帶有靜電電容型傳感器的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及帶有靜電電容型傳感器的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般，能夠應(yīng)用于PDA(個(gè)人數(shù)字助理)以及平板PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))的顯示裝置例如具有靜電電容型傳感器，檢測(cè)使用輸入部件從顯示畫面直接輸入的數(shù)據(jù)。能夠利用筆或人體等導(dǎo)體作為輸入部件。能夠列舉例如在顯示面板的內(nèi)部設(shè)置了形成上述傳感器的電極的In-cell型的顯示裝置、或在顯示面板的顯示面上設(shè)置了形成上述傳感器的電極的On-cell型的顯示裝置，作為上述顯示裝置。
[0003]形成上述傳感器的電極位于顯示圖像的顯示區(qū)域內(nèi)，檢測(cè)靜電電容的變化。因此，顯示裝置通過取出由于輸入部件接近上述電極而在上述電極上產(chǎn)生的靜電電容的變化(靜電電容耦合的強(qiáng)弱)，從而能夠檢測(cè)輸入部件的輸入部位的位置信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一個(gè)實(shí)施方式所涉及的帶有靜電電容型傳感器的顯示裝置具備:
[0005]顯不面板，具有用于顯不圖像的顯不面；以及
[0006]靜電電容型傳感器，被設(shè)置在所述顯示面板上，
[0007]所述靜電電容型傳感器具有:
[0008]矩陣狀的多個(gè)檢測(cè)電極，相互電性獨(dú)立地被設(shè)置在所述顯示面的上方，用于檢測(cè)靜電電容的變化；以及
[0009]多個(gè)引線，由金屬形成，被設(shè)置在所述顯示面的上方，并與所述多個(gè)檢測(cè)電極一對(duì)一地連接。
[0010]此外，一個(gè)實(shí)施方式所涉及的帶有靜電電容型傳感器的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法中，
[0011]該帶有靜電電容型傳感器的顯示裝置具備:顯示面板，包括第一基板、具有用于顯示圖像的顯示面且與所述第一基板隔著間隙而對(duì)置配置的第二基板、多個(gè)像素、被設(shè)置在所述第一基板或第二基板上且由所述多個(gè)像素共用的公共電極；以及靜電電容型傳感器，被設(shè)置在所述顯示面板上，各個(gè)所述像素具有:像素開關(guān)元件，被形成在所述第一基板上且與柵極線以及源極線連接；以及像素電極，被形成在所述第一基板上且與所述像素開關(guān)元件連接，所述靜電電容型傳感器具有:矩陣狀的多個(gè)檢測(cè)電極，相互電性獨(dú)立地被設(shè)置在所述顯示面的上方且檢測(cè)靜電電容的變化；以及多個(gè)引線，由金屬形成，被設(shè)置在所述顯示面的上方且與所述多個(gè)檢測(cè)電極一對(duì)一地連接，其中，
[0012]在顯示動(dòng)作期間，對(duì)所述柵極線提供控制信號(hào)，對(duì)所述源極線提供視頻信號(hào)，且驅(qū)動(dòng)所述顯示面板，在與所述顯示動(dòng)作期間偏離的輸入位置信息檢測(cè)期間，停止對(duì)所述顯示面板輸入所述控制信號(hào)以及視頻信號(hào)，且驅(qū)動(dòng)所述靜電電容型傳感器，
[0013]在所述輸入位置信息檢測(cè)期間，將與寫入至所述靜電電容型傳感器的寫入信號(hào)具有相同的波形的電位調(diào)整信號(hào)與所述寫入信號(hào)同步地寫入至所述公共電極。
【附圖說明】
