的另一個(gè)輸入端子連接到比較電壓Vref的供給端子。
[0095]電容器Cp的另一個(gè)端子通過開關(guān)SW1連接到電壓Vcc的電源線。另外,電容器Cp的另一個(gè)端子通過電阻Rc連接到電容器Cc的一個(gè)端子。電容器Cc的另一個(gè)端子連接到基準(zhǔn)電位(例如接地電位)。
[0096]開關(guān)SW2連接在電容器Cp的另一個(gè)端子與基準(zhǔn)電位之間,開關(guān)SW3連接在電容器Cp的一個(gè)端子與基準(zhǔn)電位之間。開關(guān)SW1、SW2、SW3以及比較器C0MP設(shè)置在觸摸1C芯片IC2內(nèi)的控制電路內(nèi)。
[0097]接著,對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說明。開關(guān)SW1可在一定周期接通,并對(duì)電容器Cc執(zhí)行充電。當(dāng)電容器Cc被充電時(shí),斷開開關(guān)SW2、SW3。當(dāng)電容器Cc被充電之后,斷開所有開關(guān)SW1、SW2、SW3,并保持電容器Cc的電荷。
[0098]接著,以一定時(shí)間接通開關(guān)SW2、SW3 (此外開關(guān)SW1保持切斷)。這樣,電容器Cp、Cx的電荷幾乎被放電的同時(shí),電容器Cc的部分電荷通過電阻Rc被放電。
[0099]接著,開關(guān)SW1、SW2、SW3全部斷開。這樣,電容器Cc的電荷移動(dòng)到電容器Cp、Cx,此時(shí)的等效電路可以如圖13B那樣表示。之后,在比較器C0MP中,對(duì)電容器Cx的電壓Vx與比較電壓Vref或者閾值電壓Vth進(jìn)行比較。
[0100]如圖13B的等價(jià)電路所示,當(dāng)開關(guān)SW1、SW2、SW3全部設(shè)為切斷狀態(tài)時(shí),電容器Cc的電荷移動(dòng)到電容器Cp、Cx,接著在比較器C0MP中對(duì)電容器Cx的電壓Vx的變化與比較電壓Vref進(jìn)行比較。重復(fù)上述的動(dòng)作,直到變?yōu)閂x < Vref為止。
[0101]也就是,電容器Cc被充電之后,開關(guān)SW2、SW3在一定時(shí)間內(nèi)接通(此外,開關(guān)SW1保持?jǐn)嚅_)。這樣,電容器Cp、Cx的電荷幾乎被放電的同時(shí),電容器Cc的部分電荷通過電阻Rc被放電。接著,開關(guān)SW1、SW2、SW3全部斷開。這樣,電容器Cc的電荷移動(dòng)到電容器Cp、
Cxo
[0102]通過下式(1)至(3)表示電壓Vp、Vc、Vx與電容Cp、Cc、Cx的關(guān)系。
[0103]Vc = Vp+Vx…(1)
[0104]Vp:Vx = (1/Cp): (1/Cx)...(2)
[0105]Vx = (Cp/(Cp+Cx)) X Vc …(3)
[0106]如上所述,通過開關(guān)SW1,電容器Cc被充電至電壓Vc之后,保持開關(guān)SW斷開的狀態(tài)下,重復(fù)開關(guān)SW2,SW3的接通和斷開時(shí),電容器Cc的電壓Vc馬上降低,電容器Cx的電壓Vx也降低。持續(xù)執(zhí)行該動(dòng)作,也就是持續(xù)在電容器Cc充電至電壓Vc之后、重復(fù)開關(guān)SW2、SW3的接通和斷開的動(dòng)作,直到電壓Vx小于比較電壓Vref。
[0107]圖14示出了表示電容器Cc的電壓Vc的變化的波形、以及比較器COMP的輸出波形的例子。
