显示装置、检测装置以及钟表的制作方法

文档序号:29026895发布日期:2022-02-24 09:30阅读:104来源:国知局
显示装置、检测装置以及钟表的制作方法
显示装置、检测装置以及钟表
1.本技术以日本专利申请2020-139300(申请日:2020年8月20日)为基础,从该申请中享有优先利益。本技术由于参照该申请,而包含该申请的全部内容。
技术领域
2.本发明的实施方式涉及显示装置、检测装置以及钟表。


背景技术:

3.近年来,带触摸检测功能的可穿戴设备(例如手表型的可穿戴设备、眼镜型的可穿戴设备等)逐渐普及。在这样的可穿戴设备中,要求兼顾显示图像时的显示品质和优异的触摸操作性,正在进行各种各样的开发。


技术实现要素:

4.本公开的目的之一在于提供一种能够实现兼顾显示图像时的显示品质和优异的触摸操作性的显示装置、检测装置以及钟表。
5.根据一个实施方式,提供一种显示装置,具备:第一基板;第二基板,与所述第一基板对置;液晶层,被夹持在所述第一基板与所述第二基板之间;至少一个第一检测电极,配置在显示图像的显示区域;以及多个第二检测电极,配置在包围所述显示区域的周边区域,在所述显示区域显示图像的显示期间内,所述第一检测电极被施加用于驱动所述液晶层的规定的电压,在不驱动所述液晶层的期间内,所述第一检测电极被设定为不与任何地方电连接的状态或者经由50kω以上的阻抗与规定的电位连接的状态。
6.根据一个实施方式,提供一种钟表,具备上述的显示装置。
7.根据一个实施方式,提供一种检测装置,具备:至少一个第一检测电极;以及多个第二检测电极,配置于包围所述第一检测电极的周边区域,在第一期间内,所述第一检测电极被施加规定的电压,在与所述第一期间不同的第二期间内,所述第一检测电极被设定为不与任何地方电连接的状态或者经由50kω以上的阻抗与规定的电位连接的状态。
8.根据一个实施方式,提供一种钟表,具备上述的检测装置。
附图说明
9.图1是表示第一实施方式所涉及的显示装置的一个结构例的俯视图。
10.图2是表示该实施方式所涉及的显示装置的一个结构例的剖视图。
11.图3是表示用于使该实施方式所涉及的公共电极成为高阻抗状态的电路结构例的图。
12.图4是表示用于使该实施方式所涉及的公共电极成为高阻抗状态的电路结构例的图。
13.图5是表示用于使该实施方式所涉及的公共电极成为高阻抗状态的电路结构例的图。
14.图6是表示该实施方式所涉及的显示装置的动作例的时序图。
15.图7是表示该实施方式所涉及的显示装置的动作例的时序图。
16.图8是表示该实施方式所涉及的显示装置的动作例的时序图。
17.图9是表示该实施方式所涉及的显示装置的动作例的流程图。
18.图10是表示该实施方式所涉及的显示装置的一个结构例的剖视图。
19.图11是表示该实施方式所涉及的显示装置的一个结构例的剖视图。
20.图12是表示第二实施方式所涉及的显示装置的一个结构例的俯视图。
21.图13是表示该实施方式所涉及的显示装置的动作例的时序图。
22.图14是表示该实施方式所涉及的显示装置的动作例的时序图。
23.图15是表示各实施方式所涉及的显示装置的应用例的图。
24.图16是表示各实施方式所涉及的显示装置的另一应用例的图。
25.图17是用于说明基于自电容方式的触摸检测的原理的一例的图。
具体实施方式
26.参照附图对几个实施方式进行说明。
27.需要说明的是,公开仅是一例,本领域技术人员在保持发明的主旨的情况下能够容易地想到的适当变更的内容当然也包含在本发明的范围内。另外,附图为了使说明更加明确,有时与实施方式相比示意性地表示,但仅是一例,并不限定本发明的解释。另外,在本说明书和各图中,对于已出现的图,对发挥与上述相同或类似的功能的构成要素标注相同的附图标记,有时省略重复的详细说明。
28.(第一实施方式)
29.在本实施方式中,作为显示装置的一例,对带有触摸检测功能的显示装置进行说明。触摸检测方式有光学式、电阻式、静电电容方式、电磁感应方式等各种方式。上述的各种检测方式中的静电电容方式是利用物体(例如手指等)的接近或接触而引起静电电容变化的检测方式,具有能够以比较简单的结构实现、功耗少等优点。在本实施方式中,主要对利用了静电电容方式的带触摸检测功能的显示装置进行说明。