[0014]圖1是概略性地示出第一實(shí)施方式所涉及的帶有靜電電容型傳感器的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0015]圖2是表示圖1所示的第一基板的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0016]圖3是表不圖2所不的像素的等價(jià)電路圖。
[0017]圖4是概略性地示出上述液晶顯示裝置的一部分的構(gòu)造的剖面圖。
[0018]圖5是概略性地示出被設(shè)置在上述第一基板上的公共電極分割為多個(gè)而形成的狀態(tài)的俯視圖。
[0019]圖6是表示上述第一基板的顯示區(qū)域的外側(cè)的一部分的放大俯視圖，是表示多路器的電路圖。
[0020]圖7是概略性地示出上述靜電電容型傳感器的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0021]圖8A是用于說明能夠應(yīng)用于上述第一實(shí)施方式所涉及的液晶顯示裝置的自檢測(cè)方式的圖，是表示在檢測(cè)電極和手指之間沒有產(chǎn)生靜電電容耦合的情況下檢測(cè)電極被充電的狀態(tài)的圖。
[0022]圖SB是接著圖8A的用于說明上述自檢測(cè)方式的圖，是表示從檢測(cè)電極放電的狀態(tài)的圖。
[0023]圖9A是用于說明能夠應(yīng)用于上述第一實(shí)施方式所涉及的液晶顯示裝置的自檢測(cè)方式的圖，是表示在檢測(cè)電極和手指之間產(chǎn)生了靜電電容耦合的情況下檢測(cè)電極被充電的狀態(tài)的圖。
[0024]圖9B是接著圖9A的用于說明上述自檢測(cè)方式的圖，是表示從檢測(cè)電極放電的狀態(tài)的圖。
[0025]圖1OA是表示實(shí)現(xiàn)上述自檢測(cè)方式的基本結(jié)構(gòu)的例子的電路圖。
[0026]圖1OB是表示圖1OA所示的電容的等價(jià)電路圖，是表示電容Ce的電荷移動(dòng)到電容Cp以及Cx的狀態(tài)的圖。
[0027]圖11是將圖1OA以及1B所示的電容Cx的電壓Vx的值的變化以柱狀圖表示，將電容Ce的電壓Vc的值的變化以曲線圖表示的圖。
[0028]圖12是表示上述液晶顯示裝置的多個(gè)分割電極以及多個(gè)檢測(cè)電極的立體圖，是用于說明互檢測(cè)方式的例子的圖。
[0029]圖13是表示上述液晶顯示裝置的變形例的公共電極以及多個(gè)檢測(cè)電極的立體圖，是用于說明互檢測(cè)方式的其他例的圖。
[0030]圖14是概略性地示出第二實(shí)施方式所涉及的液晶顯示裝置的靜電電容型傳感器的俯視圖，是表示檢測(cè)電極、引線、以及虛擬線(夂S—線)的布局的圖。
[0031]圖15是概略性地示出在將圖14所示的靜電電容型傳感器以XV-XV線切斷時(shí)的構(gòu)造的剖面圖。
[0032]圖16是概略性地示出上述第二實(shí)施方式所涉及的靜電電容型傳感器的變形例I的一部分的構(gòu)造的剖面圖。
[0033]圖17A是概略性地示出上述第二實(shí)施方式所涉及的靜電電容型傳感器的變形例2的俯視圖，是表示檢測(cè)電極、引線、以及虛擬線的布局的圖。
[0034]圖17B是概略性地示出上述第二實(shí)施方式所涉及的靜電電容型傳感器的變形例3的俯視圖，是表示檢測(cè)電極、引線、以及虛擬線的布局的圖。
[0035]圖18是概略性地示出上述第二實(shí)施方式所涉及的靜電電容型傳感器的變形例4的一部分的俯視圖，是表示檢測(cè)電極、引線、虛擬電極、以及虛擬線的布局的圖。
[0036]圖19是概略性地示出第三實(shí)施方式所涉及的靜電電容型傳感器的俯視圖，是表示檢測(cè)電極、引線、以及虛擬線的布局的圖。
[0037]圖20是概略性地示出圖19所示的靜電電容型傳感器的一部分的剖面圖。
