專利名稱：液晶裝置、電子儀器和位置確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在液晶裝置中顯示圖像的顯示面中確定手指或筆等物體 (以下稱作"指示體")所接觸的位置的技術(shù)。
背景技術(shù)：
從以往就提出搭載靜電電容方式的觸摸屏的液晶裝置。如專利文獻(xiàn)1 專利文獻(xiàn)4所示，在液晶裝置的觀察一側(cè)形成檢測(cè)用電極。 [專利文獻(xiàn)l]特開(kāi)平5-19233號(hào)公報(bào) [專利文獻(xiàn)2]特開(kāi)平8-"493號(hào)公報(bào) [專利文獻(xiàn)3]特開(kāi)2000-81610號(hào)公報(bào) [專利文獻(xiàn)4]特表2003-511799號(hào)公報(bào)然而，在檢測(cè)用電極和液晶裝置的電極或布線之間附帶寄生電容。因 此，如果在液晶裝置中，圖像的顯示中使用的各種信號(hào)變動(dòng)，就具有在檢 測(cè)用電極感應(yīng)噪聲的問(wèn)題。鑒于以上的事情，本發(fā)明的目的之一在于，抑 制檢測(cè)用電極的噪聲引起的檢測(cè)精度的下降。發(fā)明內(nèi)容為了解決以上的課題，本發(fā)明的液晶裝置，包括液晶面板，其中在 彼此相面對(duì)的第一基板和第二基板的間隙中密封液晶，并且與所述液晶相面對(duì)的對(duì)置電極的電壓周期地變化；多個(gè)檢測(cè)用電極，其夾著所述第一基板，設(shè)置在與所述液晶相反一側(cè)，并且根據(jù)所述對(duì)置電極的電壓的變化，感應(yīng)出初始電壓；切換電路，其把感應(yīng)出所述初始電壓后的所述多個(gè)檢測(cè) 用電極的每個(gè)，依次與檢測(cè)部連接；位置確定機(jī)構(gòu)，其基于所述檢測(cè)部中 產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)，而生成表示指示體的位置的位置信號(hào)。本發(fā)明的液晶裝 置在個(gè)人電腦或移動(dòng)電話等各種電子儀器中采用。在以上的結(jié)構(gòu)中，因?qū)χ秒姌O電壓的變動(dòng)而在檢測(cè)用電極中感應(yīng)的初始電壓，在指示體的位置確定中被利用，所以對(duì)置電極的電壓的變動(dòng)不成 為使檢測(cè)精度下降的原因。因此，能以高精度確定指示體的位置。在本發(fā)明的合適的方式中，位置確定機(jī)構(gòu)，根據(jù)因把所述檢測(cè)用電極 與所述檢測(cè)部連接而使得所述檢測(cè)信號(hào)的電壓超過(guò)規(guī)定的范圍的期間的 時(shí)間長(zhǎng)短，生成所述位置信號(hào)。根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，用對(duì)檢測(cè)信號(hào)的電壓超 過(guò)給定的范圍的期間(檢測(cè)信號(hào)的電壓超過(guò)給定范圍的上限值的期間或者 低于下限值的期間)進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)間長(zhǎng)度的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生所希望的效 果。本發(fā)明的適合的方式的液晶裝置具有放電機(jī)構(gòu)，所述放電機(jī)構(gòu)，在通 過(guò)將所述檢測(cè)用電極與所述檢測(cè)部連接而使得所述檢測(cè)信號(hào)的電壓超過(guò) 規(guī)定的范圍后在所述規(guī)定的范圍內(nèi)變化的情況下，對(duì)該檢測(cè)用電極的電荷 進(jìn)行放電。在本方式中，檢測(cè)信號(hào)的電壓在給定的范圍內(nèi)變化時(shí)，檢測(cè)用 電極的電荷放電，所以跨多次確定指示體的位置時(shí)，能排除上次的確定時(shí) 的檢測(cè)用電極的電荷的影響，高精度的位置的確定成為可能。在本發(fā)明的適合的方式中，所述對(duì)置電極，跨所述第一基板中與所述 液晶相面對(duì)的表面的全部區(qū)域而連續(xù)。在適合的方式中，所述多個(gè)檢測(cè)用 電極，在所述第一基板中與所述液晶相反一側(cè)的面上形成，并且隔著所述 第一基板與所述對(duì)置電極相面對(duì)。根據(jù)以上的方式，能在各檢測(cè)用電極可 靠地感應(yīng)與對(duì)置電極的電壓變化對(duì)應(yīng)的初始電壓。本發(fā)明也作為一種位置確定方法，在液晶裝置中確定指示體的位置， 所述液晶裝置具有在彼此相面對(duì)的第一基板和第二基板的間隙中密封液 晶并且與所述液晶相面對(duì)的對(duì)置電極的電壓周期地變化的液晶面板，以及 隔著所述第一基板設(shè)置在與所述液晶相反一側(cè)并且對(duì)應(yīng)于所述對(duì)置電極 的電壓的變化而感應(yīng)出初始電壓的多個(gè)檢測(cè)用電極。