專(zhuān)利名稱(chēng)：驅(qū)動(dòng)觸控面板的方法、電容型觸控面板和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以通過(guò)用戶(hù)利用手指等接觸或者靠近來(lái)輸入信息的觸控面板， 并且更具體地涉及一種基于電容的變化來(lái)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)觸控的觸控面板的方法、以及都使用該 方法的觸控面板和具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置。
背景技術(shù)：
近來(lái)，顯示設(shè)備引人注意，其中接觸檢測(cè)器(所謂的觸控面板)被安裝在諸如液晶 顯示設(shè)備之類(lèi)的顯示設(shè)備上，并且各種按鈕圖像被顯示在該顯示設(shè)備上以便允許作為典型 機(jī)械按鈕的替代物的信息輸入。盡管存在若干類(lèi)型的觸控面板，包括光學(xué)型和電阻型，但是 由于結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單和功耗低，移動(dòng)終端尤其期待電容型觸控面板。然而，在電容型觸控面板 的情況下，人體充當(dāng)接收由逆變器熒光燈、AM廣播波、AC電源等引起的噪聲(下文中稱(chēng)作干 擾噪聲)的天線(xiàn)，并且該噪聲可被傳送到觸控面板，從而導(dǎo)致故障。該故障是由于以下事實(shí)引起的通過(guò)用戶(hù)利用手指接觸或靠近所產(chǎn)生的觸控的存 在的信號(hào)(下文中稱(chēng)作觸控信號(hào))難以與干擾噪聲區(qū)分開(kāi)。該觸控信號(hào)典型地被檢測(cè)電路 A/D轉(zhuǎn)換(取樣)，其中產(chǎn)生折疊噪聲(folding noise)。具體地，當(dāng)對(duì)具有比Nyquist頻率 更高的頻率分量的信號(hào)取樣時(shí)，該信號(hào)與作為參考的Nyquist頻率折疊并且被輸出為具有 比Nyquist頻率更低的頻率分量的信號(hào)。因此，當(dāng)具有比Nyquist頻率更高的頻率分量的 干擾噪聲被輸入到檢測(cè)電路時(shí)，這樣的噪聲分量的頻率等價(jià)于在與Nyquist頻率相等或更 低的頻帶中。因此干擾噪聲幾乎不能與在等于或低于Nyquist頻率的頻帶中將被正常檢測(cè) 到的觸控信號(hào)區(qū)分開(kāi)。因此，例如，美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2007/0257890提出了一種方法，其中當(dāng)檢測(cè)到觸 控信號(hào)時(shí)，該觸控信號(hào)與驅(qū)動(dòng)電容型觸控面板的信號(hào)(下文中是驅(qū)動(dòng)信號(hào))同步，使用具有 不同頻率的多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)選擇觸控信號(hào)幾乎不受干擾噪聲影響的條件，以便檢測(cè)觸控信 號(hào)。在該方法中，檢測(cè)電路使用具有不同頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)從而以與該驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的多個(gè) 取樣頻率對(duì)觸控信號(hào)取樣，這不可避免地導(dǎo)致Nyquist頻率變化。也就是說(shuō)，折疊頻率發(fā)生 變化。因此，當(dāng)與Nyquist頻率相比具有高頻率分量的干擾噪聲被輸入到檢測(cè)電路時(shí)，等價(jià) 于干擾噪聲的噪聲分量(該噪聲分量出現(xiàn)在在不高于Nyquist頻率的頻帶中)的頻率根 據(jù)Nyquist頻率而變化。相反地，即使Nyquist頻率發(fā)生變化，觸控信號(hào)分量的頻率也不變 化。因此，選擇Nyquist頻率使得等價(jià)的噪聲分量可以與觸控信號(hào)分量區(qū)分開(kāi)，從而干擾噪 聲可以與觸控信號(hào)區(qū)分開(kāi)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在上述美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)中公開(kāi)的電容型觸控面板的驅(qū)動(dòng)方法及其檢測(cè)方 法中，由于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率必須被順序地改變以選擇觸控信號(hào)幾乎不受干擾噪聲影響的條 件，因此可能花費(fèi)較多時(shí)間來(lái)選擇該條件。也就是說(shuō)，檢測(cè)時(shí)間可能增加。而且，準(zhǔn)備具有 多個(gè)頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是必需的，并且必須確定信號(hào)的切換定時(shí)，因此電路配置可能復(fù)雜且體積較大。作為去除干擾噪聲的另一方法，考慮使用公知的噪聲濾波器。例如，在A/D轉(zhuǎn)換 之前插入具有比相關(guān)的Nyquist頻率更低的截止頻率的低通濾波器，從而可以去除折疊噪 聲。因此，可以去除干擾噪聲，并且可以在A/D轉(zhuǎn)換之后簡(jiǎn)化檢測(cè)電路。然而，與從觸控面板 輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)同步的觸控信號(hào)是正負(fù)對(duì)稱(chēng)極性交替信號(hào)，因此不能通過(guò)低通濾波器。具 體地，低通濾波器不僅去除了干擾噪聲，而且去除了觸控信號(hào)。期望提供一種驅(qū)動(dòng)觸控面板的方法，其中，即使使用了相對(duì)簡(jiǎn)單的電路配置，也可 以安全地檢測(cè)觸控的存在，同時(shí)減少干擾噪聲的影響和觸控檢測(cè)時(shí)間，并且提供一種都使 用該驅(qū)動(dòng)方法的觸控面板和具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電容型觸控面板包括驅(qū)動(dòng)控制電路、多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極、多個(gè)觸 控檢測(cè)電極和檢測(cè)電路。驅(qū)動(dòng)控制電路執(zhí)行控制使得用于觸控檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)被選擇性地 施加到所述驅(qū)動(dòng)電極。每個(gè)驅(qū)動(dòng)電極為帶狀，并且被選擇性地施加有驅(qū)動(dòng)信號(hào)。觸控檢測(cè) 電極被布置成與所述驅(qū)動(dòng)電極交叉，以這種方式在每個(gè)交叉部分中形成電容，并且每個(gè)觸 控檢測(cè)電極輸出與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)同步的檢測(cè)信號(hào)。檢測(cè)電路根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)外部近 接物體。具體地，所述驅(qū)動(dòng)控制電路以所述檢測(cè)信號(hào)變?yōu)闃O性交替信號(hào)的方式控制所述驅(qū) 動(dòng)信號(hào)的施加，所述極性交替信號(hào)包括由于所述外部近接物體的存在而引起的正負(fù)非對(duì)稱(chēng) 信號(hào)分量。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電 容型觸控面板。在這種情況下，所述顯示裝置可被配置成使得用于觸控檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)也 用作顯示驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一部分。一種根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)觸控面板的方法包括步驟選擇性地將用于觸控檢 測(cè)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加到多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電極為帶狀；當(dāng)外部近接物體存在時(shí)，使得多 個(gè)觸控檢測(cè)電極中的每一個(gè)輸出與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)同步的檢測(cè)信號(hào)，所述觸控檢測(cè)電極被布 置成與所述驅(qū)動(dòng)電極交叉，以這種方式在每個(gè)交叉部分中形成電容，并且所述檢測(cè)信號(hào)為 極性交替信號(hào)，所述極性交替信號(hào)包括由于所述外部近接物體的存在而引起的正負(fù)非對(duì)稱(chēng) 信號(hào)分量；和根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)所述外部近接物體。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)觸控面板的方法、電容型觸控面板和具有觸控檢測(cè)功 能的顯示裝置中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)被選擇性地施加到多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極時(shí)，從觸控檢測(cè)電極中輸出 極性交替信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)，其對(duì)應(yīng)于每個(gè)驅(qū)動(dòng)電極與每個(gè)觸控檢測(cè)電極之間的電容。這 時(shí)，當(dāng)諸如手指之類(lèi)的外部近接物體存在時(shí)，在與該物體對(duì)應(yīng)的部分中的驅(qū)動(dòng)電極與觸控 檢測(cè)電極之間的電容發(fā)生變化，并且與電容的這種變化對(duì)應(yīng)的波形的變化(觸控分量)出 現(xiàn)在檢測(cè)信號(hào)中。觸控分量是由外部近接物體的存在引起的正負(fù)非對(duì)稱(chēng)信號(hào)分量。所述 正負(fù)非對(duì)稱(chēng)性導(dǎo)致的現(xiàn)象是，即使經(jīng)由用于噪聲去除的模擬濾波器執(zhí)行檢測(cè)信號(hào)的信號(hào)處 理，也不會(huì)從檢測(cè)信號(hào)中去除觸控分量。檢測(cè)信號(hào)中出現(xiàn)的觸控分量通過(guò)數(shù)種方法可以具有正負(fù)非對(duì)稱(chēng)性。在第一種方法中，具有周期波形的信號(hào)被用作驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該周期波形包括第一電 壓期間和第二電壓期間，該第二電壓不同于第一電壓，從多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極中選擇第一組驅(qū)動(dòng) 電極和第二組驅(qū)動(dòng)電極，并且驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一電壓和第二電壓被分別施加到選擇的第一組 驅(qū)動(dòng)電極和第二組驅(qū)動(dòng)電極。以下列方式選擇驅(qū)動(dòng)電極在布置所述驅(qū)動(dòng)電極的區(qū)域中任
