專利名稱：觸摸面板及其顯示裝置，驅(qū)動(dòng)方法，及電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
近年來，將稱為觸摸面板的觸摸檢測(cè)單元安裝在諸如液晶顯示裝置的顯示裝置上的顯示裝置、或者觸摸面板和顯示裝置集成以在該顯示裝置上顯示各種按鈕圖像等，從而代替使用典型的機(jī)械按鈕實(shí)現(xiàn)信息輸入已經(jīng)吸引了人們的注意。在包括這種觸摸面板的顯示裝置中，因?yàn)橹T如鍵盤、鼠標(biāo)、以及小鍵盤的輸入單元是不必要的，所以除了計(jì)算機(jī)以外， 還存在諸如便攜式電話的便攜式信息終端中擴(kuò)大顯示裝置的使用的趨勢(shì)。
背景技術(shù)：
存在幾種方式的觸摸面板，其中之一是檢測(cè)由手指等的壓力(觸摸)產(chǎn)生的觸摸面板的彎曲的方式。對(duì)于這種方式，例如，觸摸面板(接觸型等)，其利用的是，被設(shè)置為彼此分離并且彼此面對(duì)的兩個(gè)基板通過壓力而彼此接觸；觸摸面板(電容型等)，利用的是， 在兩個(gè)基板之間的距離通過壓力變窄；以及諸如此類的觸摸面板。與接觸型觸摸面板相比較，電容型觸摸面板無需施加使兩個(gè)基板彼此接觸的程度的壓力就可檢測(cè)到觸摸，從而具有易于實(shí)現(xiàn)高觸摸檢測(cè)靈敏度的特征。通常，期望在觸摸面板中實(shí)現(xiàn)高觸摸檢測(cè)靈敏度，并且已經(jīng)進(jìn)行了改善靈敏度的各禾中嘗i式。例如，在“IntegratedActive Matrix Capacitive Sensorsfor Touch Panel LTPS-TFT LCDs”，Ε. Kanda et al.，SID DIGEST，2008 年，第 834 至 837 頁(yè)中，在與顯示裝置集成的電容型觸摸面板中，已經(jīng)公開了通過在每個(gè)觸摸傳感器中提供用于放大的晶體管來嘗試進(jìn)一步改善觸摸檢測(cè)靈敏度的觸摸面板。通常，在電子裝置中，從諸如降低功耗、降低制造成本、以及改善可靠性的多個(gè)觀點(diǎn)來看，期望減少元件數(shù)量。此外，在觸摸面板中，可以通過減少觸摸面板中的元件數(shù)量來期待這些改善。此外，例如，在將觸摸面板安裝在顯示裝置上的情況下，當(dāng)通過觸摸面板在顯示裝置上顯示圖像時(shí)，可使由觸摸面板導(dǎo)致的顯示亮度的降低最小化。此外，在集成觸摸面板和顯示裝置在一起的情況下，可能增大顯示裝置的開口率(apertureratio)。然而，在已經(jīng)在Integrated Active Matrix Capacitive Sensors for TouchPanel LTPS-TFT LCDs”，Ε. Kanda et al. ,SID DIGEST，2008 年，第 834 至 837 頁(yè)中公開的與顯示裝置集成的觸摸面板中，除了放大晶體管以外，在每個(gè)觸摸傳感器中用于控制放大晶體管的控制線和控制晶體管也是必要的，并且存在降低顯示裝置的開口率的危險(xiǎn)。鑒于前述情況，期望提供具有能夠無需增加元件數(shù)量就可實(shí)現(xiàn)高觸摸檢測(cè)靈敏度的觸摸傳感器的顯示裝置、觸摸面板、驅(qū)動(dòng)觸摸面板的方法、以及電子裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本公開了涉及帶有觸摸傳感器(其中結(jié)合了檢測(cè)外部接觸物的觸摸傳感器)的顯示裝置、觸摸面板、驅(qū)動(dòng)觸摸面板的方法、以及電子裝置。根據(jù)本公開的示例實(shí)施方式，提供的電子裝置包括帶有觸摸傳感器的顯示裝置； 以及本公開的觸摸面板，和對(duì)應(yīng)于電子裝置的電視裝置、數(shù)碼相機(jī)、筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、諸如移動(dòng)電話的移動(dòng)終端裝置等。在帶有觸摸傳感器的顯示裝置、觸摸面板、驅(qū)動(dòng)觸摸面板的方法、以及本公開的電子裝置中，首先，以為信號(hào)線設(shè)置電壓并且為第一電極設(shè)置電壓的這種方式執(zhí)行初始化。在這種初始化時(shí)，第一電極和第二電極處于與外部接觸物的壓力一致的狀態(tài)中。換句話說，在強(qiáng)壓力的情況下，第一電極和第二電極彼此接觸。在弱壓力的情況下，在第一電極和第二電極之間的距離變窄，并且與沒有觸摸的狀態(tài)的情況相比較，第一電極和第二電極之間的電容增大。在此初始化以后，當(dāng)開關(guān)處于ON時(shí)，在信號(hào)線和第一電極之間出現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移，并且與外部接觸物的壓力一致的觸摸電壓經(jīng)開關(guān)輸出至信號(hào)線。在該初始化時(shí)，在信號(hào)線和第一電極上執(zhí)行初始化以增大在信號(hào)線的電壓和第一電極的電壓之間的電勢(shì)差，并且因此， 可以增大觸摸電壓。在一示例實(shí)施方式中，顯示裝置包括驅(qū)動(dòng)控制部和可操作地連接至驅(qū)動(dòng)控制部的信號(hào)線。在此示例實(shí)施方式中，信號(hào)線具有第一電壓。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，顯示部可操作地連接至驅(qū)動(dòng)控制部，其中，顯示部包括(a)觸摸檢測(cè)元件，被配置為輸出觸摸電壓；以及(b)具有第二電壓電極。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)控制部被配置為在觸摸檢測(cè)元件輸出觸摸電壓之前增加⑴信號(hào)線的第一電壓；和(ii)電極的第二電壓之間的電勢(shì)差。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，觸摸電壓基于電勢(shì)差來定義。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，電勢(shì)差對(duì)應(yīng)于觸摸檢測(cè)靈敏度。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，顯示部包括具有一個(gè)部分的傳感器柱。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，該電極被配置為覆蓋傳感器柱的該部分。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，在第一基板和第二基板之一上形成傳感器柱。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，第二基板被配置為面向第一基板。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，觸摸電壓對(duì)應(yīng)于外部接觸物的壓力。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)控制部被配置為為了第一初始化而向電極提供第一預(yù)充電電壓。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，提供的第一預(yù)充電電壓是基于反轉(zhuǎn)共用信號(hào)的第一電平。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，第一初始化在顯示部執(zhí)行顯示操作之前執(zhí)行。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，第一初始化與反轉(zhuǎn)共用信號(hào)的第一電平同步地執(zhí)行。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)控制部被配置為為了第二初始化而向信號(hào)線提供第二預(yù)充電電壓。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，提供的第二預(yù)充電電壓是基于反轉(zhuǎn)共用信號(hào)的第二電平。