面显示装置及电子设备的制作方法
面显示装置及电子设备的制作方法
【专利摘要】提供一种不会导致显示特性退化、适于轻型、小型、薄型化的接触传感器一体型的显示装置。在含有形成了用于向液晶（2）提供电信号的信号线（4a～4c）、扫描线（6a～6c）、存储电容线（8a～8c）的显示装置基板（10）的面显示装置（1）中，在与面显示装置（1）的显示区域（11）对应的面上具有成为阻抗面的透明导电膜（12），还具有检测流入到阻抗面的电流的电流检测电路（13a～13d），在电流检测电路（13a～13d）检测电流的期间，信号线（4a～4c）、扫描线（6a～6c）、存储电容线（8a～8c）中的至少一个为高阻抗。
【专利说明】面显示装置及电子设备
[0001]本申请为2008年8月7日提交的、申请号为200810145326.8的、发明名称为“面
显示装置及电子设备”的申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种面显示装置及电子设备，尤其涉及一种具有可检测出显示面上有无手指或笔的接触及接触位置座标的接触传感器的面显示装置及电子设备。
【背景技术】
[0003]接触传感器是检测用手指、笔等指示的位置、或指示动作的有无的装置，通常与液晶显示装置(LCD)、等离子显示装置(PDP)等的面显示装置组合使用。将接触传感器的输出信号输入到计算机，由计算机控制设备或控制面显示装置的显示内容，从而实现易使用的人机接口(man-machine interface)。接触面板现在在游戏机、移动信息终端、售票机、自动柜员机(ATM)、汽车导航器等中被实际应用。
[0004]作为接触传感器的方式，已知的有模拟电容耦合方式、电阻膜方式、红外线方式、超声波方式、电磁感应方式。其中，模拟电容耦合方式进一步分类为投影型(projectedcapacitive型)和表面型(surface capacitive型)。表面型的接触传感器由透明基板、透明基板上形成的均匀透明导电膜及透明导电膜上形成的薄绝缘膜构成。驱动时，从该透明导电膜的四角施加交流电压。用手指触摸接触传感器时，通过由接触面表面和手指形成的电容，微小的电流流到手指上。该电流从各个角流向接触点。控制器求出各电流比，计算接触位置的座标。关于表面型的接触传感器的技术，专利文献I中公开了基本装置，与其相关的公知例由专利文献2公开。并且，在非专利文献I中公开了模拟电容耦合方式的最新技术动向。
[0005]在现有的模拟电容耦合方式的接触传感器中，将透明基板上形成的表面型的接触传感器及面显示装置叠合使用。但是，在该构成中，由于显示面上存在接触传感器，因此存在装置自身的厚度增加、成本增加、显示质量受损的问题。解决这些课题的技术在专利文献
3、4中公开。
[0006]在专利文献3中公开了在向液晶施加电压的通用电极的四角安装电流检测器、根据流入到四角的电流计算接触部的位置座标的装置。在专利文献4中公开了具有如下电路的装置:液晶显示电路，向透明相对电极提供显示用的电压或电流；位置检测电路，检测从透明相对电极的多个部位流动的电流；以及转换电路，使这些电路中的任意一个电路与透明通用电极电导通。根据这两个文献，通用电极或透明相对电极起到表面型的透明导电膜的作用，无需将表面型的接触传感器另行附加到显示装置上，因此解决了装置自身的厚度增加、成本增加、显示质量受损的问题。
[0007]专利文献1:美国专利第4293734号说明书
[0008]专利文献2:特公昭56-500230号公报
[0009]专利文献3:特开2003-99192号公报[0010]专利文献4:特开2003-66417号公报
[0011]专利文献5:特许第3121592号公报
[0012]非专利文献1:三谷雄二监督，“夕，千^ ^ ^ <0技術i開発”，一工Λ —出版，24 年 12 月 I 日，p.54-64 [0013]但是，上述专利文献3、4公开的显示装置中存在下述几个问题。
[0014]第I问题是，与指示位置或有无指示动作相关的信号量较小。本发明人通过实验与非专利文献I的构成进行了比较，发现专利文献3、4公开的构成中，信号量变小。由于人体中不存在明显的接地点(grand)，因此通过计算求出手指电容(阻抗)较困难，因而实验非常重要。稍后论述非专利文献I的构成、专利文献3、4公开的构成中的信号量的指标、即由手指和接触传感器形成的阻抗值的实验结果。
[0015]第2问题是，与指示位置或有无指示动作无关的信号(将其称为无效信号)、即噪声较大。如上所述，与有无指示位置或指示动作相关的信号(将其称为有效信号)是通过由接触面表面和手指形成的电容流入到手指的电流。表面型接触传感器的透明导电膜中，除了该有效信号外，还流入由手指以外的电容产生的电流。专利文献3、4中，透明导电膜中通常夹持数微米的液晶层，象素阵列电路以相对的形式存在，形成较大电容。本发明人通过实测该电容，发现该电容相对于由接触面表面和手指形成的电容非常大。
[0016]从该第I及第2问题可推导出，专利文献3、4公开的显示装置中的位置、或与有无指示动作相关的信号的SN比非常低。其结果是，发现了无法检测位置座标、信号处理电路成本较高这一新问题。
[0017]第3问题是，象素开关无法维持断开，产生泄漏电流，显示性能退化。根据专利文献4，位置检测期间向相对导电膜施加2~3V的交流电压。此时，象素电极是高阻抗，且与相对电极以较大电容耦合，因此象素电极也同样在2~3V的范围内变动。因此，有时作为象素开关的薄膜晶体管(TFT)的栅极/源极间电压(Vgs)发生变动，该开关间歇性地变为接通状态。本发明人发现了这一问题。
【发明内容】
[0018]本发明的第I课题在于，提供一种不会导致显示特性退化、适于轻型、小型、薄型化的接触传感器一体型的显示装置。
[0019]本发明的第2课题在于，以低成本提供该面显示装置。
[0020]本发明的第3课题在于，节约资源。
[0021]在本发明的一个观点中提供了一种面显示装置，其含有形成了用于向进行电气光学响应的显示元件要素提供电信号的电极的显示装置基板，其特征在于，与该面显示装置的显示区域对应的面上具有阻抗面，还具有检测流入到该阻抗面的电流的电流检测电路，在该电流检测电路检测电流的期间，用于向该显示元件要素提供电信号的电极中、用于从该显示区域外部向该显示区域内部传送电信号的至少一个电极为高阻抗。
[0022]根据本发明，在电流检测电路检测电流的期间，通过将用于向显示元件要素提供电信号的布线或电极中、从显示区域的外部配置到内部的至少一个布线或电极设为高阻抗，位置检测信号的S/N得到飞跃性的提高。并且，通过位置检测信号的S/N飞跃性的提高，可降低信号处理电路的成本。并且，显示装置基板中的开关元件保持断开，显示特性不会退化。
[0023]此外，根据本发明，阻抗面起到表面型接触传感器的透明导电膜的作用，因此无需将表面型接触传感器另行附加到显示装置上，装置厚度可较薄，且可节约资源。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的构造的立体图。
