CN107765912B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置，其可以抑制在自静电电容方式的检测动作时的寄生电容。显示装置包括：多条栅极布线；多个第一开关，该第一开关配置于显示区域的像素内，并与栅极布线连接；多个第二开关，该第二开关配置于包围显示区域的边框区域，并与栅极布线连接；以及第一布线，该第一布线与第二开关连接，经由第二开关而向栅极布线供给检测驱动信号，其中，第一布线配置于第二开关与显示区域之间。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及可以进行触摸检测以及力检测的显示装置。
背景技术
近年来，被称为所谓的触摸面板的、可以检测外部接近物的触摸检测装置备受瞩目。触摸面板安装于液晶显示装置等显示装置上或与其一体化而用作带触摸检测功能的显示装置。作为这样的带触摸检测功能的显示装置，已知有包括静电电容式的触摸传感器的显示装置。此外，已知有在手指等按压了输入面时可以检测力(force)并根据力的大小来执行各种功能的显示装置。
专利文献1中记载了具有液晶显示单元以及设置于彼此交叉的方向上的栅极线和漏极线的压力检测数字转换器。专利文献1的压力检测数字转换器根据设置于栅极线与漏极线的各交点的液晶显示单元的电容变化来检测对于液晶显示面板的压力。
专利文献1：日本专利特开2000-66837号公报
在自静电电容方式的检测动作时，寄生电容有时会增大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以抑制自静电电容方式的检测动作时的寄生电容的显示装置。
本发明的一方式的显示装置包括，多条栅极布线；多个第一开关，所述第一开关配置于显示区域的像素内，并与所述栅极布线连接；多个第二开关，所述第二开关配置于包围所述显示区域的边框区域，并与所述栅极布线连接；以及第一布线，所述第一布线与所述第二开关连接，并且，经由所述第二开关而向所述栅极布线供给检测驱动信号，其中，所述第一布线配置于所述第二开关与所述显示区域之间。
附图说明
图1是示出实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置的一个构成例的框图。
图2是用于说明互静电电容方式的触摸检测的基本原理的、表示手指未接触或接近的状态的说明图。
图3是示出图2所示的手指未接触或接近状态下的边缘电场的例子的说明图。
图4是示出图2所示的手指未接触或接近状态下的等效电路的例子的说明图。
图5是用于说明互静电电容方式的触摸检测的基本原理的、表示手指接触或接近的状态的说明图。
图6是示出图5所示的手指接触或接近的状态下的边缘电场的例子的说明图。
图7是示出图5所示的手指接触或接近的状态下的等效电路的例子的说明图。
图8是表示互静电电容方式的检测驱动信号以及第一检测信号的波形的一个例子的图。
图9是示出自静电电容方式的触摸检测的等效电路的一个例子的说明图。
图10是表示自静电电容方式的检测驱动信号以及第二检测信号的波形的一个例子的图。
图11是表示包括带触摸检测功能的显示装置的电子设备的概略截面构造的截面图。
图12是表示实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置的概略截面构造的截面图。
图13是示意性示出实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置的第一基板的平面图。
图14是示意性示出实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置的第二基板的平面图。
图15是表示实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示部的像素排列的电路图。
图16是表示实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示部的驱动电极以及检测电极的一个构成例的立体图。
图17是用于说明实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置的力检测的说明图。
图18是放大示出实施方式一所涉及的驱动电极以及布线的示意性平面图。
图19是图18的A-A截面图。
图20是放大实施方式一所涉及的第二传感器驱动器的周边后的平面图。
图21是示出实施方式一所涉及的屏蔽的平面图。
图22是图21的B-B截面图。