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，第二初始化在顯示部執(zhí)行顯示操作之前執(zhí)行。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，第二初始化與反轉(zhuǎn)共用信號(hào)的第二電平同步地執(zhí)行。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，顯示裝置包括可操作地連接至共用信號(hào)線的液晶元件， 該共用信號(hào)線提供用于顯示操作的共用信號(hào)。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，顯示裝置包括可操作地連接至液晶元件的電容器。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，電容器被提供有共用信號(hào)。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，顯示裝置包括可操作地連接至電容器的傳感器控制線。 在此示例實(shí)施方式中，共用信號(hào)第一電壓幅度。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，傳感器控制線被提供有具有第二電壓幅度的傳感器控制線信號(hào)。在此示例實(shí)施方式中，第二電壓幅度大于第一電壓幅度。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)控制部被配置為將柵極線信號(hào)觸發(fā)至少兩條柵極線。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，至少兩條柵極線被同時(shí)觸發(fā)并且可操作地連接至驅(qū)動(dòng)控制部。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，顯示裝置包括位于觸摸檢測(cè)區(qū)域的外部的虛設(shè)觸摸檢測(cè)元件。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，將虛設(shè)觸摸檢測(cè)元件被配置為提供參照電壓。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，顯示裝置包括可操作地連接至驅(qū)動(dòng)控制部的虛設(shè)信號(hào)線。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，操作顯示裝置的方法包括在顯示部的觸摸檢測(cè)元件輸出觸摸電壓以前，使驅(qū)動(dòng)控制部增加⑴信號(hào)線的第一電壓；和( )顯示部的電極的第二電壓之間的電勢(shì)差。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，觸摸電壓基于電勢(shì)差來定義。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，電勢(shì)差對(duì)應(yīng)于觸摸檢測(cè)靈敏度。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，顯示部包括具有一個(gè)部分的傳感器柱。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，將電極配置為覆蓋傳感器柱的該部分。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，在第一基板和第二基板之一上形成傳感器柱，將第二基板配置為面向第一基板。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，觸摸電壓對(duì)應(yīng)于外部接觸物的壓力。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，為了第一初始化，該方法包括使驅(qū)動(dòng)控制部向電極提供第一預(yù)充電電壓。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，提供的第一預(yù)充電電壓是基于反轉(zhuǎn)共用信號(hào)的第一電平。在第一個(gè)示例實(shí)施方式中，第一初始化在顯示部執(zhí)行顯示操作之前執(zhí)行。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，第一初始化與反轉(zhuǎn)共用信號(hào)的第一電平同步地執(zhí)行。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，為了第二初始化，該方法包括使驅(qū)動(dòng)控制部向信號(hào)線提供第二預(yù)充電電壓，提供的第二預(yù)充電電壓是基于反轉(zhuǎn)共用信號(hào)的第二電平。在第一個(gè)示例實(shí)施方式中，第二初始化在顯示部執(zhí)行顯示操作之前執(zhí)行。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，第二初始化與反轉(zhuǎn)共用信號(hào)的第二電平同步地執(zhí)行。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，該方法包括使公共信號(hào)線提供用于顯示操作共用信號(hào)， 其中，液晶元件可操作地連接至共用信號(hào)線。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，該方法包括向可操作地連接至液晶元件的電容器提供共用信號(hào)。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，將傳感器控制線可操作地連接至電容器，共用信號(hào)具有第一電壓幅度，傳感器控制線被提供有具有第二電壓幅度的傳感器控制線信號(hào)，第二電壓幅度大于第一電壓幅度。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，該方法包括使驅(qū)動(dòng)控制部將柵極線信號(hào)觸發(fā)至少兩條柵極線。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，至少兩條柵極線被同時(shí)觸發(fā)并且將此至少兩條柵極線可操作地連接至驅(qū)動(dòng)控制部。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，該方法包括使虛設(shè)觸摸檢測(cè)元件提供參照電壓，虛設(shè)觸摸檢測(cè)元件(a)位于觸摸檢測(cè)區(qū)域的外部；并且(b)可操作地連接至驅(qū)動(dòng)控制部。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，觸摸面板包括可操作地連接至信號(hào)線和電極的驅(qū)動(dòng)控制部。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，信號(hào)線具有第一電壓，而電極具有第二電壓。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，觸摸面板包括配置為輸出觸摸電壓的觸摸檢測(cè)元件。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)控制部配置為在觸摸檢測(cè)元件輸出觸摸電壓以前增大(i)信號(hào)線的第一電壓；和(ii)電極的第二電壓之間的電勢(shì)差。根據(jù)帶有觸摸傳感器的顯示裝置、觸摸面板、驅(qū)動(dòng)觸摸面板的方法、以及本公開的電子裝置，因?yàn)樵陔娙菪陀|摸檢測(cè)元件輸出觸摸電壓以前，在信號(hào)線和第一電極上執(zhí)行初始化以增大在信號(hào)線的電壓和第一電極的的電壓之間的電勢(shì)差，所以可實(shí)現(xiàn)觸摸的高靈敏度而沒有增加元件的數(shù)量。本文描述了其他附加特性和優(yōu)勢(shì)，并且從以下詳細(xì)描述和圖中，其他附加特性和優(yōu)勢(shì)將顯而易見。