5何位置處，在與外部近接物體的尺寸對(duì)應(yīng)的基區(qū)寬度內(nèi)屬于所述第一組驅(qū)動(dòng)電極的驅(qū)動(dòng)電 極的總寬度不同于在所述基區(qū)寬度內(nèi)屬于第二組驅(qū)動(dòng)電極的驅(qū)動(dòng)電極的總寬度。因此，驅(qū) 動(dòng)電極與觸控檢測(cè)電極之間的電容的幅值在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一電壓的施加期間與驅(qū)動(dòng)信號(hào) 的第二電壓的施加期間之間不同，結(jié)果，極性交替檢測(cè)信號(hào)中的觸控分量變?yōu)檎?fù)不對(duì)稱(chēng) 的。而且，在第一種方法中，優(yōu)選地，所有第二組驅(qū)動(dòng)電極被離散地劃分為多個(gè)子組， 并且驅(qū)動(dòng)信號(hào)被施加到每個(gè)子組的驅(qū)動(dòng)電極。而且，在這種情況下，優(yōu)選地，所有第一組驅(qū) 動(dòng)電極的總寬度等于所有第二組驅(qū)動(dòng)電極的總寬度。例如，在配置與顯示器件集成的內(nèi)嵌 型觸控面板的情況下，觸控檢測(cè)操作幾乎不受與向顯示元件寫(xiě)入相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部噪聲的影 響。在第二種方法中，具有周期波形的信號(hào)被用作驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該周期波形包括第一電 壓期間和第二電壓期間，該第二電壓不同于第一電壓，從多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極中選擇配置單個(gè)帶 狀區(qū)域的驅(qū)動(dòng)電極組，并且驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一電壓被施加到驅(qū)動(dòng)電極組，第二電壓未被施加 到任何驅(qū)動(dòng)電極。在這種方法中，觸控分量?jī)H在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一電壓的施加期間內(nèi)出現(xiàn)于 檢測(cè)信號(hào)中，并且不出現(xiàn)于第二電壓的施加期間內(nèi)。結(jié)果，極性交替檢測(cè)信號(hào)中的觸控分量 變?yōu)檎?fù)不對(duì)稱(chēng)的。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)觸控面板的方法、電容型觸控面板和具有觸控檢測(cè)功能 的顯示裝置，當(dāng)外部近接物體存在時(shí)，來(lái)自觸控檢測(cè)電極的檢測(cè)信號(hào)中包括的觸控分量具 有正負(fù)不對(duì)稱(chēng)性，因此即使經(jīng)由用于噪聲去除的模擬濾波器執(zhí)行檢測(cè)信號(hào)的信號(hào)處理，也 不會(huì)從檢測(cè)信號(hào)中去除觸控分量。因此，在去除干擾噪聲的同時(shí)可以安全地檢測(cè)觸控信號(hào)。 而且，由于與過(guò)去不同，順序地改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率以選擇檢測(cè)條件的處理不是必需的，因 此可以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)電路的尺寸減小以及檢測(cè)時(shí)間的減少。從下列描述中本發(fā)明的其它和進(jìn)一步的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更全面地顯現(xiàn)。


圖IA和圖IB是用于圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置的觸 控檢測(cè)方法的原理的圖，其示出了手指的非接觸或非靠近狀態(tài)。圖2A和圖2B是用于圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置的觸 控檢測(cè)方法的原理的圖，其示出了手指的接觸或靠近狀態(tài)。圖3是用于圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置的觸控檢測(cè) 方法的原理的圖，其示出了驅(qū)動(dòng)信號(hào)和檢測(cè)信號(hào)的每個(gè)的波形的示例。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置的配置示例 的方框圖。圖5是示出具有圖4所示的觸控檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的示意截面結(jié)構(gòu)的截面圖。圖6是示出圖4中所示的液晶顯示設(shè)備的像素結(jié)構(gòu)的電路圖。圖7是示出圖4中所示的觸控傳感器的驅(qū)動(dòng)電極和觸控檢測(cè)電極的配置示例的透 視圖。圖8A和圖8B是示出根據(jù)具有圖4中所示的觸控檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電極 的選擇狀態(tài)的示例的示意圖。
圖9是圖示具有圖4中所示的觸控檢測(cè)功能的顯示裝置的操作的時(shí)序圖。圖IOA和圖IOB是示出在具有圖4中所示的觸控檢測(cè)功能的顯示裝置中在長(zhǎng)時(shí)間 量程(time scale)中的波形的示例的制圖。圖11是示出當(dāng)在具有圖4中所示的觸控檢測(cè)功能的顯示裝置中不執(zhí)行觸控操作 時(shí)在具有內(nèi)部噪聲的情況下的時(shí)序的示例的制圖。圖12是示出當(dāng)在具有圖4中所示的觸控檢測(cè)功能的顯示裝置中執(zhí)行觸控操作時(shí) 在具有內(nèi)部噪聲的情況下的時(shí)序的示例的制圖。圖13A和圖13B是示出根據(jù)第一實(shí)施例的變型的驅(qū)動(dòng)電極的選擇狀態(tài)的示例的示意圖。圖14A和圖14B是示出根據(jù)第一實(shí)施例的另一變型的驅(qū)動(dòng)電極的選擇狀態(tài)的示例 的示意圖。圖15是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置的配置示例 的方框圖。圖16A和圖16B是示出根據(jù)具有圖15中所示的觸控檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的驅(qū)動(dòng) 電極的選擇狀態(tài)的示例的示意圖。圖17是具有圖15中所示的觸控檢測(cè)功能的顯示裝置中的定時(shí)的示例的制圖。圖18是示出當(dāng)在具有圖15中所示的觸控檢測(cè)功能的顯示裝置中不執(zhí)行觸控操作 時(shí)在具有內(nèi)部噪聲的情況下的時(shí)序的示例的制圖。圖19是示出在每個(gè)使用實(shí)施例的具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置中的應(yīng)用示例1 的一般配置的視圖。圖20A和圖20B示出了應(yīng)用示例2的一般配置，其中圖20A是示出從前側(cè)觀察的 外觀的透視圖，圖20B是示出從后側(cè)觀察的外觀的透視圖。圖21是示出應(yīng)用示例3的一般配置的透視圖。圖22是示出應(yīng)用示例4的一般配置的透視圖。圖23A到圖23G示出了應(yīng)用示例5的一般配置的透視圖，其中圖23A是翻開(kāi)狀態(tài) 下的示例的正視圖，圖23B是其側(cè)視圖，圖23C是閉合狀態(tài)下的示例的正視圖，圖23D是其 左側(cè)視圖，圖23E是其右側(cè)視圖，圖23F是其頂視圖，和圖23G是其底視圖。圖24是示出具有根據(jù)第一和第二實(shí)施例的變型的觸控檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的示 意截面結(jié)構(gòu)的截面圖。圖25是示出根據(jù)第一實(shí)施例的變型的觸控面板的配置示例的方框圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將參考附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。按下列順序來(lái)進(jìn)行描述。1.電容型觸控檢測(cè)的原理2.第一實(shí)施例3.第二實(shí)施例4.應(yīng)用示例5.其它變型1.電容型觸控檢測(cè)的原理
首先，參考圖IA和圖IB到圖3來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的觸控面板和具有觸控 檢測(cè)功能的顯示裝置中每一個(gè)的觸控檢測(cè)方法的原理。觸控檢測(cè)方法體現(xiàn)為電容型觸控傳 感器，其中使用相對(duì)布置的一對(duì)電極(驅(qū)動(dòng)電極El和檢測(cè)電極E2)來(lái)配置電容性元件，電 介質(zhì)D位于該對(duì)電極之間，例如，如圖IA所示。這樣的結(jié)構(gòu)表示為圖IB中所示的等效電路。 驅(qū)動(dòng)電極E1、檢測(cè)電極E2和電介質(zhì)D共同地配置電容性元件Cl。電容性元件Cl的一端連 接到AC信號(hào)源(驅(qū)動(dòng)信號(hào)源)S，其另一端P經(jīng)由電阻器R接地且連接到電壓檢測(cè)器(檢測(cè) 電路)DET。當(dāng)具有預(yù)定頻率(例如大約幾kHz到幾十kHz)的AC方形波Sg(圖3中的部 分B)從AC信號(hào)源S施加到驅(qū)動(dòng)電極El (電容性元件Cl的一端)時(shí)，如圖3中的部分A中 所示的輸出波形(檢測(cè)信號(hào)Vdet)出現(xiàn)在檢測(cè)電極E2(電容性元件Cl的另一端P)中。AC 方形波Sg對(duì)應(yīng)于稍后描述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom。在手指的非接觸(或非靠近)狀態(tài)下，與電容性元件Cl的電容值對(duì)應(yīng)的電流IO 隨同電容性元件Cl的充電和放電一起流動(dòng)，如圖IA和圖IB所示。在這種情況下，在電容 性元件Cl的另一端P處的電勢(shì)波形例如類(lèi)似于圖3中的部分A中的波形V0，該波形VO是 由電壓檢測(cè)器DET檢測(cè)到的。與之相對(duì)，在手指的接觸(或靠近)狀態(tài)下，由手指形成的電容性元件C2與電容 性元件Cl串聯(lián)而添加，如圖2A和圖2B所示。在這種狀態(tài)下，電流Il和12分別隨同電容 性元件Cl或C2的充電和放電一起流動(dòng)。在這種情況下，在電容性元件Cl的另一端P處的 電勢(shì)波形例如類(lèi)似于圖3中的部分A中的波形VI，該波形Vl是由電壓檢測(cè)器DET檢測(cè)到 的。這時(shí)，點(diǎn)P的電勢(shì)變?yōu)橛闪鹘?jīng)各自電容性元件Cl和C2的電流Il和12的值所確定的 分壓。因此，與非接觸狀態(tài)下的波形VO的值相比，波形Vl具有較小的值。電壓檢測(cè)器DET 將檢測(cè)到的電壓與預(yù)定的閾值電壓Vth相比。當(dāng)檢測(cè)到的電壓等于或大于閾值電壓時(shí)，電 壓檢測(cè)器確定該狀態(tài)為非接觸狀態(tài)，并且當(dāng)檢測(cè)到的電壓低于閾值電壓時(shí)，電壓檢測(cè)器確 定該狀態(tài)為接觸狀態(tài)。這樣，使能了觸控檢測(cè)。2.第一實(shí)施例配置示例一般配置示例圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置的配置示例。 由于通過(guò)實(shí)施例來(lái)體現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)觸控面板的方法，因此一起描述該方法。 顯示裝置是所謂的內(nèi)嵌(in-cell)型裝置，其中液晶顯示元件被用作顯示元件，并且此外， 將由液晶顯示元件構(gòu)成的液晶顯示器件與電容性觸控傳感器集成。具有觸控檢測(cè)功能40的顯示裝置包括Vcom生成器41、驅(qū)動(dòng)控制電路42、驅(qū)動(dòng)電 極驅(qū)動(dòng)器43、具有觸控檢測(cè)功能的顯示器件44、柵極驅(qū)動(dòng)器45、源極驅(qū)動(dòng)器45、復(fù)用器47、 檢測(cè)電路48和電阻器R。Vcom生成器41是生成在具有觸控檢測(cè)功能的顯示器件44中使用的驅(qū)動(dòng)信號(hào) Vcom的電路。此處，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom是極性交替方形波，如稍后所述的圖9中的部分A中所 示，因此具有正范圍(第一電壓期間)和負(fù)范圍(第二電壓周期)。具體地，該實(shí)施例的每 個(gè)液晶顯示元件由所謂的極性反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方法來(lái)驅(qū)動(dòng)，其中每一條水平像素線(xiàn)(IH)反轉(zhuǎn)施 加到液晶元件的電壓的極性。