[0025]图2是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的主要电极的电压形态的时间图。
[0026]图3是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的象素电路部分的构成的部分放大立体示意图。
[0027]图4是表示本发明的实施例1涉及的显示装置中的显示驱动期间的驱动条件的示意图。
[0028]图5是表示在图4的驱动条件下驱动本发明的实施例1涉及的显示装置时的各电压的电压形态的时间图。
[0029]图6是说明适用于本发明的实施例1涉及的显示装置的表面型接触传感器的位置检测原理的示意图，Ca)是无手指的情况，(b)是有手指的情况。
[0030]图7是说明适用于现有技术涉及的显示装置的表面型接触传感器的位置检测原理的示意图。
[0031]图8是表示现有技术涉及的显示装置的构成的截面图，Ca)是非专利文献I所述的构造，(b)是基于专利文献3、4的构造。
[0032]图9是说明本发明的实施例1涉及的显示装置的位置检测原理的电路图。
[0033]图10是表示驱动现有技术涉及的显示装置时的各电极的电压形态的时间图。
[0034]图11是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的变形例I的构造的立体图。
[0035]图12是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的变形例2的构造的立体图。
[0036]图13是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的变形例3的构造的立体图。
[0037]图14是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的变形例4的构造的立体图。
[0038]图15是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的变形例5的构造的立体图。
[0039]图16是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的变形例6的构造的立体图。
[0040]图17是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的变形例7的构造的立体图。
[0041]图18是说明本发明的实施例2涉及的显示装置的位置检测原理的电路图。
[0042]图19是表示本发明的实施例3涉及的显示装置的构造的部分截面图。
【具体实施方式】
[0043]在本发明的该面显示装置中具有开关，该开关配置在用于从该显示区域外部向该显示区域内部传送电信号的电极上。
[0044]在本发明的该面显示装置中具有控制上述开关的转换的控制电路，该控制电路在该电流检测电路检测电流的期间将从该显示区域外部向该显示区域内部传送电信号的至少一个电极控制为高阻抗。
[0045]在本发明的该面显示装置中，该显示装置基板的基板上形成多个扫描线和多个信号线，在该扫描线和该信号线的交点附近形成开关元件，该开关元件上连接象素电极，通过该象素电极的排列形成显示区域，在该电流检测电路检测电流的期间，驱动该扫描线的第I驱动电路及驱动该信号线的第2驱动电路的输出为高阻抗状态。
[0046]在本发明的该面显示装置中，该显示装置基板具有一端与该开关元件及该象素电极连接的电容和与该电容的另一端连接并且延伸到该显示区域外部的电容线，在该电流检测电路检测电流的期间，通过转换控制该电容线将该电容线控制为高阻抗。
[0047]在本发明的该面显示装置中，该电容线兼作扫描线。
[0048]在本发明的该面显示装置中，该阻抗面通过该显示元件要素形成在与该显示装置基板相对的相对基板上。
[0049]在本发明的该面显示装置中，该显示元件要素是液晶、电泳体、带电粒子、电致变色材料、电致发光材料、气体、半导体、荧光体中的任意一种。
[0050]在本发明的该面显示装置中，该显示元件要素以液晶为主要成分，该阻抗面由透明导电膜构成。
[0051]在本发明的该面显示装置中，该电流检测电路向该阻抗面施加交流电压，并且通过施加该交流电压检测流入到该阻抗面的电流。
[0052]在本发明的该面显示装置中，对应该阻抗面的多个部位具有多个该电流检测电路，各该电流检测电路从对应的部位施加交流电压，并且检测与其对应的部位的电流。
[0053]在本发明的该面显示装置中，具有向该阻抗面的任意位置提供电流的指示体。
[0054]在本发明的该面显示装置中，具有根据该电流检测电路的输出信号检测该阻抗面上的接触物的接点座标的位置检测电路。
[0055]在本发明的该面显示装置中，该显示装置基板及相对基板的基材使用可挠性材料。
[0056]在本发明中，在电子设备中搭载该显示装置。
[0057](实施例1)
[0058]参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施例1涉及的面显示装置。图1是表示本发明的实施例1涉及的面显示装置的构造的立体图。
[0059]参照图1,面显示装置I是液晶显示装置(IXD),具有在显示面上可检测手指或笔有无接触、及接触位置座标的接触传感器。面显示装置I除了液晶显示装置外，也可以作为等离子显示装置(PDP)、有机EL显示装置等的面显示装置。面显示装置I具有:显示装置基板10、相对基板19、液晶2以及偏光板(未图不)。
[0060]显示装置基板10是在显示区域11中形成了用于向液晶2提供电信号的电极(在图1中相当于信号线(信号电极)4a?4c、扫描线(扫描电极)6a?6c、存储电容线(存储电容电极)8a?8c)的基板。在显示装置基板10的处于相对基板19 一侧的面内，在显示区域11形成象素矩阵部。象素矩阵部由以下部分构成:多个信号线(图1中为4a?4c)、与该信号线交叉的多个扫描线(图1中为6a?6c)、配置在扫描线之间的存储电容线(图1中为8a?8c)以及对应各交点配置的象素电路。
[0061]象素电路具有象素开关TFT、存储电容和象素电极。象素开关TFT (转换元件)中，用于控制TFT的开关的扫描线6a?6c与栅极电极连接,用于向象素电极提供信号的信号线4a?4c与漏极电极及源极电极中的一个连接，存储电容及象素电极连接到漏极电极及源极电极中的另一个。存储电容与对应的存储电容线8a?8c连接。[0062]显示装置基板10中的显示区域11的外周部设有:用于驱动象素矩阵部的扫描线驱动电路14、信号线驱动电路15及存储电容线驱动电路。扫描线驱动电路14是用于驱动扫描线6a?6c的电路。信号线驱动电路15是用于驱动信号线4a?4c的电路。存储电容线驱动电路是用于向存储电容线8a?Sc提供电压信号的电路，与COM端子连接。
[0063]在显示装置基板10中，在相对基板19 一侧的面的四角附近设有电极29a?29d。电极29a?29d通过对应的导通单元20a?20d与对应的相对基板19的电极28a?28d电连接，并与对应的开关21a?21d电连接。
