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面顯示裝置及電子設備的制作方法

文檔序號:12661674閱讀:254來源:國知局
面顯示裝置及電子設備的制作方法
面顯示裝置及電子設備本申請為2008年8月7日提交的、申請?zhí)枮?00810145326.8的、發(fā)明名稱為“面顯示裝置及電子設備”的申請的分案申請。技術領域本發(fā)明涉及一種面顯示裝置及電子設備,尤其涉及一種具有可檢測出顯示面上有無手指或筆的接觸及接觸位置座標的接觸傳感器的面顯示裝置及電子設備。

背景技術:
接觸傳感器是檢測用手指、筆等指示的位置、或指示動作的有無的裝置,通常與液晶顯示裝置(LCD)、等離子顯示裝置(PDP)等的面顯示裝置組合使用。將接觸傳感器的輸出信號輸入到計算機,由計算機控制設備或控制面顯示裝置的顯示內容,從而實現(xiàn)易使用的人機接口(man-machineinterface)。接觸面板現(xiàn)在在游戲機、移動信息終端、售票機、自動柜員機(ATM)、汽車導航器等中被實際應用。作為接觸傳感器的方式,已知的有模擬電容耦合方式、電阻膜方式、紅外線方式、超聲波方式、電磁感應方式。其中,模擬電容耦合方式進一步分類為投影型(projectedcapacitive型)和表面型(surfacecapacitive型)。表面型的接觸傳感器由透明基板、透明基板上形成的均勻透明導電膜及透明導電膜上形成的薄絕緣膜構成。驅動時,從該透明導電膜的四角施加交流電壓。用手指觸摸接觸傳感器時,通過由接觸面表面和手指形成的電容,微小的電流流到手指上。該電流從各個角流向接觸點??刂破髑蟪龈麟娏鞅龋嬎憬佑|位置的座標。關于表面型的接觸傳感器的技術,專利文獻1中公開了基本裝置,與其相關的公知例由專利文獻2公開。并且,在非專利文獻1中公開了模擬電容耦合方式的最新技術動向。在現(xiàn)有的模擬電容耦合方式的接觸傳感器中,將透明基板上形成的表面型的接觸傳感器及面顯示裝置疊合使用。但是,在該構成中,由于顯示面上存在接觸傳感器,因此存在裝置自身的厚度增加、成本增加、顯示質量受損的問題。解決這些課題的技術在專利文獻3、4中公開。在專利文獻3中公開了在向液晶施加電壓的通用電極的四角安裝電流檢測器、根據(jù)流入到四角的電流計算接觸部的位置座標的裝置。在專利文獻4中公開了具有如下電路的裝置:液晶顯示電路,向透明相對電極提供顯示用的電壓或電流;位置檢測電路,檢測從透明相對電極的多個部位流動的電流;以及轉換電路,使這些電路中的任意一個電路與透明通用電極電導通。根據(jù)這兩個文獻,通用電極或透明相對電極起到表面型的透明導電膜的作用,無需將表面型的接觸傳感器另行附加到顯示裝置上,因此解決了裝置自身的厚度增加、成本增加、顯示質量受損的問題。專利文獻1:美國專利第4293734號說明書專利文獻2:特公昭56-500230號公報專利文獻3:特開2003-99192號公報專利文獻4:特開2003-66417號公報專利文獻5:特許第3121592號公報非專利文獻1:三谷雄二監(jiān)督,“タッチパネルの技術と開発”,シ一エムシ一出版,24年12月1日,p.54-64但是,上述專利文獻3、4公開的顯示裝置中存在下述幾個問題。第1問題是,與指示位置或有無指示動作相關的信號量較小。本發(fā)明人通過實驗與非專利文獻1的構成進行了比較,發(fā)現(xiàn)專利文獻3、4公開的構成中,信號量變小。由于人體中不存在明顯的接地點(grand),因此通過計算求出手指電容(阻抗)較困難,因而實驗非常重要。稍后論述非專利文獻1的構成、專利文獻3、4公開的構成中的信號量的指標、即由手指和接觸傳感器形成的阻抗值的實驗結果。第2問題是,與指示位置或有無指示動作無關的信號(將其稱為無效信號)、即噪聲較大。如上所述,與有無指示位置或指示動作相關的信號(將其稱為有效信號)是通過由接觸面表面和手指形成的電容流入到手指的電流。表面型接觸傳感器的透明導電膜中,除了該有效信號外,還流入由手指以外的電容產生的電流。專利文獻3、4中,透明導電膜中通常夾持數(shù)微米的液晶層,象素陣列電路以相對的形式存在,形成較大電容。本發(fā)明人通過實測該電容,發(fā)現(xiàn)該電容相對于由接觸面表面和手指形成的電容非常大。從該第1及第2問題可推導出,專利文獻3、4公開的顯示裝置中的位置、或與有無指示動作相關的信號的SN比非常低。其結果是,發(fā)現(xiàn)了無法檢測位置座標、信號處理電路成本較高這一新問題。第3問題是,象素開關無法維持斷開,產生泄漏電流,顯示性能退化。根據(jù)專利文獻4,位置檢測期間向相對導電膜施加2~3V的交流電壓。此時,象素電極是高阻抗,且與相對電極以較大電容耦合,因此象素電極也同樣在2~3V的范圍內變動。因此,有時作為象素開關的薄膜晶體管(TFT)的柵極/源極間電壓(Vgs)發(fā)生變動,該開關間歇性地變?yōu)榻油顟B(tài)。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了這一問題。