[0038]圖21是用于說明第四實(shí)施方式所涉及的帶有靜電電容型傳感器的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的時(shí)序圖，是表示視頻信號(hào)、寫入信號(hào)、以及讀取信號(hào)的圖。
[0039]圖22是用于說明上述第四實(shí)施方式所涉及的驅(qū)動(dòng)方法的變形例的時(shí)序圖，是表示視頻信號(hào)、公共電壓(電圧)、電位調(diào)整信號(hào)、寫入信號(hào)、以及讀取信號(hào)的圖。
[0040]圖23是用于說明第五實(shí)施方式所涉及的帶有靜電電容型傳感器的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的圖，是表示多個(gè)分割電極和多個(gè)檢測(cè)電極的俯視圖。
[0041]圖24是用于說明上述第五實(shí)施方式所涉及的驅(qū)動(dòng)方法的時(shí)序圖，是表示視頻信號(hào)、公共電壓、電位調(diào)整信號(hào)、寫入信號(hào)、以及讀取信號(hào)的圖。
[0042]圖25是用于說明上述第五實(shí)施方式所涉及的驅(qū)動(dòng)方法的變形例的時(shí)序圖，是表示視頻信號(hào)、公共電壓、電位調(diào)整信號(hào)、寫入信號(hào)、以及讀取信號(hào)的圖。
[0043]圖26是用于說明第六實(shí)施方式所涉及的帶有靜電電容型傳感器的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的圖，是表示連接到柵極線的控制開關(guān)元件、連接到源極線的控制開關(guān)元件全部被斷開的狀態(tài)的圖。
[0044]圖27是用于說明第七實(shí)施方式所涉及的帶有靜電電容型傳感器的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的圖，是表示連接到源極線的控制開關(guān)元件全部被接通的狀態(tài)的圖。
[0045]圖28是用于說明上述第七實(shí)施方式所涉及的驅(qū)動(dòng)方法的時(shí)序圖，是表示視頻信號(hào)、公共電壓、電位調(diào)整信號(hào)、寫入信號(hào)、以及讀取信號(hào)的圖。
[0046]圖29是表示第八實(shí)施方式所涉及的帶有靜電電容型傳感器的液晶顯示裝置的一部分的電路圖，是表示靜電電容型傳感器、多路器、以及多個(gè)檢測(cè)器的圖。
[0047]圖30是概略性地示出第九實(shí)施方式所涉及的液晶顯示裝置的靜電電容型傳感器的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0048]圖31是概略性地示出將圖30所示的靜電電容型傳感器以XXXI — XXXI線切斷時(shí)的構(gòu)造的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的各實(shí)施方式。另外，公開只不過是一例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，對(duì)于能夠容易想到在維持發(fā)明的主旨前提下適當(dāng)變更的實(shí)施方式當(dāng)然也包含于本發(fā)明的范圍。此外，為了使說明更明確，存在附圖與實(shí)際的方式相比示意性地表示各部分的寬度、厚度、形狀等的情況，但這只是一例，不限定本發(fā)明的解釋。此外，在本說明書和各圖中，對(duì)于與關(guān)于已出現(xiàn)的圖而在前敘述的要素相同的要素，有時(shí)賦予相同的符號(hào)并適當(dāng)省略詳細(xì)的說明。