30.需要说明的是,静电电容方式包括:相互电容方式,在以相互分离的状态配置的一对发送电极(驱动电极)与接收电极(检测电极)之间产生电场,检测随着物体的接近或接触的该电场的变化;以及自电容方式,使用单一的电极,检测随着物体的接近或接触的静电电容的变化。在本实施方式中,主要对利用了自电容方式的带触摸检测功能的显示装置进行说明。
31.图1是表示第一实施方式的显示装置dsp的一个结构例的俯视图。在一例中,第一方向x、第二方向y以及第三方向z相互正交,但也可以以90度以外的角度交叉。第一方向x以及第二方向y相当于与构成显示装置dsp的基板的主面平行的方向,第三方向z相当于显示装置dsp的厚度方向。在本说明书中,有时将朝向表示第三方向z的箭头的前端的方向称为上方向,将从该箭头的前端朝向相反的方向称为下方向。另外,假设在表示第三方向z的箭头的前端侧具有观察显示装置dsp的观察位置,将从该观察位置朝向由第一方向x以及第二方向y规定的x-y平面观察的情况称为俯视。
32.如图1所示,显示装置dsp具备显示面板pnl、柔性布线基板fpc1以及电路基板pcb。
显示面板pnl和电路基板pcb经由柔性布线基板fpc1电连接。更详细而言,显示面板pnl的端子部t与电路基板pcb的连接部cn经由柔性布线基板fpc1电连接。
33.显示面板pnl具备显示图像的显示部da和包围显示部da的框缘状的非显示部nda。显示部da有时也被称为显示区域。另外,非显示部nda有时也被称为周边区域。在显示部da配置有像素px。具体而言,在显示部da中,多个像素px沿着第一方向x以及第二方向y排列成矩阵状。在本实施方式中,像素px包含红色(r)、绿色(g)、蓝色(b)的子像素sp。另外,各子像素sp具有多个分段像素sg。各分段像素sg具有面积不同的像素电极,通过切换这些多个分段像素sg的显示/非显示,按每个子像素sp形成灰度。
34.图1所示的两个同心圆中的内侧的圆的区域相当于显示部da,从外侧的圆除去内侧的圆的区域相当于非显示部nda。需要说明的是,在本实施方式中,例示了显示部da为圆形,并且包围显示部da的非显示部nda也为相同系统的形状的情况,但并不限定于此,显示部da也可以不是圆形,非显示部nda也可以是与显示部da不同的系统的形状。例如,显示部da以及非显示部nda也可以是多边形状。此外,在显示部da是多边形状的情况下,非显示部nda也可以是与显示部da不同的系统的形状即圆形。
35.如图1所示,在非显示部nda以包围显示部da的方式配置有多个检测电极(传感器电极)rx1~rx8。需要说明的是,在本实施方式中,例示了8个检测电极rx1~rx8,但配置在非显示部nda的检测电极rx的个数并不限定于此,任意个数的检测电极rx也可以以包围显示部da的方式配置。多个检测电极rx1~rx8经由未图示的导通材料(由金属涂覆的导电珠)分别与rx布线层rl1~rl8电连接。为了方便,在图1中简化图示,但rx布线层rl1~rl8包括端子部(焊盘)、从该端子部向端子部t延伸的rx布线等。rx布线是用于向检测电极rx1~rx8供给驱动信号以及输出来自检测电极rx1~rx8的检测信号(rxafe信号)的布线。
36.如图1所示,显示装置dsp在非显示部nda具备水平驱动器hd、垂直驱动器vd、像素信号供给电路rgbif以及公共电极驱动电路comd。这些各种电路和检测电极rx1~rx8在俯视时重叠。这些各种电路经由分别向端子部t延伸的布线(未图示)与柔性布线基板fpc1电连接。需要说明的是,水平驱动器hd有时也被称为信号线驱动电路或源极驱动器等。另外,垂直驱动器vd有时也被称为扫描线驱动电路或栅极驱动器等。
37.如图1中放大所示,分段像素sg具备开关元件sw、像素电路pc、像素电极pe、公共电极com、液晶层lc等。开关元件sw例如由薄膜晶体管(tft)构成,与扫描线g以及信号线s电连接。扫描线g与在第一方向x上排列的各个分段像素sg中的开关元件sw电连接。信号线s与在第二方向y上排列的各个分段像素sg中的开关元件sw电连接。像素电极pe经由像素电路pc与开关元件sw电连接。像素电极pe分别与公共电极com对置,通过在像素电极pe与公共电极com之间产生的电场来驱动液晶层lc。扫描线g与上述的垂直驱动器vd电连接,信号线s与上述的水平驱动器hd电连接。