本發(fā)明的位置確定方 法，把感應(yīng)出所述初始電壓后的多個(gè)檢測(cè)用電極的每個(gè)，依次與檢測(cè)部連 接，基于在所述檢測(cè)部中產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)，生成表示指示體的位置的位置 信號(hào)。根據(jù)以上的方法，能產(chǎn)生與本發(fā)明的液晶裝置同樣的作用和效果。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的液晶裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖2是用于說(shuō)明液晶裝置的動(dòng)作的時(shí)序圖。圖3是表示用于檢測(cè)指示體的X方向的位置的檢測(cè)用電極的方式的俯 視圖。圖4是表示用于檢測(cè)指示體的Y方向的位置的檢測(cè)用電極的方式的俯 視圖。圖5是表示用于確定指示體的位置的要素的電結(jié)構(gòu)的框圖。圖6是表示檢測(cè)用電極的電荷放電的樣子的電路圖。圖7是表示位置檢測(cè)電路的具體的結(jié)構(gòu)的框圖。圖8是用于說(shuō)明第2實(shí)施方式的液晶裝置的動(dòng)作的時(shí)序圖。圖9是表示本發(fā)明的電子儀器的方式(個(gè)人電腦)的立體圖。圖IO是表示本發(fā)明的電子儀器的方式(移動(dòng)電話)的立體圖。圖11是表示本發(fā)明的電子儀器的方式(便攜式信息終端)的立體圖。圖中100—液晶裝置；PL—液晶面板；IO—第一基板；12—對(duì)置電 極；20—第二基板；22—像素電極；30—液晶；40X、 40Y—檢測(cè)用電極；60—檢測(cè)電路；72X、 72Y—切換電路；74X、 74Y—電阻；76X、 76Y—開(kāi) 關(guān)；78X、 78Y—位置確定電路；782—比較部；784—測(cè)定部；786—輸出部。
具體實(shí)施方式
<A:第1實(shí)施方式>圖1是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的液晶裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。液晶裝置100，是具有通過(guò)液晶的光學(xué)作用顯示圖像的功能、以及根據(jù)靜電電容 的變化檢測(cè)接觸或接近液晶裝置100的前面的指示體(手指或筆)的位置 的功能的帶靜電電容式觸摸屏的液晶顯示裝置。如圖1所示，液晶裝置100 具有在彼此相面對(duì)的第一基板10和第二基板20的間隙密封液晶30的構(gòu) 造的液晶面板PL。第一基板10和第二基板20是光透過(guò)性的板材。第一 基板IO位于液晶裝置100的觀察一側(cè)(利用者一側(cè))。另外，在圖1中省 略取向膜或密封材料的圖示。在第二基板20中與第一基板10相對(duì)的表面，多個(gè)像素電極22彼此 分開(kāi)而形成。在第一基板10中與第二基板20相對(duì)的表面形成光透過(guò)性的對(duì)置電極12。對(duì)置電極12跨第一基板10的表面的全部區(qū)域連續(xù)形成，與 液晶30或多個(gè)像素電極22相面對(duì)。圖1的驅(qū)動(dòng)電路50，向?qū)χ秒姌O12 供給公共信號(hào)SCOM，并且根據(jù)圖像信號(hào)，控制各像素電極22的電壓。 對(duì)置電極12和各像素電極22之間的液晶30根據(jù)兩個(gè)電極之間的電壓， 其取向變化。因此，顯示與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的所需的圖像。圖2是用于說(shuō)明液晶裝置100確定指示體的位置的動(dòng)作的時(shí)序圖。如 圖2所示，公共信號(hào)SCOM，是在各幀期間F從電壓VH和電壓VL的一 方向另一方周期地變化的電壓信號(hào)。電壓VH比電壓VL更高。如上所述， 通過(guò)使公共信號(hào)SCOM的電壓周期地變化，具有能降低對(duì)像素電極22供 給的電壓的振幅(數(shù)據(jù)信號(hào))的優(yōu)點(diǎn)。如圖1所示，在第一基板10中與液晶30相反一側(cè)的表面形成用于檢 測(cè)指示體的電極層40。電極層40是多個(gè)檢測(cè)用電極40X和絕緣層43和 多個(gè)檢測(cè)用電極40Y的層疊。圖3表示多個(gè)檢測(cè)用電極40X的方式，圖4 表示多個(gè)檢測(cè)用電極40Y的方式。圖3和圖4是從圖1的觀察一側(cè)(上方) 觀察的俯視圖。另外，為了方便，對(duì)多個(gè)檢測(cè)用電極40Y付與斜線。此外， 以下，為了方便，例示具有6個(gè)檢測(cè)用電極40X和6個(gè)檢測(cè)用電極40Y 的結(jié)構(gòu)，但是檢測(cè)用電極40X和檢測(cè)用電極40Y的個(gè)數(shù)是任意的。檢測(cè) 用電極40X的個(gè)數(shù)和檢測(cè)用電極40Y的個(gè)數(shù)可以不同。