當(dāng)從Vcom生成器41提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom被提供給顯示器件44的多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極中的一個(gè)電極時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制電路42選擇并控制該電極。這時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制電路42可以根據(jù)驅(qū) 動(dòng)信號(hào)Vcom的極性(正或負(fù)極性)來(lái)控制將被施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的驅(qū)動(dòng)電極的布局、數(shù) 量和掃描移動(dòng)。具體地，該實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)控制電路42可以執(zhí)行以下控制在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom 的正范圍與負(fù)范圍之間改變將被施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的驅(qū)動(dòng)電極的布局樣式，同時(shí)將被施 加驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的驅(qū)動(dòng)電極的數(shù)量被保持為正和負(fù)范圍每個(gè)中的某一數(shù)量。驅(qū)動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)器43是根據(jù)來(lái)自驅(qū)動(dòng)控制電路42的控制信號(hào)將從Vcom生成器41 提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom提供給具有觸控檢測(cè)功能的顯示器件44 (稍后所述)的驅(qū)動(dòng)電極的 電路。具有觸控檢測(cè)功能的顯示器件44包括觸控傳感器441和液晶顯示器件442。觸控 傳感器441基于電容型觸控檢測(cè)原理輸出具有例如圖9中的部分B和部分C中所示的波形 的檢測(cè)信號(hào)Vdet。檢測(cè)信號(hào)Vdet包括由于觸控操作引起的信號(hào)分量(下文中稱(chēng)作“觸控 分量”)，如稍后所述。柵極驅(qū)動(dòng)器45是將用于選擇將被顯示的水平像素線(xiàn)的信號(hào)提供給液晶顯示器件 442的電路。源極驅(qū)動(dòng)器46是將圖像信號(hào)提供給液晶顯示器件442的電路。復(fù)用器47是 一種每當(dāng)從觸控傳感器441的多個(gè)觸控檢測(cè)電極(稍后描述)依次提取檢測(cè)信號(hào)Vdet、該 電路即切換這種提取的源的電路。檢測(cè)電路48基于復(fù)用器47切換的檢測(cè)信號(hào)Vdet來(lái)檢測(cè)對(duì)觸控傳感器441的觸 控的存在，并且進(jìn)一步獲取觸控點(diǎn)在觸控面板上的坐標(biāo)。檢測(cè)電路48包括模擬低通濾波器 (LPF) 51、A/D轉(zhuǎn)換器52、信號(hào)處理器53和坐標(biāo)提取部分54。模擬LPF 51是低通模擬濾波 器，其從檢測(cè)信號(hào)Vdet中去除高頻分量，并且隨后輸出如此處理的信號(hào)。插入模擬LPF 51 以去除在A/D轉(zhuǎn)換器52中生成的折疊噪聲，稍后描述。A/D轉(zhuǎn)換器52是將從模擬LPF 51 輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的電路。信號(hào)處理器53是基于來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換器52的輸出 信號(hào)檢測(cè)對(duì)觸控傳感器441的觸控的存在的邏輯電路。坐標(biāo)提取部分54是獲取由信號(hào)處 理器53檢測(cè)到的觸控的存在在觸控面板上的坐標(biāo)的邏輯電路。這些電路由未示出的定時(shí)控制器控制。具有觸控檢測(cè)功能的顯示器件44的配置示例圖5示出了具有觸控檢測(cè)功能的顯示器件44的相關(guān)部件的截面結(jié)構(gòu)的示例。顯 示器件44包括像素基板2、面對(duì)像素基板2布置的計(jì)數(shù)器基板3和液晶層6，該液晶層插入 于像素基板2與計(jì)數(shù)器基板3之間。像素基板2具有作為電路板的TFT基板21、和在TFT基板21上以矩陣樣式排列的 多個(gè)像素電極22。在TFT基板21上形成每個(gè)像素的TFT (薄膜晶體管)以及諸如將圖像信 號(hào)提供給每個(gè)像素電極的源極線(xiàn)和驅(qū)動(dòng)每個(gè)TFT的柵極線(xiàn)之類(lèi)的布線(xiàn)，它們均未示出。另 外，TFT基板21可被形成為包括圖4中所示的一部分電路或全部電路。計(jì)數(shù)器基板3包括玻璃基板31、在玻璃基板31的一個(gè)表面上形成的濾色片32和 在濾色片32上形成的驅(qū)動(dòng)電極33。濾色片32包括例如周期性地排列的紅(R)、綠(G)和 藍(lán)(B)三種顏色的濾色片層，其中對(duì)應(yīng)于每個(gè)顯示像素設(shè)置一組RGB三色濾色片。驅(qū)動(dòng)電 極33擔(dān)當(dāng)液晶顯示器件442的公共驅(qū)動(dòng)電極，并且此外，共享為觸控傳感器441的驅(qū)動(dòng)電 極。驅(qū)動(dòng)電極33通過(guò)接觸導(dǎo)孔7連接到TFT基板21。具有AC方形波的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom經(jīng) 由接觸導(dǎo)孔7從TFT基板21施加到驅(qū)動(dòng)電極33。可稱(chēng)作公共驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom限
9定施加到像素電極22的像素電壓和每個(gè)像素的顯示電壓。而且，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom甚至被用 作觸控傳感器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。作為觸控傳感器441的檢測(cè)電極的觸控檢測(cè)電極34被形成于玻璃基板31的另一 表面上，而且，極化板35被布置在觸控檢測(cè)電極34上。液晶層6根據(jù)電場(chǎng)的狀態(tài)來(lái)調(diào)制穿過(guò)液晶層6的光。對(duì)于液晶層6使用各種模式 的液晶，所述模式包括TN(扭曲向列)模式、VA(垂直定向)模式、ECB(電場(chǎng)控制雙折射) 模式等。定向膜被分別放置在液晶層6與像素基板2之間、以及液晶層6與計(jì)數(shù)器基板3 之間，并且入射側(cè)極化板被布置在像素基板2的底部上，此處省略了它們每個(gè)的示出。圖6示出了液晶顯示器件442的像素結(jié)構(gòu)的配置示例。在液晶顯示器件442中， 以矩陣樣式排列多個(gè)顯示像素20，每個(gè)顯示像素具有TFT元件Tr和液晶元件LC。每個(gè)顯示像素20連接到源極線(xiàn)25、柵極線(xiàn)26和驅(qū)動(dòng)電極33 (此處，例如η個(gè)電極 331到33η(η 2或2以上的整數(shù)))。源極線(xiàn)25是用于將圖像信號(hào)提供給每個(gè)顯示像素20 的信號(hào)線(xiàn)，并且連接到源極驅(qū)動(dòng)器46。柵極線(xiàn)26是用于提供選擇顯示像素20以顯示的信 號(hào)的信號(hào)線(xiàn)，并且連接到柵極驅(qū)動(dòng)器45。在這個(gè)示例中，每條柵極線(xiàn)26連接到水平排列的 所有顯示像素20。也就是說(shuō)，液晶顯示器件442根據(jù)每條柵極線(xiàn)26的控制信號(hào)而對(duì)每條水 平像素線(xiàn)顯示圖像。驅(qū)動(dòng)電極33施加用于驅(qū)動(dòng)液晶的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且連接到驅(qū)動(dòng)電極驅(qū)動(dòng) 器43。在該示例中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電極連接到水平排列的所有顯示像素20。也就是說(shuō)，根據(jù)每 個(gè)驅(qū)動(dòng)電極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)于每條水平像素線(xiàn)驅(qū)動(dòng)液晶顯示器件442。圖7依透視畫(huà)法示出了觸控傳感器441中的計(jì)數(shù)器基板3的驅(qū)動(dòng)電極33(331到 33η)和觸控檢測(cè)電極34的配置示例。驅(qū)動(dòng)電極33在該附圖中劃分為在水平方向上延伸的 多個(gè)帶狀電極樣式。每個(gè)電極樣式被驅(qū)動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)器43順序地提供有驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom (圖9 中的部分Α)，因此時(shí)分地執(zhí)行線(xiàn)順序掃描驅(qū)動(dòng)，如將在后面所述。與之相對(duì)，觸控檢測(cè)電極 34包括在與驅(qū)動(dòng)電極33的電極樣式的延伸方向正交的方向上延伸的多個(gè)帶狀電極樣式。 觸控檢測(cè)電極34的每個(gè)電極樣式輸出檢測(cè)信號(hào)Vdet (圖9中的部分B和部分C)，并且檢測(cè) 信號(hào)經(jīng)由復(fù)用器47被輸入到檢測(cè)電路48。由驅(qū)動(dòng)電極33和觸控檢測(cè)電極34形成的彼此交叉的電極樣式在每個(gè)交叉部分處 形成電容。驅(qū)動(dòng)電極33對(duì)應(yīng)于用于圖示電容型觸控檢測(cè)原理的圖IA和圖IB以及圖2Α和 圖2Β中所示的驅(qū)動(dòng)電極Ε1。另一方面，觸控檢測(cè)電極34對(duì)應(yīng)于圖IA和圖IB以及圖2Α和 圖2Β中所示的檢測(cè)電極Ε2。因此，觸控傳感器可以根據(jù)電容型觸控檢測(cè)原理來(lái)檢測(cè)觸控。 而且，通過(guò)彼此交叉的電極樣式以矩陣樣式來(lái)配置觸控傳感器。因此，可以檢測(cè)物體的接觸 或靠近發(fā)生的位置。操作和效果一般基本操作首先，描述具有本實(shí)施例的觸控檢測(cè)功能40的顯示裝置的一般操作。Vcom生成器41生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom，并且將該信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)器43。驅(qū) 動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)器43將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom提供給具有觸控檢測(cè)功能的顯示器件44的驅(qū)動(dòng)電極 331到33η，同時(shí)根據(jù)來(lái)自驅(qū)動(dòng)控制電路42的控制信號(hào)順序地切換驅(qū)動(dòng)電極。驅(qū)動(dòng)控制電 路42執(zhí)行控制使得根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的電壓電平從驅(qū)動(dòng)電極331到33η選擇提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的驅(qū)動(dòng)電極。對(duì)于觸控傳感器441和液晶顯示器件442分立地執(zhí)行(按分立的選 擇處理執(zhí)行)這樣的選擇。觸控傳感器441的每個(gè)觸控檢測(cè)電極34基于電容型觸控檢測(cè)原理，輸出具有與驅(qū) 動(dòng)信號(hào)Vcom的電壓變化定時(shí)同步的上升和下降的波形的檢測(cè)信號(hào)Vdet。復(fù)用器47通過(guò)順 序地切換提取源連續(xù)提取從觸控傳感器441的每個(gè)觸控檢測(cè)電極34輸出的檢測(cè)信號(hào)Vdet， 并且將該信號(hào)發(fā)送到檢測(cè)電路48。