[0064]并且，在显示区域11的外周部上，为了将象素矩阵部内的电路和显示区域11的外周部的电路设为电气性高阻抗，扫描线6a?6c的信号路径上分别设有开关16a?16c，信号线4a?4c的信号路径上分别设有开关17a?17c，存储电容线8a?Sc的信号路径上分别设有开关18a?18c。开关16a?16c、17a?17c、18a?18c由未图示的控制电路进行转换控制。这样一来，可将用于从显示区域11的外部向内部传送电信号的扫描线6a?6c、信号线4a?4c设为高阻抗。
[0065]显示装置基板10例如使用低温聚娃TFT的制造工序制成。并且,开关(16a?16c、17a?17c、18a?18c)可通过使用了 η型TFT的模拟开关构成。并且，扫描驱动电路14及信号线驱动电路15可使用η型TFT及P型TFT构成。
[0066]另一方面，相对基板19具有:玻璃基板23、形成在该玻璃基板23的处于液晶2 —侧的面上的彩色滤波器(未图示)以及形成在该彩色滤波器的处于液晶2—侧的面上的透明导电膜12。透明导电膜12是由ITO形成的相对电极，其构成阻抗面。在透明导电膜12的处于显示装置基板10 —侧的面的四角附近配置电极28a?28d。电极28a?28d通过使用了银膏等导电材料的导通单元20a?20d与对应的显示装置基板10的电极29a?29d电连接。在玻璃基板23的与显示装置基板10 —侧相反的一侧的面上配置偏光板(未图示)。
[0067]电极29a?29d分别与单极双投开关21a?21d电连接。开关21a?21d的一个接点通过电流检测电路13a?13d与交流电压源22a?22d电连接，另一个接点通过COM端子与存储电容线驱动电路电连接。电流检测电路13a?13d检测电极28a?28d下的透明导电膜12 (阻抗面)中流入的电流。由电流检测电路13a?13d检测出的电流相关信号输出到未图示的位置检测电路。在位置检测电路中，根据电流检测电路13a?13d的输出信号检测玻璃基板23上的与手指24的接点位置。交流电压源22a?22d通过对应的电流检测电路13a?13d、电极28a?28d向透明导电膜12提供交流电压。
[0068]液晶2是配置在显示装置基板10和相对基板19之间进行电气光学响应的显示元件要素。
[0069]接着参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施例1涉及的显示装置的动作。图2是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的主要电极的电压形态的时间图。此外，显示装置的构造参照图1。
[0070]在图2中，Vc表示透明导电膜(图1的12)的电压，6a、6b?6x按照扫描顺序表示各扫描线的电压。并且，SW表不决定开关16、开关17、开关18、开关21的状态的控制信号的电压。此外，在图1中简略表示了三条扫描线的例子，但可任意设定，6x对应于最后扫描的扫描线的电压。
[0071]关于面显示装置I的驱动，具有显示驱动期间和位置检测期间这二个期间。这二个期间是按照时间划分的。显示驱动期间是为了进行象素显示而写入电压的期间。位置检测期间是为了检测手指24的位置或有无指示动作而由电流检测电路13a~13d检测电流的期间。
[0072]位置检测期间利用垂直消隐期间。垂直消隐期间是指未进行扫描线6a~6c的扫描的期间。如图1所示，在位置检测期间内，开关16a~16c、开关17a~17c、开关18a~18c全部为断开状态，信号线4a~4c、扫描线6a~6c、存储电容线8a~8c相对于显示区域11的外部的布线(与扫描线驱动电路14、信号线驱动电路15及COM端子连接的布线)为高阻抗。并且，在位置检测期间内，开关21a~21d相对于含有电流检测电路13a~13d的交流电压源22a~22d—侧为导通状态。该状态是通过使图2的SW信号为B、即高电平来实现的。在该开关状态、即图1所示的开关的状态下，将由交流电压源22a~22d生成的同相的交流电压施加到透明导电膜12的四角的电极28a~28d。透明导电膜12的电压如图2的Vc所示。并且，各扫描线6a~6c为高阻抗，且与透明导电膜12电容耦合，因此在与透明导电膜12的电压振幅相同的振幅下，扫描线6a~6c的电压变动。从四角的电极28a~28d提供的交流电压传递到透明导电膜12的整个面，通过由手指24形成的电容25使电流流到手指24。通过对与四个电流检测电路13a~13d检测出的电流I1~i4对应的信号进行计算，检测出手指24的有无、手指24的位置座标。计算的一例为数学式1、数学式2。
[0073](数学式I)
[0074]X = k + ky -------1MT* - ? , I , *
7 1- I I I f
1-ιιιιψτ.翁》if_ I ^ I i
[0075](数学式2)
I Jf
[0076]y = Zc1 + Jc1, ————-11 + I, +Ij + I,
[0077]其中，X是接触位置的X座标，y是y座标。！^及匕是常数。并且，是由图1的四角所示的电流检测电路13a~13d检测出的电流，I1对应于13a，i2对应于13b，“对应于13c，14对应于13d。
[0078]如上所述，在位置检测期间内，透明导电膜12起到表面型接触传感器的透明导电膜的作用。
[0079]接着，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施例1涉及的显示装置中的在位置检测期间向透明导电膜施加交流电压时的象素电路的状态。图3是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的象素电路部分的构造的部分放大立体图。
[0080]参照图3，在象素电路部分中，象素电极26和信号电极4通过TFT开关连接，通过扫描电极6的控制信号对TFT开关进行开关控制。信号电极4通过开关17与信号驱动电路15连接，扫描电极6通过开关16与扫描驱动电路14连接。图3的各电极上所示的记号Vc、Vp、Vs、Vg、Vd表示该电极的电压。电容Cl、C2、C3分别表示象素电极26和透明导电膜12之间的电容、扫描电极6和透明导电膜12之间的电容、信号电极4和透明导电膜12之间的电容。
[0081]接着参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施例1涉及的显示装置中的显示驱动期间的驱动电压设计值。图4是表示本发明的实施例1中的显示装置中的显示驱动期间的驱动条件的示意图。
[0082]在显示驱动期间的驱动中采用以下驱动法:使透明导电膜12、即相对电极的电压Vc—定，对于该电压Vc，使最大为5V的电压极性反转而施加到液晶上。使相对电极的电压Vc为6V，将其增加5V而得到的IlV成为通过信号电极4施加到象素电极26的最大电压(Vpix_high),将相对电极的电压Vc减去5V而得到的IV成为最小电压(Vpix_low)。考虑到TFT开关的泄漏电流，为了使开关断开时的最大栅极/源极间电压为一 IV，使开关断开时的栅极电压(Vg_off)为0V。并且，为了获得充分的接通电流，使开关接通时的栅极电压(Vg_on)为 15V。