[0108]開關(guān)SW1接通后,對(duì)電容器Cc充電至電壓Vcc。之后,開關(guān)SW1、SW2、SW3全部變?yōu)閿嚅_狀態(tài),電容器Cc的電荷移動(dòng)到電容器Cp、Cx。接著,在比較器COMP中對(duì)電容器Cx的電壓Vx的變化與比較電壓Vref進(jìn)行比較。
[0109]電壓Vc的變化特性或者變化程度根據(jù)電容Cp與電容Cx的總計(jì)值而變化。而且,電容Cc的變化也會(huì)對(duì)電容器Cx的電壓Vx產(chǎn)生影響。而且,電容Cx的值根據(jù)用戶手指對(duì)檢測(cè)電極元件Tx的接近程度而不同。
[0110]因此,如圖14所示,當(dāng)手指遠(yuǎn)離檢測(cè)電極元件Tx時(shí),形成伴隨著緩慢變化的特性VCP1,當(dāng)手指接近檢測(cè)電極Tx時(shí),形成伴隨著快速變化的特性VCP2。當(dāng)手指接近檢測(cè)電極元件Rx時(shí),相比于遠(yuǎn)離時(shí),Vc的降低率較大,這是因?yàn)殡娙軨c的值根據(jù)手指的電容而增加的緣故。
[0111]比較器C0MP與開關(guān)SW2、SW3重復(fù)進(jìn)行接通/斷開動(dòng)作同步地,將電壓Vp與比較電壓Vref或閾值電壓Vth進(jìn)行比較。然后,當(dāng)Vp > Vref時(shí),比較器C0MP獲得輸出脈沖。而當(dāng)Vp < Vref時(shí),比較器C0MP停止輸出脈沖。
[0112]通過觸摸1C芯片IC2內(nèi)未圖示的測(cè)量電路或者測(cè)量應(yīng)用程序,對(duì)比較器C0MP的輸出脈沖被監(jiān)視。也就是說,對(duì)電容器Cc 一次充電后,執(zhí)行基于上述開關(guān)SW1、SW2的短期間的重復(fù)放電,并反復(fù)測(cè)量電壓Vp的值。
[0113]此時(shí),可以測(cè)量獲得比較器C0MP的輸出脈沖的期間(MP1或MP2),也可以測(cè)量比較器C0MP的輸出脈沖數(shù)(從Cc充電后到Vp < Vref為止的脈沖數(shù))。
[0114]手指遠(yuǎn)離檢測(cè)電極元件Tx的情況下,輸出脈沖的期間長,手指接近檢測(cè)電極元件Tx的情況下,輸出脈沖的期間短。另外,手指遠(yuǎn)離檢測(cè)電極元件Tx的情況下,比較器C0MP的輸出脈沖多,手指接近檢測(cè)電極元件Tx的情況下,比較器C0MP的輸出脈沖數(shù)少。由此,能夠根據(jù)檢測(cè)脈沖的數(shù)量來判斷手指對(duì)于傳感器平面的接近程度。
[0115]接下來,為了對(duì)觸摸傳感器平面上的手指位置進(jìn)行二維檢測(cè),通過對(duì)檢測(cè)電極元件Tx進(jìn)行二維(矩陣)排列,由此能夠檢測(cè)觸摸傳感器平面上的手指的位置。如上所述,檢測(cè)出用戶手指是否對(duì)檢測(cè)電極元件Tx產(chǎn)生了影響,該檢測(cè)期間為幾十μ s至幾ms數(shù)量級(jí)(order)。
[0116]但是,本實(shí)施方式中使用的自檢方式不需要用于二維檢測(cè)觸摸傳感器平面上的手指位置的目的。
[0117]例如,通過第二驅(qū)動(dòng)電路550 (參照?qǐng)D4),將檢測(cè)電極元件Txa、Txb, Txc……以多行為單位(例如3至5)捆成一組,而且每組的檢測(cè)電極元件被控制為進(jìn)行自檢動(dòng)作?;谠撟詸z動(dòng)作,第二驅(qū)動(dòng)電路550能夠檢測(cè)出觸摸手指位于哪一行群(組)上?;蛘?,第二驅(qū)動(dòng)電路550能夠檢測(cè)出觸摸手指從哪行群(組)移動(dòng)到了哪行群(組)上。