在檢測(cè)電路48中，模擬LPF 51從檢測(cè)信號(hào)Vdet中去除 高頻分量，并且輸出該信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)Vdet2。A/D轉(zhuǎn)換器52將來(lái)自模擬LPF 51的檢測(cè) 信號(hào)Vdet2轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。信號(hào)處理器53基于來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換器52的輸出信號(hào)通過(guò)邏輯 運(yùn)算確定對(duì)觸控傳感器441的觸控的存在。坐標(biāo)提取部分54基于信號(hào)處理器53的觸控檢 測(cè)結(jié)果來(lái)檢測(cè)觸控點(diǎn)在觸控傳感器上的坐標(biāo)。這樣，當(dāng)用戶(hù)觸控該觸控面板時(shí)，檢測(cè)到相關(guān) 觸控的位置。源極驅(qū)動(dòng)器46將圖像信號(hào)提供給液晶顯示器件442。柵極驅(qū)動(dòng)器45將用于選擇 將要顯示的水平像素線(xiàn)的選擇信號(hào)(柵極信號(hào))提供給液晶顯示器件442。在液晶顯示器 件442中，基于圖像信號(hào)、柵極信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對(duì)于每條水平像素線(xiàn)按線(xiàn)順序地掃描整個(gè) 屏幕，因此在屏幕上顯示圖像。更具體地，在圖6中，經(jīng)由源極線(xiàn)25提供像素信號(hào)，并且隨 后經(jīng)由柵極線(xiàn)26按線(xiàn)順序地選擇的顯示像素20的TFT元件Tr將該像素信號(hào)施加到液晶 元件LC的像素電極22，并且極性交替驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom(圖9中的部分A)被施加到公共電極 (驅(qū)動(dòng)電極33)。因此，像素?cái)?shù)據(jù)被寫(xiě)入液晶元件LC用以圖像顯示。接著，詳細(xì)描述本實(shí)施例的特征。驅(qū)動(dòng)控制電路42的操作示例驅(qū)動(dòng)控制電路42從具有觸控檢測(cè)功能的顯示器件44的驅(qū)動(dòng)電極33中選擇被驅(qū) 動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)器43施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的驅(qū)動(dòng)電極。對(duì)于觸控傳感器441和液晶顯示器件 442分立地執(zhí)行這樣的選擇。圖8A和圖8B示出了被施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的驅(qū)動(dòng)電極的操作示例，其中圖8A示 出了當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的電壓具有高電平時(shí)的操作示例，圖8B示出了當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的 電壓具有低電平時(shí)的操作示例，作為緊隨圖8A的操作之后的操作示例。在圖8A和圖8B中，被施加有用于驅(qū)動(dòng)觸控傳感器441的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的驅(qū)動(dòng)電 極被劃分為被施加有正范圍內(nèi)的第一電壓的檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlP (第一組)和被施加有負(fù)范 圍內(nèi)的第二電壓的檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組L1N(第二組)。檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlP包括連續(xù)相鄰的一系列 驅(qū)動(dòng)電極，共同形成單個(gè)厚帶狀驅(qū)動(dòng)電極。與之相對(duì)，檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlN包括在整個(gè)面板表 面上逐個(gè)散布的多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極。因此，不論諸如手指之類(lèi)的近接物體在觸控傳感器441上 的何處，該近接物體與檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlP重疊的區(qū)域中的驅(qū)動(dòng)電極的數(shù)量不同于近接物體 與檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlN重疊的區(qū)域中的驅(qū)動(dòng)電極的數(shù)量。換句話(huà)說(shuō)，在與近接物體的尺寸對(duì) 應(yīng)的基區(qū)寬度W中第一組驅(qū)動(dòng)電極的總寬度Wl不同于在基區(qū)寬度W中第二組驅(qū)動(dòng)電極的 總寬度W2，在示出的示例中給出Wl >W2。另一方面，被施加有用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示器件442 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的驅(qū)動(dòng)電極包括在正范圍和負(fù)范圍每個(gè)中的單條顯示驅(qū)動(dòng)線(xiàn)L2。在該實(shí) 施例中，驅(qū)動(dòng)電極的總數(shù)在第一組和第二組間相同。如圖8A和圖8B所示，與驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的極性交替同步，在液晶顯示器件442的 整個(gè)表面上順序地掃描移動(dòng)顯示驅(qū)動(dòng)線(xiàn)L2。具體地，對(duì)于移動(dòng)一條水平像素線(xiàn)的每次移動(dòng)，
11顯示驅(qū)動(dòng)線(xiàn)L2被交替地施加有正電壓(第一電壓)和負(fù)電壓(第二電壓)。而且，柵極驅(qū) 動(dòng)器45與顯示驅(qū)動(dòng)線(xiàn)L2同步地順序掃描相同的水平像素線(xiàn)。因此，將圖像信號(hào)從源極線(xiàn) 25提供給選擇的水平像素線(xiàn)，因此數(shù)據(jù)被寫(xiě)入水平圖像線(xiàn)的每個(gè)像素。按線(xiàn)順序地重復(fù)這 種操作，從而在液晶顯示器件442上顯示圖像。在觸控傳感器441的驅(qū)動(dòng)中，如圖8A和圖8B所示，被施加有驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的驅(qū) 動(dòng)電極的數(shù)量或其布局樣式根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的極性范圍不同。具體地，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom 的正范圍內(nèi)，如圖8A所示，配置單個(gè)厚帶狀驅(qū)動(dòng)電極的檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlP被選定，并且被施 加有正電壓(第一電壓)。與顯示驅(qū)動(dòng)線(xiàn)L2同步，將單個(gè)帶狀驅(qū)動(dòng)電極順序地掃描移動(dòng)一 條水平像素線(xiàn)。執(zhí)行這樣的掃描以便檢測(cè)手指接觸或靠近觸控傳感器441的位置。與之相 對(duì)，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的負(fù)范圍內(nèi)，如圖8B所示，選擇包括分散的驅(qū)動(dòng)電極的檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組 LlN,并且驅(qū)動(dòng)電極被共同地施加有負(fù)電壓(第二電壓)。觸控傳感器441的操作示例接著，更詳細(xì)地描述觸控傳感器441的操作示例。圖9A示出了具有觸控檢測(cè)功能40的顯示裝置的定時(shí)的示例，其中圖9中的部分A 示出了驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的波形，圖9中的部分B示出了當(dāng)不執(zhí)行觸控操作時(shí)檢測(cè)信號(hào)Vdet的 波形，以及圖9中的部分C示出了當(dāng)執(zhí)行觸控操作時(shí)檢測(cè)信號(hào)Vdet的波形。圖9中的部分 B和部分C示出了對(duì)于一個(gè)觸控檢測(cè)電極34的檢測(cè)波形的示例。在所謂的內(nèi)嵌型裝置中， 其中如在該實(shí)施例中觸控傳感器與顯示器件集成，液晶顯示器件442中生成的內(nèi)部噪聲可 能出現(xiàn)在檢測(cè)信號(hào)Vdet中作為觸控傳感器441的輸出，如后所述。因此，對(duì)于具有內(nèi)部噪 聲的情況和對(duì)于沒(méi)有內(nèi)部噪聲的情況單獨(dú)進(jìn)行描述。(1)沒(méi)有內(nèi)部噪聲的情況中的操作如圖9中的部分B中所示，在不執(zhí)行觸控操作的情況下的檢測(cè)信號(hào)Vdet的波形是 與驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的極性交替同步的正負(fù)對(duì)稱(chēng)信號(hào)波形。這是因?yàn)樽鳛轵?qū)動(dòng)對(duì)象的驅(qū)動(dòng)電 極的總數(shù)量在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的正范圍(檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlP)與其負(fù)范圍(檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組 LlN)之間不是不同的，如圖8A和圖8B中所示。也就是說(shuō)，當(dāng)通知特定觸控檢測(cè)電極時(shí)，觸 控檢測(cè)電極與檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlP之間的交叉部分的電容等于相同的觸控檢測(cè)電極與檢測(cè) 驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlN之間的交叉部分的電容，因此圖IB的等效電路也不通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的極 性交替操作改變。這樣，在不執(zhí)行觸控操作的狀態(tài)下，由于檢測(cè)信號(hào)Vdet的正負(fù)對(duì)稱(chēng)性，檢測(cè)信號(hào) Vdet的時(shí)間平均電平近似對(duì)應(yīng)于檢測(cè)信號(hào)Vdet的波形的中心電壓。與之相對(duì)，如圖9中的部分C所示，在執(zhí)行觸控操作的情況下的檢測(cè)信號(hào)Vdet的 波形是與驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的極性交替同步的正負(fù)非對(duì)稱(chēng)信號(hào)波形。這是因?yàn)楫?dāng)手指接觸或 靠近觸控傳感器441時(shí)，手指與檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlP之間的重疊區(qū)域不同于手指與檢測(cè)驅(qū)動(dòng) 線(xiàn)組LlN之間的重疊區(qū)域，如圖8A和圖8B所示。也就是說(shuō)，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的正范圍內(nèi)， 這樣的重疊區(qū)域較大，因此由于觸控操作的存在引起的電容的變化較大，因此與不執(zhí)行觸 控操作的情況相比，檢測(cè)信號(hào)Vdet的幅度減小的程度增加。與之相對(duì)，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的 負(fù)范圍內(nèi)，這樣的重疊區(qū)域較小，因此由于觸控的存在引起的電容的變化較小，因此與不執(zhí) 行觸控操作的情況相比，檢測(cè)信號(hào)Vdet的幅度減小的程度減小。