[0083]接着参照【专利附图】
【附图说明】在图4的驱动条件下驱动本发明的实施例1涉及的显示装置时的各电极的电压。图5是表示以图4的驱动条件驱动本发明的实施例1涉及的显示装置时的各电极的电压形态的时间图。
[0084]参照图5，在显示驱动期间，向栅极电压Vg施加正极脉冲，向象素电极电压Vp写入IV。之后，使开关16、17断开，过渡到位置检测期间。在位置检测期间，如上所述，向透明导电膜12施加交流电压。其中，提供偏置电压6V、振幅2V的交流电压(图5的Vc)。此时，夹着4微米的液晶层而相对的各电极、即象素电极26、扫描电极6、信号电极4是高阻抗，并且通过透明导电膜12和电容Cl、C2、C3进行电容耦合，因此象素电极电压Vp、扫描电极电压Vg、信号电极电压Vd以和透明导电膜电压Vc的振幅相同的振幅变动。因此，在图5所示的例子中，信号电极电压Vd以6V成为高阻抗，所以成为偏置电压6V、振幅2V的电压。扫描电极电压Vg也一样,偏置电压0V、振幅2V。象素电极电压Vp在最小时,也是偏置电压IV、振幅2V。此外，象素电极26与TFT开关的源极电极27连接，因此TFT开关的源极电极电压Vs与象素电极电压Vp相等。象素电路中的所有电极的电压随着透明导电膜12的电压Vc的振幅相应变动，因此TFT开关的栅极/源极间电压Vgs是显示期间结束时的电压，在该例中，在位置检测期间内也保持一 IV。即，在位置检测期间内，向透明导电膜12施加交流电压时，象素电路的所有电极的电压也以与透明导电膜12的电压的振幅相同的振幅变动，因此施加到液晶2的电压(Vc - Vp),TFT开关的栅极/源极间电压Vgs不变动。位置检测期间的驱动不会成为画质变差的原因。
[0085]另一方面，在显示驱动期间内，各开关变为与图1所示的状态相反的状态。即，开关16a?16c、开关17a?17c、开关18a?18c全部为接通状态,信号线4a?4c、扫描线6a?6c、存储电容线8a?8c相对于显不区域11的外部的布线(与扫描线驱动电路14、信号线驱动电路15及COM端子连接的布线)为低阻抗。并且，开关21a?21d相对于COM端子一侧为导通状态。该状态是通过使图2的SW信号为A、即低电平来实现的。在该状态下，和现有的主动矩阵型IXD —样，依次扫描扫描线6a?6c，通过信号线4a?4c将用于显示的电压写入到象素。在显示驱动期间内，与现有的LCD中的相对电极同样的电压从COM端子提供到透明导电膜12，S卩，透明导电膜12起到相对电极的作用，通过该相对电极和象素电极26向处于该相对电极和象素电极26之间的液晶2写入用于显示的电压。
[0086]根据实施例1，在位置检测期间内，象素矩阵内部的电路相对外部电路为高阻抗，因此向透明导电膜12施加交流电压时，从透明导电膜12看到的寄生电容极小。其结果是，从电流检测电路13a?13d输出的信号S/N比和现有的相比提高了 2位。[0087]对上述效果，详述该S/N比的S (信号)及N (噪音)，并且与现有技术进行对比，进行如下说明。
[0088]首先，参照【专利附图】
【附图说明】适用于本发明的实施例1涉及的显示装置的表面型接触传感器的位置检测原理。图6是用于说明适用于本发明的实施例1涉及的显示装置的表面型接触传感器的位置检测原理的示意图，(a)是没有手指的情况，(b)是有手指的情况。此外，为便于说明，对一维方向的位置检测原理进行说明。
[0089]参照图6 (a)，表示了在均匀的电阻体40的两端分别连接电流检测电路13a、13b和交流电压源22a、22b的构造。从该电阻体40的两端施加同相的交流电压时，电流不流入到该电阻体40，因此ip i2均为零。
[0090]如图6 (b)所示，手指24位于电阻体40上时，手指24可由通过阻抗Z接地的模型表示。因此，ip i2分别可由下述数学式表示。
[0091](数学式3)
【权利要求】
1.一种面显示装置，其含有形成了用于向进行电气光学响应的显示元件要素提供电信号的电极的显示装置基板，其特征在于， 与所述面显示装置的显示区域对应的面上具有阻抗面， 还具有检测流入到所述阻抗面的电流的电流检测电路， 在所述电流检测电路检测电流的期间，用于向所述显示元件要素提供电信号的电极中、用于从所述显示区域外部向所述显示区域内部传送电信号的至少一个电极相对于全部的电压源为高阻抗。
2.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 所述阻抗面通过所述显示元件要素形成在与所述显示装置基板相对的相对基板上。
3.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 所述显示元件要素是液晶、电泳体、带电粒子、电致变色材料、电致发光材料、气体、半导体及荧光体中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 所述显示元件要素以液晶为主要成分， 所述阻抗面由透明导电膜构成。
5.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 所述电流检测电路向所述阻抗面施加交流电压，并且通过施加所述交流电压而检测流入到所述阻抗面的电流。
6.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 对应所述阻抗面的多个部位具有多个所述电流检测电路， 各所述电流检测电路从对应的部位施加交流电压，并且检测与其对应的部位的电流。
7.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 所述面显示装置具有连接于交流电压源的指示体。
8.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 所述面显示装置具有根据所述电流检测电路的输出信号检测所述阻抗面上的接触物的接点座标的位置检测电路。
9.根据权利要求2所述的面显示装置，其特征在于， 所述显示装置基板及所述相对基板的基材使用可挠性材料。
10.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 所述阻抗面上形成线性化图案。
11.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 所述面显示装置具有:显示元件要素，进行电气光学响应； 显示装置基板，形成用于向所述显示元件要素提供电信号的电极； 相对基板，夹着所述显示元件要素配置在与所述显示装置基板相对的位置上； 在所述显示装置基板的与所述相对基板一侧的面相反的面上、或所述相对基板的与所述显示装置基板一侧的面相反的面上具有阻抗面， 具有检测流入到所述阻抗面的电流的电流检测电路。
12.一种电子设备，搭载了权利要求1至11的任意一项所述的面显示装置。
【文档编号】G06F3/041GK103472942SQ201310308507
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2008年8月7日 优先权日:2007年8月7日