多個(gè)檢測(cè)用電極40X是形成在第一基板IO的表面，在X方向并列的 長(zhǎng)的導(dǎo)電膜，為了檢測(cè)指示體的X方向的位置而使用。如圖3所示，各檢 測(cè)用電極40X是把在Y方向排列的多個(gè)電極45相互連接的導(dǎo)電膜。如圖 1所示，絕緣層43是跨第一基板10的全部區(qū)域，覆蓋多個(gè)檢測(cè)用電極40X 的光透過(guò)性的膜體。多個(gè)檢測(cè)用電極40Y是在Y方向并列的長(zhǎng)的導(dǎo)體膜， 為了檢測(cè)指示體的Y方向的位置而使用。多個(gè)檢測(cè)用電極40Y形成在絕 緣層43的表面上。因此，各檢測(cè)用電極40X和各檢測(cè)用電極40Y由絕緣 層43電絕緣。各檢測(cè)用電極40X和各檢測(cè)用電極40Y由光透過(guò)性的導(dǎo)電 材料(例如ITO (Indium Tin Oxide)形成。如圖4所示， 一個(gè)檢測(cè)用電極40Y是相互連接在X方向排列的多個(gè) 電極46的導(dǎo)電膜。如圖5所示，檢測(cè)用電極40X的各電極45和檢測(cè)用電 極40Y的各電極46從垂直于第一基板10的方向觀察，相互不重復(fù)地排列為矩陣狀。如圖1所示，檢測(cè)用電極40X和檢測(cè)用電極40Y隔著第一基 板IO與對(duì)置電極12相面對(duì)。因此，在檢測(cè)用電極40X和對(duì)置電極12之 間以及檢測(cè)用電極40Y和對(duì)置電極12之間附帶電容(寄生電容)CP。圖1的檢測(cè)電路60是按照各檢測(cè)用電極40X和各檢測(cè)用電極40Y的 靜電電容的變化，確定指示體的位置的機(jī)構(gòu)。把驅(qū)動(dòng)電路50輸出的公共 信號(hào)SCOM，提供給對(duì)置電極12，并提供給檢測(cè)電路60。另外，檢測(cè)電 路60可以由一個(gè)或多個(gè)集成電路構(gòu)成，也可以由形成在第一基板10的表 面的薄膜晶體管構(gòu)成。此外，檢測(cè)電路60與驅(qū)動(dòng)電路50的全部或一部分 一起搭載在一個(gè)集成電路上。 .在電極層40的表面粘貼偏振板14。同樣，在第二基板20中與液晶 30相反一側(cè)的表面粘貼偏振板24。此外，在液晶裝置IOO的背面一側(cè)配 置照明裝置35。來(lái)自照明裝置3 5的出射光以以上的順序通過(guò)第2基板 20 、液晶30 、第 1 基板10和電極層40 ， 另外，也采用在第一基板10和電極層40之間形成偏振板14的結(jié)構(gòu)。圖5是表示用于確定指示體的位置的要素的電結(jié)構(gòu)的框圖。如圖5所 示，檢測(cè)電路60被劃分為利用多個(gè)檢測(cè)用電極40X檢測(cè)指示體的X方向 的位置的檢測(cè)電路60X，和利用多個(gè)檢測(cè)用電極40Y檢測(cè)指示體的Y方 向的位置的檢測(cè)電路60Y。檢測(cè)電路60X，包含切換電路72X、電阻74X、開(kāi)關(guān)76X和位置確定 電路78X。同樣，檢測(cè)電路60Y包含切換電路72Y、電阻74Y、開(kāi)關(guān)76Y 和位置確定電路78Y。如上所述，檢測(cè)電路60X和測(cè)電路60Y的結(jié)構(gòu)公 共，所以在以下，使用分別識(shí)別檢測(cè)電路60X和測(cè)電路60Y的記號(hào)K(K^X， Y)，統(tǒng)一說(shuō)明兩者的結(jié)構(gòu)或動(dòng)作。圖5的切換電路72K是把6個(gè)檢測(cè)用電極40K的每個(gè)按順序與檢測(cè) 部(節(jié)點(diǎn))NK連接的部件。本方式的切換電路72K具備相當(dāng)于檢測(cè)用電 極40K的個(gè)數(shù)的6個(gè)開(kāi)關(guān)SW1 SW6、生成用于控制開(kāi)關(guān)SW1 SW6的 選擇信號(hào)S1 S6的控制電路722。如圖2所示，選擇信號(hào)S1 S6在從公 共信號(hào)SCOM的電壓變化的時(shí)刻(各幀期間的起點(diǎn))開(kāi)始的初始化期間 TINT的經(jīng)過(guò)后，按順序變?yōu)楦唠娖健＿x擇信號(hào)S1 S6分別變?yōu)楦唠娖降?期間(以下稱作"檢測(cè)期間")D1 D6相互不重復(fù)。把以從驅(qū)動(dòng)電路50供給的公共信號(hào)SCOM的變動(dòng)為契機(jī)(契機(jī))，依次移動(dòng)脈沖信號(hào)的移位寄存器作為控制電路722采用。如圖5所示，開(kāi)關(guān)SWi (i=l 6)存在于電極層40的第i個(gè)檢測(cè)用電 極40K和檢測(cè)部NK之間，控制兩者的電連接(導(dǎo)通/非導(dǎo)通)。開(kāi)關(guān)SWi 在選擇信號(hào)Si設(shè)定為高電平的檢測(cè)期間Di導(dǎo)通，在選擇信號(hào)Si維持低電 平的期間變?yōu)榉菍?dǎo)通(高阻抗?fàn)顟B(tài))。因此，6個(gè)檢測(cè)用電極40K在各檢 測(cè)期間Di， 一次一個(gè)按順序與檢測(cè)部NK連接。