在執(zhí)行觸控操作的情況下，由于檢測(cè)信號(hào)Vdet的正負(fù)不對(duì)稱(chēng)，檢測(cè)信號(hào)Vdet的時(shí)間平均電平相對(duì)于檢測(cè)信號(hào)Vdet的波形的中心電壓移動(dòng)到低電壓側(cè)(負(fù)側(cè))。移動(dòng)到低電 壓側(cè)的部分的發(fā)生頻率足夠低，并且該頻率直接通過(guò)在較后級(jí)中的模擬LPF。因此，僅可以 提取這樣的低頻分量，并且由此可以檢測(cè)觸控操作的存在。圖IOA和圖IOB示出了更長(zhǎng)時(shí)間量程中的波形示例，其中圖IOA示出檢測(cè)信號(hào) Vdet的波形，以及圖IOB示出了從模擬LPF 51輸出的檢測(cè)信號(hào)Vdet2的波形。如從圖IOA中 得知，在觸控操作期間內(nèi)，由于檢測(cè)信號(hào)Vdet的正負(fù)不對(duì)稱(chēng)，更多地減少了檢測(cè)信號(hào)Vdet 的波形的上包絡(luò)電平。當(dāng)該波形被輸入到模擬LPF 51時(shí)，從該波形中去除高頻分量，并且 與觸控的存在對(duì)應(yīng)的觸控檢測(cè)信號(hào)存在于LPF 51的輸出中，如圖IOB所示。如圖IOB中的檢測(cè)信號(hào)Vdet2出現(xiàn)于模擬LPF 51的輸出中的原因是因?yàn)闄z測(cè)信 號(hào)Vdet的正負(fù)對(duì)稱(chēng)性在執(zhí)行觸控操作的情況與不執(zhí)行觸控操作的情況之間發(fā)生變化，如 圖9中的部分B和部分C所示。因此，即使檢測(cè)信號(hào)Vdet的幅度在執(zhí)行觸控操作的情況與 不執(zhí)行觸控操作的情況之間發(fā)生變化，只要檢測(cè)信號(hào)Vdet的波形是正負(fù)對(duì)稱(chēng)的，圖IOB中 所示的信號(hào)就不出現(xiàn)于模擬LPF 51的輸出中。這意味著可以處于正負(fù)對(duì)稱(chēng)的內(nèi)部噪聲也 被模擬LPF 51去除，如稍后所述。具有觸控檢測(cè)功能40的顯示裝置通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器52將圖IOB中所示的檢測(cè)信 號(hào)Vdet2的波形轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。只要由用戶(hù)利用手指接觸或靠近所產(chǎn)生的低頻信號(hào)分量 (圖10B)可以通過(guò)LPF，模擬LPF 51的截止頻率就被期望地設(shè)置為最大限度地低。如果截 止頻率被設(shè)置成比根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換器52的取樣頻率計(jì)算出的Nyquist頻率低，則去除了折疊 噪聲。因此，顯示裝置40可以極端地減小具有等于或高于Nyquist頻率的頻率分量的干擾 噪聲的影響。(2)具有內(nèi)部噪聲的情況下的操作接著，描述由液晶顯示器件442產(chǎn)生的內(nèi)部噪聲對(duì)觸控傳感器441的影響。如上，當(dāng)柵極信號(hào)被施加到液晶顯示器件442的特定水平像素線(xiàn)的柵極線(xiàn)26時(shí)， 水平像素線(xiàn)上的液晶顯示元件LC的像素電極22被提供有從源極線(xiàn)25施加的像素信號(hào)，并 且公共電極(驅(qū)動(dòng)電極33)被提供有驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom。因此，顯示水平像素線(xiàn)上的像素的信 息。以這種寫(xiě)入，源極線(xiàn)25上的信號(hào)可被發(fā)送到驅(qū)動(dòng)電極33，而且顯現(xiàn)為作為觸控傳感器 441的輸出的檢測(cè)信號(hào)Vdet中的內(nèi)部噪聲。具體地，在相關(guān)水平像素線(xiàn)上的所有像素信號(hào) (即，在相關(guān)的寫(xiě)定時(shí)通過(guò)所有源極線(xiàn)25發(fā)送的圖像信號(hào))具有大電壓幅度的情況下(具 體地，在白或黑信息寫(xiě)入到相關(guān)水平像素線(xiàn)上的所有像素的情況下)，內(nèi)部噪聲明顯地增 加。圖11示出了當(dāng)內(nèi)部噪聲存在時(shí)不執(zhí)行觸控操作的情況下的波形的示例，其中圖 11中的部分A示出了驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的波形，圖11中的部分B示出了寫(xiě)白信號(hào)時(shí)的檢測(cè)信 號(hào)Vdet的波形，以及圖11中的部分C示出了寫(xiě)黑信號(hào)時(shí)的檢測(cè)信號(hào)Vdet的波形。此處， Δ ta表示未將信息寫(xiě)入像素的時(shí)間，以及Δ tb表示將信息寫(xiě)入像素的時(shí)間。如圖11中的部分B和部分C中所示，當(dāng)利用信號(hào)寫(xiě)像素時(shí)，由于寫(xiě)入的像素信號(hào) 引起的內(nèi)部噪聲出現(xiàn)在檢測(cè)信號(hào)Vdet中。這時(shí)，內(nèi)部噪聲的幅度取決于寫(xiě)入的像素信號(hào)的 幅度(顯示亮度或顯示顏色)。然而，檢測(cè)信號(hào)Vdet的波形是與驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的極性交替 同步的正負(fù)對(duì)稱(chēng)波形。這是由于與如圖9中的部分B中所示在沒(méi)有內(nèi)部噪聲的情況下觸控 傳感器441的操作中相同的原因。也就是說(shuō)，這是因?yàn)楸皇┘佑序?qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的驅(qū)動(dòng)電極的總數(shù)在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的正范圍和負(fù)范圍之間不同。這樣，在不執(zhí)行觸控操作的狀態(tài)下，由于檢測(cè)信號(hào)Vdet的正負(fù)對(duì)稱(chēng)性，檢測(cè)信號(hào) Vdet的時(shí)間平均電平近似地對(duì)應(yīng)于檢測(cè)信號(hào)Vdet的波形的中心電壓。圖12示出了當(dāng)內(nèi)部噪聲存在時(shí)執(zhí)行觸控操作的情況下的波形的示例，其中圖12 中的部分A示出了驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的波形，圖12中的部分B示出了寫(xiě)白信號(hào)時(shí)檢測(cè)信號(hào)Vdet 的波形，以及圖12中的部分C示出了寫(xiě)黑信號(hào)時(shí)檢測(cè)信號(hào)Vdet的波形。此處，Δ ta和Δ tb 分別具有與圖IlA的情況相同的含義。如圖12中的部分B和部分C中所示，在執(zhí)行觸控操作的情況下的檢測(cè)信號(hào)Vdet 的波形是與驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的極性交替同步的正負(fù)非對(duì)稱(chēng)波形。這是由于與如圖9中的部 分C中所示在沒(méi)有內(nèi)部噪聲的情況下觸控傳感器441的操作中相同的原因。也就是說(shuō)，在 驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的正范圍內(nèi)，相關(guān)的重疊區(qū)域大，因此由于觸控操作的存在引起的電容的變 化大，從而與不執(zhí)行觸控操作的情況相比，檢測(cè)信號(hào)Vdet的幅度的減小的程度增加。與之 相對(duì)，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的負(fù)范圍內(nèi)，相關(guān)的重疊區(qū)域小，因此由于觸控操作的存在引起的 電容的變化小，從而與不執(zhí)行觸控操作的情況相比，檢測(cè)信號(hào)Vdet的幅度的減小的程度減 小。在觸控操作狀態(tài)下，由于檢測(cè)信號(hào)Vdet的正負(fù)非對(duì)稱(chēng)性，檢測(cè)信號(hào)Vdet的時(shí)間平 均電平相對(duì)于檢測(cè)信號(hào)Vdet的波形的中心電壓移動(dòng)到低電壓側(cè)(負(fù)側(cè))。移動(dòng)到低電壓側(cè) 的部分的發(fā)生頻率足夠低，并且該頻率直接通過(guò)在較后級(jí)中的模擬LPF。因此，僅可以提取 這樣的低頻分量，并且由此可以檢測(cè)觸控操作的存在。優(yōu)點(diǎn)如上，在該實(shí)施例中，由于驅(qū)動(dòng)控制電路42根據(jù)如圖8A和圖8B中所示的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)Vcom的電壓電平(極性)以不同的方式(數(shù)量或位置發(fā)生改變)選擇將被添加驅(qū)動(dòng)信 號(hào)Vcom的驅(qū)動(dòng)電極，因此來(lái)自觸控傳感器441的檢測(cè)信號(hào)Vdet包括由于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓 電平的轉(zhuǎn)變引起的正負(fù)對(duì)稱(chēng)信號(hào)分量和由于觸控操作引起的正負(fù)非對(duì)稱(chēng)信號(hào)分量(觸控 分量)。因此，即使在觸控傳感器之后的級(jí)上提供模擬LPF，也沒(méi)有抵消觸控分量，并且可以 提取與觸控的存在對(duì)應(yīng)的觸控檢測(cè)信號(hào)。而且，在該實(shí)施例中，被添加驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的驅(qū)動(dòng)電壓的數(shù)量不取決于驅(qū)動(dòng)信號(hào) Vcom的電壓電平(在正和負(fù)范圍的每個(gè)中)，并且在全部時(shí)間相同，因此可以避免與顯示操 作相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部噪聲的影響。而且，由于對(duì)于檢測(cè)條件的選擇不必順序地切換驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率(這與過(guò)去不 同)，因此可以減少檢測(cè)時(shí)間，并且此外，電路不復(fù)雜，可以實(shí)現(xiàn)裝置尺寸的減小。而且，模擬LPF的截止頻率被設(shè)置成比Nyquist頻率低，從而可以減小具有比 Nyquist頻率更高的頻率的干擾噪聲分量，并且此外，信號(hào)的頻帶被限制為低頻帶。因此， A/D轉(zhuǎn)換器和信號(hào)處理得以簡(jiǎn)化，并且結(jié)果可以進(jìn)一步減小電路尺寸。第一實(shí)施例的變型變型1-1在該實(shí)施例中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的電壓為正(高電平)時(shí)，如圖8A中選擇檢測(cè)驅(qū) 動(dòng)線(xiàn)組L1P，并且當(dāng)電壓為負(fù)(低電平)時(shí)，如圖8B中選擇檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組L1N。然而，可以 使用相反的設(shè)置。具體地，可以設(shè)計(jì)為，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的電壓為負(fù)(低電平)時(shí)，如圖8A