[0050]首先，說明本發(fā)明的實(shí)施方式的基本構(gòu)想。
[0051]帶有靜電電容型傳感器的顯示裝置構(gòu)成為使用輸入部件來檢測(cè)從顯示面?zhèn)容斎氲臄?shù)據(jù)。能夠利用筆或人體等導(dǎo)體作為輸入部件。顯示裝置能夠進(jìn)行單觸摸檢測(cè)。例如，顯示裝置能夠檢測(cè)一根手指觸摸到顯示面上的情況。并且，顯示裝置能夠檢測(cè)手指觸摸的部位的位置信息。
[0052]然而，近年，對(duì)于顯示裝置的需求多樣化，正在尋求能夠進(jìn)行多觸摸檢測(cè)或接近檢測(cè)(懸停(水八'J y夕')檢測(cè))的顯示裝置。進(jìn)行多觸摸檢測(cè)的顯示裝置例如能夠檢測(cè)多根手指觸摸到顯示面上的情況。進(jìn)行接近檢測(cè)的顯示裝置例如能夠檢測(cè)在與顯示面對(duì)置的區(qū)域內(nèi)手保持接近顯示面的狀態(tài)的情況。另外，在接近檢測(cè)中，能夠檢測(cè)手的舉動(dòng)而不需要將手觸摸到顯示面上。
[0053]如上述那樣，為了能夠進(jìn)行多觸摸檢測(cè)或接近檢測(cè)，顯示裝置需要具有高靈敏度的靜電電容型傳感器。因此，正在開發(fā)用于提高靜電電容型傳感器的靈敏度的技術(shù)。作為上述技術(shù)，例如開發(fā)了將靜電電容型傳感器的檢測(cè)電極配置為矩陣狀，獨(dú)立地檢測(cè)在各個(gè)檢測(cè)電極中產(chǎn)生的靜電電容的變化的技術(shù)。多個(gè)檢測(cè)電極和與多個(gè)檢測(cè)電極一對(duì)一地連接的引線能夠利用ITO(銦錫化合物)而形成。
[0054]但是，在如上述那樣形成了顯示裝置的情況下，產(chǎn)生難以得到輸入位置信息的檢測(cè)精度優(yōu)良的顯示裝置的課題。這是因?yàn)樾枰獙⑴c檢測(cè)電極一對(duì)一地連接的引線與其他多個(gè)檢測(cè)電極隔開絕緣距離而布線。進(jìn)而，這是因?yàn)槿羧缟鲜瞿菢訉?duì)引線進(jìn)行布線，則在檢測(cè)電極的尺寸上產(chǎn)生偏差，在顯示面內(nèi)的輸入位置信息的檢測(cè)精度上產(chǎn)生偏差。進(jìn)而，此外，這是因?yàn)樵谌缟鲜瞿菢永肐TO對(duì)引線進(jìn)行布線時(shí)，需要使引線具有特定值以上的寬度，在引線和輸入部件之間不期望地形成寄生電容。
[0055]進(jìn)而，沒有觸摸到顯示裝置的顯示面但與其接近的手指的檢測(cè)信號(hào)非常弱。S卩，在與顯示面接近的手指和檢測(cè)電極之間形成的靜電電容非常小。另一方面，從顯示面板對(duì)靜電電容型傳感器施加噪聲，或在靜電電容型傳感器和顯示面板的各種電極之間產(chǎn)生寄生電容。由此，靜電電容型傳感器的檢測(cè)靈敏度顯著降低。因此，為了提高靜電電容型傳感器的檢測(cè)靈敏度，希望在靜電電容型傳感器和顯示面板之間賦予保護(hù)電極。但是，在顯示裝置中設(shè)置了上述保護(hù)電極的情況下，顯示裝置的薄型化、制造成本降低等變得非常困難。
[0056]從上述可知，在僅利用ITO來形成檢測(cè)電極和引線時(shí)，難以得到輸入位置信息的檢測(cè)精度優(yōu)良的顯示裝置。
[0057]因此，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，通過解釋清楚該課題的原因且解決該課題，從而能夠得到輸入位置信息的檢測(cè)精度優(yōu)良的帶有靜電電容型傳感器的顯示裝置、以及帶有靜電電容型傳感器的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。接著，說明用于解決上述課題的部件以及方法。
[0058](第一實(shí)施方式)