技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的第1課題在于,提供一種不會導致顯示特性退化、適于輕型、小型、薄型化的接觸傳感器一體型的顯示裝置。本發(fā)明的第2課題在于,以低成本提供該面顯示裝置。本發(fā)明的第3課題在于,節(jié)約資源。在本發(fā)明的一個觀點中提供了一種面顯示裝置,其含有形成了用于向進行電氣光學響應的顯示元件要素提供電信號的電極的顯示裝置基板,其特征在于,與該面顯示裝置的顯示區(qū)域對應的面上具有阻抗面,還具有檢測流入到該阻抗面的電流的電流檢測電路,在該電流檢測電路檢測電流的期間,用于向該顯示元件要素提供電信號的電極中、用于從該顯示區(qū)域外部向該顯示區(qū)域內部傳送電信號的至少一個電極為高阻抗。根據(jù)本發(fā)明,在電流檢測電路檢測電流的期間,通過將用于向顯示元件要素提供電信號的布線或電極中、從顯示區(qū)域的外部配置到內部的至少一個布線或電極設為高阻抗,位置檢測信號的S/N得到飛躍性的提高。并且,通過位置檢測信號的S/N飛躍性的提高,可降低信號處理電路的成本。并且,顯示裝置基板中的開關元件保持斷開,顯示特性不會退化。此外,根據(jù)本發(fā)明,阻抗面起到表面型接觸傳感器的透明導電膜的作用,因此無需將表面型接觸傳感器另行附加到顯示裝置上,裝置厚度可較薄,且可節(jié)約資源。附圖說明圖1是表示本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的構造的立體圖。圖2是表示本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的主要電極的電壓形態(tài)的時間圖。圖3是表示本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的象素電路部分的構成的部分放大立體示意圖。圖4是表示本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置中的顯示驅動期間的驅動條件的示意圖。圖5是表示在圖4的驅動條件下驅動本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置時的各電壓的電壓形態(tài)的時間圖。圖6是說明適用于本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的表面型接觸傳感器的位置檢測原理的示意圖,(a)是無手指的情況,(b)是有手指的情況。圖7是說明適用于現(xiàn)有技術涉及的顯示裝置的表面型接觸傳感器的位置檢測原理的示意圖。圖8是表示現(xiàn)有技術涉及的顯示裝置的構成的截面圖,(a)是非專利文獻1所述的構造,(b)是基于專利文獻3、4的構造。圖9是說明本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的位置檢測原理的電路圖。圖10是表示驅動現(xiàn)有技術涉及的顯示裝置時的各電極的電壓形態(tài)的時間圖。圖11是表示本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的變形例1的構造的立體圖。圖12是表示本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的變形例2的構造的立體圖。圖13是表示本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的變形例3的構造的立體圖。圖14是表示本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的變形例4的構造的立體圖。圖15是表示本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的變形例5的構造的立體圖。圖16是表示本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的變形例6的構造的立體圖。圖17是表示本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的變形例7的構造的立體圖。圖18是說明本發(fā)明的實施例2涉及的顯示裝置的位置檢測原理的電路圖。圖19是表示本發(fā)明的實施例3涉及的顯示裝置的構造的部分截面圖。具體實施方式在本發(fā)明的該面顯示裝置中具有開關,該開關配置在用于從該顯示區(qū)域外部向該顯示區(qū)域內部傳送電信號的電極上。在本發(fā)明的該面顯示裝置中具有控制上述開關的轉換的控制電路,該控制電路在該電流檢測電路檢測電流的期間將從該顯示區(qū)域外部向該顯示區(qū)域內部傳送電信號的至少一個電極控制為高阻抗。在本發(fā)明的該面顯示裝置中,該顯示裝置基板的基板上形成多個掃描線和多個信號線,在該掃描線和該信號線的交點附近形成開關元件,該開關元件上連接象素電極,通過該象素電極的排列形成顯示區(qū)域,在該電流檢測電路檢測電流的期間,驅動該掃描線的第1驅動電路及驅動該信號線的第2驅動電路的輸出為高阻抗狀態(tài)。