38.如图1所示,在电路基板pcb配置有触摸控制器tc、微型计算机mcu、电池bt、第一~第三电力管理电路pmic1~pmic3等。电池bt向第一~第三电力管理电路pmic1~pmic3供给电源电压。第一电力管理电路pmic1将从电池bt供给的电源电压作为模拟电源或数字电源供给到触摸控制器tc。触摸控制器tc具备cpu1和模拟前端电路afe。cpu1控制触摸控制器tc的操作。cpu1基于经由模拟前端电路afe输入的检测信号,进行触摸检测。第二电力管理电路pmic2向微型计算机mcu供给从电池bt供给的电源电压。微型计算机mcu具备cpu2和通用
输入输出引脚gpio。cpu2控制微型计算机mcu的动作。cpu2经由通用输入输出引脚gpio与配置于显示面板pnl的各种电路、触摸控制器tc进行各种信号的收发。微型计算机mcu对设置于第三电力管理电路pmic3的开关的接通/断开进行控制,详细情况将在后面叙述。第三电力管理电路pmic3将从电池bt供给的电源电压作为模拟电源或数字电源供给到配置于显示面板pnl的各种电路。
39.图2是表示显示装置dsp的一个结构例的剖视图。以下,对显示部da侧的结构和非显示部nda侧的结构分别进行说明。
40.显示装置dsp具备第一基板sub1、第二基板sub2、液晶层lc以及盖部件cm。第一基板sub1以及第二基板sub2形成为与x-y平面平行的平板状。第一基板sub1以及第二基板sub2在俯视时重叠,通过密封件(未图示)粘接。液晶层lc被保持在第一基板sub1与第二基板sub2之间,通过密封件而被密封。
41.需要说明的是,在图2中,例示了显示装置dsp是未配置背光单元的反射型的显示装置的情况,但并不限定于此,显示装置dsp也可以是采用了有机el作为像素的显示装置、配置有背光单元的透射型的显示装置。或者,显示装置dsp也可以是组合了反射型和透射型的显示装置。作为背光单元,能够利用各种形态的背光单元,例如能够利用利用发光二极管(led)作为光源的背光单元、利用冷阴极管(ccfl)的背光单元等。
42.在显示部da侧,如图2所示,第一基板sub1具备透明基板10、开关元件sw、像素电路pc、平坦化膜11、像素电极pe以及取向膜al1。第一基板sub1除了上述的结构以外,还具备图1所示的扫描线g、信号线s等,但在图2中省略了这些的图示。
43.透明基板10具备主面(下表面)10a和主面10a的相反侧的主面(上表面)10b。开关元件sw以及像素电路pc配置在主面10b侧。平坦化膜11由至少一个以上的绝缘膜构成,覆盖开关元件sw以及像素电路pc。像素电极pe配置在平坦化膜11上,经由形成于平坦化膜11的接触孔与像素电路pc连接。开关元件sw、像素电路pc以及像素电极pe按照每个分段像素sg配置。取向膜al1覆盖像素电极pe,并与液晶层lc相接。
44.需要说明的是,在图2中,将开关元件sw以及像素电路pc简化图示,但实际上开关元件sw以及像素电路pc包含半导体层、各层的电极。另外,虽然在图2中省略了图示,但开关元件sw与像素电路pc电连接。此外,如上所述,在图2中省略了图示的扫描线g、信号线s例如配置在透明基板10与平坦化膜11之间。
45.在显示部da侧,如图2所示,第二基板sub2具备透明基板20、滤色器cf、外涂层oc、公共电极com以及取向膜al2。
46.透明基板20具备主面(下表面)20a和主面20a的相反侧的主面(上表面)20b。透明基板20的主面20a与透明基板10的主面10b对置。滤色器cf配置在透明基板20的主面20a侧。滤色器cf包括红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤色器等。外涂层oc覆盖滤色器cf。公共电极com遍及多个分段像素sg(多个像素px)而配置,在第三方向z上与多个像素电极pe对置。公共电极com配置在外涂层oc上。取向膜al2覆盖公共电极com,并与液晶层lc相接。需要说明的是,在图2中,作为显示部da侧的第二基板sub2的结构,说明了未设置划分各分段像素sg的遮光膜的结构,但也可以是为了划分各分段像素sg而设置遮光膜,该遮光膜与滤色器cf的一部分重叠的结构。
47.液晶层lc配置在主面10a与主面20a之间。
48.透明基板10以及20例如是玻璃基材或塑料基板等绝缘基板。平坦化膜11例如由硅氧化物、硅氮化物、硅氧氮化物或丙烯酸树脂等透明的绝缘材料形成。在一例中,平坦化膜11包含无机绝缘膜以及有机绝缘膜。像素电极pe形成为反射电极,例如为铟锌氧化物(izo)、银(ag)、铟锌氧化物(izo)的三层层叠结构。公共电极com例如是由铟锡氧化物(ito)或铟锌氧化物(izo)等透明导电材料形成的透明电极。取向膜al1以及al2是具有与x-y平面大致平行的取向限制力的水平取向膜。取向限制力可以通过摩擦处理赋予,也可以通过光取向处理赋予。