圖1為示出根據(jù)本公開第一實(shí)施方式的帶有觸摸傳感器的顯示裝置的結(jié)構(gòu)實(shí)例的框圖。圖2為示出在圖1中所示的帶有觸摸傳感器的顯示裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)實(shí)例的電路圖。圖3為示出在圖1中所示的帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部的主要部分的結(jié)構(gòu)實(shí)例的截面圖。圖4為示出在圖2中所示的像素和其外圍部的結(jié)構(gòu)實(shí)例的電路圖。圖5為示出在圖1中所示的帶有觸摸傳感器的顯示裝置的操作實(shí)例的定時(shí)波形圖。圖6為示出在圖1中所示的帶有觸摸傳感器的顯示裝置的另一操作實(shí)例的定時(shí)波形圖。圖7為示出根據(jù)本公開的第一實(shí)施方式的變形例的帶有觸摸傳感器的顯示裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)實(shí)例的電路圖。圖8為示出在圖7中所示的帶有觸摸傳感器的顯示裝置的操作實(shí)例的定時(shí)波形圖。圖9為示出根據(jù)本公開第二實(shí)施方式的帶有觸摸傳感器的顯示裝置的操作實(shí)例的定時(shí)波形圖。圖10為示出在圖9中所示的帶有觸摸傳感器的顯示裝置的特性實(shí)例的點(diǎn)陣圖。圖11為示出根據(jù)本公開第三實(shí)施方式的帶有觸摸傳感器的顯示裝置的結(jié)構(gòu)實(shí)例的框圖。圖12為示出了帶有應(yīng)用了這些實(shí)施方式的觸摸傳感器的顯示裝置中的第一應(yīng)用實(shí)例的外觀結(jié)構(gòu)的透視圖。圖13A和圖13B為示出第二應(yīng)用實(shí)例的外觀結(jié)構(gòu)的透視圖。圖14為示出第三應(yīng)用實(shí)例的外觀結(jié)構(gòu)的透視圖。圖15為示出第四應(yīng)用實(shí)例的外觀結(jié)構(gòu)的透視圖。圖16A至圖16G為示出第五應(yīng)用實(shí)例的外觀結(jié)構(gòu)的主視圖、側(cè)視圖、俯視圖、以及仰視圖。圖17為示出帶有觸摸傳感器的顯示裝置的變形例的電路圖。圖18為示出帶有觸摸傳感器的顯示裝置的另一變形例的電路圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本公開的示例實(shí)施方式。將以下列順序進(jìn)行描述。1.第一示例實(shí)施方式2.第二示例實(shí)施方式3.第三示例實(shí)施方式4.應(yīng)用實(shí)例1.第一實(shí)施方式(結(jié)構(gòu)實(shí)例)圖1示出了根據(jù)本公開第一實(shí)施方式的帶有觸摸傳感器的顯示裝置的結(jié)構(gòu)實(shí)例。 圖2示出了帶有觸摸傳感器的顯示裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)實(shí)例。因?yàn)橥ㄟ^此實(shí)施方式來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)根據(jù)本公開實(shí)施方式的觸摸面板的方法，所以將在此實(shí)施方式中另外給出其描述。 帶有觸摸傳感器的顯示裝置1是集成了顯示面板和觸摸面板的所謂內(nèi)嵌型顯示裝置。帶有觸摸傳感器的顯示裝置1使用液晶元件作為顯示元件，并且通過使用接觸型觸摸傳感器和電容型觸摸傳感器作為觸摸傳感器元件來構(gòu)成。如圖1所示，帶有觸摸傳感器的顯示裝置 1包括帶有內(nèi)置觸摸傳感器10的顯示部、顯示驅(qū)動(dòng)部21、觸摸檢測(cè)部22、移位寄存器23、垂直驅(qū)動(dòng)部M、以及控制部25。帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10基于提供的顯示像素信號(hào)執(zhí)行顯示，并且輸出與外部接觸物的壓力相對(duì)應(yīng)的觸摸電壓Vtouch。在帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10中，將像素PIX以矩陣形式設(shè)置。如在圖2中所示，像素PIX包括液晶元件LC、觸摸傳感器TS、 像素晶體管PixTr、以及像素電容Cpix。液晶元件LC為基于提供的顯示像素信號(hào)執(zhí)行顯示的顯示元件。觸摸傳感器Ts為輸出與外部接觸物的壓力相對(duì)應(yīng)的觸摸電壓Vtouch的觸摸傳感器元件。將液晶元件LC和觸摸傳感器元件TS并聯(lián)。圖3示出了帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10的主要部分的截面結(jié)構(gòu)的實(shí)例。像素PIX包括陣列基板11、配置為面對(duì)陣列基板11的濾色器基板12、以及插入在陣列基板 11和濾色器基板12之間的液晶層13。陣列基板11包括用作電路基板的TFT基板111、以及在TFT基板111的一個(gè)表面上以矩陣形式形成的與液晶層13接觸的多個(gè)像素電極112。在TFT基板111上的一部分中形成傳感器柱113，并且形成覆蓋傳感器柱113的頂部的像素電極112。因此，與沒有傳感器柱113的間隙相比較，在傳感器柱113的頂部的像素電極112(傳感器電極114)和形成在濾色器基板12上的共用電極123(稍后將描述)之間的距離變窄。此外，在TFT基板 11的背對(duì)液晶層13的表面上形成偏振板116。濾色器基板12包括對(duì)向基板121、在對(duì)向基板121的面向陣列基板11的面上形成的濾色器122、以及在濾色器122上形成的共用電極123。例如，通過周期性地排列紅(R)、 綠⑷)、以及藍(lán)(B)三種顏色的濾色器層來構(gòu)成濾色器122。此外，在對(duì)向基板121背對(duì)液晶層13的表面上形成偏振板124。液晶層13根據(jù)電場(chǎng)的狀態(tài)調(diào)制通過的光的偏振方向。例如，使用諸如TN(扭曲向列)、VA (垂直排列)、以及ECB (電控雙折射)的各種模式的液晶來作為液晶。
在陣列基板11和濾色器基板12之間形成間隔塊115。將間隔塊115配置為使得陣列基板11和濾色器基板12維持其間的預(yù)定間隙。像素電極112、共用電極123、以及液晶層13構(gòu)成液晶元件LC。具體地，液晶元件 LC基于施加于像素電極112的顯示像素信號(hào)、和施加于共用電極123的共用信號(hào)Vcom的電勢(shì)差來執(zhí)行顯示。例如，液晶元件LC分別通過對(duì)應(yīng)于濾色器122的紅(R)、綠(G)、以及藍(lán) (B)執(zhí)行顯示。在此實(shí)例中液晶元件LC通過線反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)(line inversion drive)來執(zhí)行顯示。換句話說，共用信號(hào)Vcom在每個(gè)水平線周期中反轉(zhuǎn)。像素電極112(傳感器電極114)和共用電極123構(gòu)成觸摸傳感器TS。在觸摸傳感器TS中，通過外部接觸物的壓力來彎曲濾色器基板12，并且在傳感器電極114和共用電極 123之間的距離變窄。在壓力弱的情況下，因?yàn)樵趦呻姌O之間的距離變窄，所以改變了在傳感器電極114和共用電極123之間的電容。在壓力強(qiáng)的情況下，傳感器電極114和共用電極123彼此接觸。觸摸傳感器TS根據(jù)在傳感器電極114和共用電極123之間的距離從像素電極112輸出觸摸電壓Vtouch。之后，適當(dāng)使用像素電壓Vpix作為像素電極112的電壓。在此實(shí)例中，盡管在陣列基板11中形成傳感器柱113，但代替這種方式，可以在濾色器基板12中形成傳感器柱113，或者可以在陣列基板11和濾色器基板12中都形成傳感器陣柱113。