在本發(fā)明的該面顯示裝置中,該顯示裝置基板具有一端與該開關元件及該象素電極連接的電容和與該電容的另一端連接并且延伸到該顯示區(qū)域外部的電容線,在該電流檢測電路檢測電流的期間,通過轉換控制該電容線將該電容線控制為高阻抗。在本發(fā)明的該面顯示裝置中,該電容線兼作掃描線。在本發(fā)明的該面顯示裝置中,該阻抗面通過該顯示元件要素形成在與該顯示裝置基板相對的相對基板上。在本發(fā)明的該面顯示裝置中,該顯示元件要素是液晶、電泳體、帶電粒子、電致變色材料、電致發(fā)光材料、氣體、半導體、熒光體中的任意一種。在本發(fā)明的該面顯示裝置中,該顯示元件要素以液晶為主要成分,該阻抗面由透明導電膜構成。在本發(fā)明的該面顯示裝置中,該電流檢測電路向該阻抗面施加交流電壓,并且通過施加該交流電壓檢測流入到該阻抗面的電流。在本發(fā)明的該面顯示裝置中,對應該阻抗面的多個部位具有多個該電流檢測電路,各該電流檢測電路從對應的部位施加交流電壓,并且檢測與其對應的部位的電流。在本發(fā)明的該面顯示裝置中,具有向該阻抗面的任意位置提供電流的指示體。在本發(fā)明的該面顯示裝置中,具有根據(jù)該電流檢測電路的輸出信號檢測該阻抗面上的接觸物的接點座標的位置檢測電路。在本發(fā)明的該面顯示裝置中,該顯示裝置基板及相對基板的基材使用可撓性材料。在本發(fā)明中,在電子設備中搭載該顯示裝置。(實施例1)參照附圖說明本發(fā)明的實施例1涉及的面顯示裝置。圖1是表示本發(fā)明的實施例1涉及的面顯示裝置的構造的立體圖。參照圖1,面顯示裝置1是液晶顯示裝置(LCD),具有在顯示面上可檢測手指或筆有無接觸、及接觸位置座標的接觸傳感器。面顯示裝置1除了液晶顯示裝置外,也可以作為等離子顯示裝置(PDP)、有機EL顯示裝置等的面顯示裝置。面顯示裝置1具有:顯示裝置基板10、相對基板19、液晶2以及偏光板(未圖示)。顯示裝置基板10是在顯示區(qū)域11中形成了用于向液晶2提供電信號的電極(在圖1中相當于信號線(信號電極)4a~4c、掃描線(掃描電極)6a~6c、存儲電容線(存儲電容電極)8a~8c)的基板。在顯示裝置基板10的處于相對基板19一側的面內,在顯示區(qū)域11形成象素矩陣部。象素矩陣部由以下部分構成:多個信號線(圖1中為4a~4c)、與該信號線交叉的多個掃描線(圖1中為6a~6c)、配置在掃描線之間的存儲電容線(圖1中為8a~8c)以及對應各交點配置的象素電路。象素電路具有象素開關TFT、存儲電容和象素電極。象素開關TFT(轉換元件)中,用于控制TFT的開關的掃描線6a~6c與柵極電極連接,用于向象素電極提供信號的信號線4a~4c與漏極電極及源極電極中的一個連接,存儲電容及象素電極連接到漏極電極及源極電極中的另一個。存儲電容與對應的存儲電容線8a~8c連接。顯示裝置基板10中的顯示區(qū)域11的外周部設有:用于驅動象素矩陣部的掃描線驅動電路14、信號線驅動電路15及存儲電容線驅動電路。掃描線驅動電路14是用于驅動掃描線6a~6c的電路。信號線驅動電路15是用于驅動信號線4a~4c的電路。存儲電容線驅動電路是用于向存儲電容線8a~8c提供電壓信號的電路,與COM端子連接。在顯示裝置基板10中,在相對基板19一側的面的四角附近設有電極29a~29d。電極29a~29d通過對應的導通單元20a~20d與對應的相對基板19的電極28a~28d電連接,并與對應的開關21a~21d電連接。并且,在顯示區(qū)域11的外周部上,為了將象素矩陣部內的電路和顯示區(qū)域11的外周部的電路設為電氣性高阻抗,掃描線6a~6c的信號路徑上分別設有開關16a~16c,信號線4a~4c的信號路徑上分別設有開關17a~17c,存儲電容線8a~8c的信號路徑上分別設有開關18a~18c。開關16a~16c、17a~17c、18a~18c由未圖示的控制電路進行轉換控制。這樣一來,可將用于從顯示區(qū)域11的外部向內部傳送電信號的掃描線6a~6c、信號線4a~4c設為高阻抗。顯示裝置基板10例如使用低溫聚硅TFT的制造工序制成。并且,開關(16a~16c、17a~17c、18a~18c)可通過使用了n型TFT的模擬開關構成。并且,掃描驅動電路14及信號線驅動電路15可使用n型TFT及p型TFT構成。另一方面,相對基板19具有:玻璃基板23、形成在該玻璃基板23的處于液晶2一側的面上的彩色濾波器(未圖示)以及形成在該彩色濾波器的處于液晶2一側的面上的透明導電膜12。透明導電膜12是由ITO形成的相對電極,其構成阻抗面。在透明導電膜12的處于顯示裝置基板10一側的面的四角附近配置電極28a~28d。電極28a~28d通過使用了銀膏等導電材料的導通單元20a~20d與對應的顯示裝置基板10的電極29a~29d電連接。在玻璃基板23的與顯示裝置基板10一側相反的一側的面上配置偏光板(未圖示)。電極29a~29d分別與單極雙投開關21a~21d電連接。開關21a~21d的一個接點通過電流檢測電路13a~13d與交流電壓源22a~22d電連接,另一個接點通過COM端子與存儲電容線驅動電路電連接。電流檢測電路13a~13d檢測電極28a~28d下的透明導電膜12(阻抗面)中流入的電流。由電流檢測電路13a~13d檢測出的電流相關信號輸出到未圖示的位置檢測電路。