通過(guò)如以上那樣依次連接 各檢測(cè)用電極40K，檢測(cè)部NK的電壓變化。檢測(cè)部NK的電壓作為檢測(cè) 信號(hào)SD一K提供給位置確定電路78K。電阻74K存在于檢測(cè)部NK和地線(接地電位GND)之間。同樣， 開(kāi)關(guān)76K在檢測(cè)信號(hào)SD—K的電壓(檢測(cè)部NK的電壓)位于從電壓 VREF[+]到電壓VREF[—]的范圍A內(nèi)時(shí)導(dǎo)通。如圖2所示，電壓VREF[+] 和電壓VREF[—]把接地電位GND作為基準(zhǔn)，是相反極性，絕對(duì)值相等。 在檢測(cè)信號(hào)SD—K的電壓超過(guò)電壓VREF[+]時(shí)和低于電壓VREF[—]時(shí) (超過(guò)范圍A時(shí))，開(kāi)關(guān)76K被控制在非導(dǎo)通的狀態(tài)。下面，參照?qǐng)D2，說(shuō)明生成檢測(cè)信號(hào)SD—K的動(dòng)作。在初始化期間TINT，切換電路72K的開(kāi)關(guān)SW1 SW6維持高阻抗?fàn)?態(tài)。因此，6個(gè)檢測(cè)用電極40K處于從檢測(cè)部NK電絕緣的浮置(7口一 于^y夕')狀態(tài)。在各檢測(cè)用電極40K和對(duì)置電極12之間附帶電容CP， 所以如圖2所示，在幀期間F的起點(diǎn)，如果對(duì)置電極12的電壓(公共信 號(hào)SCOM)變動(dòng)，在6個(gè)檢測(cè)用電極40K就感應(yīng)與公共信號(hào)SCOM的電 壓的變化量對(duì)應(yīng)的初始電壓V0 (V0—H， VO一L)。即如圖2所示，6個(gè)檢 測(cè)用電極40K的電壓(Vl、 V2、 V3、)在公共信號(hào)SCOM從電壓VL 上升到電壓VH時(shí)，被初始化為高位側(cè)的初始電壓V0一H，在公共信號(hào) SCOM從電壓VH下降到電壓VL時(shí)，被初始化為低一側(cè)的初始電壓VO一L。 初始化期間TINT，設(shè)定為比從公共信號(hào)SCOM的電壓變化的時(shí)刻(幀期 間的起點(diǎn))到6個(gè)檢測(cè)用電極40K的電壓穩(wěn)定在初始電壓VO的時(shí)間長(zhǎng)度 更長(zhǎng)的期間。如果初始化期間TINT經(jīng)過(guò)，開(kāi)關(guān)SW1 SW6就在各檢測(cè)期間Di， 分別按順序?qū)āＨ绻ㄟ^(guò)開(kāi)關(guān)SWi的導(dǎo)通，第i個(gè)檢測(cè)用電極40K與檢測(cè)部NK連接，就如圖2所示，檢測(cè)用電極40K的電壓Vi從在初始化期 間TINT中設(shè)定的初始電壓VO，借助于通過(guò)電阻74K的放電，隨時(shí)間經(jīng) 過(guò)地接近接地電位GND。因此，檢測(cè)信號(hào)SD一K的電壓(檢測(cè)部NK的 電壓)從在檢測(cè)期間Di的起點(diǎn)變動(dòng)為初始電壓VO，后，隨時(shí)間經(jīng)過(guò)地接 近接地電位GND，在到達(dá)比電壓VREF[+]和電壓VREF[—]更接近接地電 位GND的電壓的時(shí)刻，開(kāi)關(guān)76K導(dǎo)通，設(shè)定為接地電位GND。如果進(jìn)一 步詳細(xì)描述，則在公共信號(hào)SCOM設(shè)定為電壓VH的幀期間F內(nèi)的檢測(cè)期 間Di，檢測(cè)信號(hào)SD一K的電壓在上升到電壓VO一H后，漸漸下降，并且在 低于電壓VREF[+]的階段，下降到接地電位GND。同樣，在公共信號(hào)SCOM 設(shè)定為電壓VL的幀期間F內(nèi)的檢測(cè)期間Di，檢測(cè)信號(hào)SD一K的電壓下降 到V0一L后，漸漸上升，并且在超過(guò)電壓VREF[+]的階段，上升到接地電 位GND。圖6是等價(jià)地表示在檢測(cè)期間Di中第i個(gè)檢測(cè)用電極40K連接在檢 測(cè)部NK上的樣子的電路圖。如圖6中箭頭所示，如果檢測(cè)用電極40K中 積蓄的電荷通過(guò)電阻74K放電，檢測(cè)信號(hào)SD_K的電壓就以由電阻74K 的電阻值和檢測(cè)用電極40K中附帶的電容(以下稱作"布線電容")CW 的電容值的求積計(jì)算出的時(shí)間常數(shù)所對(duì)應(yīng)的速度接近接地電位GND。如果指示體接觸或接近檢測(cè)用電極40K，則布線電容CW (形成在檢 測(cè)用電極40K和指示體之間的電容)的電容值就增大。因此，在指示體接 近檢測(cè)用電極40K時(shí)，檢測(cè)信號(hào)SD一K的電壓接近接地電位GND的速度 比指示體從檢測(cè)用電極40K遠(yuǎn)離時(shí)下降。例如在圖2中，假定指示體接近 第二個(gè)檢測(cè)用電極40K的情形。