在濾色器基板12中形成傳感器柱113的情況下，形成覆蓋傳感器柱113的共用電極口3。例如，在陣列基板11上形成像素晶體管PixTr作為TFT(薄膜晶體管)。如圖2所示，在像素晶體管PixTr中，將源極和漏極之一連接至信號(hào)線SGL (稍后將描述)，并且將另一電極連接至液晶元件LC和觸摸傳感器TS。在像素晶體管PixTr中，柵極連接至柵極線 GCL (稍后將描述)，并且基于柵極線GCL的電壓被控制為導(dǎo)通/截止。如稍后將描述的，像素晶體管PixTr將從信號(hào)線SGL所提供的顯示像素信號(hào)傳輸至液晶元件LC，并且將從觸摸傳感器TS輸出的觸摸電壓Vtouch傳輸至信號(hào)線SGL。在陣列基板11上形成像素電容Cpix。在像素電容Cpix中，一端連接至液晶元件 LC的像素電極112，而另一端連接至設(shè)置在陣列基板11上的共用信號(hào)線COML(稍后將描述)。像素電容Cpix是保持液晶元件LC兩端的電壓的電容，并且像素電容Cpix與液晶元件LC并聯(lián)。像素電容Cpix由所謂的保持電容(retention capacity)和寄生電容構(gòu)成。信號(hào)線SGL在陣列基板11上形成，并且連接至屬于在帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10中以矩陣形式排列的像素PIX中的相同列的多個(gè)像素Pix。此外，信號(hào)線SGL連接至在帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10的外部的顯示驅(qū)動(dòng)部21和觸摸檢測(cè)部22。通過這種結(jié)構(gòu)，信號(hào)線SGL將從顯示驅(qū)動(dòng)部21提供的顯示像素信號(hào)傳輸至每個(gè)像素PIX的液晶元件 LC,并且將從每個(gè)像素PIX的觸摸傳感器TS提供的觸摸電壓Vtouch傳輸至觸摸檢測(cè)部22。 之后，適當(dāng)使用是顯示像素信號(hào)和觸摸電壓Vtouch的合稱的信號(hào)線電壓Vsig來作為信號(hào)線SGL的電壓。柵極線GCL在陣列基板11上形成，并且連接至屬于在帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10中以矩陣形式排列的像素PIX中的相同行的多個(gè)像素PIX。柵極線GCL連接至在帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10的外部的垂直驅(qū)動(dòng)部24。共用信號(hào)線COML在陣列基板11上形成，并且是傳輸共用信號(hào)Vcom的配線。共用信號(hào)線COML連接至在帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10中的濾色器基板12上的共用電極 123。盡管在圖中沒有示出，但是共用信號(hào)線COML連接至在帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部 10的外部的控制部25，并且將共用信號(hào)Vcom從控制部25提供至共用信號(hào)線C0ML。顯示驅(qū)動(dòng)部21是將顯示像素信號(hào)提供至帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10的液晶元件LC的電路。具體地，顯示驅(qū)動(dòng)部21具有基于從外部提供的視頻顯示信號(hào)DISP生成顯示像素信號(hào)并且通過信號(hào)線SGL將顯示像素信號(hào)提供至液晶元件LC的功能。此外，顯示驅(qū)動(dòng)部21具有執(zhí)行將預(yù)定電壓(預(yù)充電電壓)施加于信號(hào)線SGL的預(yù)充電操作的功能。具體地，如稍后所述的，在通過信號(hào)線SGL將顯示像素信號(hào)提供至液晶元件LC以前，顯示驅(qū)動(dòng)部21將基于共用信號(hào)Vcom的預(yù)定電壓施加于信號(hào)線SGL，從而初始化信號(hào)線SGL。因此，易于將顯示像素信號(hào)施加于信號(hào)線SGL，并且容易執(zhí)行顯示操作。在觸摸傳感器TS輸出觸摸電壓Vtouch以前，顯示驅(qū)動(dòng)部21將基于共用信號(hào)Vcom的不同預(yù)定電壓分別施加于像素電極112和信號(hào)線SGL，從而分別初始化觸摸傳感器TS和信號(hào)線SGL。 因此，觸摸傳感器TS可以輸出不取決于顯示像素信號(hào)的觸摸電壓Vtouch。如圖2所示，顯示驅(qū)動(dòng)部21和信號(hào)線SGL通過選擇器開來連接。選擇器開關(guān)klSW由分別通過選擇器信號(hào)SELl至SEL3控制為接通/斷開的開關(guān)SWl至SW3構(gòu)成。例如，將通過選擇器信號(hào)SELl控制為接通/斷開的開關(guān)SWl連接至顯示藍(lán)色(B)的像素PIX的信號(hào)線SGL，將通過選擇器信號(hào)SEL2控制為接通/斷開的開關(guān)SW2連接至顯示綠色(G)的像素PIX的信號(hào)線SGL，將通過選擇器信號(hào)SEL3控制為接通/斷開的開關(guān)SW3連接至顯示紅色(R)的像素PIX的信號(hào)線SGL。在將顯示像素信號(hào)施加于信號(hào)線SGL的周期中和在執(zhí)行預(yù)充電操作的周期(預(yù)充電周期)中，選擇器開被控制為處于0N，而在將信號(hào)線SGL用于觸摸檢測(cè)操作時(shí)的周期(觸摸檢測(cè)周期)中，選擇器開被控制為處于OFF。觸摸檢測(cè)部22是基于從觸摸傳感器TS提供的觸摸電壓Vtouch來檢測(cè)觸摸的電路。具體地，如稍后所述的，觸摸檢測(cè)部22通過使用比較器Comp將經(jīng)信號(hào)線SGL從由垂直驅(qū)動(dòng)部M選擇的觸摸傳感器TS(—條水平線)提供至觸摸檢測(cè)部22的觸摸電壓Vtouch 和預(yù)定參照電壓Vref相比較，從而用于判定在觸摸傳感器TS中存在/不存在觸摸。觸摸檢測(cè)部22和信號(hào)線SGL通過讀取開關(guān)RSW來連接。通過讀取信號(hào)RD將讀取開關(guān)RSW控制為接通/斷開。在信號(hào)線SGL用于觸摸檢測(cè)操作的周期(觸摸檢測(cè)周期)中，讀取開關(guān)RSW 被控制為處于ON。移位寄存器23是根據(jù)從觸摸檢測(cè)部22提供的觸摸判定結(jié)果來執(zhí)行并串行轉(zhuǎn)換的電路。具體地，移位寄存器23保持從觸摸檢測(cè)部22提供的一條水平線的觸摸判定結(jié)果，基于從控制部25提供的串行時(shí)鐘信號(hào)SCLK對(duì)該觸摸判定結(jié)果執(zhí)行并串行轉(zhuǎn)換，并且將觸摸判定結(jié)果作為觸摸檢測(cè)信號(hào)DO轉(zhuǎn)存至外部。換句話說，移位寄存器23可以大大減少用于將觸摸判定信號(hào)傳輸至外部的信號(hào)線的數(shù)量。垂直驅(qū)動(dòng)部M具有選擇像素PIX為觸摸檢測(cè)操作和顯示操作的目標(biāo)的功能。具體地，垂直驅(qū)動(dòng)部M將信號(hào)fete提供至柵極控制線GCL，并且選擇在帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10中以矩陣形式形成的像素PIX中的一條線(一條水平線)作為顯示操作和觸摸檢測(cè)操作的目標(biāo)。在顯示操作中，將顯示像素信號(hào)從顯示驅(qū)動(dòng)部21提供至選擇的像素PIX 的液晶顯示元件LC，從而執(zhí)行這一條水平線的顯示。在觸摸檢測(cè)操作中，在初始化選擇的像素PIX的觸摸傳感器TS以后，通過觸摸檢測(cè)部22檢測(cè)從這些觸摸傳感器TS輸出的觸摸電壓Vtouch，從而執(zhí)行這一條水平線的觸摸檢測(cè)。以這種方式，垂直驅(qū)動(dòng)部M分時(shí)順序掃描每條水平線，并且控制要在帶有內(nèi)置觸摸傳感器的整個(gè)顯示部10上執(zhí)行的顯示操作和觸摸檢測(cè)操作?？