[0118]例如需要進(jìn)行將圖像單純移動(dòng)到第二方向(上方或下方)的操作輸入時(shí),可以活用上述自檢功能?;蛘撸绠?dāng)檢測(cè)觸摸手指移動(dòng)到了第二方向(上方或下方)的哪一個(gè)時(shí),可以活用上述自檢功能。
[0119]圖15示出了自檢方式、互檢方式均可應(yīng)對(duì)的檢測(cè)電極元件的結(jié)構(gòu)例。采用自檢方式的動(dòng)作時(shí),主要利用檢測(cè)電極元件Txl?Txn。多個(gè)檢測(cè)電極元件Txa、Txb、Txc......沿著第一方向配置在第一基板(也可稱作陣列基板)。多個(gè)檢測(cè)電極元件Txl?Txn(透明電極)沿著與第一方向交叉的第二方向配置在第二基板(也可稱作對(duì)置基板)上。多個(gè)檢測(cè)電極元件的各個(gè)Txa、Txb、Txc......、Txl?Txn均可驅(qū)動(dòng),并檢測(cè)出檢測(cè)電極元件Txl?Txn
的電位的變動(dòng)。因此,無需在第二基板(對(duì)置基板)200內(nèi)設(shè)置檢測(cè)電極元件Rx。當(dāng)手指接近圖15的37區(qū)域時(shí)的、驅(qū)動(dòng)檢測(cè)電極元件Txb以及Tx(n-2)時(shí)的變動(dòng)量,與如圖12Α?12D、圖13Α所示的、手指未接近時(shí)的變動(dòng)量不同。此外,可以將多個(gè)檢測(cè)電極元件Txa、Txb、Txc......、Txl?Txn以任意個(gè)數(shù)分組,并進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)。
[0120]圖16是示出自檢方式的檢測(cè)電極元件Tx的結(jié)構(gòu)的其他例子。在第一基板(也可稱作陣列基板)上,多個(gè)檢測(cè)電極元件Txal?Txan、Txbl?Txbn、Txcl?Txcn......沿著共通電極110a、110b、110c......配置。檢測(cè)電極元件Txal?Txan、Txbl?Txbn、Txcl?
Txcn……各自單獨(dú)執(zhí)行驅(qū)動(dòng)以及檢測(cè)。因此,能夠高精度地檢測(cè)手指的接近區(qū)域。另外,無需在第二基板(對(duì)置基板)200內(nèi)設(shè)置檢測(cè)電極元件Rx。當(dāng)手指接近圖16的38區(qū)域時(shí)、驅(qū)動(dòng)檢測(cè)電極元件Txbl時(shí)的電位變動(dòng)量,與如圖12A?12D、圖13A所示、手指未接近時(shí)的電位變動(dòng)量不同。此外,可以將多個(gè)檢測(cè)電極元件Txal?Txan、Txbl?Txbn、Txcl?Txcn……以任意個(gè)數(shù)分組,并進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)。
[0121]從某種觀點(diǎn)來看,也可以對(duì)上述實(shí)施方式做出如下描述。
[0122]第一基板具備朝第一方向延伸的柵極布線、朝與所述第一方向相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。而且,共通電極與所述像素電極對(duì)置,并朝所述第一方向延伸。而且,是對(duì)外部導(dǎo)體的接近狀態(tài)進(jìn)行感測(cè)時(shí)所需的檢測(cè)電極元件與上述共通電極平行地延伸,且通過金屬材料形成。
[0123]另外,第二基板隔著液晶層與上述第一基板對(duì)置,該第二基板具備遮光層(也可稱作遮光膜),該遮光層與上述柵極布線和上述檢