49.在非显示部nda侧,如图2所示,第一基板sub1具备透明基板10、rx布线层rl、平坦化膜11以及取向膜al1。以下,关于在显示部da侧已经说明的结构,省略其详细的说明。
50.在透明基板10上配置有rx布线层rl。为了方便,在图2中简化图示了rx布线层rl,但如上所述,rx布线层rl包括端子部(焊盘)、从该端子部向端子部t延伸的rx布线等,经由导通材料与配置于第二基板sub2侧的检测电极rx电连接。
51.在非显示部nda侧,如图2所示,第二基板sub2具备透明基板20、遮光膜bm、外涂层oc、检测电极rx以及取向膜al2。以下,关于在显示部da侧已经说明的结构,省略其详细的说明。
52.在透明基板20的主面20a侧配置有遮光膜bm。遮光膜bm遍及非显示部nda的大致整个面配置。外涂层oc与显示部da侧的滤色器cf一起覆盖遮光膜bm。检测电极rx配置在外涂层oc上。在图2所示的结构中,检测电极rx配置于与显示部da侧的公共电极com相同的层,例如由与公共电极com相同的透明导电材料形成。取向膜al2覆盖检测电极rx,与液晶层lc相接。
53.需要说明的是,在图2中,例示了根据用于使液晶层lc所包含的液晶分子的取向变化的电场的施加方向而被分类为两个的液晶模式为所谓的纵电场模式的情况下的结构,但本结构也能够应用于液晶模式为所谓的横电场模式的情况。上述的纵向电场模式例如包括tn(twisted nematic:扭曲向列)模式、va(vertical alignment:垂直对齐)模式等。另外,上述的横电场模式例如包括ips(in-plane switching:面内切换)模式、ips模式的一个即ffs(fringe field switching:边缘场切换)模式等。在采用横向电场模式的情况下,设置于显示区域的公共电极com设置于第一基板sub1侧,隔着较薄的绝缘层与像素电极pe对置。
54.本实施方式所涉及的显示装置dsp使用配置在非显示部nda的检测电极rx1~rx8,检测显示部da被触摸的情况。具体而言,通过将配置于显示部da的公共电极com设为高阻抗状态或浮动状态(不与任何地方电连接的状态),显示装置dsp通过配置于非显示部nda的检测电极rx1~rx8,检测显示部da被触摸时的静电电容的变化。以下,对使用检测电极rx1~rx8检测用于使公共电极com成为高阻抗状态或浮动状态的电路结构,以及显示部da被触摸的情况的动作进行说明。
55.图3示出了用于使公共电极com成为高阻抗状态的电路结构的一例。如图3所示,第三电力管理电路pmic3包括电源电路pmic3a和开关pmic3b。第三电力管理电路pmic3是向配置于显示面板pnl的各种电路供给电源电压的电路,如图3所示,也与公共电极驱动电路comd连接。公共电极驱动电路comd与遍及显示部da的整个面配置的公共电极com连接,向公共电极com供给驱动脉冲。如图3所示,公共电极驱动电路comd接地。
56.需要说明的是,第三电力管理电路pmic3是在开关pmic3b断开的情况下成为高阻
抗状态的电路,或者成为接地电位的电路。开关pmic3b的接通/断开由来自微型计算机mcu的控制信号p_ctrl控制。
57.如图3所示,在通过来自微型计算机mcu的控制信号p_ctrl断开开关pmic3b的情况下,如上所述,第三电力管理电路pmic3成为高阻抗状态或接地电位。由此,与第三电力管理电路pmic3连接的公共电极驱动电路comd不被驱动,因此不向公共电极com供给驱动脉冲,能够使公共电极com成为高阻抗状态或浮动状态。
58.需要说明的是,在图3中,例示了第三电力管理电路pmic3包括开关pmic3b的结构,但第三电力管理电路pmic3的结构不限定于此,第三电力管理电路pmic3也可以不包括开关pmic3b。在该情况下,在电源电路pmic3a断开的情况下,第三电力管理电路pmic3成为高阻抗状态或接地电位。在该结构中,能够使第三电力管理电路pmic3成为高阻抗状态或接地电位这一点没有改变,因此能够使公共电极com成为高阻抗状态或浮动状态。