刂撇?5是對(duì)顯示驅(qū)動(dòng)部21、觸摸檢測(cè)部22、移位寄存器23、以及垂直驅(qū)動(dòng)部M 進(jìn)行控制以使彼此同步操作的電路。具體地，控制部25將選擇器信號(hào)SELl至SEL3、和共用信號(hào)Vcom提供至顯示驅(qū)動(dòng)部21，將讀取信號(hào)RD提供至觸摸檢測(cè)部22，將串行時(shí)鐘信號(hào) SCLK提供至移位寄存器23，并且將同步信號(hào)提供至垂直驅(qū)動(dòng)部M。盡管在圖中沒有示出， 但是控制部25將共用信號(hào)Vcom提供至帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10。這里，陣列基板11對(duì)應(yīng)于本公開中的“第一基板”的具體實(shí)例，濾色器基板12對(duì)應(yīng)于本公開中的“第二基板”的具體實(shí)例，像素電極112(傳感器電極114)對(duì)應(yīng)于本公開中的“第一電極”的具體實(shí)例，而共用電極123對(duì)應(yīng)于本公開中的“第二電極”的具體實(shí)例。像素晶體管PixTr對(duì)應(yīng)于本公開中的“開關(guān)”的具體實(shí)例。信號(hào)線SGL對(duì)應(yīng)于本公開中的“信號(hào)線”的具體實(shí)例。觸摸檢測(cè)部22對(duì)應(yīng)于本公開中的“信號(hào)檢測(cè)部”的具體實(shí)例。顯示驅(qū)動(dòng)部21、垂直驅(qū)動(dòng)部24、以及控制部25對(duì)應(yīng)于本公開中的“驅(qū)動(dòng)控制部”的具體實(shí)例。液晶元件LC對(duì)應(yīng)于本公開中的“顯示元件”的具體實(shí)例，而觸摸傳感器TS對(duì)應(yīng)于本公開中的 “觸摸檢測(cè)元件”的具體實(shí)例。傳感器柱113對(duì)應(yīng)于本公開中的“凸部”的具體實(shí)例。共用信號(hào)Vcom對(duì)應(yīng)于本公開中的“共用信號(hào)”的具體實(shí)例。觸摸電壓Vtouch對(duì)應(yīng)于本公開中的“觸摸電壓”的具體實(shí)例。一條水平線周期對(duì)應(yīng)于本公開的“預(yù)定周期”的具體實(shí)例。像素電容Cpix對(duì)應(yīng)于本公開中的“保持電容”的具體實(shí)例。(操作和作用)接下來，將描述該實(shí)施方式的帶有觸摸傳感器的顯示裝置1的操作和作用。(總操作的概要)顯示驅(qū)動(dòng)部21生成基于視頻顯示信號(hào)DISP的顯示像素信號(hào)，生成預(yù)充電電壓，并且通過信號(hào)線SGL將顯示像素信號(hào)和預(yù)充電電壓提供至帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10。 垂直驅(qū)動(dòng)部M通過柵極線GCL將柵極線信號(hào)fete提供至帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部 10。帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10基于柵極線GCL的柵極線信號(hào)fete線順序掃描每條水平線，在初始化觸摸傳感器TS和信號(hào)線SGL中的每個(gè)以后，將觸摸電壓Vtouch輸出至信號(hào)線SGL，并且當(dāng)通過信號(hào)線SGL將顯示像素信號(hào)提供至帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10 時(shí)執(zhí)行顯示操作。觸摸檢測(cè)部22基于通過信號(hào)線SGL提供至觸摸檢測(cè)部22的觸摸電壓 Vtouch來檢測(cè)(判定)觸摸。移位寄存器23關(guān)于從觸摸檢測(cè)部22所提供的一條水平線的觸摸判定結(jié)果來執(zhí)行并串行轉(zhuǎn)換，并且將觸摸判定結(jié)果作為觸摸檢測(cè)信號(hào)DO傳輸至外部。 與此同時(shí)，控制部25對(duì)顯示驅(qū)動(dòng)部21、觸摸檢測(cè)部22、移位寄存器23、以及垂直驅(qū)動(dòng)部M 進(jìn)行控制以使彼此同步操作。(詳細(xì)操作)接下來，將參照?qǐng)D4和圖5描述帶有觸摸傳感器的顯示裝置1的詳細(xì)操作。圖4示出了像素PIX和其外圍的電路結(jié)構(gòu)的實(shí)例。這里，圖4中的觸摸狀態(tài)視為在像素電極112(傳感器電極114)和共用電極123之間的距離通過在帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10上的微弱壓力而稍微變窄的狀態(tài)(弱觸摸狀態(tài))。
像素PIX包括液晶電容Clc、像素電容Cpix、以及像素晶體管PixTr。液晶電容 Clc對(duì)應(yīng)于穿過圖3中的像素電極112和共用電極123之間的液晶層13的電容，并且對(duì)應(yīng)于圖2中的觸摸傳感器TS的電容和液晶元件LC的電容的并聯(lián)電容。換句話說，在弱觸摸狀態(tài)下，因?yàn)榭紤]到觸摸傳感器TS用作通過壓力改變電容的可變電容，所以液晶電容Clc 也為可變電容。在圖4中，液晶電容Clc的一端連接至像素晶體管PixTr的一端，并且將共用信號(hào)Vcom提供至液晶電容Clc的另一端。以與圖2相同的方式，將像素電容Cpix的一端連接至像素晶體管PixTr的一端，并且將共用信號(hào)Vcom提供至像素電容Cpix的另一端。將像素電極112連接至像素晶體管PixTr的一端，并且像素電極112的電壓對(duì)應(yīng)于像素電壓Vpix。像素晶體管PixTr的另一端通過信號(hào)線SGL連接至讀取開關(guān)RSW、選擇器開關(guān) SelSff (在此實(shí)例中的開關(guān)SWl)、以及信號(hào)線電容Csig。信號(hào)線電容Csig是在信號(hào)線SGL 和共用信號(hào)線COML之間的寄生電容。換句話說，在信號(hào)線電容Csig中，一端連接至信號(hào)線 SGL，并且共用信號(hào)Vcom被提供至另一端。圖5示出了在帶有觸摸傳感器的顯示裝置1中的顯示操作和觸摸檢測(cè)操作的定時(shí)波形圖，并且示出了弱觸摸狀態(tài)。在圖5中，部分A示出了共用信號(hào)Vcom的波形，部分B 示出了選擇器信號(hào)SELl至SEL3的波形，部分C示出了讀取信號(hào)RD的波形，部分D示出了柵極線GCL的信號(hào)fete的波形，部分E示出了信號(hào)線SGL的信號(hào)線電壓Vsig的波形，部分F示出了像素電壓Vpix的波形，部分G示出了串行時(shí)鐘信號(hào)SCLK的波形，而部分H示出了觸摸檢測(cè)信號(hào)DO的波形。圖5關(guān)注位于排列在矩陣中的第η條線的像素PIX中的像素 ΡΙΧ，并且圖5的部分F的像素電壓Vpix指示在那個(gè)像素PIX中的像素電極112的像素電壓Vpix (η)。當(dāng)作為開關(guān)和晶體管的控制信號(hào)的選擇器信號(hào)SELl至SEL3 (圖5的部分B)、 讀取信號(hào)RD (圖5的部分C)、以及柵極線信號(hào)圖5的部分D)為高電平時(shí)，將對(duì)應(yīng)開關(guān)和對(duì)應(yīng)晶體管設(shè)置為ON。換句話說，當(dāng)選擇器信號(hào)SELl至SEL3 (圖5的部分B)為高電平時(shí)，選擇器開關(guān)&1SW的開關(guān)SWl至SW3為ON。當(dāng)讀取信號(hào)RD(圖5的部分C)為高電平時(shí)，讀取開關(guān)RSW處于ON。當(dāng)柵極線信號(hào)fete (圖5的部分D)為高電平時(shí)，像素晶體管 PixTr處于ON。此外，信號(hào)線電壓Vsig(圖5的部分Ε)為連接至提供有選擇器信號(hào)SELl 的開關(guān)SWl的信號(hào)線SGL的電壓。