[0059]以下，參照附圖詳細(xì)說明第一實(shí)施方式所涉及的帶有靜電電容型傳感器的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。在本實(shí)施方式中，顯示裝置是液晶顯示裝置。圖1是概略性地示出第一實(shí)施方式所涉及的帶有靜電電容型傳感器的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0060]如圖1所示，液晶顯示裝置DSP具備有源矩陣型的液晶顯示面板PNL、驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板PNL的驅(qū)動(dòng)IC芯片ICl、靜電電容型的傳感器SE、驅(qū)動(dòng)傳感器SE的驅(qū)動(dòng)IC芯片IC2、對(duì)液晶顯示面板PNL進(jìn)行照明的背光單元BL、控制模塊CM、柔性布線基板FPC1、FPC2、FPC3等。
[0061]在圖示的例子中，由于在液晶顯示面板PNL的顯示面上設(shè)置了形成傳感器SE的檢測(cè)電極Rx，因此液晶顯示裝置DSP是On-cell型的液晶顯示裝置。另外，在后述的其他實(shí)施方式中也將進(jìn)行說明，能夠?qū)⑿纬蓚鞲衅鱏E的電極設(shè)置在液晶顯示面板PNL的內(nèi)部，此時(shí)的液晶顯示裝置DSP是In-cell型的液晶顯示裝置。
[0062]此外，驅(qū)動(dòng)IC芯片ICl被搭載在液晶顯示面板PNL上。柔性布線基板FPCl連接液晶顯示面板PNL和控制模塊CM。柔性布線基板FPC2將傳感器SE和控制模塊CM連接。驅(qū)動(dòng)IC芯片IC2被搭載在柔性布線基板FPC2上。柔性布線基板FPC3連接背光單元BL和控制模塊CM。在此，能夠?qū)⒖刂颇KCM改稱為應(yīng)用處理器。
[0063]液晶顯示面板PNL具備第一基板SUB1、與第一基板SUBl對(duì)置配置的第二基板SUB2、以及在第一基板SUBl和第二基板SUB2之間夾持的液晶層(后述的液晶層LQ)。另夕卜，在本實(shí)施方式中，能夠分別將第一基板SUBl改稱為陣列基板，將第二基板SUB2改稱為對(duì)置基板。
[0064]液晶顯示面板PNL具備用于顯示圖像的顯示區(qū)域(激活區(qū)域)DA。在該例中，多個(gè)檢測(cè)電極Rx在顯示區(qū)域DA內(nèi)在相互交叉的第一方向X以及第二方向Y上排列。在本實(shí)施方式中，第一方向X以及第二方向Y相互正交，第一方向X為行方向，第二方向Y為列方向，因此多個(gè)檢測(cè)電極Rx被設(shè)置為矩陣狀。
[0065]背光單元BL被配置在第一基板SUBl的背面?zhèn)取Ｄ軌驊?yīng)用各種方式作為這樣的背光單元BL，此外，能夠應(yīng)用利用了發(fā)光二極管(LED)的光源或利用了冷陰極管(CCFL)的光源等的任一個(gè)作為光源，關(guān)于詳細(xì)的構(gòu)造省略說明。
[0066]圖2是概略性地示出圖1所示的第一基板SUBl的結(jié)構(gòu)以及等價(jià)電路的圖。如圖2所示，在顯示區(qū)域DA的外側(cè)的非顯示區(qū)域NDA中，在第一基板SUBl上搭載了驅(qū)動(dòng)IC芯片IClo驅(qū)動(dòng)IC芯片ICl具備源極線驅(qū)動(dòng)電路SD等。
[0067]此外，在第一基板SUBl的非顯示區(qū)域NDA上，形成了多路器MU1、柵極線驅(qū)動(dòng)電路⑶、公共電極驅(qū)動(dòng)電路⑶、以及外部引線接合(Outer Lead Bonding)的焊盤、八v F )組(以下，稱為OLB焊盤組)pGl。驅(qū)動(dòng)IC芯片ICl與多路器MU1、柵極線驅(qū)動(dòng)電路⑶、公共電極驅(qū)動(dòng)電路⑶、以