【发明者】芳贺浩史 申请人:Nlt科技股份有限公司
【专利摘要】提供一种不会导致显示特性退化、适于轻型、小型、薄型化的接触传感器一体型的显示装置。在含有形成了用于向液晶（2）提供电信号的信号线（4a～4c）、扫描线（6a～6c）、存储电容线（8a～8c）的显示装置基板（10）的面显示装置（1）中，在与面显示装置（1）的显示区域（11）对应的面上具有成为阻抗面的透明导电膜（12），还具有检测流入到阻抗面的电流的电流检测电路（13a～13d），在电流检测电路（13a～13d）检测电流的期间，信号线（4a～4c）、扫描线（6a～6c）、存储电容线（8a～8c）中的至少一个为高阻抗。
【专利说明】面显示装置及电子设备
[0001]本申请为2008年8月7日提交的、申请号为200810145326.8的、发明名称为“面
显示装置及电子设备”的申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种面显示装置及电子设备，尤其涉及一种具有可检测出显示面上有无手指或笔的接触及接触位置座标的接触传感器的面显示装置及电子设备。
【背景技术】
[0003]接触传感器是检测用手指、笔等指示的位置、或指示动作的有无的装置，通常与液晶显示装置(LCD)、等离子显示装置(PDP)等的面显示装置组合使用。将接触传感器的输出信号输入到计算机，由计算机控制设备或控制面显示装置的显示内容，从而实现易使用的人机接口(man-machine interface)。接触面板现在在游戏机、移动信息终端、售票机、自动柜员机(ATM)、汽车导航器等中被实际应用。
[0004]作为接触传感器的方式，已知的有模拟电容耦合方式、电阻膜方式、红外线方式、超声波方式、电磁感应方式。其中，模拟电容耦合方式进一步分类为投影型(projectedcapacitive型)和表面型(surface capacitive型)。表面型的接触传感器由透明基板、透明基板上形成的均匀透明导电膜及透明导电膜上形成的薄绝缘膜构成。驱动时，从该透明导电膜的四角施加交流电压。用手指触摸接触传感器时，通过由接触面表面和手指形成的电容，微小的电流流到手指上。该电流从各个角流向接触点。控制器求出各电流比，计算接触位置的座标。关于表面型的接触传感器的技术，专利文献I中公开了基本装置，与其相关的公知例由专利文献2公开。并且，在非专利文献I中公开了模拟电容耦合方式的最新技术动向。
[0005]在现有的模拟电容耦合方式的接触传感器中，将透明基板上形成的表面型的接触传感器及面显示装置叠合使用。但是，在该构成中，由于显示面上存在接触传感器，因此存在装置自身的厚度增加、成本增加、显示质量受损的问题。解决这些课题的技术在专利文献
3、4中公开。
[0006]在专利文献3中公开了在向液晶施加电压的通用电极的四角安装电流检测器、根据流入到四角的电流计算接触部的位置座标的装置。在专利文献4中公开了具有如下电路的装置:液晶显示电路，向透明相对电极提供显示用的电压或电流；位置检测电路，检测从透明相对电极的多个部位流动的电流；以及转换电路，使这些电路中的任意一个电路与透明通用电极电导通。根据这两个文献，通用电极或透明相对电极起到表面型的透明导电膜的作用，无需将表面型的接触传感器另行附加到显示装置上，因此解决了装置自身的厚度增加、成本增加、显示质量受损的问题。
[0007]专利文献1:美国专利第4293734号说明书
[0008]专利文献2:特公昭56-500230号公报
[0009]专利文献3:特开2003-99192号公报[0010]专利文献4:特开2003-66417号公报
[0011]专利文献5:特许第3121592号公报
[0012]非专利文献1:三谷雄二监督，“夕，千^ ^ ^ <0技術i開発”，一工Λ —出版，24 年 12 月 I 日，p.54-64 [0013]但是，上述专利文献3、4公开的显示装置中存在下述几个问题。
[0014]第I问题是，与指示位置或有无指示动作相关的信号量较小。本发明人通过实验与非专利文献I的构成进行了比较，发现专利文献3、4公开的构成中，信号量变小。由于人体中不存在明显的接地点(grand)，因此通过计算求出手指电容(阻抗)较困难，因而实验非常重要。稍后论述非专利文献I的构成、专利文献3、4公开的构成中的信号量的指标、即由手指和接触传感器形成的阻抗值的实验结果。
[0015]第2问题是，与指示位置或有无指示动作无关的信号(将其称为无效信号)、即噪声较大。如上所述，与有无指示位置或指示动作相关的信号(将其称为有效信号)是通过由接触面表面和手指形成的电容流入到手指的电流。表面型接触传感器的透明导电膜中，除了该有效信号外，还流入由手指以外的电容产生的电流。专利文献3、4中，透明导电膜中通常夹持数微米的液晶层，象素阵列电路以相对的形式存在，形成较大电容。本发明人通过实测该电容，发现该电容相对于由接触面表面和手指形成的电容非常大。
[0016]从该第I及第2问题可推导出，专利文献3、4公开的显示装置中的位置、或与有无指示动作相关的信号的SN比非常低。其结果是，发现了无法检测位置座标、信号处理电路成本较高这一新问题。
[0017]第3问题是，象素开关无法维持断开，产生泄漏电流，显示性能退化。根据专利文献4，位置检测期间向相对导电膜施加2~3V的交流电压。此时，象素电极是高阻抗，且与相对电极以较大电容耦合，因此象素电极也同样在2~3V的范围内变动。因此，有时作为象素开关的薄膜晶体管(TFT)的栅极/源极间电压(Vgs)发生变动，该开关间歇性地变为接通状态。本发明人发现了这一问题。
【发明内容】
[0018]本发明的第I课题在于，提供一种不会导致显示特性退化、适于轻型、小型、薄型化的接触传感器一体型的显示装置。
[0019]本发明的第2课题在于，以低成本提供该面显示装置。
[0020]本发明的第3课题在于，节约资源。
[0021]在本发明的一个观点中提供了一种面显示装置，其含有形成了用于向进行电气光学响应的显示元件要素提供电信号的电极的显示装置基板，其特征在于，与该面显示装置的显示区域对应的面上具有阻抗面，还具有检测流入到该阻抗面的电流的电流检测电路，在该电流检测电路检测电流的期间，用于向该显示元件要素提供电信号的电极中、用于从该显示区域外部向该显示区域内部传送电信号的至少一个电极为高阻抗。
[0022]根据本发明，在电流检测电路检测电流的期间，通过将用于向显示元件要素提供电信号的布线或电极中、从显示区域的外部配置到内部的至少一个布线或电极设为高阻抗，位置检测信号的S/N得到飞跃性的提高。并且，通过位置检测信号的S/N飞跃性的提高，可降低信号处理电路的成本。并且，显示装置基板中的开关元件保持断开，显示特性不会退化。
[0023]此外，根据本发明，阻抗面起到表面型接触传感器的透明导电膜的作用，因此无需将表面型接触传感器另行附加到显示装置上，装置厚度可较薄，且可节约资源。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的构造的立体图。
[0025]图2是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的主要电极的电压形态的时间图。