在位置檢測電路中,根據(jù)電流檢測電路13a~13d的輸出信號檢測玻璃基板23上的與手指24的接點位置。交流電壓源22a~22d通過對應的電流檢測電路13a~13d、電極28a~28d向透明導電膜12提供交流電壓。液晶2是配置在顯示裝置基板10和相對基板19之間進行電氣光學響應的顯示元件要素。接著參照附圖說明本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的動作。圖2是表示本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的主要電極的電壓形態(tài)的時間圖。此外,顯示裝置的構造參照圖1。在圖2中,Vc表示透明導電膜(圖1的12)的電壓,6a、6b~6x按照掃描順序表示各掃描線的電壓。并且,SW表示決定開關16、開關17、開關18、開關21的狀態(tài)的控制信號的電壓。此外,在圖1中簡略表示了三條掃描線的例子,但可任意設定,6x對應于最后掃描的掃描線的電壓。關于面顯示裝置1的驅動,具有顯示驅動期間和位置檢測期間這二個期間。這二個期間是按照時間劃分的。顯示驅動期間是為了進行象素顯示而寫入電壓的期間。位置檢測期間是為了檢測手指24的位置或有無指示動作而由電流檢測電路13a~13d檢測電流的期間。位置檢測期間利用垂直消隱期間。垂直消隱期間是指未進行掃描線6a~6c的掃描的期間。如圖1所示,在位置檢測期間內,開關16a~16c、開關17a~17c、開關18a~18c全部為斷開狀態(tài),信號線4a~4c、掃描線6a~6c、存儲電容線8a~8c相對于顯示區(qū)域11的外部的布線(與掃描線驅動電路14、信號線驅動電路15及COM端子連接的布線)為高阻抗。并且,在位置檢測期間內,開關21a~21d相對于含有電流檢測電路13a~13d的交流電壓源22a~22d一側為導通狀態(tài)。該狀態(tài)是通過使圖2的SW信號為B、即高電平來實現(xiàn)的。在該開關狀態(tài)、即圖1所示的開關的狀態(tài)下,將由交流電壓源22a~22d生成的同相的交流電壓施加到透明導電膜12的四角的電極28a~28d。透明導電膜12的電壓如圖2的Vc所示。并且,各掃描線6a~6c為高阻抗,且與透明導電膜12電容耦合,因此在與透明導電膜12的電壓振幅相同的振幅下,掃描線6a~6c的電壓變動。從四角的電極28a~28d提供的交流電壓傳遞到透明導電膜12的整個面,通過由手指24形成的電容25使電流流到手指24。通過對與四個電流檢測電路13a~13d檢測出的電流i1~i4對應的信號進行計算,檢測出手指24的有無、手指24的位置座標。計算的一例為數(shù)學式1、數(shù)學式2。(數(shù)學式1)(數(shù)學式2)其中,x是接觸位置的x座標,y是y座標。k1及k2是常數(shù)。并且,i1~i4是由圖1的四角所示的電流檢測電路13a~13d檢測出的電流,i1對應于13a,i2對應于13b,i3對應于13c,i4對應于13d。如上所述,在位置檢測期間內,透明導電膜12起到表面型接觸傳感器的透明導電膜的作用。接著,參照附圖說明本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置中的在位置檢測期間向透明導電膜施加交流電壓時的象素電路的狀態(tài)。圖3是表示本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的象素電路部分的構造的部分放大立體圖。參照圖3,在象素電路部分中,象素電極26和信號電極4通過TFT開關連接,通過掃描電極6的控制信號對TFT開關進行開關控制。信號電極4通過開關17與信號驅動電路15連接,掃描電極6通過開關16與掃描驅動電路14連接。圖3的各電極上所示的記號Vc、Vp、Vs、Vg、Vd表示該電極的電壓。電容C1、C2、C3分別表示象素電極26和透明導電膜12之間的電容、掃描電極6和透明導電膜12之間的電容、信號電極4和透明導電膜12之間的電容。接著參照附圖說明本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置中的顯示驅動期間的驅動電壓設計值。圖4是表示本發(fā)明的實施例1中的顯示裝置中的顯示驅動期間的驅動條件的示意圖。在顯示驅動期間的驅動中采用以下驅動法:使透明導電膜12、即相對電極的電壓Vc一定,對于該電壓Vc,使最大為5V的電壓極性反轉而施加到液晶上。使相對電極的電壓Vc為6V,將其增加5V而得到的11V成為通過信號電極4施加到象素電極26的最大電壓(Vpix_high),將相對電極的電壓Vc減去5V而得到的1V成為最小電壓(Vpix_low).考慮到TFT開關的泄漏電流,為了使開關斷開時的最大柵極/源極間電壓為-1V,使開關斷開時的柵極電壓(Vg_off)為0V。并且,為了獲得充分的接通電流,使開關接通時的柵極電壓(Vg_on)為15V。接著參照附圖說明在圖4的驅動條件下驅動本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置時的各電極的電壓。