個第一電極中的 另一個電極提供電壓電平低于基準電壓的低電位的負極性脈沖，上述第二電極選擇電路在期間B從上述多個第二電極中依次選擇 兩個第二電極，并向該選擇的上述兩個第二電極中的一個電極提供電 壓電平高于基準電壓的高電位的正極性脈沖，向上述兩個第二電極中 的另 一 個電極提供電壓電平低于基準電壓的低電位的負極性脈沖，上述一企測電路在上述期間A檢測電容A與電容B之間的電容差 (A-B),并在上述期間B檢測電容C與電容D之間的電容差(C -D),其中，上述電容A是上述第二電極的各電極與被提供了上述 正極性脈沖的上述第 一 電極之間的電容，上述電容B是上述各第二電 極與被提供了上述負極性脈沖的上述第 一 電極之間的電容，上述電容極之間的電容，上述電容D是上述各第 一 電極與被提供了上述負極性脈沖的上述第二電極之間的電容，上述坐標位置運算電路基于上述選擇的第一電極和上述電容差 (A-B)以及上述選擇的上述第二電極和上述電容差(C-D)來對上述觀察者觸摸上述觸摸面板的觸摸位置進行運算。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶觸摸面板的顯示裝置，其特征在于 在上述期間A選擇的兩個第 一 電極是相鄰的兩個上述第 一 電極，在上述期間B選擇的兩個第二電極是相鄰的兩個上述第二電極。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶觸摸面板的顯示裝置，其特征在于 在上述期間A選擇的兩個第一電極是成為基準的上述第一電極和除此之外的上述第一電極，在上述期間B選擇的兩個第二電極是成為 基準的上述第二電極和除此之外的上述第二電極。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9~11中任一項所述的帶觸摸面板的顯示裝 置，其特征在于上迷第 一 電極選擇電路在上述期間B向上述各第 一 電極提供上述 基準電壓，上述第二電極選擇電路在上述期間A向上述各第二電極提供上述 基準電壓。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶觸摸面板的顯示裝置，其特征在于 上述檢測電路具有積分電路，上述積分電路在上述期間A對流過上述電容A的電流與流過上述 電容B的電流之間的電流差進行積分，并輸出與上述電容差(A-B) 成比例的電壓，并且，上述積分電路在上述期間B對流過上述電容C 的電流與流過上述電容D的電流之間的電流差進行積分，并輸出與上 述電容差(C-D)成比例的電壓。
14. 根據(jù)權(quán)利要求3、 8、 13中任一項所述的帶觸摸面板的顯示裝 置，其特征在于上述檢測電路具有與積分電路的后級連接的A/D轉(zhuǎn)換電路。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1、 6、 9中任一項所述的帶觸摸面板的顯示裝 置，其特征在于上述各第一電極在相鄰的上述兩個第二電極之間具有寬幅的電 極圖案，上述各第二電極在相鄰的上述兩個第一電極之間具有寬幅的電極圖案。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1、 6、 9中任一項所述的帶觸摸面板的顯示裝 置，其特征在于上述顯示裝置是IPS方式的液晶顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種帶觸摸面板的顯示裝置，觸摸面板具有多個第一電極、多個第二電極、驅(qū)動電路、檢測電路以及對觸摸位置進行運算的坐標位置運算電路，驅(qū)動電路從多個第一電極中依次選擇兩個第一電極，并向選擇的兩個第一電極中的一個電極提供高于基準電壓的高電位電壓，向兩個第一電極中的另一個電極提供基準電壓，檢測電路從多個第二電極中選擇至少一個第二電極，并檢測電容A與電容B之間的電容差(A-B)，其中，電容A是選擇的第二電極與被提供了高電位電壓的第一電極之間的電容，電容B是選擇的第二電極與被提供了基準電壓的第一電極之間的電容，坐標位置運算電路基于選擇的第一電極和第二電極的位置和電容差(A-B)來計算觸摸位置。
文檔編號G06F3/044GK101339313SQ20081013065
公開日2009年1月7日 申請日期2008年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月3日
發(fā)明者佐藤秀夫, 西谷茂之, 齊藤照明 申請人:株式會社日立顯示器