图23是示出实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置的一个动作例的时序波形图。
图24是示出实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置的一个动作例的时序波形图。
图25是示出实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置在显示期间中的动作例的示意图。
图26是示出实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置在触摸检测期间中的动作例的示意图。
图27是示出实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置在力检测期间中的动作例的示意图。
图28是示出实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置在力检测期间中的动作例的示意图。
图29是示出实施方式二所涉及的带触摸检测功能的显示装置的一个动作例的时序波形图。
具体实施方式
参照附图对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细说明。下面的实施方式中所记载的内容并非对本发明进行限定。此外，下面所记载的构成部分中包括本领域技术人员容易想到的部分、实质上相同的部分。进而，下面所记载的构成部分可以进行适当地组合。需要注意的是，公开的终归仅为一个例子，对本领域技术人员来说能够容易想到的在发明主旨范围内的适当变更当然也包含在本发明的范围之内。另外，附图为了使说明更加明确，有时与实际的方式相比，示意性示出各部分的宽度、厚度、形状等，这些不过是一个例子，并非用来限定本发明的解释。另外，在本说明书与各图中，对于与在已经出现过的附图中描述过的部分相同的部分，标注相同的符号，有时适当省略其详细的说明。
(实施方式一)
图1是示出实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置的一构成例的框图。如图1所示，带触摸检测功能的显示装置1包括：带触摸检测功能的显示部10、控制部11、栅极驱动器12、源极驱动器13、第一传感器驱动器14以及检测部40。带触摸检测功能的显示装置1是带触摸检测功能的显示部10内置有触摸检测功能的显示装置。带触摸检测功能的显示部10是将采用了液晶显示元件作为显示元件的显示面板20和作为检测触摸输入的输入检测装置的触摸面板30一体化而成的装置。需要注意的是，带触摸检测功能的显示部10也可以是将触摸面板30装配在显示面板20之上的、所谓的on-cell型的装置。显示面板20例如也可以是有机EL显示面板。
如后所述，显示面板20是按照从栅极驱动器12供给的扫描信号Vscan而一水平线一水平线地依次扫描来进行显示的元件。控制部11是基于从外部供给的影像信号Vdisp而分别向栅极驱动器12、源极驱动器13、第一传感器驱动器14以及检测部40供给控制信号以控制它们彼此同步地进行动作的电路。
栅极驱动器12具有基于从控制部11供给的控制信号依次选择作为带触摸检测功能的显示部10的显示驱动的对象的一水平线的功能。
源极驱动器13是基于从控制部11供给的控制信号向带触摸检测功能的显示部10的后述的各子像素SPix供给像素信号Vpix的电路。
第一传感器驱动器14是基于从控制部11供给的控制信号向带触摸检测功能的显示部10的后述的第一传感器电极COML供给检测驱动信号Vcom的电路。
触摸面板30基于静电电容型触摸检测的基本原理进行动作，根据互静电电容方式进行触摸检测动作，检测外部的导体对显示区域的接触或接近。触摸面板30也可以根据自静电电容方式进行触摸检测动作。并且，触摸面板30也可以根据自静电电容方式进行力检测动作。
检测部40是基于从控制部11供给的控制信号与从触摸面板30供给的第一检测信号Vdet1来检测有无对触摸面板30的触摸的电路。另外，检测部40在有触摸的情况下求出进行了触摸输入的坐标等。该检测部40包括检测信号放大部42、A/D转换部43、信号处理部44、坐标提取部45以及存储部47。检测时机控制部46基于从控制部11供给的控制信号，控制A/D转换部43、信号处理部44以及坐标提取部45同步地进行动作。
进而，第二传感器驱动器48是用于在检测施加于带触摸检测功能的显示部10的力(force)时向后述的栅极布线GCL供给检测驱动信号Vd或保护信号Vsg1的栅极布线GCL的选择电路。检测部40基于从触摸面板30供给的第二检测信号Vdet2、第三检测信号Vdet3，检测施加于带触摸检测功能的显示部10的力。