如圖5所示，在帶有觸摸傳感器的顯示裝置1中，在某一水平線周期(從定時(shí)tl 至定時(shí)til)中，位于第η條線上的像素PIX的像素電極112被預(yù)充電(像素電極預(yù)充電周期Tl)。在隨后的一條水平線周期(從定時(shí)til至定時(shí)t21)中，信號(hào)線SGL被預(yù)充電(信號(hào)線預(yù)充電周期1 ，在第η條線上的像素PIX輸出觸摸電壓Vtouch，并且觸摸檢測(cè)部22 基于觸摸電壓Vtouch執(zhí)行觸摸判定(觸摸檢測(cè)周期T3)。之后，移位寄存器將觸摸判定結(jié)果轉(zhuǎn)存至外部，并且在第η條線上的像素PIX執(zhí)行顯示操作。這里，在像素電極預(yù)充電周期Tl中的操作對(duì)應(yīng)于本公開中的“第一初始化”的具體實(shí)例，而在信號(hào)線預(yù)充電周期Τ2中的操作對(duì)應(yīng)于本公開中的“第二初始化”的具體實(shí)例。首先，將描述在定時(shí)tl至定時(shí)til中的操作。首先，在定時(shí)tl處，控制部25使共用信號(hào)Vcom反轉(zhuǎn)。具體地，當(dāng)所有選擇器信號(hào)SELl至SEL3、讀取信號(hào)RD、以及柵極線信號(hào)fete處于低電平(圖5的部分B至部分D) 時(shí)，控制部25將共用信號(hào)Vcom從高電平改變至低電平(圖5的部分A)。這時(shí)，信號(hào)線SGL 與所有像素PIX斷開，并且信號(hào)線SGL和像素電極112為浮置狀態(tài)。因此，通過信號(hào)線電容Csig將共用信號(hào)Vcom傳輸至信號(hào)線Vsig，從而信號(hào)線電壓Vsig改變至低電平側(cè)(在圖5 中的部分E)，同時(shí)，共用信號(hào)Vcom通過液晶電容Clc和像素電容Cpix被傳輸至像素電極 112，從而像素電壓Vpix(n)也被改變至低電平側(cè)(圖5的部分F)。接下來，在從定時(shí)t2至定時(shí)t3的周期(像素電極預(yù)充電周期Tl)中，顯示驅(qū)動(dòng)部 21對(duì)在第η條線上的像素電極112預(yù)充電。具體地，首先，在定時(shí)t2處，控制部25將所有選擇器信號(hào)SELl至SEL3從低電平改變至高電平(圖5的部分B)。因此，顯示驅(qū)動(dòng)部21執(zhí)行預(yù)充電操作，將其中共用信號(hào)Vcom的電壓被反轉(zhuǎn)了的反轉(zhuǎn)共用信號(hào)xVcom(在圖中沒有示出)的電壓電平作為預(yù)充電電壓提供至信號(hào)線SGL，并且將信號(hào)線電壓Vsig設(shè)置為預(yù)充電電壓(這里，共用信號(hào)Vcom的高電平電壓)(圖5的部分E)。同時(shí)，垂直驅(qū)動(dòng)部M將第 η條線上的柵極線信號(hào)fete (η)從低電平改變至高電平(圖5的部分D)。因此，在第η條線上的像素PIX的像素晶體管PixTr處于0Ν，預(yù)充電電壓被提供至第η條線上的像素電極 112，并且像素電壓Vpix(n)設(shè)置為預(yù)充電電壓(在圖5中的部分F)。接下來，在定時(shí)t3處，控制部25將所有的選擇器信號(hào)SELl至SEL3從高電平改變至低電平(圖5的部分B)。因此，在第η條線上的信號(hào)線SGL和像素電極112處于浮置狀態(tài)同時(shí)彼此連接。同時(shí)，垂直驅(qū)動(dòng)部M將第η-1條線上的柵極線信號(hào)fete (η-1)從低電平改變至高電平(圖5的部分D)，并且將第η-1條線上的像素PIX的像素晶體管PixTr設(shè)置為ON。因此，在定時(shí)t2至定時(shí)t3處，在第η條線上的信號(hào)線SGL和像素電極112之間，并且在第η-1條線上的信號(hào)線SGL和像素電極112之間出現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移。結(jié)果，盡管稍微降低了信號(hào)線電壓Vsig和像素電壓Vpix (η)，但是信號(hào)線電壓Vsig和像素電壓Vpix(n)仍保持接近于反轉(zhuǎn)共用信號(hào)xVcom的電壓電平的電壓(圖5的部分E和部分F)。接下來，在定時(shí)t4處，垂直驅(qū)動(dòng)部M將第η條線上的柵極線信號(hào)fete (η)從高電平改變至低電平(圖5的部分D)。因此，第η條線上的像素PIX的像素晶體管PixTr處于 OFF，并且第η條線上的像素電極112處于浮置狀態(tài)。換句話說，像素電壓Vpix (η)保持在像素電極預(yù)充電周期Tl中所設(shè)置的電壓(圖5的部分F)。如上所述，在像素電極預(yù)充電周期Tl中，將第η條線上的像素電極112設(shè)置為具有反轉(zhuǎn)共用信號(hào)xVcom的電壓電平并且初始化，然后，那個(gè)像素電極112的像素電壓 Vpix(η)保持接近于設(shè)置電壓的電壓。在像素電極預(yù)充電周期Tl中，執(zhí)行用于顯示的信號(hào)線預(yù)充電和用于觸摸檢測(cè)的像素電極預(yù)充電。之后，在定時(shí)t4至定時(shí)til處，第η-1條線上的像素PIX基于通過顯示驅(qū)動(dòng)部21 提供的顯示像素信號(hào)執(zhí)行顯示操作。具體地，首先，控制部25順序地分時(shí)地向選擇器開關(guān) &1SW提供預(yù)定脈沖寬度的波形作為選擇器信號(hào)SELl至SEL3，并且對(duì)應(yīng)于選擇器信號(hào)SELl 至SEL3順序地將選擇器開關(guān)SWl至SW3設(shè)置為0N。因此，顯示驅(qū)動(dòng)部21順序向?qū)?yīng)信號(hào)線SGL提供顯示像素信號(hào)，并且改變信號(hào)線電壓Vsig(圖5的部分E)。在此實(shí)例中，因?yàn)閷㈥P(guān)注的信號(hào)線SGL連接至提供有選擇器信號(hào)SELl的開關(guān)SWl，所以當(dāng)選擇器信號(hào)SELl處于高電平時(shí)，信號(hào)線電壓Vsig改變(圖5的部分E)。將信號(hào)線電壓Vsig提供至其中像素晶體管PixTr處于ON的第η-1條線上的像素PIX的像素電極112，并且第η_1條線上的像素 PIX響應(yīng)于信號(hào)線電壓Vsig執(zhí)行顯示操作。在完成顯示操作以后，垂直驅(qū)動(dòng)部M將第η-1條線上的柵極信號(hào)線fete (η-1)從高電平改變至低電平(圖5的部分D)。因此，信號(hào)線SGL與所有像素PIX斷開，并且信號(hào)線SGL和像素電極112都處于浮置狀態(tài)。接下來，將描述從定時(shí)til至定時(shí)t21的周期中的操作。首先，在定時(shí)til處，控制部25使共用信號(hào)Vcom反轉(zhuǎn)。具體地，當(dāng)所有選擇器信號(hào)SELl至SEL3、讀取信號(hào)RD、以及柵極線信號(hào)fete處于低電平時(shí)(圖5的部分B至部分 D)，控制部25將共用信號(hào)Vcom從低電平改變至高電平(圖5的部分A)。這時(shí)，因?yàn)樾盘?hào)線 SGL和像素電極112都處于浮置狀態(tài)，所以共用信號(hào)Vcom通過信號(hào)線電容Csig被傳輸至信號(hào)線SGL，從而將信號(hào)線電壓Vsig改變至高電平側(cè)(圖5的部分E)，同時(shí)，共用信號(hào)Vcom 通過液晶電容Clc和像素電容Cpix被傳輸至像素電極112，從而像素電壓Vpix(n)也被改變至高電平側(cè)并且變成電壓Vp (圖5的部分F)。接下來，在從定時(shí)tl2至定時(shí)tl3的周期(信號(hào)線預(yù)充電周期T2)中，顯示驅(qū)動(dòng)部 21對(duì)信號(hào)線SGL預(yù)充電。具體地，首先，在定時(shí)tl2處，控制部25將所有選擇器信號(hào)SELl 至SEL3從低電平改變至高電平(圖5的部分B)。