圖5是表示以圖4的驅動條件驅動本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置時的各電極的電壓形態(tài)的時間圖。參照圖5,在顯示驅動期間,向柵極電壓Vg施加正極脈沖,向象素電極電壓Vp寫入1V。之后,使開關16、17斷開,過渡到位置檢測期間。在位置檢測期間,如上所述,向透明導電膜12施加交流電壓。其中,提供偏置電壓6V、振幅2V的交流電壓(圖5的Vc)。此時,夾著4微米的液晶層而相對的各電極、即象素電極26、掃描電極6、信號電極4是高阻抗,并且通過透明導電膜12和電容C1、C2、C3進行電容耦合,因此象素電極電壓Vp、掃描電極電壓Vg、信號電極電壓Vd以和透明導電膜電壓Vc的振幅相同的振幅變動。因此,在圖5所示的例子中,信號電極電壓Vd以6V成為高阻抗,所以成為偏置電壓6V、振幅2V的電壓。掃描電極電壓Vg也一樣,偏置電壓0V、振幅2V。象素電極電壓Vp在最小時,也是偏置電壓1V、振幅2V。此外,象素電極26與TFT開關的源極電極27連接,因此TFT開關的源極電極電壓Vs與象素電極電壓Vp相等。象素電路中的所有電極的電壓隨著透明導電膜12的電壓Vc的振幅相應變動,因此TFT開關的柵極/源極間電壓Vgs是顯示期間結束時的電壓,在該例中,在位置檢測期間內也保持-1V。即,在位置檢測期間內,向透明導電膜12施加交流電壓時,象素電路的所有電極的電壓也以與透明導電膜12的電壓的振幅相同的振幅變動,因此施加到液晶2的電壓(Vc-Vp)、TFT開關的柵極/源極間電壓Vgs不變動。位置檢測期間的驅動不會成為畫質變差的原因。另一方面,在顯示驅動期間內,各開關變?yōu)榕c圖1所示的狀態(tài)相反的狀態(tài)。即,開關16a~16c、開關17a~17c、開關18a~18c全部為接通狀態(tài),信號線4a~4c、掃描線6a~6c、存儲電容線8a~8c相對于顯示區(qū)域11的外部的布線(與掃描線驅動電路14、信號線驅動電路15及COM端子連接的布線)為低阻抗。并且,開關21a~21d相對于COM端子一側為導通狀態(tài)。該狀態(tài)是通過使圖2的SW信號為A、即低電平來實現(xiàn)的。在該狀態(tài)下,和現(xiàn)有的主動矩陣型LCD一樣,依次掃描掃描線6a~6c,通過信號線4a~4c將用于顯示的電壓寫入到象素。在顯示驅動期間內,與現(xiàn)有的LCD中的相對電極同樣的電壓從COM端子提供到透明導電膜12,即,透明導電膜12起到相對電極的作用,通過該相對電極和象素電極26向處于該相對電極和象素電極26之間的液晶2寫入用于顯示的電壓。根據(jù)實施例1,在位置檢測期間內,象素矩陣內部的電路相對外部電路為高阻抗,因此向透明導電膜12施加交流電壓時,從透明導電膜12看到的寄生電容極小。其結果是,從電流檢測電路13a~13d輸出的信號S/N比和現(xiàn)有的相比提高了2位。對上述效果,詳述該S/N比的S(信號)及N(噪音),并且與現(xiàn)有技術進行對比,進行如下說明。首先,參照附圖說明適用于本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的表面型接觸傳感器的位置檢測原理。圖6是用于說明適用于本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置的表面型接觸傳感器的位置檢測原理的示意圖,(a)是沒有手指的情況,(b)是有手指的情況。此外,為便于說明,對一維方向的位置檢測原理進行說明。參照圖6(a),表示了在均勻的電阻體40的兩端分別連接電流檢測電路13a、13b和交流電壓源22a、22b的構造。從該電阻體40的兩端施加同相的交流電壓時,電流不流入到該電阻體40,因此i1、i2均為零。如圖6(b)所示,手指24位于電阻體40上時,手指24可由通過阻抗Z接地的模型表示。因此,i1、i2分別可由下述數(shù)學式表示。(數(shù)學式3)(數(shù)學式4)其中,R1、R2表示從手指24的位置到電阻體40的端部為止的各電阻值。位置x(0≤x≤1)通過以下數(shù)學式求出。(數(shù)學式5)該數(shù)學式5中不含有阻抗Z,但電流i1、i2含有Z,它們是用于位置檢測的信號。發(fā)明人通過實驗確認了本實施例中的Z。即,是位于實施例1的構成中的、層疊偏光板(未圖示)、玻璃基板(圖1的23)及透明導電膜(圖1的12)的構造,通過實驗求出將手指(圖1的24)放置在偏光板一側時的Z。Z是夾持玻璃基板和偏光板形成的阻抗,因此可作為電容C處理。玻璃基板的厚度為0.7mm、偏光板的厚度為0.2mm時,C的值為6.7pF。即,從電流檢測電路13a、13b輸出的信號的S/N比中的S(有效信號成分)是通過該C流動的電流。此外,作為參考,在非專利文獻1所述的構造中,C的值為30pF?,F(xiàn)有技術的課題中所述的信號較小是指:比較非專利文獻1所述的構造和專利文獻3、專利文獻4時,電容變小,有效信號隨之變小。接著說明噪音成分。利用圖6所示的位置檢測原理實施現(xiàn)有技術時,如圖7所示,電阻體40中增加了由手指24產生的阻抗Z,與寄生電容Cp相連。電流檢測電路13a、13b的輸出是重疊了該寄生電容Cp產生的電流后的輸出,寄生電容Cp產生的電流中不含有和手指24的位置相關的信息。