[0026]图3是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的象素电路部分的构成的部分放大立体示意图。
[0027]图4是表示本发明的实施例1涉及的显示装置中的显示驱动期间的驱动条件的示意图。
[0028]图5是表示在图4的驱动条件下驱动本发明的实施例1涉及的显示装置时的各电压的电压形态的时间图。
[0029]图6是说明适用于本发明的实施例1涉及的显示装置的表面型接触传感器的位置检测原理的示意图，Ca)是无手指的情况，(b)是有手指的情况。
[0030]图7是说明适用于现有技术涉及的显示装置的表面型接触传感器的位置检测原理的示意图。
[0031]图8是表示现有技术涉及的显示装置的构成的截面图，Ca)是非专利文献I所述的构造，(b)是基于专利文献3、4的构造。
[0032]图9是说明本发明的实施例1涉及的显示装置的位置检测原理的电路图。
[0033]图10是表示驱动现有技术涉及的显示装置时的各电极的电压形态的时间图。
[0034]图11是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的变形例I的构造的立体图。
[0035]图12是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的变形例2的构造的立体图。
[0036]图13是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的变形例3的构造的立体图。
[0037]图14是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的变形例4的构造的立体图。
[0038]图15是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的变形例5的构造的立体图。
[0039]图16是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的变形例6的构造的立体图。
[0040]图17是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的变形例7的构造的立体图。
[0041]图18是说明本发明的实施例2涉及的显示装置的位置检测原理的电路图。
[0042]图19是表示本发明的实施例3涉及的显示装置的构造的部分截面图。
【具体实施方式】
[0043]在本发明的该面显示装置中具有开关，该开关配置在用于从该显示区域外部向该显示区域内部传送电信号的电极上。
[0044]在本发明的该面显示装置中具有控制上述开关的转换的控制电路，该控制电路在该电流检测电路检测电流的期间将从该显示区域外部向该显示区域内部传送电信号的至少一个电极控制为高阻抗。
[0045]在本发明的该面显示装置中，该显示装置基板的基板上形成多个扫描线和多个信号线，在该扫描线和该信号线的交点附近形成开关元件，该开关元件上连接象素电极，通过该象素电极的排列形成显示区域，在该电流检测电路检测电流的期间，驱动该扫描线的第I驱动电路及驱动该信号线的第2驱动电路的输出为高阻抗状态。
[0046]在本发明的该面显示装置中，该显示装置基板具有一端与该开关元件及该象素电极连接的电容和与该电容的另一端连接并且延伸到该显示区域外部的电容线，在该电流检测电路检测电流的期间，通过转换控制该电容线将该电容线控制为高阻抗。
[0047]在本发明的该面显示装置中，该电容线兼作扫描线。
[0048]在本发明的该面显示装置中，该阻抗面通过该显示元件要素形成在与该显示装置基板相对的相对基板上。
[0049]在本发明的该面显示装置中，该显示元件要素是液晶、电泳体、带电粒子、电致变色材料、电致发光材料、气体、半导体、荧光体中的任意一种。
[0050]在本发明的该面显示装置中，该显示元件要素以液晶为主要成分，该阻抗面由透明导电膜构成。
[0051]在本发明的该面显示装置中，该电流检测电路向该阻抗面施加交流电压，并且通过施加该交流电压检测流入到该阻抗面的电流。
[0052]在本发明的该面显示装置中，对应该阻抗面的多个部位具有多个该电流检测电路，各该电流检测电路从对应的部位施加交流电压，并且检测与其对应的部位的电流。
[0053]在本发明的该面显示装置中，具有向该阻抗面的任意位置提供电流的指示体。
[0054]在本发明的该面显示装置中，具有根据该电流检测电路的输出信号检测该阻抗面上的接触物的接点座标的位置检测电路。
[0055]在本发明的该面显示装置中，该显示装置基板及相对基板的基材使用可挠性材料。
[0056]在本发明中，在电子设备中搭载该显示装置。
[0057](实施例1)
[0058]参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施例1涉及的面显示装置。图1是表示本发明的实施例1涉及的面显示装置的构造的立体图。
[0059]参照图1,面显示装置I是液晶显示装置(IXD),具有在显示面上可检测手指或笔有无接触、及接触位置座标的接触传感器。面显示装置I除了液晶显示装置外，也可以作为等离子显示装置(PDP)、有机EL显示装置等的面显示装置。面显示装置I具有:显示装置基板10、相对基板19、液晶2以及偏光板(未图不)。
[0060]显示装置基板10是在显示区域11中形成了用于向液晶2提供电信号的电极(在图1中相当于信号线(信号电极)4a?4c、扫描线(扫描电极)6a?6c、存储电容线(存储电容电极)8a?8c)的基板。在显示装置基板10的处于相对基板19 一侧的面内，在显示区域11形成象素矩阵部。象素矩阵部由以下部分构成:多个信号线(图1中为4a?4c)、与该信号线交叉的多个扫描线(图1中为6a?6c)、配置在扫描线之间的存储电容线(图1中为8a?8c)以及对应各交点配置的象素电路。
[0061]象素电路具有象素开关TFT、存储电容和象素电极。象素开关TFT (转换元件)中，用于控制TFT的开关的扫描线6a?6c与栅极电极连接,用于向象素电极提供信号的信号线4a?4c与漏极电极及源极电极中的一个连接，存储电容及象素电极连接到漏极电极及源极电极中的另一个。存储电容与对应的存储电容线8a?8c连接。[0062]显示装置基板10中的显示区域11的外周部设有:用于驱动象素矩阵部的扫描线驱动电路14、信号线驱动电路15及存储电容线驱动电路。扫描线驱动电路14是用于驱动扫描线6a?6c的电路。信号线驱动电路15是用于驱动信号线4a?4c的电路。存储电容线驱动电路是用于向存储电容线8a?Sc提供电压信号的电路，与COM端子连接。
[0063]在显示装置基板10中，在相对基板19 一侧的面的四角附近设有电极29a?29d。电极29a?29d通过对应的导通单元20a?20d与对应的相对基板19的电极28a?28d电连接，并与对应的开关21a?21d电连接。
