帶有傳感器的顯示裝置以及顯示裝置的控制方法
【專利說明】帶有傳感器的顯示裝置以及顯示裝置的控制方法
[0001]本申請以日本專利申請N0.2014-196696(申請日:2014年9月26日)為基礎(chǔ)，享有該申請的優(yōu)先權(quán)，并通過引用包括該申請的全部內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本實施方式涉及帶有傳感器的顯示裝置以及顯示裝置的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0003]最近，便攜裝置(智能手機(jī)、平板電腦、個人數(shù)字助理等)正在普及。而且，便攜裝置裝備有檢測靜電電容變化的輸入傳感器。例如當(dāng)用戶的手指接近了便攜裝置的液晶顯示面板的表面時，輸入傳感器可以檢測出上述手指的位置信息作為操作輸入。
[0004]作為輸入傳感器，有組裝在液晶顯示面板內(nèi)部的in-cell式傳感器、以及配置于液晶顯示面板的面上的on-cell式傳感器。
[0005]在上述in-cell式傳感器中，使用液晶驅(qū)動用的共通電極(由具有透明性的氧化銦錫:ΙΤ0形成)作為構(gòu)成輸入傳感器的檢測電極元件。由于使用液晶驅(qū)動用的共通電極作為輸入傳感器的檢測電極元件，能夠抑制液晶顯示面板的厚度增加，且減少用于構(gòu)成輸入傳感器的制造工序。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明第一方面的帶有傳感器的顯示裝置包括:第一基板，包括向第一方向延伸的柵極布線、向與所述第一方向交叉的第二方向延伸的源極布線、與所述柵極布線和所述源極布線電連接的開關(guān)元件、以及與所述開關(guān)元件電連接的像素電極；共通電極，與所述像素電極對置，向所述第一方向延伸；以及檢測電極元件，與所述共通電極平行延伸，通過金屬材料形成，被驅(qū)動以感測外部導(dǎo)體的接近狀態(tài)。
[0007]本發(fā)明另一方面的顯示裝置的控制方法中，所述顯示裝置包括第一基板、共通電極、檢測電極元件和第二基板，所述第一基板包括向第一方向延伸的柵極布線、向與所述第一方向交叉的第二方向延伸的源極布線、與所述柵極布線和所述源極布線電連接的開關(guān)元件、以及與所述開關(guān)元件電連接的像素電極，所述共通電極與所述像素電極對置且向所述第一方向延伸，所述檢測電極元件與所述共通電極平行地延伸且通過金屬材料形成、感測外部導(dǎo)體的接近狀態(tài)時所需，所述第二基板隔著液晶層與所述第一基板對置，且包括與所述柵極布線以及所述檢測電極元件對置且向所述第一方向延伸的遮光膜，所述顯示裝置的控制方法的特征在于，多個所述共通電極以η個組(束)或群的每一組或群為單位通過第一驅(qū)動電路被驅(qū)動，多個所述檢測電極元件與多個所述共通電極成組，以η個組或群的每個組或群為單位通過第二驅(qū)動電路被驅(qū)動，η為正整數(shù)，當(dāng)從所述第二驅(qū)動電路對所述檢測電極元件的一個組供給驅(qū)動脈沖時，所述第一驅(qū)動電路將被驅(qū)動的所述檢測電極元件的一個組對應(yīng)的所述共通電極組設(shè)為浮動，且以恒定的直流電壓固定其他所述共通電極。
【附圖說明】
[0008]圖1是概略示出一實施方式涉及的顯示裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0009]圖2是示出一實施方式涉及的顯示裝置的像素電極、共通電極與輸入傳感器的第一檢測電極元件的配置關(guān)系的俯視圖。
[0010]圖3是取出圖2的一個像素區(qū)域的部分剖面、即圖2的線X-X剖面而示出的剖視圖。
[0011]圖4是用于說明共通電極、第一檢測電極元件與像素電極的配置關(guān)系的示意圖。
[0012]圖5是用于說明共通電極與第一檢測電極元件Tx(a-1)的驅(qū)動例的示意圖。
[0013]圖6是其他實施方式的、取出一個像素區(qū)域的部分剖面而示出的剖視圖。
[0014]圖7是表示圖8的剖面位置X-X的圖，用于說明圖8示出的實施方式中的共通電極與第一檢測電極元件Txl、Tx2的配置關(guān)系。
[0015]圖8是其他實施方式的、取出圖2的一個像素區(qū)域的部分剖面而示出的剖視圖。
[0016]圖9Α是用于說明在上述實施方式中第一檢測電極元件被驅(qū)動的期間的一例的示意圖。
[0017]圖9Β是用于說明在上述實施方式中第一檢測電極元件被驅(qū)動的期間的其他例子的示意圖。
[0018]圖10是用于說明在上述實施方式中第一檢測電極元件與共通電極的動作狀態(tài)的圖。