如上所述，触摸面板30基于静电电容型触摸检测的基本原理进行动作。在此，参照图2至图8，说明本实施方式的带触摸检测功能的显示装置1的互静电电容方式的触摸检测的基本原理。图2是用于说明互静电电容方式的触摸检测的基本原理的、表示手指未接触或接近的状态的说明图。图3是表示图2所示的手指未接触或接近状态下的边缘电场的例子的说明图。图4是表示图2所示的手指未接触或接近状态下的等效电路的例子的说明图。图5是用于说明互静电电容方式的触摸检测的基本原理的、表示手指接触或者接近的状态的说明图。图6是表示图5所示的手指接触或者接近状态下的边缘电场的例子的说明图。图7是表示图5所示的手指接触或者接近状态下的等效电路的例子的说明图。图8是表示检测驱动信号和第一检测信号的波形的一个例子的图。需要注意的是，在以下的说明中说明的是手指接触或者接近的情况，但本公开并不限于手指，例如也可以是包括手写笔等导体的物体。
例如，如图2所示，电容元件C1包括隔着电介质D彼此相对配置的一对电极、驱动电极E1以及检测电极E2。驱动电极E1相当于后述的第一传感器电极COML，检测电极E2相当于后述的第二传感器电极TDL。电容元件C1除了产生形成于驱动电极E1与检测电极E2的相对面彼此之间的电力线以外，还如图3所示，产生从驱动电极E1的端部往检测电极E2的上表面延伸的边缘的电力线Ef。如图4所示，电容元件C1其一端连接于交流信号源(驱动信号源)S，另一端与电压检测器DET连接。电压检测器DET例如是包括在图1所示的检测信号放大部42中的积分电路。
当从交流信号源S向驱动电极E1(电容元件C1的一端)施加了规定频率(例如数kHz～数百kHz左右)的交流矩形波Sg时，经由与检测电极E2(电容元件C1的另一端)侧连接的电压检测器DET，显现图8所示那样的输出波形(第一检测信号Vdet1)。需要注意的是，该交流矩形波Sg相当于从第一传感器驱动器14输入的检测驱动信号Vcom。
在手指未接触或接近的状态(非接触状态)下，如图4所示，伴随着对电容元件C1的充放电，流动与电容元件C1的电容值相应的电流I0。图4所示的电压检测器DET将与交流矩形波Sg相应的电流I0的变动转换为电压的变动(实线的波形V0(参照图8))。
另一方面，在手指接触或接近的状态(接触状态)下，如图5所示，由手指形成的静电电容C2与检测电极E2接触或者位于附近。由此，如图6所示，处于驱动电极E1与检测电极E2之间的边缘的电力线Ef被导体E3(手指)屏蔽。为此，如图7所示，电容元件C1作为电容值比非接触状态下的电容值小的电容元件C1′发挥作用。然后，观察图7所示的等效电路，在电容元件C1′中流通电流I1。如图8所示，电压检测器DET将与交流矩形波Sg相应的电流I1的变动转换为电压的变动(虚线的波形V1)。在这种情况下，波形V1与上述的波形V0相比，振幅变小。由此，波形V0与波形V1的电压差(電圧差分)的绝对值|ΔV|根据手指等从外部接触或接近的导体E3的影响进行变化。需要注意的是，为了电压检测器DET高精度地检测波形V0与波形V1的电压差的绝对值|ΔV|，更优选的是，对电压检测器DET的动作设置通过电路内的转换并配合交流矩形波Sg的频率对电容器的充放电进行复位的期间Reset。
图1所示的触摸面板30根据从第一传感器驱动器14供给的检测驱动信号Vcom，按第一传感器电极COML的每一供给单位依次扫描，进行互静电电容方式的触摸检测。第一传感器电极COML的一供给单位既可以是一个第一传感器电极COML，也可以是同时被供给检测驱动信号Vcom的成束的多个第一传感器电极COML。
触摸面板30经由图4或图7所示的电压检测器DET从后述的多个第二传感器电极TDL按第一传感器电极COML的每一供给单位输出第一检测信号Vdet1。第一检测信号Vdet1供给至检测部40的检测信号放大部42。
检测信号放大部42对从触摸面板30供给的第一检测信号Vdet1进行放大。需要注意的是，检测信号放大部42也可以包括去除第一检测信号Vdet1中含有的高频成分(噪声成分)后加以输出的低通模拟滤波器、即模拟LPF(Low Pass Filter)。
A/D转换部43在与检测驱动信号Vcom同步的时机下，分别对从检测信号放大部42输出的模拟信号进行采样并将它们转换为数字信号。