因此，顯示驅(qū)動(dòng)部21執(zhí)行預(yù)充電操作， 將反轉(zhuǎn)共用信號(hào)xVcom的電壓電平作為預(yù)充電電壓施加于信號(hào)線SGL，并且將信號(hào)線電壓 Vsig設(shè)置為預(yù)充電電壓(這里，共用信號(hào)Vcom的低電平電壓)并且變成電壓Vs (圖5的部分E)。接下來，在定時(shí)tl3處，控制部25將所有的選擇器信號(hào)SELl至SEL3從高電平改變至低電平(圖5的部分B)。因此，信號(hào)線SGL處于浮置狀態(tài)。同時(shí)，垂直驅(qū)動(dòng)部M將第 η條線上的柵極線信號(hào)fete (η)從低電平改變至高電平(圖5的部分D)，并且將第η條線上的像素PIX的像素晶體管PixTr設(shè)置為ON。因此，在定時(shí)tl2至定時(shí)tl3處，在第η條線上的信號(hào)線SGL和像素電極112之間出現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移。如上所述，第η條線上的像素電極112的像素電壓Vpix(n)在像素電極預(yù)充電周期Tl (從定時(shí)t2至定時(shí)t4)中被設(shè)置為接近于共用信號(hào)Vcom的高電壓電平的電壓，然后， 在定時(shí)til共用信號(hào)Vcom通過液晶電容Clc和像素電容Cpix被傳輸至像素電極112。因此，將像素電壓Vpix(η)改變至高電平側(cè)并且變成電壓Vp。換句話說，在定時(shí)tl3以前，將第η條線上的像素電極112的像素電壓Vpix (η)設(shè)置為高于共用信號(hào)Vcom的高電平電壓的電壓(電壓Vp)。同時(shí)，如上所述，信號(hào)線SGL的信號(hào)線電壓Vsig在信號(hào)線預(yù)充電周期T2(從定時(shí) tl2至定時(shí)tl3)中被設(shè)置為共用信號(hào)Vcom的低電平電壓，并且變成電壓Vs。換句話說，在定時(shí)tl3以前，信號(hào)線SGL的信號(hào)線電壓Vsig是共用信號(hào)Vcom的低電平電壓(電壓Vs)。因此，在定時(shí)tl3以前，即，第η條線上的信號(hào)線SGL和像素電極112之間出現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移以前，如圖5的部分E和部分F所示，將作為第η條線上的像素電極112的像素電壓 Vpix (n)(電壓Vp)和信號(hào)線SGL的信號(hào)線電壓Vsig (電壓Vs)之間電勢(shì)差的電勢(shì)差Vp-Vs 增加至約兩倍于共用信號(hào)Vcom的電壓幅度的電壓幅度。如稍后將描述的，這非常有助于改善觸摸檢測(cè)靈敏度。在定時(shí)tl3處，當(dāng)將第η條線上的信號(hào)線SGL和像素電極112彼此連接，并且在其間出現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移時(shí)，信號(hào)線電壓Vsig和像素電壓Vpix(n)變成由信號(hào)線電容Csig和像素中的電容(液晶電容Clc和像素電容Cpix)的比值來表示的觸摸電壓Vtouch(在圖5中的部分E和部分F)。該觸摸電壓Vtouch由以下等式來表示。等式1(C . +C1 )xV +C. xV
77 _ v P'^P ^ig s
L0116」 F touch ~77^
sig 十 L pix 十 ^lc( 1 )如從等式1明顯看出的，觸摸電壓Vtouch隨著液晶電容Clc而變化。換句話說，觸摸電壓Vtouch具有與由外部接觸物的壓力(接觸)導(dǎo)致的液晶電容Clc的改變相對(duì)應(yīng)的值。因此，如下文中將描述的，在帶有觸摸傳感器的顯示裝置1中的基于此觸摸電壓Vtouch 來檢測(cè)觸摸。接下來，在從定時(shí)tl4至定時(shí)tl5的周期(觸摸檢測(cè)周期T3)中，執(zhí)行觸摸檢測(cè)。 具體地，在定時(shí)tl4中，控制部25將讀取信號(hào)RD從低電平改變至高電平(圖5的部分C)。 因此，讀取開關(guān)RSW處于0N，并且觸摸電壓Vtouch被提供至比較器Comp。比較器Comp通過將觸摸電壓Vtouch和預(yù)定參照電壓Vref相比較來判定存在/不存在觸摸，并且輸出判定結(jié)果。移位寄存器23獲取判定結(jié)果。因此，將一條水平線的觸摸判定結(jié)果保持在移位寄存器23中。在定時(shí)tl5處，控制部25將讀取信號(hào)RD從高電平改變至低電平(圖5的部分 C)，完成了將觸摸電壓Vtouch提供至比較器Comp，并且比較器Comp (觸摸檢測(cè)部2 完成了觸摸檢測(cè)(判定)。如上所述，在從定時(shí)tl2至定時(shí)tl5的周期中，執(zhí)行用于觸摸檢測(cè)的信號(hào)線預(yù)充電 (信號(hào)線預(yù)充電周期T2)，和觸摸檢測(cè)(觸摸檢測(cè)周期T3)。換句話說，在從定時(shí)tl2至定時(shí) tl5的周期中，用于顯示和觸摸檢測(cè)的信號(hào)線預(yù)充電，和觸摸檢測(cè)都被執(zhí)行。之后，在從定時(shí)15至定時(shí)t21的周期中，第η條線上的像素PIX以與從定時(shí)t4至定時(shí)til的周期中第n-1條線上的像素PIX的顯示操作相同的方式執(zhí)行顯示操作。具體地，首先，控制部25順序分時(shí)地將預(yù)定脈沖寬度的波形作為選擇器信號(hào)SELl至SEL3提供至選擇器開關(guān)&1SW，并且分別對(duì)應(yīng)于選擇器信號(hào)SELl至SEL3將開關(guān)SWl至SW3順序地設(shè)置為ON。因此，顯示驅(qū)動(dòng)部21順序地將顯示像素信號(hào)提供至對(duì)應(yīng)信號(hào)線SGL，并且改變信號(hào)線電壓Vsig (圖5的部分E)。將信號(hào)線電壓Vsig提供至第η條線上的其像素晶體管 PixTr處于ON的像素PIX的像素電極112，并且在第η條線上的像素PIX響應(yīng)于信號(hào)線電壓Vsig執(zhí)行顯示操作。在完成顯示操作以后，垂直驅(qū)動(dòng)部M將第η條線上的柵極線信號(hào)fete (η)從高電平改變至低電平(圖5的部分D)。因此，信號(hào)線SGL與所有的像素PIX斷開，并且信號(hào)線 SGL和像素電極112都處于浮置狀態(tài)。與該顯示操作并行地，移位寄存器23將從觸摸檢測(cè)部22提供的觸摸判定結(jié)果傳輸至外部。具體地，首先，控制部25將串行時(shí)鐘信號(hào)SCLK提供至移位寄存器23 (圖5的部分G)?；诖袝r(shí)鐘信號(hào)SCLK，移位寄存器23將保持的一條水平線的接觸判定結(jié)果作為觸摸檢測(cè)信號(hào)DO傳輸至外部(圖5的部分H)。在完成顯示操作以后，垂直驅(qū)動(dòng)部M將第n-1條線上的柵極線信號(hào)fete (n-1)從高電平改變至低電平(圖5的部分D)。因此，信號(hào)線SGL與所有像素PIX斷開，并且信號(hào)線 SGL和像素電極112都處于浮置狀態(tài)。通過重復(fù)定時(shí)tl至定時(shí)t21中的上述操作，帶有觸摸傳感器的顯示裝置1順序執(zhí)行帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10中的所有線中的每條水平線的操作，并且執(zhí)行顯示操作和觸摸檢測(cè)操作。具體地，從定時(shí)tl2至定時(shí)tl4的周期對(duì)應(yīng)于第n+1條線上的像素電極112的像素電極預(yù)充電周期Tl，并且在從定時(shí)t21開始的接下來的一個(gè)水平線周期中的信號(hào)線預(yù)充電周期過去以后，第n+1條線上的一水平線上執(zhí)行觸摸檢測(cè)。接下來，參照?qǐng)D6，將描述觸摸狀態(tài)和觸摸電壓Vtouch之間的關(guān)系。圖6示出了帶有觸摸傳感器的顯示裝置1的觸摸檢測(cè)操作的定時(shí)波形圖。在圖6 中，部分A示出了共用信號(hào)Vcom的波形，部分B示出了選擇器信號(hào)SELl的波形，部分C示出了讀取信號(hào)RD的波形，部分D示出了柵極線GCL的信號(hào)fete (η)的波形，部分E示出了信號(hào)線SGL的信號(hào)線電壓Vsig的波形，并且部分F示出了像素電壓Vpix(n)的波形。