[0019]圖11是用于說明基于互檢(s 1—于々少)方式的輸入傳感器的第一以及第二檢測電極元件的排列例與動作的示意圖。
[0020]圖12Α是用于說明可適用于上述顯示裝置的自檢方式的圖，示出了當(dāng)檢測電極與手指之間沒有產(chǎn)生靜電電容耦合時、檢測電極被充電的狀態(tài)。
[0021]圖12Β是繼圖12Α用于對上述自檢方式進(jìn)行說明的圖，示出了從檢測電極放電的狀態(tài)。
[0022]圖12C是用于說明可適用于上述顯示裝置的自檢方式的圖，示出了當(dāng)檢測電極與手指之間產(chǎn)生了靜電電容耦合時、檢測電極被充電的狀態(tài)。
[0023]圖12D是繼圖12C對上述自檢方式進(jìn)行說明的圖，示出了從檢測電極放電的狀態(tài)。
[0024]圖13Α是示出了實現(xiàn)上述自檢方式的基本結(jié)構(gòu)的例子的電路圖。
[0025]圖13Β是示出了圖13Α所示的電容的等效電路圖，是電容器Cc的電荷移動到了電容器Cp以及Cx的狀態(tài)的示意圖。
[0026]圖14用條形圖示出了圖13A以及圖13B所示的電容器Cx的電壓Vx的值的變化，且用曲線圖示出了電容器Cc的電壓Vc的值的變化。
[0027]圖15是示出自檢方式的檢測電極元件Tx的結(jié)構(gòu)的一例。
[0028]圖16是示出自檢方式的檢測電極元件Tx的結(jié)構(gòu)的一例。
【具體實施方式】
[0029]參照附圖，對各種實施方式進(jìn)行說明。
[0030]最近，作為便攜裝置的平板電腦等的尺寸不斷增大，且顯示元件的高清晰化不斷發(fā)展。
[0031]裝置大型化的情況下，相比于以往，共通電極的長度變長，并且共通電極的寬度也變大。因此，例如共通電極與信號線之間的寄生電容變大。共通電極的電阻增大，并且配置于顯示區(qū)域四周的邊緣的金屬布線的電阻也增大。
[0032]其結(jié)果是，輸入傳感器的驅(qū)動頻率有時會降低。而且，由于布線的電阻增大，導(dǎo)致裝置的耗電增大。
[0033]由此，本實施方式的目的在于提供一種帶有傳感器的顯示裝置以及顯示裝置的控制方法，其可抑制寄生電容的增大，且可抑制布線電阻的增加，其結(jié)果是，能夠降低輸入傳感器的驅(qū)動電極的功耗且改善驅(qū)動頻率。
[0034]一實施方式所涉及的帶有輸入傳感器的顯示裝置包括:第一基板，包括向第一方向延伸的柵極布線、向與所述第一方向交叉的第二方向延伸的源極布線、與所述柵極布線和所述源極布線電連接的開關(guān)元件、以及與所述開關(guān)元件電連接的像素電極；共通電極，與所述像素電極對置，向所述第一方向延伸；以及檢測電極元件，與所述共通電極平行延伸，通過金屬材料形成，對外部導(dǎo)體的接近狀態(tài)(或者操作輸入信息)進(jìn)行感測時所必需。
[0035](2)還包括與所述第一基板對置的第二基板，所述第二基板包括遮光層(也可稱作遮光膜)，該遮光層與所述柵極布線以及所述檢測電極元件對置且向所述第一方向延伸。
[0036]下面，參照附圖，進(jìn)一步具體地對一實施方式所涉及的帶有傳感器的顯示裝置及其驅(qū)動方法進(jìn)行詳細(xì)說明。在本實施方式中，顯示裝置是液晶顯示裝置。
[0037]圖1是示出一實施方式所涉及的帶有傳感器的顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。在圖1中，液晶顯示裝置DSP例如具備有源矩陣型顯示面板PNL、用于驅(qū)動顯示面板PNL的驅(qū)動1C芯片IC1 (也可稱作第一 1C芯片或驅(qū)動電路)、電容變化檢測型的輸入傳感器(后述)、用于驅(qū)動輸入傳感器的觸摸1C芯片2 (也可稱作第二 1C芯片或傳感器電路)、用于對顯示面板PNL進(jìn)行照明的背光單元BL、主機(jī)設(shè)備(也可稱作系統(tǒng)控制模塊)H0S、以及柔性布線基板FPC1、FPC2、FPC3等。如后所述，顯示面板PNL具備第一基板100、第二基板200，且在兩基板之間具有液晶層300。
[0038]圖2與圖3示出了一實施方式所涉及的帶有傳感器的顯示裝置的顯示面板PNL的部分俯視圖、以及部分剖視圖的例子。
[0039]圖2代表性地示出了二維排列的四個像素區(qū)域PXA1、PXA2、PXA3、PXA4。
[0040]圖2示出了像素電極108、共通電極110 (110-1、110-2、…)、與后述的形成輸入傳感器的第一檢測電極元件Tx之間的配置關(guān)系。檢測電極元件Tx是進(jìn)行所謂觸摸輸入(來自外部導(dǎo)體的接近狀態(tài)、或者操作輸入)