14中選擇檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組，并且當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的電壓為正(高電平)時(shí)，如圖8B中選擇檢測(cè) 驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組。變型1-2在該實(shí)施例中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的電壓為負(fù)時(shí)，檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlN由離散地排列 在觸控傳感器441的整個(gè)表面上的驅(qū)動(dòng)電極構(gòu)成。然而，這不是限制性的，并且只要滿(mǎn)足以 下條件就可以適當(dāng)?shù)刈冃筒徽撝T如手指之類(lèi)的近接物體位于觸控傳感器441上何處，在 檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlN中與近接物體重疊的帶狀區(qū)域的寬度(驅(qū)動(dòng)電極的數(shù)量)小于在檢測(cè)驅(qū) 動(dòng)線(xiàn)組LlP中與近接物體重疊的帶狀區(qū)域的寬度(驅(qū)動(dòng)電極的數(shù)量)。例如，如圖13A和 圖13B所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的電壓為負(fù)(低電平)時(shí)，檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlN的驅(qū)動(dòng)電極可 被離散地僅布置在觸控傳感器441的上半?yún)^(qū)域中?？商鎿Q地，例如，如圖14A和圖14B所 示，包括彼此相鄰的多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極的薄帶狀電極部分可被散布在整個(gè)面板上或者面板的部 分區(qū)域中，而不是逐個(gè)地散布驅(qū)動(dòng)電極。變型1-3盡管被施加有驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的負(fù)電壓的檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlN在該實(shí)施例中未在縱 方向被掃描移動(dòng)，但是可以在該方向上掃描移動(dòng)該組。3.第二實(shí)施例接著，描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置。用相同的 參考數(shù)字或符號(hào)標(biāo)記與根據(jù)第一實(shí)施例的具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置的組件基本相同 的組件，并且適當(dāng)?shù)厥÷悦枋?。配置示例一般配置示例圖15示出了根據(jù)本實(shí)施例的具有觸控檢測(cè)功能140的顯示裝置的配置示例。具有觸控檢測(cè)功能140的顯示裝置包括Vcom生成器41、驅(qū)動(dòng)控制電路142、驅(qū)動(dòng) 電極驅(qū)動(dòng)器43、具有觸控檢測(cè)功能的顯示器件44、柵極驅(qū)動(dòng)器45、源極驅(qū)動(dòng)器46、復(fù)用器 47、檢測(cè)電路148和電阻器R。當(dāng)從Vcom生成器41提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom且該驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom隨后被提供至顯示器 件44的多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極中的一個(gè)驅(qū)動(dòng)電極時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制電路142選擇并控制該電極。這時(shí)， 驅(qū)動(dòng)控制電路142可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的極性(正極性或負(fù)極性)控制將被施加有驅(qū) 動(dòng)信號(hào)Vcom的驅(qū)動(dòng)電極的布局、數(shù)量和掃描操作。具體地，本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電極控制部分 142進(jìn)行控制使得驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom僅在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的正范圍內(nèi)被施加到驅(qū)動(dòng)電極，如稍后 所述。檢測(cè)電路148基于復(fù)用器47切換的檢測(cè)信號(hào)Vdet來(lái)檢測(cè)對(duì)觸控傳感器441的觸 控的存在，并且此外獲得該觸控在觸控面板上的坐標(biāo)。檢測(cè)電路148包括模擬LPF (低通濾 波器)5UA/D轉(zhuǎn)換器52、信號(hào)處理器153和坐標(biāo)提取部分54。信號(hào)處理器153是基于從外 部輸入的圖像信號(hào)Sig檢測(cè)對(duì)觸控傳感器441的觸控的存在的邏輯電路。這些電路由未示出的定時(shí)控制器控制。操作和效果 驅(qū)動(dòng)控制電路142的操作示例 驅(qū)動(dòng)控制電路142從具有觸控檢測(cè)功能的顯示器件44的驅(qū)動(dòng)電極33中選擇通過(guò)驅(qū)動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)器43向其施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的驅(qū)動(dòng)電極。對(duì)于觸控傳感器441和液晶顯示 器件442分立地執(zhí)行這樣的選擇。圖16A和圖16B示出了施加有驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的驅(qū)動(dòng)電極的操作示例，其中圖16A 示出了當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的電壓具有高電平時(shí)的操作示例，以及圖16B示出了當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào) Vcom的電壓具有低電平時(shí)的操作示例，作為緊隨圖16A的操作之后的操作示例。在圖16A和圖16B中，被施加有用于驅(qū)動(dòng)觸控傳感器441的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的驅(qū)動(dòng) 電極僅在被施加有正范圍內(nèi)的第一電壓的檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlP(第一組)中。也就是說(shuō)，不使 用任何驅(qū)動(dòng)電極來(lái)驅(qū)動(dòng)觸控傳感器441。另一方面，被施加有用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示器件442 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的驅(qū)動(dòng)電極包括在正范圍和負(fù)范圍每個(gè)內(nèi)的單個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)線(xiàn)L2。顯示驅(qū) 動(dòng)線(xiàn)L2的操作與第一實(shí)施例中的相同。在觸控傳感器441的驅(qū)動(dòng)中，如圖16A和圖16B所示，被施加有驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的 驅(qū)動(dòng)電極的數(shù)量或其布局樣式根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的極性范圍而不同。具體地，在驅(qū)動(dòng)信號(hào) Vcom的正范圍內(nèi)，如圖16A所示，選擇形成單個(gè)厚帶狀驅(qū)動(dòng)電極的檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組L1P，并且 該檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlP被施加正電壓(第一電壓)。與顯示驅(qū)動(dòng)線(xiàn)L2同步，將單個(gè)帶狀驅(qū)動(dòng) 電極順序地掃描移動(dòng)一條水平像素線(xiàn)。執(zhí)行這樣的掃描以便檢測(cè)手指接觸或靠近觸控傳感 器441的位置。與之相對(duì)，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的負(fù)范圍內(nèi)，如圖16B所示，不選擇任何驅(qū)動(dòng)電 極，并且不驅(qū)動(dòng)觸控傳感器441。觸控傳感器441的操作示例接著，更詳細(xì)地描述觸控傳感器441的操作示例。圖17示出了具有觸控檢測(cè)功能140的顯示裝置中的定時(shí)的示例，其中圖17中的 部分A示出了驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的波形，圖17中的部分B示出了在不執(zhí)行觸控操作的情況下檢 測(cè)信號(hào)Vdet的波形，以及圖17中的部分C示出了在執(zhí)行觸控操作的情況下檢測(cè)信號(hào)Vdet 的波形。(1)沒(méi)有內(nèi)部噪聲的情況下的操作如圖17中的部分B中所示，在不執(zhí)行觸控操作的情況下，檢測(cè)信號(hào)Vdet的波形是 與驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的極性交替同步的正負(fù)非對(duì)稱(chēng)信號(hào)波形，這與第一實(shí)施例中的圖9中的部 分B的不同。這是因?yàn)闄z測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組僅被配置在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的正范圍內(nèi)，如圖16A和圖 16B所示。也就是說(shuō)，當(dāng)通知特定觸控檢測(cè)電極時(shí)，因?yàn)閮H在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的正范圍內(nèi)電容 形成于觸控檢測(cè)電極與檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlP之間的交叉部分，因此根據(jù)電容型觸控檢測(cè)原理 的波形僅出現(xiàn)在正范圍內(nèi)。而且，如圖17中的部分C中所示，在執(zhí)行觸控操作的情況下，檢測(cè)信號(hào)Vdet的波 形是與驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的極性交替同步的正負(fù)非對(duì)稱(chēng)信號(hào)波形。這是因?yàn)闄z測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組僅 被配置在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的正范圍內(nèi)，如圖17中的部分B的情況。在執(zhí)行觸控操作的狀態(tài)下，與不執(zhí)行觸控操作的情況相比，檢測(cè)信號(hào)Vdet的時(shí)間 平均電平移動(dòng)到低電壓側(cè)(負(fù)側(cè))。由于移動(dòng)到低電壓側(cè)的部分的發(fā)生頻率足夠低，并且該 頻率直接通過(guò)模擬LPF，因此可以?xún)H提取這樣的低頻分量，由此可以檢測(cè)觸控操作的存在。(2)具有內(nèi)部噪聲的情況下的操作接著，描述由液晶顯示器件442產(chǎn)生的內(nèi)部噪聲對(duì)觸控傳感器441的影響。圖18示出了當(dāng)內(nèi)部噪聲存在時(shí)不執(zhí)行觸控操作的情況下的波形的示例，其中圖18中的部分A示出了驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的波形，圖18中的部分B示出了在寫(xiě)白信息時(shí)檢測(cè)信 號(hào)Vdet的波形，并且圖18中的部分C示出了在寫(xiě)黑信息時(shí)檢測(cè)信號(hào)Vdet的波形。如圖18中的部分B和部分C中所示，當(dāng)利用信號(hào)寫(xiě)像素時(shí)，由于寫(xiě)入的像素信號(hào) 引起的內(nèi)部噪聲出現(xiàn)在檢測(cè)信號(hào)Vdet中。這時(shí)，內(nèi)部噪聲的幅度取決于寫(xiě)入的像素信號(hào)的 幅度(顯示亮度或顯示顏色)。