即,寄生電容Cp產生的電流成為噪音成分。本發(fā)明人通過實驗求出了該寄生電容Cp的值。圖8(a)所示的非專利文獻1所述的構造中,寄生電容Cp由在玻璃基板102上形成的透明導電膜103和保護層101形成,#在適于對角線2.1英寸的LCD的大小下,其值為29pF。另一方面,圖8(b)所示的基于專利文獻3、4的構造下,寄生電容Cp由夾持液晶203配置的透明導電膜204、及構成象素矩陣電路202的電極形成,其大小為15000pF。在現(xiàn)有技術的課題中所述的噪音大小是:比較非專利文獻1所述的構造和專利文獻3、4時,專利文獻3、4的寄生電容壓倒性地大,噪音也隨之變大。根據(jù)以上結果,實施專利文獻3、4時的S/N如下。即,電流檢測電路的輸出信號中基本不含有與位置檢測相關的成分,根據(jù)具有上述S/N的信號不可能檢測出位置?;蛘咝枰浅8叱杀镜男盘柼幚黼娐??;蛘叽嬖谝韵聠栴}:由于S/N較低,因此檢測出跨越多個周期地檢測用于計算信號的位置座標需要較長時間。另一方面,在本發(fā)明的實施例1涉及的顯示裝置中,在位置檢測期間內,各開關變?yōu)閳D1的狀態(tài)。即,開關16a~16c、開關17a~17c、開關18a~18c全部為斷開狀態(tài),信號線4a~4c、掃描線6a~6c、存儲電容線8a~8c相對于顯示區(qū)域11外部的布線(與掃描線驅動電路14、信號線驅動電路15及COM端子連接的布線)為高阻抗。圖9表示基于該原理的電路圖。圖9的寄生電容Cp與圖7的寄生電容Cp相同,但Cp的一端不直接與固定電位(交流接地)連接,而是串聯(lián)地夾著電容Cs與固定電位(交流接地)連接。該Cs是圖1中包圍象素矩陣的開關組斷開時的電容值的總值。在實施例1中,試制了對角線2.1英寸、象素構成176×RGB×240的LC,Cs的值為100pF。其結果是,電阻元件的寄生電容成為Cp與Cs的串聯(lián)連接,其值為100pF。因此,實施例1中的S/N如下。S/N=(6.7pF)/(100pF)=6.7×10-2即,確認了與專利文獻3、4的情況(參照圖8(b))相比實施例1的S/N比提高了2位這一明顯的效果。因此可檢測出位置的座標,無需非常高成本的信號處理電路。并且檢測位置所需的時間縮短。在利用圖5進行的說明中,說明了在實施例1的構造中,TFT開關的柵極/源極間電壓Vgs在位置檢測期間也保持顯示期間結束時的電壓即-1V的情況。成為-1V的條件是寫入到象素的電壓最低時、即圖4所示的Vpix_low(1V)時。另一方面,專利文獻3、4中的Vgs變動。對此,參照圖10,在位置檢測期間內,象素電極是高阻抗,通過透明導電膜和電容電容耦合,因此象素電極電壓Vp以和透明導電膜的電壓Vc的振幅相同的振幅變動。因此向透明導電膜的電壓Vc提供振幅2V的交流時,象素電極電壓Vp也對應地以振幅2V變動。另一方面,掃描線電壓Vg固定為使象素開關斷開的電壓的0V。其結果是,TFT開關的柵極/間電壓Vgs將-1V作為偏置電壓,以電壓振幅2V變動。因此,開關TFT無法繼續(xù)保持斷開,造成畫質變差。與之相對,在實施例1中,如上所述,晶體管的Vgs不變動。因此,可獲得位置檢測期間的驅動不會導致畫質變差的效果。此外,在實施例1中,使用n型TFT作為將顯示區(qū)域11的內部和外部設為電氣性高阻抗的開關16a~16c、17a~17c、18a~18c,但該開關也可以是p型的TFT,也可以是組合n型和p型的傳輸門。并且,驅動電路由n型TFT和p型TFT形成,也可僅由其中之一、即僅由p型TFT或僅由n型TFT形成。由于可選擇多種開關,因此在實施本發(fā)明時,不必增加制造成本即可設置開關。具體而言,如實施例1所述,信號線驅動電路、掃描線驅動電路使用n型及p型聚硅TFT構成時,選擇n型開關、p型開關、組合了n型開關和p型開關的傳輸門中的任意一種時,均不必增加生產成本即可設置開關。選擇n型或p型開關時,與傳輸門相比,抑制了電路面積,并且控制變得簡單。還具有使開關斷開時的寄生電容降低的效果,其結果是,具有抑制與位置、或有無指示動作相關的信號的SN比的退化。尤其是在n型開關中,與p型相比,接通電阻低,因此可使開關的尺寸較小,具有降低寄生電容的效果。另一方面,從抑制驅動電壓的角度出發(fā),優(yōu)選傳輸門。在顯示裝置中,除了使顯示區(qū)域內部和外部為電氣性高阻抗的開關以外的電路由n型或p型中的一個晶體管構成時,與之對應,使用任意一種類型的晶體管來形成開關,可不增加制造步驟地設置開關。并且,這些開關16a~16c、17a~17c、18a~18c設置在掃描線驅動電路14的外部及信號線驅動電路15的外部,但它們也可包含在驅動電路內部。包含在掃描線驅動電路14的內部時,例如可通過能夠進行3值輸出(高電平、低電平、高阻抗)的電路構成來實現(xiàn)。這種情況下,例如可使用同步脈沖倒相器(ClockedInverter)電路。并且,進行使位于這些驅動電路的輸出段的晶體管為高阻抗的控制,通過輸出段的晶體管兼作開關的構造,可抵制電路面積。