[0064]并且，在显示区域11的外周部上，为了将象素矩阵部内的电路和显示区域11的外周部的电路设为电气性高阻抗，扫描线6a?6c的信号路径上分别设有开关16a?16c，信号线4a?4c的信号路径上分别设有开关17a?17c，存储电容线8a?Sc的信号路径上分别设有开关18a?18c。开关16a?16c、17a?17c、18a?18c由未图示的控制电路进行转换控制。这样一来，可将用于从显示区域11的外部向内部传送电信号的扫描线6a?6c、信号线4a?4c设为高阻抗。
[0065]显示装置基板10例如使用低温聚娃TFT的制造工序制成。并且,开关(16a?16c、17a?17c、18a?18c)可通过使用了 η型TFT的模拟开关构成。并且，扫描驱动电路14及信号线驱动电路15可使用η型TFT及P型TFT构成。
[0066]另一方面，相对基板19具有:玻璃基板23、形成在该玻璃基板23的处于液晶2 —侧的面上的彩色滤波器(未图示)以及形成在该彩色滤波器的处于液晶2—侧的面上的透明导电膜12。透明导电膜12是由ITO形成的相对电极，其构成阻抗面。在透明导电膜12的处于显示装置基板10 —侧的面的四角附近配置电极28a?28d。电极28a?28d通过使用了银膏等导电材料的导通单元20a?20d与对应的显示装置基板10的电极29a?29d电连接。在玻璃基板23的与显示装置基板10 —侧相反的一侧的面上配置偏光板(未图示)。
[0067]电极29a?29d分别与单极双投开关21a?21d电连接。开关21a?21d的一个接点通过电流检测电路13a?13d与交流电压源22a?22d电连接，另一个接点通过COM端子与存储电容线驱动电路电连接。电流检测电路13a?13d检测电极28a?28d下的透明导电膜12 (阻抗面)中流入的电流。由电流检测电路13a?13d检测出的电流相关信号输出到未图示的位置检测电路。在位置检测电路中，根据电流检测电路13a?13d的输出信号检测玻璃基板23上的与手指24的接点位置。交流电压源22a?22d通过对应的电流检测电路13a?13d、电极28a?28d向透明导电膜12提供交流电压。
[0068]液晶2是配置在显示装置基板10和相对基板19之间进行电气光学响应的显示元件要素。
[0069]接着参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施例1涉及的显示装置的动作。图2是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的主要电极的电压形态的时间图。此外，显示装置的构造参照图1。
[0070]在图2中，Vc表示透明导电膜(图1的12)的电压，6a、6b?6x按照扫描顺序表示各扫描线的电压。并且，SW表不决定开关16、开关17、开关18、开关21的状态的控制信号的电压。此外，在图1中简略表示了三条扫描线的例子，但可任意设定，6x对应于最后扫描的扫描线的电压。
[0071]关于面显示装置I的驱动，具有显示驱动期间和位置检测期间这二个期间。这二个期间是按照时间划分的。显示驱动期间是为了进行象素显示而写入电压的期间。位置检测期间是为了检测手指24的位置或有无指示动作而由电流检测电路13a~13d检测电流的期间。
[0072]位置检测期间利用垂直消隐期间。垂直消隐期间是指未进行扫描线6a~6c的扫描的期间。如图1所示，在位置检测期间内，开关16a~16c、开关17a~17c、开关18a~18c全部为断开状态，信号线4a~4c、扫描线6a~6c、存储电容线8a~8c相对于显示区域11的外部的布线(与扫描线驱动电路14、信号线驱动电路15及COM端子连接的布线)为高阻抗。并且，在位置检测期间内，开关21a~21d相对于含有电流检测电路13a~13d的交流电压源22a~22d—侧为导通状态。该状态是通过使图2的SW信号为B、即高电平来实现的。在该开关状态、即图1所示的开关的状态下，将由交流电压源22a~22d生成的同相的交流电压施加到透明导电膜12的四角的电极28a~28d。透明导电膜12的电压如图2的Vc所示。并且，各扫描线6a~6c为高阻抗，且与透明导电膜12电容耦合，因此在与透明导电膜12的电压振幅相同的振幅下，扫描线6a~6c的电压变动。从四角的电极28a~28d提供的交流电压传递到透明导电膜12的整个面，通过由手指24形成的电容25使电流流到手指24。通过对与四个电流检测电路13a~13d检测出的电流I1~i4对应的信号进行计算，检测出手指24的有无、手指24的位置座标。计算的一例为数学式1、数学式2。
[0073](数学式I)
[0074]X = k + ky -------1MT* - ? , I , *
7 1- I I I f
1-ιιιιψτ.翁》if_ I ^ I i
[0075](数学式2)
I Jf
[0076]y = Zc1 + Jc1, ————-11 + I, +Ij + I,
[0077]其中，X是接触位置的X座标，y是y座标。！^及匕是常数。并且，是由图1的四角所示的电流检测电路13a~13d检测出的电流，I1对应于13a，i2对应于13b，“对应于13c，14对应于13d。
[0078]如上所述，在位置检测期间内，透明导电膜12起到表面型接触传感器的透明导电膜的作用。
[0079]接着，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施例1涉及的显示装置中的在位置检测期间向透明导电膜施加交流电压时的象素电路的状态。图3是表示本发明的实施例1涉及的显示装置的象素电路部分的构造的部分放大立体图。
[0080]参照图3，在象素电路部分中，象素电极26和信号电极4通过TFT开关连接，通过扫描电极6的控制信号对TFT开关进行开关控制。信号电极4通过开关17与信号驱动电路15连接，扫描电极6通过开关16与扫描驱动电路14连接。图3的各电极上所示的记号Vc、Vp、Vs、Vg、Vd表示该电极的电压。电容Cl、C2、C3分别表示象素电极26和透明导电膜12之间的电容、扫描电极6和透明导电膜12之间的电容、信号电极4和透明导电膜12之间的电容。
[0081]接着参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施例1涉及的显示装置中的显示驱动期间的驱动电压设计值。图4是表示本发明的实施例1中的显示装置中的显示驱动期间的驱动条件的示意图。
[0082]在显示驱动期间的驱动中采用以下驱动法:使透明导电膜12、即相对电极的电压Vc—定，对于该电压Vc，使最大为5V的电压极性反转而施加到液晶上。使相对电极的电压Vc为6V，将其增加5V而得到的IlV成为通过信号电极4施加到象素电极26的最大电压(Vpix_high),将相对电极的电压Vc减去5V而得到的IV成为最小电压(Vpix_low)。考虑到TFT开关的泄漏电流，为了使开关断开时的最大栅极/源极间电压为一 IV，使开关断开时的栅极电压(Vg_off)为0V。并且，为了获得充分的接通电流，使开关接通时的栅极电压(Vg_on)为 15V。
[0083]接着参照【专利附图】