59.另外,在图3中,对由于第三电力管理电路pmic3成为高阻抗状态或接地电位而公共电极驱动电路comd未被驱动,其结果是公共电极com成为高阻抗状态或浮动状态的情况进行了说明,但使公共电极com成为高阻抗状态或浮动状态的电路结构并不限定于此。
60.例如如图4所示,也可以是在公共电极驱动电路comd与公共电极com之间设置有用于对公共电极驱动电路comd与公共电极com的连接/非连接进行切换的开关comsw的电路结构。开关comsw的接通/断开例如由来自微型计算机mcu的控制信号comfl控制。在图4所示的电路结构的情况下,当开关comsw断开时,成为不从公共电极驱动电路comd向公共电极com供给驱动脉冲的状态,因此能够使公共电极com成为浮动状态。
61.或者,如图5所示,也可以是在公共电极驱动电路comd与公共电极com之间设置开关comsw,并且在公共电极com上连接有50kω以上的电阻r的电路结构。开关comsw的接通/断开与图4所示的电路结构同样,例如由来自微型计算机mcu的控制信号comfl控制。在该情况下,当开关comsw断开时,成为不从公共电极驱动电路comd向公共电极com供给驱动脉冲的状态,另一方面,在公共电极com上连接有50kω以上的电阻r,因此能够使公共电极com成为被偏置50kω以上的状态,即经由50kω以上的阻抗与规定的电位连接的状态。
62.需要说明的是,只要是能够使公共电极com成为高阻抗状态、浮动状态或者被偏置50kω以上的状态(经由50kω以上的阻抗与规定的电位连接的状态)的电路结构,则并不限定于图3~图5所示的电路结构,也可以应用任意的电路结构。
63.接着,参照图6的时序图,对使用检测电极rx1~rx8检测显示部da被触摸的情况的动作的一例进行说明。需要说明的是,在图6的左侧表示显示部da断开时的各种结构的状态,在图6的右侧表示显示部da接通时的各种结构的状态。
64.如图6所示,在显示部da断开的情况下,与显示部da的显示控制相关的各种面板控制信号pcs被微型计算机mcu设定为高阻抗状态或接地电位。需要说明的是,显示面板控制信号pcs被设定为接地电位意味着用于输出显示面板控制信号pcs的各种布线成为接地电位。
65.另外,如图6所示,在显示部da断开的情况下,从微型计算机mcu输出的控制信号p_ctrl为低(low),第三电力管理电路pmic3内的开关pmic3b断开,因此第三电力管理电路pmic3断开,第三电力管理电路pmic3成为高阻抗状态或接地电位。由此,如上所述,由于公共电极驱动电路comd未被驱动,因此不向公共电极com供给驱动脉冲,如图6所示,公共电极
com成为高阻抗状态或浮动状态(或者,后述的被偏置50kω以上的状态)。
66.从触摸控制器tc以时分方式向检测电极rx1~rx8供给驱动信号。在公共电极com成为高阻抗状态或浮动状态时触摸显示部da时,如图6所示,检测电极rx1~rx8将与由触摸控制器tc以时分方式供给的驱动信号对应的波形的检测信号rxafe1~rxafe8依次输出到触摸控制器tc。
67.触摸控制器tc从检测电极rx1~rx8获取检测信号rxafe1~rxafe8,当检测显示部da被触摸的情况时,将显示部da被触摸的情况通知给微型计算机mcu。需要说明的是,关于从触摸控制器tc向微型计算机mcu的通知将在后面叙述,在此省略其详细的说明。
68.在从触摸控制器tc接收到表示显示部da被触摸的通知时,如图6所示,微型计算机mcu使向第三电力管理电路pmic3所包括的开关pmic3b的控制信号p_ctrl从低转变为高(high),使开关pmic3b接通。由此,如图6所示,第三电力管理电路pmic3从断开转变为接通。当第三电力管理电路pmic3被接通时,显示部da从断开转变为接通(即,从不驱动液晶层lc的期间转变为驱动液晶层lc的显示期间)。当第三电力管理电路pmic3被接通时,电源电压被供给至公共电极驱动电路comd,公共电极驱动电路comd被驱动,因此如图6所示,向公共电极com供给驱动脉冲,对公共电极com施加规定的电压。另外,微型计算机mcu开始用于在显示部da显示图像的显示控制(正常运行)。在显示控制时,各种显示面板控制信号pcs适当转变为高或低。在图6中,为了方便,将各种显示面板控制信号pcs适当转变为高或低的情况标记为“正常运行”来表示。