并且,在實施例1中,在與配置了掃描線驅動電路14及信號線驅動電路15的位置相對的位置上也存在透明導電膜12,但從減少透明導電膜的寄生電容的角度出發(fā),優(yōu)選使透明導電膜12的區(qū)域為所需的最低限度,因此也可去除與配置了各驅動電路14、15的位置相對的位置的透明導電膜12。并且,在實施例1中,在與配置了掃描線驅動電路14及信號線驅動電路15的位置相對的位置上也存在透明導電膜12。此時,從減少透明導電膜12的寄生電容的角度出發(fā),在位置檢測期間內,也可使各驅動電路14、15的電源線為高阻抗。此時,因存在透明導電膜,在構成電源線、電路的電極和透明導電膜之間形成電容,通過這一作用保持電路內的節(jié)點的電位關系。因此,在動態(tài)電路、電阻器電路中,存儲內容不會在高阻抗中被破壞,通過高阻抗后再度變?yōu)榈妥杩梗芍匦麻_始后續(xù)動作。并且,在實施例1中,通過低溫聚硅TFT工藝制成顯示裝置基板10,但也可通過非結晶型硅TFT工藝制成。進一步也可通過除此之外的TFT工藝,例如微晶硅TFT工藝、氧化物TFT工藝、有機TFT工藝、在支撐基板上轉印硅薄膜后形成TFT的工藝等形成。此時,作為將顯示區(qū)域11的內部和外部設為電氣性高阻抗的單元,通過在塊硅的驅動器LSI集成其功能,或將非結晶型硅的開關形成在顯示裝置基板10上來實現(xiàn)。進一步,也可通過將由低溫聚硅TFT工藝制成的開關陣列LSI安裝在顯示裝置基板10上、或與顯示裝置基板外部連接來實現(xiàn)。并且,也可將顯示裝置基板10形成在單晶硅基板(塊硅)上、或使用SOI基板形成。并且,利用聚硅TFT工藝、非結晶型硅TFT工藝、塊硅工藝、SOI工藝等形成電路后,也可將其轉印到其他基板上并形成顯示裝置基板10。并且,透明導電膜12也可形成所謂線性化圖案。對此,如圖11所示,線性化圖案80用于使透明導電膜12的表面上形成的電場曲線均勻化,例如在專利文獻5中有記載。在本實施例中,將該線性化圖案形成在作為位置檢測用導電膜的透明導電膜12上,因此在位置檢測中提高了位置和電流信號的線性。并且,在實施例1中,在玻璃基板23的處于液晶2一側的面上設置透明導電膜12,也可在相反一側的面上設置透明導電膜12。這種情況下,通過應用本發(fā)明,可獲得降低透明導電膜12的寄生電容的效果。該透明導電膜12可通過濺射法、蒸鍍法在玻璃基板23上成膜并形成,也可通過粘貼薄片形成。并且,可使偏光板具有導電性,將其作為表面型接觸傳感器的位置檢測用導電膜使用。尤其是使用平面轉換(IPS)方式的液晶模式時,適用該方式。在實施例1中,玻璃基板23、顯示裝置基板10的基材為玻璃,也可使用可撓性材料。這種情況下,在相對基板上一體形成位置檢測用的透明導電膜,因此對于彎曲不易產生機械應變,并且該位置檢測性能不會因彎曲而退化。并且,在實施例1中,對各存儲電容線8a~8c分別設置一個開關18a~18c,但不必非要設置存儲電容線8a~8c的開關18a~18c。其原因在于,有時提供給存儲電容線8a~8c的電壓與提供給作為相對電極的透明導電膜12的電壓是同一電壓。此時,在位置檢測期間內,與提供給相對電極的交流信號相同的信號施加到存儲電容線,因此從相對電極來看,不是寄生電容。因此,這種情況下需要開關18a~18c。并且,在實施例1中,對各存儲電容線分別設置開關18a~18c,但也可去除這些開關,在位于存儲電容線8a~8c的信號源一側的較上游的節(jié)點上,例如在圖1的顯示裝置基板10上的標注COM標記的節(jié)點上設置少量的開關。并且,在本實施例1中,使用由ITO形成的透明導電膜12作為阻抗面,假設以電阻體40作為其等價電路的阻抗,但根據(jù)施加到阻抗面的交流的頻率,考慮到包括電阻、電容、感應器在內的阻抗,也可通過求解該等價電路來導出檢測電流值和接觸位置的座標關系、或有無接觸的計算式并加以利用。并且,在實施例1中,使用形成為面狀的電阻體40作為阻抗面,也可將形成為面狀的感應器或形成為面狀的電容作為電阻面使用。并且,在實施例1中,在顯示裝置基板10和相對基板19之間配置作為顯示元件要素的液晶2,假設相對基板19一側存在顯示裝置的觀察者,檢測出相對基板19一側的手指24,也可假設在顯示裝置基板10一側存在顯示裝置的觀察者來構成。圖12表示其構成。這種情況下,為了檢測顯示裝置基板10一側的手指(未圖示),在顯示裝置基板10的觀察者一側的一面形成透明導電膜81,將其作為位置檢測用的導電膜使用。在這種構造下,如上所述,在位置檢測期間,通過使信號線、掃描線為高阻抗,可明顯減少位置檢測用的導電膜的寄生電容。其效果在近些年來隨著顯示裝置基板10的薄型化而越發(fā)明顯。并且,如圖13所示,也可是去除了使信號線、掃描線為高阻抗的單元的構成。并且,如圖14所示,也可是將透明導電膜81設置在相對基板19一側,檢測相對基板19一側的手指24的構成。并且如圖15所示,也可是去除了使信號線、掃描線為高阻抗的單元的構成。在圖12~15中,以向液晶2的縱向、即與顯示裝置基板10的板面垂直的方向提供電場而使象素接通斷開的方式為例進行了說明,在利用上述IPS方式的液晶模式等、向與顯示裝置基板水平的方向提供電場而使象素接通斷開的方式的液晶模式時,為圖16所示的構成即可。如圖16所示,在相對基板19的顯示裝置基板10一側的面上不形成透明導電膜,在顯示裝置基板10一側的面的相反面上形成位置檢測用的透明導電膜81。