【附图说明】在图4的驱动条件下驱动本发明的实施例1涉及的显示装置时的各电极的电压。图5是表示以图4的驱动条件驱动本发明的实施例1涉及的显示装置时的各电极的电压形态的时间图。
[0084]参照图5，在显示驱动期间，向栅极电压Vg施加正极脉冲，向象素电极电压Vp写入IV。之后，使开关16、17断开，过渡到位置检测期间。在位置检测期间，如上所述，向透明导电膜12施加交流电压。其中，提供偏置电压6V、振幅2V的交流电压(图5的Vc)。此时，夹着4微米的液晶层而相对的各电极、即象素电极26、扫描电极6、信号电极4是高阻抗，并且通过透明导电膜12和电容Cl、C2、C3进行电容耦合，因此象素电极电压Vp、扫描电极电压Vg、信号电极电压Vd以和透明导电膜电压Vc的振幅相同的振幅变动。因此，在图5所示的例子中，信号电极电压Vd以6V成为高阻抗，所以成为偏置电压6V、振幅2V的电压。扫描电极电压Vg也一样,偏置电压0V、振幅2V。象素电极电压Vp在最小时,也是偏置电压IV、振幅2V。此外，象素电极26与TFT开关的源极电极27连接，因此TFT开关的源极电极电压Vs与象素电极电压Vp相等。象素电路中的所有电极的电压随着透明导电膜12的电压Vc的振幅相应变动，因此TFT开关的栅极/源极间电压Vgs是显示期间结束时的电压，在该例中，在位置检测期间内也保持一 IV。即，在位置检测期间内，向透明导电膜12施加交流电压时，象素电路的所有电极的电压也以与透明导电膜12的电压的振幅相同的振幅变动，因此施加到液晶2的电压(Vc - Vp),TFT开关的栅极/源极间电压Vgs不变动。位置检测期间的驱动不会成为画质变差的原因。
[0085]另一方面，在显示驱动期间内，各开关变为与图1所示的状态相反的状态。即，开关16a?16c、开关17a?17c、开关18a?18c全部为接通状态,信号线4a?4c、扫描线6a?6c、存储电容线8a?8c相对于显不区域11的外部的布线(与扫描线驱动电路14、信号线驱动电路15及COM端子连接的布线)为低阻抗。并且，开关21a?21d相对于COM端子一侧为导通状态。该状态是通过使图2的SW信号为A、即低电平来实现的。在该状态下，和现有的主动矩阵型IXD —样，依次扫描扫描线6a?6c，通过信号线4a?4c将用于显示的电压写入到象素。在显示驱动期间内，与现有的LCD中的相对电极同样的电压从COM端子提供到透明导电膜12，S卩，透明导电膜12起到相对电极的作用，通过该相对电极和象素电极26向处于该相对电极和象素电极26之间的液晶2写入用于显示的电压。
[0086]根据实施例1，在位置检测期间内，象素矩阵内部的电路相对外部电路为高阻抗，因此向透明导电膜12施加交流电压时，从透明导电膜12看到的寄生电容极小。其结果是，从电流检测电路13a?13d输出的信号S/N比和现有的相比提高了 2位。[0087]对上述效果，详述该S/N比的S (信号)及N (噪音)，并且与现有技术进行对比，进行如下说明。
[0088]首先，参照【专利附图】
【附图说明】适用于本发明的实施例1涉及的显示装置的表面型接触传感器的位置检测原理。图6是用于说明适用于本发明的实施例1涉及的显示装置的表面型接触传感器的位置检测原理的示意图，(a)是没有手指的情况，(b)是有手指的情况。此外，为便于说明，对一维方向的位置检测原理进行说明。
[0089]参照图6 (a)，表示了在均匀的电阻体40的两端分别连接电流检测电路13a、13b和交流电压源22a、22b的构造。从该电阻体40的两端施加同相的交流电压时，电流不流入到该电阻体40，因此ip i2均为零。
[0090]如图6 (b)所示，手指24位于电阻体40上时，手指24可由通过阻抗Z接地的模型表示。因此，ip i2分别可由下述数学式表示。
[0091](数学式3)
【权利要求】
1.一种面显示装置，其含有形成了用于向进行电气光学响应的显示元件要素提供电信号的电极的显示装置基板，其特征在于， 与所述面显示装置的显示区域对应的面上具有阻抗面， 还具有检测流入到所述阻抗面的电流的电流检测电路， 在所述电流检测电路检测电流的期间，用于向所述显示元件要素提供电信号的电极中、用于从所述显示区域外部向所述显示区域内部传送电信号的至少一个电极相对于全部的电压源为高阻抗。
2.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 所述阻抗面通过所述显示元件要素形成在与所述显示装置基板相对的相对基板上。
3.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 所述显示元件要素是液晶、电泳体、带电粒子、电致变色材料、电致发光材料、气体、半导体及荧光体中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 所述显示元件要素以液晶为主要成分， 所述阻抗面由透明导电膜构成。
5.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 所述电流检测电路向所述阻抗面施加交流电压，并且通过施加所述交流电压而检测流入到所述阻抗面的电流。
6.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 对应所述阻抗面的多个部位具有多个所述电流检测电路， 各所述电流检测电路从对应的部位施加交流电压，并且检测与其对应的部位的电流。
7.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 所述面显示装置具有连接于交流电压源的指示体。
8.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 所述面显示装置具有根据所述电流检测电路的输出信号检测所述阻抗面上的接触物的接点座标的位置检测电路。
9.根据权利要求2所述的面显示装置，其特征在于， 所述显示装置基板及所述相对基板的基材使用可挠性材料。
10.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 所述阻抗面上形成线性化图案。
11.根据权利要求1所述的面显示装置，其特征在于， 所述面显示装置具有:显示元件要素，进行电气光学响应； 显示装置基板，形成用于向所述显示元件要素提供电信号的电极； 相对基板，夹着所述显示元件要素配置在与所述显示装置基板相对的位置上； 在所述显示装置基板的与所述相对基板一侧的面相反的面上、或所述相对基板的与所述显示装置基板一侧的面相反的面上具有阻抗面， 具有检测流入到所述阻抗面的电流的电流检测电路。
12.一种电子设备，搭载了权利要求1至11的任意一项所述的面显示装置。
【文档编号】G06F3/041GK103472942SQ201310308507
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2008年8月7日 优先权日:2007年8月7日
【发明者】芳贺浩史 申请人:Nlt科技股份有限公司
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