因此，在檢測(cè)期間D2 (開(kāi)關(guān)SW2的導(dǎo)通 時(shí))檢測(cè)信號(hào)SD一K超過(guò)范圍A的時(shí)間長(zhǎng)度T2比其他開(kāi)關(guān)SW (SW1、 SW3 SW6)的導(dǎo)通時(shí)檢測(cè)信號(hào)SD—K超過(guò)范圍A的時(shí)間長(zhǎng)度T (Tl、 T3 T6)更長(zhǎng)。圖5的位置確定電路78K是根據(jù)檢測(cè)信號(hào)SD一K，確定6個(gè)檢測(cè)用電 極40K中指示體所接近的檢測(cè)用電極40K的部件。如圖7所示，位置確 定電路78K由比較部782和測(cè)定部784構(gòu)成。比較部782是把檢測(cè)信號(hào) SD一K的電壓和電壓VREF[+]以及電壓VREF[-]比較的部件。比較部782 在檢測(cè)信號(hào)SDJC的電壓是范圍A的外側(cè)的電壓時(shí)，把開(kāi)關(guān)76K設(shè)定為非導(dǎo)通。此外，比較部782把檢測(cè)信號(hào)SD_K超過(guò)范圍A的時(shí)刻(檢測(cè)信 號(hào)SD_K超過(guò)電壓VREF[+]的時(shí)刻以及低于電壓VREF[-]的時(shí)刻)、檢測(cè)信 號(hào)SD一K變化到范圍A內(nèi)的時(shí)刻(檢測(cè)信號(hào)SD一K低于電壓VREF[+]的時(shí) 刻以及超過(guò)電壓VREF[-]的時(shí)刻)，對(duì)測(cè)定部784指示。測(cè)定部784，是在各檢測(cè)期間D1 D6，根據(jù)基于比較部782的比較 結(jié)果，測(cè)定檢測(cè)信號(hào)SD一K的電壓超出范圍A的時(shí)間長(zhǎng)度T (T1 T6)的 部件。本方式的測(cè)定部784是如果從比較部782指示檢測(cè)信號(hào)SD一K的電 壓超過(guò)范圍A，就開(kāi)始與給定的時(shí)鐘信號(hào)同步的計(jì)數(shù)，如果從比較部782 指示檢測(cè)信號(hào)SDJC變化到范圍A內(nèi)，就停止計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器電路。因此， 在檢測(cè)期間Di測(cè)定部784輸出的計(jì)數(shù)值CT成為檢測(cè)信號(hào)SD—K超過(guò)范圍 A的時(shí)間長(zhǎng)度Ti所對(duì)應(yīng)的數(shù)值。圖2所示的情況中，檢測(cè)期間D2的計(jì)數(shù) 值CT成為比其他檢測(cè)期間D (Dl、 D3 D6)的計(jì)數(shù)值CT更大的數(shù)值。輸出部786，是根據(jù)基于測(cè)定部784的測(cè)定的結(jié)果，生成和輸出表示 指示體的位置的位置信號(hào)PK的部件。本方式的輸出部786在檢測(cè)期間Di 中的計(jì)數(shù)值CT超過(guò)給定的基準(zhǔn)值時(shí)，生成表示第i個(gè)檢測(cè)用電極40K的 位置信號(hào)PK，并輸出。如圖2所示，檢測(cè)期間D2的計(jì)數(shù)值CT超過(guò)基準(zhǔn) 值時(shí)，表示第2個(gè)檢測(cè)用電極40K的位置信號(hào)PK從輸出部786輸出。在 液晶裝置100的上級(jí)(上位)裝置，位置信號(hào)PX表示的檢測(cè)用電極40X 和位置信號(hào)PY表示的檢測(cè)用電極40Y的交點(diǎn)作為指示體的位置而被確 定。如上所述，在本方式中，根據(jù)對(duì)置電極12的電壓的變動(dòng)，各檢測(cè)用 電極40X和檢測(cè)用電極40Y中感應(yīng)的初始電壓VO，在指示體的位置的確 定中被利用，所以對(duì)置電極12的電壓的變動(dòng)不會(huì)成為使檢測(cè)精度下降的 原因。因此，能以高精度確定指示體的位置?？墒牵绻粡囊种朴晒残盘?hào)SCOM的變動(dòng)引起的檢測(cè)精度的下 降的觀點(diǎn)出發(fā)，也能采用在與公共信號(hào)SCOM變動(dòng)的期間不同的期間(例 如前后的各幀期間F的間隔)中檢測(cè)指示體的位置的結(jié)構(gòu)(以下稱作"對(duì) 比例")?？墒牵趯?duì)比例中，有必要確保檢測(cè)指示體的位置的期間，所以 制約了能夠?qū)嶋H在圖像的顯示中利用的期間。因此，具有圖像的亮度不足 的問(wèn)題、為了充分確保亮度耗電增多的問(wèn)題。根據(jù)本方式，并列執(zhí)行圖像的顯示，所以能解決亮度的不足或耗電增大的對(duì)比例的問(wèn)題。此外，在本方式中，檢測(cè)用電極40K形成在第一基板IO的表面。因此，與在與第一基板10不同的基板形成檢測(cè)用電極40X和檢測(cè)用電極 40Y，并且把該基板固定在第一基板10上的結(jié)構(gòu)相比，能實(shí)現(xiàn)液晶裝置 100的零件數(shù)的削減或薄型化。此外，還具有省略了在檢測(cè)用電極40K的 粘貼中專用的基板的部分從而能提高來(lái)自照明裝置的出射光的利用效率 的優(yōu)點(diǎn)。