69.在显示部da接通的情况下,与显示部da断开的情况同样地,从触摸控制器tc以时分方式向检测电极rx1~rx8供给驱动信号。检测电极rx1~rx8将与以时分方式从触摸控制器tc供给的驱动信号对应的波形的检测信号rxafe1~rxafe8依次输出到触摸控制器tc。需要说明的是,由于触摸控制器tc的触摸检测在后面叙述,因此在此省略其详细的说明。
70.在此,参照图7的时序图,详细说明触摸控制器tc以及微型计算机mcu的状态转变。图7是使用检测电极rx1~rx8检测显示部da被触摸的情况的动作的一例,主要是用于说明触摸控制器tc以及微型计算机mcu的状态转变的时序图。
71.如图7所示,触摸控制器tc以交替地重复睡眠状态和激活状态的方式进行状态转变,与显示部da的接通/断开无关。触摸控制器tc在激活状态时,对检测电极rx1~rx8供给驱动信号,从检测电极rx1~rx8获取与该驱动信号对应的波形的检测信号rxafe1~rxafe8。触摸控制器tc在所获取的检测信号rxafe1~rxafe8的波形中观察到规定的变化的情况下,检测出触摸。更详细而言,在显示部da断开时在检测信号rxafe1~rxafe8的波形中观察到规定的变化的情况下,触摸控制器tc检测显示部da被触摸的情况。需要说明的是,触摸控制器tc也可以在显示部da断开时获取的检测信号rxafe1~rxafe8中的规定数量以上(例如3个以上)的检测信号rxafe的波形中观察到规定的变化的情况下,检测显示部da被触摸的情况。
72.另一方面,在显示部da接通的情况下在检测信号rxafe1~rxafe8的波形中观察到规定的变化的情况下,触摸控制器tc检测与在波形中观察到规定的变化的检测信号rxafe对应的检测电极rx被触摸的情况。
73.如图7所示,微型计算机mcu在显示部da断开时为睡眠状态,在通过触摸控制器tc检测到对显示部da的触摸的情况下转变为激活状态。更详细而言,如图7所示,在显示部da
断开时,通过触摸控制器tc检测到对显示部da的触摸,当从触摸控制器tc供给中断信号int时,微型计算机mcu从睡眠状态转变为激活状态。
74.当微型计算机mcu从睡眠状态转变为激活状态时,以后与图6所示的时序图的情况同样地动作。具体而言,微型计算机mcu使向第三电力管理电路pmic3所包括的开关pmic3b的控制信号p_ctrl从低转变为高,使开关pmic3b接通。由此,如图7所示,第三电力管理电路pmic3从断开转变为接通。当第三电力管理电路pmic3被接通时,显示部da从断开转变为接通。当第三电力管理电路pmic3被接通时,向配置于显示面板pnl的各种电路供给电源电压,因此开始用于在显示部da显示图像的显示控制(正常运行)。
75.需要说明的是,在图6以及图7中,设想了如下情况:当显示部da被接通时,开始用于在显示部da显示图像的显示控制,对公共电极com始终施加用于驱动液晶层lc的规定的电压。因此,作为将公共电极com设为高阻抗状态、浮动状态或者被偏置50kω以上的状态(经由50kω以上的阻抗与规定的电位连接的状态)的电路结构,在应用了图4或图5所示的电路结构的情况下,当显示部da被接通时,向开关comsw的控制信号comfl始终表示高,开关comsw始终接通。然而,如图8的时序图所示,在显示部da接通时,在微型计算机mcu处于激活状态时,向开关comsw的控制信号comfl也可以从高转变为低,开关comsw暂时断开。由此,即使在显示部da接通时,也能够使公共电极com暂时成为高阻抗状态、浮动状态或者被偏置50kω以上的状态(经由50kω以上的阻抗与规定的电位连接的状态)。即,即使在显示部da接通时,也能够检测对显示部da的触摸。需要说明的是,如图8的时序图中虚线所示,在显示部da接通时,向开关comsw的控制信号comfl也可以始终表示高。
76.接着,参照图9的流程图,对本实施方式所涉及的显示装置dsp的动作,即具有在显示部da断开时检测对显示部da的触摸,使显示部da从断开转变为接通的功能的显示装置dsp的动作的一例进行说明。
77.首先,当通过显示装置dsp(的触摸控制器tc)规定期间内未检测到触摸,或者按下用于使显示装置dsp转变为睡眠状态的物理按钮(未图示)(步骤s1)时,显示装置dsp(的微型计算机mcu)使显示部da从接通转变为断开(步骤s2)。当显示部da断开时,显示装置dsp从激活状态转变为睡眠状态(步骤s3)。当显示装置dsp从激活状态转变为睡眠状态时,配置于显示部da的公共电极com成为高阻抗状态或浮动状态。需要说明的是,睡眠状态有时也被称为低功耗模式。