而且，這樣的噪聲也僅存在于驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的正范圍內(nèi)。 這意味著檢測(cè)信號(hào)Vdet的時(shí)間平均電平根據(jù)寫(xiě)入的像素信號(hào)而變化。因此，信道的低頻分 量直接通過(guò)模擬LPF，因此根據(jù)像素信號(hào)輸出內(nèi)部噪聲。在這種情況下，這樣的內(nèi)部噪聲不 能與由于觸控操作的存在引起的波形區(qū)分開(kāi)來(lái)。因此，在該實(shí)施例中，如圖15中所示，信號(hào)處理器153通過(guò)使用來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換器52 的輸出信號(hào)和外部輸入的圖像信號(hào)Sig來(lái)執(zhí)行信號(hào)處理。具體地，基于圖像信號(hào)Sig計(jì)算 內(nèi)部噪聲量，并且獲得來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換器52的輸出信號(hào)與計(jì)算出的內(nèi)部噪聲量之間的差，從 而可以去除內(nèi)部噪聲，因此可以?xún)H檢測(cè)觸控的存在。圖像信號(hào)Sig可以從外部提供，如圖中 所示，或者可以從源極驅(qū)動(dòng)器46提供。優(yōu)點(diǎn)如上，在該實(shí)施例中，由于驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom僅在如圖16A和圖16B所示的驅(qū)動(dòng)信號(hào) Vcom的正范圍內(nèi)被施加到驅(qū)動(dòng)電極，因此來(lái)自觸控傳感器441的檢測(cè)信號(hào)Vdet包括由于觸 控操作引起的正負(fù)非對(duì)稱(chēng)信號(hào)分量(觸控分量)。因此，即使在觸控傳感器之后的級(jí)中提供 模擬LPF，也沒(méi)有抵消觸控分量，并且可以提取與觸控的存在對(duì)應(yīng)的觸控檢測(cè)信號(hào)。而且，在該實(shí)施例中，由于檢測(cè)電路使用外部輸入的圖像信號(hào)Sig用以計(jì)算，因此 可以去除由于內(nèi)部噪聲引起的正負(fù)非對(duì)稱(chēng)信號(hào)分量。第二實(shí)施例的變型變型2-1盡管在該實(shí)施例中僅在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的電壓為正(高電平)的情況下如圖16A 中所示選擇檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組L1P，但是可以使用相反的設(shè)置。具體地，僅在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的電 壓為負(fù)(低電平)的情況下，可以如圖16A中所示選擇檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組。變型 2-2當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的電壓為負(fù)(低電平)時(shí)，在該實(shí)施例中不選擇檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)。然 而，這不是限制性的，可以在這種情況下形成檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組L1N。也就是說(shuō)，只要滿(mǎn)足下列 條件就可以適當(dāng)?shù)刈冃筒徽撝T如手指之類(lèi)的近接物體位于觸控傳感器441上何處，在檢 測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)組LlN中與近接物體重疊的帶狀區(qū)域的寬度(驅(qū)動(dòng)電極的數(shù)量)小于在檢測(cè)驅(qū)動(dòng) 線(xiàn)組LlP中與近接物體重疊的帶狀區(qū)域的寬度(驅(qū)動(dòng)電極的數(shù)量)。這時(shí)，在圖17中的部 分B和部分C以及圖18中的部分C中的每一部分中，脈沖甚至出現(xiàn)在負(fù)電壓側(cè)，并且該脈 沖的波形是正負(fù)非對(duì)稱(chēng)的。即使在該情況中，使用外部輸入的圖像信號(hào)Sig來(lái)計(jì)算，從而可 以去除內(nèi)部噪聲，并且可以提取觸控檢測(cè)信號(hào)。4.應(yīng)用示例接著，參考圖19到圖23G來(lái)描述驅(qū)動(dòng)觸控面板的方法、電容型觸控面板和具有觸 控檢測(cè)功能的顯示裝置(它們都已在實(shí)施例與變型中描述)的應(yīng)用示例。根據(jù)實(shí)施例的驅(qū) 動(dòng)觸控面板的方法、電容型觸控面板和具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置等可應(yīng)用于任何領(lǐng)域 中的電子設(shè)備，包括電視裝置、數(shù)碼相機(jī)、筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)、諸如移動(dòng)電話(huà)的移動(dòng)終端、和
17攝像機(jī)。換句話(huà)說(shuō)，根據(jù)每個(gè)實(shí)施例的顯示裝置等可應(yīng)用于任何領(lǐng)域中的電子設(shè)備，其顯示 外部輸入的視頻信號(hào)或者內(nèi)部生成的視頻信號(hào)作為圖像或畫(huà)面。應(yīng)用示例1圖19示出了使用具有根據(jù)每個(gè)實(shí)施例的觸控檢測(cè)功能的顯示裝置等的電視裝置 的外觀。該電視裝置例如具有前面板511和包括濾光玻璃512的視頻顯示屏幕510，該視頻 顯示屏幕510由具有根據(jù)每個(gè)實(shí)施例的觸控檢測(cè)功能的顯示裝置等來(lái)配置。應(yīng)用示例2圖20A和圖20B示出了使用具有根據(jù)每個(gè)實(shí)施例的觸控檢測(cè)功能的顯示裝置等 的數(shù)碼相機(jī)的外觀。該數(shù)碼相機(jī)例如具有用于閃光的發(fā)光部分521、顯示屏522、菜單開(kāi)關(guān) 523、和快門(mén)按鈕524，并且顯示屏522由具有根據(jù)每個(gè)實(shí)施例的觸控檢測(cè)功能的顯示裝置 等來(lái)配置。應(yīng)用示例3圖21示出了使用具有根據(jù)每個(gè)實(shí)施例的觸控檢測(cè)功能的顯示裝置等的個(gè)人筆記 本電腦的外觀。該個(gè)人筆記本電腦例如具有機(jī)身531、用于字母的輸入操作等的鍵盤(pán)523、 和用于顯示圖像的顯示器533，并且顯示器533由具有根據(jù)每個(gè)實(shí)施例的觸控檢測(cè)功能的 顯示裝置等來(lái)配置。應(yīng)用示例4圖22示出了使用具有根據(jù)每個(gè)實(shí)施例的觸控檢測(cè)功能的顯示裝置等的攝像機(jī)的 外觀。該攝像機(jī)例如具有機(jī)身541、用于拍攝在機(jī)身541的正側(cè)面上提供的物體的鏡頭542、 拍攝中使用的啟動(dòng)/停止開(kāi)關(guān)543和顯示器544。顯示器544由具有根據(jù)每個(gè)實(shí)施例的觸 控檢測(cè)功能的顯示裝置等來(lái)配置。應(yīng)用示例5圖23A到圖23G示出了使用具有根據(jù)每個(gè)實(shí)施例的觸控檢測(cè)功能的顯示裝置等的 移動(dòng)電話(huà)的外觀。例如，通過(guò)鉸鏈730將上蓋710與下蓋720連接來(lái)組成移動(dòng)電話(huà)，并且該 移動(dòng)電話(huà)包括顯示器740、子顯示器750、畫(huà)面光760和照相機(jī)770。顯示器740或子顯示器 750由具有根據(jù)每個(gè)實(shí)施例的觸控檢測(cè)功能的顯示裝置等來(lái)配置。5.其它變型盡管在上文中利用若干實(shí)施例及其變型描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于所述實(shí) 施例等，并且可以進(jìn)行各種修改或變動(dòng)。變型3-1例如，雖然當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的電壓為正(高電平)時(shí)，在每個(gè)實(shí)施例中類(lèi)似地順 序地掃描檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)LlP和顯示驅(qū)動(dòng)線(xiàn)L2，但這不是限制性的。例如，檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)LlP可以 隔多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極來(lái)掃描，或者可以隨機(jī)地掃描。變型 3-2例如，在每個(gè)實(shí)施例中，液晶顯示器件442和觸控傳感器441被集成以配置具有觸 控檢測(cè)功能的顯示器件44，所述液晶顯示器件442使用TN(扭曲向列)、VA(垂直定向)、 ECB (電控雙折射)等模式中的液晶。然而，使用諸如FFS (散射場(chǎng)切換)模式或IPS (平面 內(nèi)切換)模式之類(lèi)的橫向電場(chǎng)模式中的液晶以及觸控傳感器的液晶顯示設(shè)備可以替換地 與觸控傳感器集成。例如，在使用橫向電場(chǎng)模式中的液晶的情況下，具有觸控檢測(cè)功能44B
18的顯示設(shè)備可以如圖24中所示配置。該附圖示出了具有觸控檢測(cè)功能44B的顯示設(shè)備的 相關(guān)部件的截面結(jié)構(gòu)的示例，其示出了其中液晶層6B夾在像素基板2B和計(jì)數(shù)器基板3B之 間的狀態(tài)。其它部分的名稱(chēng)或功能與圖5的情況中的相同，因此省略描述。在該示例中，與 圖5的情況不同，公用于顯示和觸控檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)電極33被直接形成在TFT基板21上，并且 配置像素基板2B的一部分。像素電極22被放置在驅(qū)動(dòng)電極33之上，絕緣層23位于像素 電極22與驅(qū)動(dòng)電極33之間。在這種情況下，包括驅(qū)動(dòng)電極33與觸控檢測(cè)電極34之間的 液晶層6B的所有電介質(zhì)對(duì)電容器Cl的形成有貢獻(xiàn)。變型3-3而且，例如，盡管在每個(gè)實(shí)施例中將液晶顯示器件442和觸控傳感器441集成，但 是可以不將該器件和該傳感器集成。圖25示出了在以這種方式修改第一實(shí)施例的情況下 電容型觸控面板40C的配置示例。電容型觸控面板40C包括Vcom生成器41、驅(qū)動(dòng)控制電路42C、驅(qū)動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)器43、 觸控傳感器441、復(fù)用器47、檢測(cè)電路48和電阻器R。在該變型中，驅(qū)動(dòng)控制電路42C控制 驅(qū)動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)器43僅生成檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)LlP和L1N。另外，僅在觸控傳感器441中使用驅(qū)動(dòng) 信號(hào)Vcom，不生成內(nèi)部噪聲。其它操作與第一實(shí)施例中的相同。本申請(qǐng)包含與2009年6月29日向日本專(zhuān)利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利申請(qǐng)JP 2009-154207中公開(kāi)的主題相關(guān)的主題，在此并入其整體內(nèi)容作為參考。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，根據(jù)設(shè)計(jì)需求和其它因素，可以發(fā)生在所附權(quán)利要 求書(shū)或其等價(jià)物的范疇之內(nèi)的各種變型、組合、子組合和替換。
19
權(quán)利要求