另外，根據(jù)專利文獻(xiàn)1 專利文獻(xiàn)4的結(jié)構(gòu)，為了抑制對(duì)置電極12 的電壓的變動(dòng)引起的檢測(cè)精度的下降，有必要充分分開(kāi)地配置對(duì)置電極12 和檢測(cè)用電極。與它對(duì)照，在本方式中，為了在對(duì)置電極12的電壓的變 動(dòng)時(shí)，能可靠地感應(yīng)初始電壓VO，理想的是盡可能使各檢測(cè)用電極40X 和各檢測(cè)用電極40Y接近對(duì)置電極12。即從薄型化或照射光的利用效率 的提高的觀點(diǎn)出發(fā)，使檢測(cè)用電極40和對(duì)置電極12接近的本方式的結(jié)構(gòu) 在本發(fā)明中特別適合。也可以采用把形成電極層40的基板固定在相對(duì)于 第一基板IO接觸或遠(yuǎn)離的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。此外，本方式的對(duì)置電極12跨第一基板10的全部區(qū)域，存在于第二 基板20和檢測(cè)用電極40K之間，所以能通過(guò)對(duì)置電極12屏蔽由第二基板 20上的要素(例如像素電極22)的電壓的變動(dòng)引起的檢測(cè)用電極40X和 檢測(cè)用電極40Y的噪聲。因此，還具有沒(méi)必要在像素電極22和對(duì)置電極 12之間存在與對(duì)置電極12另體的屏蔽的優(yōu)點(diǎn)。此外，在本方式中，每當(dāng)檢測(cè)信號(hào)SD—K變化到范圍A內(nèi)的電壓的時(shí) 候，開(kāi)關(guān)76K導(dǎo)通。即檢測(cè)部NK或第i個(gè)檢測(cè)用電極40K的電壓在檢測(cè) 期間Di可靠地被初始化為接地電位GND。因此，如果與不設(shè)置開(kāi)關(guān)76K 的結(jié)構(gòu)相比，具有能排除上次的檢測(cè)期間Di的檢測(cè)用電極40K或檢測(cè)部 NK的電壓的影響，從而以高精度測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)度T1 T6的優(yōu)點(diǎn)。另外， 電壓VREF[+]或電壓VREF[-]在典型上是固定值，但是也可以按照指示體 的檢測(cè)中要求的精度或位置確定電路78的性能(例如分辨率)，而可變地控制。<B:第2實(shí)施方式>下面，說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。另外，在本方式中，關(guān)于與第l實(shí)施方式公共的要素，付與與以上相同的符號(hào)，適宜省略詳細(xì)的說(shuō)明。圖8是用于說(shuō)明本方式的液晶裝置100的動(dòng)作的時(shí)序圖。如圖8所示， 向?qū)χ秒姌O12供給的公共信號(hào)SCOM在各水平掃描期間H的起點(diǎn)從電壓 VH和電壓VL的一方向另一方交替變化。水平掃描期間H是對(duì)一個(gè)行的 各像素電極22供給與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓的期間。幀期間F的第i個(gè)水平掃描期間H包含初始化期間TINT和檢測(cè)期間 Di。在初始化期間TINT，根據(jù)公共信號(hào)SCOM的電壓的變動(dòng)，在各檢測(cè) 用電極40K感應(yīng)初始電壓VO。在檢測(cè)期間Di，選擇信號(hào)Si轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖剑?第i個(gè)檢測(cè)用電極40K與檢測(cè)部NK連接。即檢測(cè)期間Di的檢測(cè)信號(hào)SD一K 的電壓在公共信號(hào)SCOM設(shè)定為電壓VH的水平掃描期間H中，從初始 電壓V0—H下降到電壓VREF[+]的時(shí)刻，被設(shè)定為接地電位GND，在公 共信號(hào)SCOM被設(shè)定為電壓VL的水平掃描期間H中，在從初始電壓VO一L 上升為電壓VREF[-]的時(shí)刻被設(shè)定為接地電位GND。因此，測(cè)定部784在 各水平掃描期間H，按順序測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)度T1 T6。根據(jù)本方式，能取得 與第1實(shí)施方式同樣的效果。<C:變形例>對(duì)以上的各方式能進(jìn)行各種變形。例如列舉具體的變形的方式，就如 下所述。另外，可以適宜組合以下的各方式。 (1 )變形例1在以上的各方式中，為了方便，列舉指示體接近一個(gè)檢測(cè)用電極40K 的情形，但是實(shí)際上，存在指示體接近多個(gè)檢測(cè)用電極40K的情形。指示 體接近多個(gè)檢測(cè)用電極40K時(shí)，各檢測(cè)用電極40K和檢測(cè)部NK的連接 時(shí)測(cè)定的時(shí)間長(zhǎng)度T按照該檢測(cè)用電極40K和指示體的距離或接觸的面 積，階段地變化。