78.显示装置dsp(的触摸控制器tc)即使在睡眠状态时,也对检测电极rx1~rx8周期性地供给驱动信号,检测有无对显示部da的触摸(步骤s4)。
79.在步骤s4的处理的结果是检测到对显示部da的触摸的情况下(步骤s4的“是”),显示装置dsp使显示部da从断开转变为接通,并且从睡眠状态转变为激活状态(步骤s5)。然后,显示装置dsp开始用于在显示部da显示图像的显示控制(正常运行)(步骤s6),并结束这里的一系列的动作。
80.在以上说明的本实施方式中,如图2所示,检测电极rx配置于透明基板20的主面20a侧(换言之,配置于与公共电极com相同的层),但如图10所示,检测电极rx也可以配置于透明基板20的主面20b侧(换言之,也可以配置于与公共电极com不同的层)。另外,在本实施方式中,如图2所示,检测电极rx配置在第二基板sub2侧,但如图11所示,检测电极rx也可以配置在第一基板sub1侧。图10以及图11所示的结构除了检测电极rx的配置不同以外,与已
经说明的结构相同,因此在显示部da断开时,能够使公共电极com成为高阻抗状态、浮动状态或者被偏置50kω以上的状态(经由50kω以上的阻抗与规定的电位连接的状态),能够使用配置于非显示部nda的检测电极rx来检测对显示部da的触摸。
81.根据以上说明的第一实施方式,显示装置dsp具备在显示部da断开时能够使公共电极com成为高阻抗状态、浮动状态或者被偏置50kω以上的状态(经由50kω以上的阻抗与规定的电位连接的状态)的结构(例如图3~图5所示的电路结构)。由此,在显示部da断开时,能够使用配置于非显示部nda的检测电极rx1~rx8来检测显示部da被触摸的情况。因此,在显示部da断开时,在显示部da被触摸的情况下,能够安装使显示部da从断开转变为接通的功能等。即,能够安装与显示部da断开时对显示部da的触摸对应的功能。
82.(第二实施方式)
83.接着,对第二实施方式进行说明。本实施方式所涉及的显示装置dsp与上述的第一实施方式的不同点在于,不是在触摸控制器tc中检测触摸,而是在微型计算机mcu中检测触摸。以下,省略与上述的第一实施方式共同的部分的说明,仅对与上述的第一实施方式不同的部分进行说明。
84.图12是表示第二实施方式的显示装置dsp的一个结构例的俯视图。如图12所示,在电路基板pcb配置有微型计算机mcu、电池bt、第二电力管理电路pmic2、第三电力管理电路pmic3等。即,在本实施方式所涉及的显示装置dsp中,省略了与上述的第一实施方式中的触摸控制器tc以及向触摸控制器tc供给电源电压的第一电力管理电路pmic1相当的结构。
85.除了cpu2以及通用输入输出引脚gpio以外,微型计算机mcu还具备模拟前端电路afe。cpu2基于经由模拟前端电路afe输入的检测信号进行触摸检测。
86.在此,参照图13的时序图,对微型计算机mcu的状态转变进行说明。图13是使用检测电极rx1~rx8检测显示部da被触摸的情况的动作的一例,是用于说明微型计算机mcu的状态转变的时序图。需要说明的是,在显示部da断开时,公共电极com成为高阻抗状态、浮动状态或者被偏置50kω以上的状态(经由50kω以上的阻抗与规定的电位连接的状态)这一点与上述的第一实施方式相同。
87.如图13所示,微型计算机mcu在显示部da断开时,以交替地重复睡眠状态和激活状态的方式进行状态转变。另一方面,微型计算机mcu在显示部da接通时维持激活状态。
88.微型计算机mcu在激活状态时,对检测电极rx1~rx8供给驱动信号,从检测电极rx1~rx8获取与该驱动信号对应的波形的检测信号rxafe1~rxafe8。微型计算机mcu在所获取的检测信号rxafe1~rxafe8的波形中观察到规定的变化的情况下,检测出触摸。更详细而言,在显示部da断开时在检测信号rxafe1~rxafe8的波形中观察到规定的变化的情况下,微型计算机mcu检测显示部da被触摸的情况。需要说明的是,微型计算机mcu也可以在显示部da断开时获取的检测信号rxafe1~rxafe8中的规定数量以上(例如3个以上)的检测信号rxafe的波形中观察到规定的变化的情况下,检测显示部da被触摸的情况。
89.另一方面,在显示部da接通的情况下在检测信号rxafe1~rxafe8的波形中观察到规定的变化的情况下,微型计算机mcu检测与在波形中观察到规定的变化的检测信号rxafe对应的检测电极rx被触摸的情况。