信号处理部44包括减少A/D转换部43的输出信号中含有的、对检测驱动信号Vcom进行了采样的频率以外的频率成分(噪声成分)的数字滤波器。信号处理部44是基于A/D转换部43的输出信号来检测有无对触摸面板30的触摸的逻辑电路。信号处理部44进行仅提取由手指导致的检测信号的差分(差)的处理。该由手指导致的差分的信号是上述波形V0与波形V1的差分(差)的绝对值|ΔV|。信号处理部44也可以执行对第一传感器电极COML的每一供给单位的绝对值|ΔV|进行平均化的运算来求出绝对值|ΔV|的平均值。由此，信号处理部44能够降低噪声的影响。信号处理部44将检测出的由手指导致的差分的信号与规定的阈值电压进行比较，若不足该阈值电压，则判断外部接近物体为非接触状态。另一方面，信号处理部44将检测出的由手指导致的差分的信号与规定的阈值电压进行比较，若为阈值电压以上，则判断是外部接近物体的接触状态。这样一来，检测部40能够进行触摸检测。
坐标提取部45是在信号处理部44中检测到触摸时求出其触摸面板坐标的逻辑电路。坐标提取部45将触摸面板坐标作为检测信号输出Vout进行输出。如上所述，本实施方式的带触摸检测功能的显示装置1能够基于互静电电容方式的基本原理检测手指等导体进行接触或者接近的位置的触摸面板坐标。
下面，参照图9以及图10对自静电电容方式的触摸检测的基本原理进行说明。图9是表示自静电电容方式的触摸检测的等效电路的一个例子的说明图。图10是表示自静电电容方式的检测驱动信号以及第二检测信号的波形的一个例子的图。此外，图9一并示出了检测电路。
如图9所示，电压检测器DET与检测电极E2连接。在手指未接触或接近的状态下，对检测电极E2施加交流矩形波Sg。在检测电极E2中流动与检测电极E2具有的静电电容C3相应的电流。电压检测器DET将非接触状态下的与交流矩形波Sg相应的电流的变动转换为电压的变动(实线的波形V4(参照图10))。在手指等导体接触或接近的状态(接触状态)下，导体和检测电极E2之间的静电电容C4加在检测电极E2的静电电容C3上。因此，当对检测电极E2施加了交流矩形波Sg时，流动与静电电容C3以及静电电容C4相应的电流。电压检测器DET将接触状态下的与交流矩形波Sg相应的电流的变动转换为电压的变动(虚线的波形V5)。于是，电压检测器DET分别对所获得的波形V4以及波形V5的电压值进行积分，通过对这些值进行比较，可以辨别有无导体接触或接近检测电极E2。需要注意的是，也可以基于直至图10所示的波形V2以及波形V3降低到规定的基准电压VTH的期间来辨别有无导体接触或接近检测电极E2。需要说明的是，该交流矩形波Sg相当于后述的检测驱动信号Vd。
在图10中，在时刻T01的定时，交流矩形波Sg使相当于电压V0的电压电平上升。此时，开关SW1导通，开关SW2截止。为此，检测电极E2的电压也上升至电压V0。接着，在时刻T11的定时之前，使开关SW1截止。此时，检测电极E2是浮游(floating)状态，但由于检测电极E2的静电电容C3、或者在检测电极E2的静电电容C3上加上因导体的接触或接近而引起的静电电容C4所得到的静电电容C3+静电电容C4(参照图9)，检测电极E2的电位维持在电压V0。进而，在时刻T11的定时之前使开关SW3导通，在经过了规定时间之后使其截止，使电压检测器DET复位。通过该复位动作，触摸检测信号Vdet2成为与基准电压Vref大致相等的电压。
然后，如果在时刻T11的定时使开关SW2导通，则电压检测器DET的反相输入部成为检测电极E2的电压V0，之后，根据检测电极E2的静电电容C3(或C3+C4)和电压检测器DET内的电容C5的时间常数，电压检测器DET的反相输入部的电位降至基准电压Vref。此时，蓄积于检测电极E2的静电电容C3(或C3+C4)中的电荷移动至电压检测器DET内的电容C5，从而作为电压检测器DET的输出电压的触摸检测信号Vdet2上升。电压检测器DET的输出电压Vdet2在手指等未接近检测电极E2时成为实线所示的波形V4，为Vdet2＝C3×V0/C5。在附加了因手指等的影响而导致的电容时，成为虚线所示的波形V5，为Vdet2＝(C3+C4)×V0/C5。之后，在检测电极E2的电容C3(或C3+C4)的电荷充分移动至了电容C5之后的时刻T31的定时，使开关SW2截止并使开关SW1和开关SW3导通，从而使检测电极E2的电位为和交流矩形波Sg同电位的低电平，并使电压检测器DET复位。
以规定的频率(例如数kHz～数百kHz左右)反复进行以上动作。可以基于波形V4与波形V5的差分的绝对值|ΔV|来检测有无外部接近物体(有无导体或有无触摸)。例如，如图1所示，信号处理部44将检测到的由手指引起的差分的信号(绝对值|ΔV|)与规定的阈值电压进行比较，如果小于该阈值电压，则判断为外部接近物体是非接触状态。另一方面，信号处理部44将检测到的由手指引起的差分的信号(绝对值|ΔV|)与规定的阈值电压进行比较，如果是阈值电压以上，则判断为是外部接近物体的接触状态。坐标提取部45运算触摸面板坐标，并作为检测信号输出Vout加以输出。这样，检测部40可以基于自静电电容方式的触摸检测的基本原理来进行触摸检测。