一種電容型觸控面板，包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電極為帶狀；驅(qū)動(dòng)控制電路，執(zhí)行控制使得用于觸控檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)被選擇性地施加到所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極；多個(gè)觸控檢測(cè)電極，被布置成與所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極交叉，以這種方式在每個(gè)交叉部分中形成電容，并且每個(gè)觸控檢測(cè)電極輸出與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)同步的檢測(cè)信號(hào)；和檢測(cè)電路，根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)外部近接物體，其中所述驅(qū)動(dòng)控制電路以所述檢測(cè)信號(hào)變?yōu)闃O性交替信號(hào)的方式控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的施加，所述極性交替信號(hào)包括由于所述外部近接物體的存在而引起的正負(fù)非對(duì)稱(chēng)信號(hào)分量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容型觸控面板，其中所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)是具有周期波形的信號(hào)，該周期波形包括第一電壓期間和第二電壓期 間，該第二電壓不同于第一電壓，所述驅(qū)動(dòng)控制電路以下列方式從所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極中選擇第一組驅(qū)動(dòng)電極和第二組 驅(qū)動(dòng)電極在布置所述驅(qū)動(dòng)電極的區(qū)域中任何位置處，在與所述外部近接物體的尺寸對(duì)應(yīng) 的基區(qū)寬度內(nèi)屬于所述第一組驅(qū)動(dòng)電極的驅(qū)動(dòng)電極的總寬度不同于在所述基區(qū)寬度內(nèi)屬 于第二組驅(qū)動(dòng)電極的驅(qū)動(dòng)電極的總寬度，并且隨后將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一電壓和第二電壓 分別施加到選擇的第一組驅(qū)動(dòng)電極和第二組驅(qū)動(dòng)電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容型觸控面板，其中所述驅(qū)動(dòng)控制電路以所述第一組驅(qū)動(dòng)電極配置以時(shí)分掃描的方式移動(dòng)的單個(gè)帶狀區(qū) 域的方式選擇所述第一組驅(qū)動(dòng)電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容型觸控面板，其中所述驅(qū)動(dòng)控制電路以所述第二組驅(qū)動(dòng)電極被劃分為離散地布置的多個(gè)子組的方式選 擇所述第二組驅(qū)動(dòng)電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容型觸控面板，其中所述驅(qū)動(dòng)控制電路以下列方式選擇所述第一組驅(qū)動(dòng)電極和所述第二組驅(qū)動(dòng)電極屬于 第一組的所有驅(qū)動(dòng)電極的總寬度等于屬于第二組的所有驅(qū)動(dòng)電極的總寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容型觸控面板，其中所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)是具有周期波形的信號(hào)，該周期波形包括第一電壓期間和第二電壓期 間，該第二電壓不同于第一電壓，和所述驅(qū)動(dòng)控制電路從所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極中選擇配置單個(gè)帶狀區(qū)域的驅(qū)動(dòng)電極組，并且 以所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一電壓被施加到所述驅(qū)動(dòng)電極組以及第二電壓未被施加到任何驅(qū)動(dòng) 電極的方式控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的施加。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容型觸控面板，其中所述檢測(cè)電路包括模擬濾波器，執(zhí)行用于截?cái)嗟扔诨蚋哂陬A(yù)定頻率的頻帶的高頻帶截止。
8.一種具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置，包括 多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電極為帶狀；驅(qū)動(dòng)控制電路，執(zhí)行控制使得用于觸控檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)被選擇性地施加到所述驅(qū)動(dòng)電極；多個(gè)觸控檢測(cè)電極，被布置成與所述驅(qū)動(dòng)電極交叉，以這種方式在每個(gè)交叉部分中形 成電容，并且每個(gè)觸控檢測(cè)電極輸出與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)同步的檢測(cè)信號(hào)； 檢測(cè)電路，根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)外部近接物體；和 顯示部分，根據(jù)圖像信號(hào)顯示圖像，其中所述驅(qū)動(dòng)控制電路以所述檢測(cè)信號(hào)變?yōu)闃O性交替信號(hào)的方式控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào) 的施加，所述極性交替信號(hào)包括由于所述外部近接物體的存在而引起的正負(fù)非對(duì)稱(chēng)信號(hào)分量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置，其中 所述顯示部分被配置有液晶元件，和所述用于觸控檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)也用作用于驅(qū)動(dòng)所述顯示的顯示驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置，其中所述顯示驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括基于所述圖像信號(hào)的像素信號(hào)和公共驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 所述顯示部分通過(guò)極性反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)來(lái)執(zhí)行顯示操作，其中由所述像素信號(hào)和所述公共驅(qū) 動(dòng)信號(hào)定義的且被施加到每個(gè)所述液晶元件的施加電壓的極性被時(shí)分地反轉(zhuǎn)，和 所述用于觸控檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)也用作所述公共驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置，其中出現(xiàn)在與所述顯示部分的驅(qū)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)信號(hào)中的正負(fù)非對(duì)稱(chēng)變化基于所述圖像 信號(hào)而得到補(bǔ)償。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置，其中所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)是具有周期波形的信號(hào)，該周期波形包括第一電壓期間和第二電壓期 間，該第二電壓不同于第一電壓，所述驅(qū)動(dòng)控制電路從所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極中選擇配置帶狀區(qū)域的驅(qū)動(dòng)電極組，并且控制 所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的施加使得所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一電壓被施加到所述驅(qū)動(dòng)電極組，以及第二電 壓未被施加到任何驅(qū)動(dòng)電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有觸控檢測(cè)功能的顯示裝置，其中所述檢測(cè)電路通過(guò)根據(jù)所述圖像信號(hào)從所述檢測(cè)信號(hào)中去除正負(fù)非對(duì)稱(chēng)顯示噪聲分 量而對(duì)由于顯示噪聲引起的變化執(zhí)行補(bǔ)償，所述顯示噪聲分量出現(xiàn)在與所述顯示部分的驅(qū) 動(dòng)相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)信號(hào)中。
14.一種驅(qū)動(dòng)觸控面板的方法，包括步驟選擇性地將用于觸控檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加到多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電極為帶狀； 當(dāng)外部近接物體存在時(shí)，使得多個(gè)觸控檢測(cè)電極中的每一個(gè)輸出與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)同步 的檢測(cè)信號(hào)，所述觸控檢測(cè)電極被布置成與所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極交叉，以這種方式在每個(gè)交 叉部分中形成電容，并且所述檢測(cè)信號(hào)為極性交替信號(hào)，所述極性交替信號(hào)包括由于所述 外部近接物體的存在而引起的正負(fù)非對(duì)稱(chēng)信號(hào)分量；和 根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)所述外部近接物體。
全文摘要
提供了一種電容型觸控面板，其使得干擾噪聲和觸控檢測(cè)時(shí)間減少并具有簡(jiǎn)單配置。該電容型觸控面板包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電極為帶狀；驅(qū)動(dòng)控制電路，執(zhí)行控制使得用于觸控檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)被選擇性地施加到所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極；多個(gè)觸控檢測(cè)電極，被布置成與所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極交叉，以這種方式在每個(gè)交叉部分中形成電容，并且每個(gè)觸控檢測(cè)電極輸出與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)同步的檢測(cè)信號(hào)；和檢測(cè)電路，根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)外部近接物體。所述驅(qū)動(dòng)控制電路以所述檢測(cè)信號(hào)作為極性交替信號(hào)的方式控制所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的施加，所述極性交替信號(hào)包括由于所述外部近接物體的存在而引起的正負(fù)非對(duì)稱(chēng)信號(hào)分量。
文檔編號(hào)G02F1/133GK101937295SQ201010212329
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者中西貴之, 原田勉, 木田芳利, 石崎剛司, 竹內(nèi)剛也, 野口幸治 申請(qǐng)人:索尼公司