90.如图13所示,微型计算机mcu在显示部da断开时检测对显示部da的触摸时,使针对第三电力管理电路pmic3所包括的开关pmic3b的控制信号p_ctrl从低转变为高,接通开关
pmic3b。由此,如图13所示,第三电力管理电路pmic3从断开转变为接通。当第三电力管理电路pmic3被接通时,显示部da从断开转变为接通。当第三电力管理电路pmic3被接通时,向配置于显示面板pnl的各种电路供给电源电压,因此开始用于在显示部da显示图像的显示控制(正常运行)。
91.需要说明的是,在本实施方式中,如图14的时序图所示,在显示部da接通时,向开关comsw的控制信号comfl也可以周期性地从高转变为低,开关comsw暂时断开。由此,即使在显示部da接通时,也能够使公共电极com暂时成为高阻抗状态、浮动状态或者被偏置50kω以上的状态(经由50kω以上的阻抗与规定的电位连接的状态),即使在显示部da接通时也能够检测对显示部da的触摸。需要说明的是,如图14的时序图中虚线所示,在显示部da接通时,向开关comsw的控制信号comfl也可以始终表示高。
92.根据以上说明的第二实施方式,显示装置dsp具备微型计算机mcu,该微型计算机mcu即使在显示部da断开时,也以交替地重复睡眠状态和激活状态的方式进行状态转变。由此,能够将上述的第一实施方式所示的触摸控制器tc的功能安装于微型计算机mcu,能够实现省略了触摸控制器tc的结构。需要说明的是,除了微型计算机mcu作为触摸控制器tc发挥功能以外,与上述的第一实施方式相同,因此本实施方式所涉及的显示装置dsp能够实现与上述的第一实施方式相同的效果。
93.图15表示各实施方式所涉及的显示装置dsp的应用例。如图15所示,显示装置dsp例如应用于手表100。在该情况下,在显示装置dsp的显示部da显示时刻等,显示装置dsp通过触摸配置于非显示部nda的检测电极来检测规定的手势(例如以顺时针旋转1圈的方式接触钟表的外周部的手势、以逆时针旋转1圈的方式接触钟表的外周部的手势、点击的手势等),能够实现与检测到的规定的手势对应的动作。另外,如上所述,在显示部da断开时,能够使用检测电极检测对显示部da的触摸,实现与针对显示部da的触摸对应的动作。
94.图16表示各实施方式所涉及的显示装置dsp的另一应用例。如图16所示,显示装置dsp例如应用于车载后视镜200。在该情况下,在显示装置dsp的显示部da显示由设置于车辆的照相机拍摄到的车辆后方的影像等,显示装置dsp通过触摸配置于非显示部nda的检测电极来检测规定的手势,能够实现与检测到的规定的手势对应的动作。
95.图17是用于说明基于自电容方式的触摸检测的原理的一例的图。将通过电阻分割对电源vdd的电压进行分压后的电压作为偏置电压供给到检测电极rx。通过电容耦合等从驱动电路300b向检测电极rx供给规定的波形的驱动信号,从检测电极rx读出规定的波形的检测信号。此时,当由手指等产生的电容被施加于检测电极rx时,检测电极的振幅发生变化。在图17中,检测电极rx的振幅降低。因此,在图17所例示的等效电路中,通过利用检测电路400b来检测检测电极rx的振幅来检测手指等外部接近物体的接触或接近的有无。需要说明的是,自检测电路并不限定于图17所例示的电路,只要能够仅通过检测电极来检测手指等外部接近物体的有无,则可以采用任意的电路方式。
96.根据以上说明的至少一个实施方式,使用配置在非显示部nda的检测电极rx1~rx8,不仅能够检测对检测电极rx1~rx8的触摸,还能够检测对显示部da的触摸,能够提供兼顾显示图像时的显示品质和优异的触摸操作性的显示装置、检测装置以及钟表。
97.对本发明的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子而提出的,并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施,在不脱离发明的主
旨的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和主旨内,并且包含在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。
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