圖6 示出了在從圖5的定時(shí)til至定時(shí)tl5的周期中在各種觸摸狀態(tài)下帶有觸摸傳感器的顯示裝置1的操作實(shí)例。換句話說，各種觸摸狀態(tài)包括沒有進(jìn)行觸摸的狀態(tài)(非觸摸狀態(tài))，壓力弱的狀態(tài)(弱觸摸狀態(tài))，以及壓力強(qiáng)的狀態(tài)(強(qiáng)觸摸狀態(tài))。首先，將描述非觸摸狀態(tài)和弱觸摸狀態(tài)。在非觸摸狀態(tài)下，未觸摸帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示裝置10。在這種狀態(tài)下，圖3 中的像素電極112(傳感器電極114)和共用電極123之間的距離由間隔塊115來保持。與此同時(shí)，在弱觸摸狀態(tài)下，與非觸摸狀態(tài)相比較，像素電極112(傳感器電極114)和共用電極123之間的距離被施加于帶有內(nèi)置觸摸傳感器的顯示部10上的弱壓力稍微變窄。換句話說，在弱觸摸狀態(tài)中，與非觸摸狀態(tài)相比較，液晶電容Clc更大。如圖6的部分E和部分F所示，通過液晶電容Clc的這個(gè)差值，觸摸檢測(cè)周期T3 中的觸摸電壓Vtouch不同。換句話說，非觸摸狀態(tài)下的觸摸電壓Vtouch為電壓VO，但是在弱觸摸狀態(tài)下的觸摸電壓Vtouch為高于非觸摸狀態(tài)下的電壓VO的電壓VI。通過使用等式 1，通過以下等式來表示電壓VO和電壓Vl。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括驅(qū)動(dòng)控制部；信號(hào)線，可操作地連接至所述驅(qū)動(dòng)控制部，所述信號(hào)線具有第一電壓；以及顯示部，可操作地連接至所述驅(qū)動(dòng)控制部，所述顯示部包括(a)被配置為輸出觸摸電壓的觸摸檢測(cè)元件；以及(b)具有第二電壓的電極；其中，所述驅(qū)動(dòng)控制部被配置為，在所述觸摸檢測(cè)元件輸出所述觸摸電壓以前，增大 ⑴所述信號(hào)線的所述第一電壓和(ii)所述電極的所述第二電壓之間的電勢(shì)差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述觸摸電壓基于所述電勢(shì)差來定義。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述電勢(shì)差對(duì)應(yīng)于觸摸檢測(cè)靈敏度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述顯示部包括具有一個(gè)部分的傳感器柱， 所述電極被配置為覆蓋所述傳感器柱的所述部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其中，在第一基板和第二基板之一上形成所述傳感器柱，所述第二基板被配置為面向所述第一基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述觸摸電壓對(duì)應(yīng)于外部接觸物的壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)控制部被配置為為了第一初始化而向所述電極提供第一預(yù)充電電壓，提供的所述第一預(yù)充電電壓是基于反轉(zhuǎn)共用信號(hào)的第一電平。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)控制部被配置為為了第二初始化而向所述信號(hào)線提供第二預(yù)充電電壓，提供的所述第二預(yù)充電電壓是基于所述反轉(zhuǎn)共用信號(hào)的第二電平。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其中，所述第一初始化在所述顯示部執(zhí)行顯示操作之前執(zhí)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其中，所述第二初始化在所述顯示部執(zhí)行顯示操作之前執(zhí)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其中，與所述反轉(zhuǎn)共用信號(hào)的所述第一電平同步地執(zhí)行所述第一初始化。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其中，與所述反轉(zhuǎn)共用信號(hào)的所述第二電平同步地執(zhí)行所述第二初始化。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，所述顯示裝置包括可操作地連接至共用信號(hào)線的液晶元件，所述共用信號(hào)線提供用于顯示操作的共用信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置，所述顯示裝置包括可操作地連接至所述液晶元件的電容器，所述電容器被提供有所述共用信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置，所述顯示裝置包括可操作地連接至電容器的傳感器控制線，所述共用信號(hào)具有第一電壓幅度，所述傳感器控制線被提供有具有第二電壓幅度的傳感器控制線信號(hào)，所述第二電壓幅度大于所述第一電壓幅度。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)控制部被配置為將柵極線信號(hào)觸發(fā)至至少兩條柵極線，所述至少兩條柵極線同時(shí)被觸發(fā)，所述至少兩條柵極線可操作地連接至所述驅(qū)動(dòng)控制部。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，包括(a)虛設(shè)觸摸檢測(cè)元件，位于觸摸檢測(cè)區(qū)域外部，所述虛設(shè)觸摸檢測(cè)元件被配置為提供參照電壓；以及(b)虛設(shè)信號(hào)線，可操作地連接至所述驅(qū)動(dòng)控制部。
18.一種操作顯示裝置的方法，所述方法包括在顯示部的觸摸檢測(cè)元件輸出觸摸電壓以前，使驅(qū)動(dòng)控制部增大(i)信號(hào)線的第一電壓和(ii)所述顯示部的電極的第二電壓之間的電勢(shì)差。
19.一種觸摸面板，包括 驅(qū)動(dòng)控制部；信號(hào)線，可操作地連接至所述驅(qū)動(dòng)控制部，所述信號(hào)線具有第一電壓； 電極，可操作地連接至所述驅(qū)動(dòng)控制部，所述電極具有第二電壓；以及觸摸檢測(cè)元件，被配置為輸出觸摸電壓；其中，所述驅(qū)動(dòng)控制部被配置為在所述觸摸檢測(cè)元件輸出所述觸摸電壓之前增大(i) 所述信號(hào)線的所述第一電壓和(ii)所述電極的所述第二電壓之間的電勢(shì)差。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種觸摸面板及其顯示裝置、驅(qū)動(dòng)方法及電子裝置，在一個(gè)示例實(shí)施方式中，顯示裝置包括可操作地連接至信號(hào)線的驅(qū)動(dòng)控制部和顯示部。信號(hào)線具有第一電壓。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，顯示部包括(a)輸出觸摸電壓的觸摸檢測(cè)元件；以及(b)具有第二電壓的電極。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，在觸摸檢測(cè)元件輸出觸摸電壓以前，驅(qū)動(dòng)控制部增大在第一電壓和第二電壓之間的電勢(shì)差。
文檔編號(hào)G06F3/044GK102169248SQ201110040810
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者小糸健夫, 林宗治, 水橋比呂志 申請(qǐng)人:索尼公司