并且如圖17所示,也可是去除了使信號線、掃描線為高阻抗的單元的構成。透明導電膜81用于位置檢測,并且由于可防止相對基板19的帶電而同時具有消除帶電引起畫質變差的效果。(實施例2)參照附圖說明本發(fā)明的實施例2涉及的顯示裝置。圖18是說明本發(fā)明的實施例2涉及的顯示裝置的位置檢測原理的電路圖。在實施例1中,向電阻體(圖9的40)直接施加交流電壓;而在實施例2中,指示體30(例如電子筆)與交流電壓源22連接,利用電流檢測電路13a、13b檢測通過阻抗Z流動的電流i1、i2。這種情況下,在位置檢測期間內,使顯示區(qū)域(相當于圖1的11)的內部和外部為高阻抗。根據(jù)實施例2,通過使顯示區(qū)域的內部和外部為高阻抗,電阻體40的寄生電容飛躍性地減小。其結果是,通過寄生電容流入流出的電流飛躍性地變小,在電流檢測電路13a、13b中流入流出的電流i1、i2增加,信號量增大。其結果是,位置檢測信號的S/N飛躍性地提高,可實現(xiàn)接觸傳感器一體型的顯示裝置。(實施例3)參照附圖說明本發(fā)明的實施例3涉及的顯示裝置。圖19是表示本發(fā)明的實施例3涉及的顯示裝置的構成的部分截面圖。實施例3涉及的顯示裝置是利用了微膠囊型電泳元件的電泳型顯示裝置(EPD),是黑白EPD主動矩陣顯示器。顯示裝置具有相對基板19、EPD薄膜50、顯示裝置基板10。相對基板19例如在聚對苯二甲酸乙二醇酯等透明的塑料基板23的內表面一側形成由透明導電膜構成的相對電極12。此外,相對基板19也可替代塑料基板23而使用玻璃基板。EPD薄膜50是膜狀的電泳顯示裝置,由微膠囊51、粘合劑55構成。微膠囊51鋪設在EPD膜50內部,大小約40μm。微膠囊51的內部封裝由異丙醇(IPA)等構成的溶劑52,并且在溶劑52中分別分散漂浮納米級大小的、作為氧化鈦系白色顏料的白粒子53、作為炭系黑色顏料的黑粒子54。白粒子53具有負(-)的帶電極性,黑粒子54具有正(+)的帶電極性。粘合劑55由為了與微膠囊51耦合而填充的共聚物構成。顯示裝置基板10在玻璃基板71上形成薄膜晶體(TFT70)。TFT70是柵極G比源極S及漏極D配置得靠近玻璃基板71一側的反交錯(stagger)型。TFT70在玻璃基板71上形成柵極G,在柵極G上形成作為柵極絕緣膜的絕緣膜72,在絕緣膜72上形成通道材料73,在通道材料73的兩個外側形成源極S、漏極D,在包括通道材料73、源極S及漏極D的絕緣膜72上形成絕緣膜74,在絕緣膜74上形成象素電極60,象素電極60與源極連接。在圖19中,各TFT70的柵極G與對應的掃描線(未圖示)電連接,各TFT70的漏極D與對應的信號線(未圖示)電連接。通過向柵極G施加電壓,施加到漏極D的正(+)電壓經由通道材料73和源極S提供到對應的象素電極60。向象素電極60提供正(+)電壓時,對應的微膠囊51中的白粒子53向象素電極60一側偏移,并且微膠囊51中的黑粒子54相對地向相對電極12偏移。另一方面,向象素電極60提供負(-)電壓時,對應的微膠囊51中的黑粒子54向象素電極60一側偏移,并且微膠囊51中的白粒子53相對地向相對電極12偏移。這樣一來,在圖19所示的顯示裝置中,根據(jù)向象素電極60提供正(+)電壓還是負(-)電壓,在相對電極12一側可進行黑白的圖像顯示。在顯示裝置的角落,在相對基板19和顯示裝置基板10之間設有導通單元20(例如銀膏),使顯示裝置基板10的電極61和相對電極12電連接。顯示裝置基板10的電極61連接單極雙投開關21,在該開關21的一個接點中,電流檢測電路13和交流電壓源22串聯(lián)連接,在另一個接點中,連接有與相對電極驅動電路相連的COM端子。此外在圖19中,其一端與開關21連接,但實際上和圖1一樣與四角連接。在實施例3中,和圖1一樣,用于驅動信號線的信號線驅動電路及用于驅動掃描線的掃描線驅動電路設置在顯示區(qū)域外部,在掃描線和掃描線驅動電路的信號路徑上、及信號線和信號線驅動電路的信號路徑上設有開關,用于將電信號從顯示區(qū)域的外部傳送到內部的這些布線設為高阻抗。并且,實施例3涉及的顯示裝置也和實施例1一樣,關于其驅動,具有以下二個期間:顯示驅動期間,向象素寫入用于顯示的電壓;為了檢測出手指的位置座標或指示動作的有無,電流檢測電路檢測電流的位置檢測期間。這二個期間被按照時間進行劃分。根據(jù)實施例3,EPD具有在寫入用于顯示的電壓后長時間保持該顯示的特性,因此和LCD相比,可將較多的時間比例分配給位置檢測期間。并且,通過使顯示裝置基板10變薄、或使象素電路轉印到可撓性基板上,可實現(xiàn)具有可撓性且具有接觸傳感功能的顯示裝置。此外,在實施例1~3中,說明了液晶顯示裝置及電泳型顯示裝置,當然也可適用于其他方式,例如利用了帶電粒子、電致變色材料、電致發(fā)光材料(EL材料)、氣體、半導體、熒光體的顯示裝置。作為本發(fā)明的使用例包括:游戲機、移動信息終端、售票機、自動柜員機(ATM)、汽車導航器、飛機或汽車客座上安裝的電機/游戲機、工廠自動化(FA)設備、打印機、傳真機中使用的顯示裝置。
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