因此，采用根據(jù)與多個(gè)檢測(cè)用電極40K分別對(duì)應(yīng)的時(shí)間 長(zhǎng)度T的相對(duì)比而確定指示體的位置的結(jié)構(gòu)。例如，在檢測(cè)期間D1中測(cè) 定的時(shí)間長(zhǎng)度Tl和檢測(cè)期間D2中測(cè)定的時(shí)間長(zhǎng)度T2超過(guò)基準(zhǔn)值時(shí)(即 指示體接近第一個(gè)檢測(cè)用電極40K和第二個(gè)檢測(cè)用電極40K時(shí))，把第一 個(gè)檢測(cè)用電極和第二個(gè)檢測(cè)用電極的間隔劃分為T(mén)l: T2的地點(diǎn)作為指示 體的位置確定。(2)變形例2在第1實(shí)施方式中，列舉用對(duì)置電極12的公共信號(hào)SCOM被設(shè)定為 電壓VH的幀期間F和公共信號(hào)SCOM被設(shè)定為VL的幀期間F這雙方確 定指示體的位置的結(jié)構(gòu)，但是也可以采用只在任意一方的幀期間F，執(zhí)行 指示體的位置的確定(各檢測(cè)用電極40K對(duì)檢測(cè)部的連接或各連接時(shí)的時(shí) 間長(zhǎng)度T的測(cè)定)的結(jié)構(gòu)。在第2實(shí)施方式中，列舉在各水平掃描期間H 測(cè)定各檢測(cè)用電極40K的時(shí)間長(zhǎng)度T的結(jié)構(gòu)，但是也能夠采用在各水平掃 描期間H測(cè)定關(guān)于多個(gè)檢測(cè)用電極40K的時(shí)間長(zhǎng)度T的結(jié)構(gòu)(即一個(gè)水 平掃描期間H包含多個(gè)檢測(cè)期間Di的結(jié)構(gòu))。也可以把多個(gè)水平掃描期間 H作為單位，使公共信號(hào)SCOM的電壓變動(dòng)。(3) 變形例3在以上的各方式中，列舉根據(jù)檢測(cè)部NK的電壓，確定指示體的位置 的結(jié)構(gòu)，但是也可以根據(jù)檢測(cè)期間Di中的檢測(cè)部NK的電流，確定指示 體的位置。即檢測(cè)信號(hào)SD—K，是與多個(gè)檢測(cè)用電極40K分別按順序與檢 測(cè)部NK連接時(shí)的檢測(cè)部NK的電狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)或電流信號(hào)。(4) 變形例4在以上的各方式中，列舉電極45和電極46排列為矩陣狀的結(jié)構(gòu)，但 是各電極的形狀或排列是任意的。例如在由液晶30顯示給定形狀的操作 符的圖像的結(jié)構(gòu)中，可以與顯示操作符的區(qū)域重疊地選定電極的形狀和排 列。此外，在以上的各方式中，關(guān)于指示體，列舉確定X方向和Y方向 的雙方的位置的結(jié)構(gòu)，但是也可以采用利用各檢測(cè)用電極40X和檢測(cè)電路 60X，只確定X方向的位置的結(jié)構(gòu)(省略各檢測(cè)用電極40Y或檢測(cè)電路 60Y的結(jié)構(gòu))。(5) 變形例5液晶30的定向模式是任意的。例如，在利用TN (TwistedNematic) 型或VA ( Vertical Alignment )型或ECB ( Electrically Controlled Birefringence)型等各種液晶30的液晶裝置100中應(yīng)用本發(fā)明。此外，對(duì) 置電極12形成在第一基板10上的結(jié)構(gòu)在本發(fā)明中不是必須的。例如，在 IPS (In Plane Switching)方式或FFS (Fringe field Switching)方式等對(duì)置 電極形成在第二基板20 —側(cè)的液晶裝置中也能應(yīng)用本發(fā)明。<D:應(yīng)用例>下面，說(shuō)明利用本發(fā)明的液晶裝置的電子儀器。圖9 圖11中圖示把 以上說(shuō)明的任意方式的液晶裝置100作為顯示裝置采用的電子儀器的方 式。圖9是采用液晶裝置100的移動(dòng)型的個(gè)人電腦的結(jié)構(gòu)的立體圖。個(gè)人 電腦2000具有顯示各種圖像的液晶裝置100、設(shè)置電源開(kāi)關(guān)2001或鍵盤(pán) 2002的主體部2010。圖10是表示應(yīng)用液晶裝置100的移動(dòng)電話的結(jié)構(gòu)的立體圖。移動(dòng)電 話3000具有多個(gè)操作按鈕3001和滾動(dòng)按鈕3002、顯示各種圖像的液晶裝 置IOO。如果操作電源開(kāi)關(guān)3002，就使液晶裝置IOO上顯示的畫(huà)面滾動(dòng)。圖11是適用液晶裝置100的便攜式信息終端(PDA: Personal Digital Assiants)的構(gòu)成的立體圖。便攜式信息終端4000，具有多個(gè)操作按鈕4001 和電源開(kāi)關(guān)4002，以及顯示各種顯示畫(huà)面的液晶裝置100。若操作電源開(kāi) 關(guān)4002，則在液晶裝置100中顯示通訊錄或日程表等。另外，作為應(yīng)用本發(fā)明的液晶裝置的電子儀器，除了圖9 圖11列舉 的儀器，還列舉數(shù)字相機(jī)、電視、攝影機(jī)、汽車導(dǎo)航裝置、尋呼機(jī)、電子 記事本、電子紙、計(jì)算器、字處理器、工作站、電視電話、POS終端、打 印機(jī)、掃描儀、復(fù)印機(jī)、視頻播放器等。
權(quán)利要求
1.一種液晶裝置，其中，包括液晶面板，其中在彼此相面對(duì)的第一基板和第二基板的間隙中密封液晶，并且與所述液晶相面對(duì)的對(duì)置電極的電壓周期地變化；多個(gè)檢測(cè)用電極，其夾著所述第一基板，設(shè)置在與所述液晶相反一側(cè)，并且根據(jù)所述對(duì)置電極的電壓的變化，感應(yīng)出初始電壓；切換電路，其把感應(yīng)出所述初始電壓后的所述多個(gè)檢測(cè)用電極的每個(gè)，依次與檢測(cè)部連接；位置確定機(jī)構(gòu)，其基于所述檢測(cè)部中產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)，而生成表示指示體的位置的位置信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于， 所述位置確定機(jī)構(gòu)，根據(jù)因把所述檢測(cè)用電極與所述檢測(cè)部連接而使得所述檢測(cè)信號(hào)的電壓超過(guò)規(guī)定的范圍的期間的時(shí)間長(zhǎng)短，生成所述位置 信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶裝置，其特征在于， 具有放電機(jī)構(gòu)，所述放電機(jī)構(gòu)，在通過(guò)將所述檢測(cè)用電極與所述檢測(cè)部連接而使得所述檢測(cè)信號(hào)的電壓超過(guò)規(guī)定的范圍后在所述規(guī)定的范圍 內(nèi)變化的情況下，對(duì)該檢測(cè)用電極的電荷進(jìn)行放電。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項(xiàng)所述的液晶裝置，其特征在于， 所述對(duì)置電極，跨所述第一基板中與所述液晶相面對(duì)的表面的全部區(qū)域而連續(xù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任意一項(xiàng)所述的液晶裝置，其特征在于， 所述多個(gè)檢測(cè)用電極，在所述第一基板中與所述液晶相反一側(cè)的面上形成，并且隔著所述第一基板與所述對(duì)置電極相面對(duì)。
6. —種電子機(jī)器，具備權(quán)利要求1 5中的任意一項(xiàng)所述的液晶裝置。
7. —種位置確定方法，在液晶裝置中確定指示體的位置，所述液晶 裝置具有在彼此相面對(duì)的第一基板和第二基板的間隙中密封液晶并且與所述液晶相面對(duì)的對(duì)置電極的電壓周期地變化的液晶面板，以及隔著所述 第一基板設(shè)置在與所述液晶相反一側(cè)并且對(duì)應(yīng)于所述對(duì)置電極的電壓的 變化而感應(yīng)出初始電壓的多個(gè)檢測(cè)用電極，其特征在于，把感應(yīng)出所述初始電壓后的所述多個(gè)檢測(cè)用電極的每個(gè)，依次與檢測(cè) 部連接，基于在所述檢測(cè)部中產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)，生成表示指示體的位置的位置 信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種液晶裝置，其中液晶面板(PL)的對(duì)置電極(12)的電壓周期地變化。在液晶面板(PL的第一基板(10)形成多個(gè)檢測(cè)用電極(40X)。在各檢測(cè)用電極40X，按照對(duì)置電極(12)的電壓的變化，感應(yīng)初始電壓V0。切換電路72X把感應(yīng)初始電壓V0的多個(gè)檢測(cè)用電極(40X)分別按順序與檢測(cè)部NX連接。位置確定電路(78)根據(jù)檢測(cè)部NX中產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)SD_K，生成表示指示體的位置的位置信號(hào)PX。即位置確定電路(78)通過(guò)把檢測(cè)用電極(40X)與檢測(cè)部(NX)連接，按照檢測(cè)信號(hào)SD_K的電壓超過(guò)給定的范圍A的期間的時(shí)間長(zhǎng)度T，生成位置信號(hào)PX。從而抑制檢測(cè)用電極的噪聲引起的檢測(cè)精度的下降。
文檔編號(hào)G06F3/044GK101266348SQ20081008359
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月13日
發(fā)明者宇都宮純夫, 腰原健 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社