图9以及图10对手指接触或接近时的外部接近物体的检测进行了说明，但也可以设置与检测电极E2相对的导电体，基于上述自静电电容方式的检测原理检测施加于输入面的力。在这种情况下，与施加于带触摸检测功能的显示部10的输入面的力相应地，检测电极E2和导电体之间的距离发生变化，形成于检测电极E2和导电体之间的电容发生变化。触摸面板30将与该电容变化相应的第二检测信号Vdet2向检测信号放大部42输出。
检测信号放大部42、A/D转换部43以及信号处理部44进行上述的信号处理，获得上述差分的绝对值|ΔV|。基于绝对值|ΔV|，求得检测电极E2和导电体之间的距离。由此，算出施加于输入面的力。由信号处理部44运算出的与力相关的信息暂时地保存于存储部47。存储部47例如也可以是RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)、寄存器电路等。坐标提取部45从存储部47接收多个与力相关的信息，根据输入到输入面的力的分布以及通过触摸检测所求得的触摸面板坐标运算输入位置上的力，并将力的信息作为输出信号输出。
图11是表示包括带触摸检测功能的显示装置的电子设备的概略截面构造的截面图。电子设备100包括盖部件101、带触摸检测功能的显示装置1、背光源102和壳体103。盖部件101是用于保护带触摸检测功能的显示装置1的保护部件，例如，也可以是具有透光性的玻璃基板、使用了树脂材料等的膜状的基材。盖部件101的一面成为用于手指等接触或接近来进行输入操作的输入面101a。带触摸检测功能的显示装置1包括后述的阵列基板2和对置基板3。在阵列基板2之上设有对置基板3，对置基板3配置于盖部件101的另一面、即与输入面101a相反一侧的面。
背光源102设置于带触摸检测功能的显示装置1的与盖部件101相反的一侧。背光源102既可以粘接到阵列基板2的下表面侧，也可以与阵列基板2隔开规定的间隔而配置。背光源102例如具有LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等光源，将来自光源的光朝向阵列基板2射出。背光源102的光经过阵列基板2而根据液晶的状态切换为光被遮挡的部分和光透过的部分，从而在盖部件101的输入面101a上显示图像。另外，在带触摸检测功能的显示装置1的显示面板20是反射型液晶显示装置的情况下，也可以不设置背光源102。反射型液晶显示装置在阵列基板2设有反射电极，从盖部件101侧射入的光被反射电极反射，并通过盖部件101而到达观众的眼睛。
壳体103是在上部具有开口的箱状的部件，以覆盖壳体103的开口的方式设有盖部件101。带触摸检测功能的显示装置1、背光源102等组装入由壳体103和盖部件101形成的内部空间中。如图11所示，带触摸检测功能的显示装置1和背光源102配置于盖部件101侧，在背光源102与壳体103的底部之间设有空隙110。壳体103为金属等导电性材料。壳体103与地线(ground)电连接。在进行力检测时，壳体103的底部作为与后述的与第一传感器电极COML或栅极布线GCL相对的导电体104而发挥功能。
当向输入面101a施加了力时，阵列基板2和对置基板3与盖部件101一起以向壳体103的底部侧稍微弯曲的方式发生变形。带触摸检测功能的显示装置1基于上述自静电电容方式的检测原理检测电容C3的变化，从而求出盖部件101、带触摸检测功能的显示装置1和背光源102的弯曲量。由此，可得到输入至输入面101a的力。
在背光源102与壳体103的底部之间的空隙110中也可以设置能随着输入的力而变形的海绵、弹性橡胶等弹性体。另外，壳体103不限于金属等导电性材料，也可以使用树脂等绝缘性材料。在这种情况下，也可以在壳体103的至少底部设置作为导电体的金属层。
图12是表示实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置的概略截面构造的截面图。图13是示意性示出带触摸检测功能的显示装置的第一基板的平面图。图14是示意性示出带触摸检测功能的显示装置的第二基板的平面图。
如图12所示，带触摸检测功能的显示部10包括：阵列基板2；对置基板3，在与该阵列基板2的表面垂直的方向上与阵列基板2相对配置；以及作为显示功能层的液晶层6，配置于阵列基板2与对置基板3之间。
阵列基板2包括作为电路基板的第一基板21、像素电极22、第一传感器电极COML和绝缘层24。多个像素电极22在与第一基板21平行的平面上配置为矩阵状。第一传感器电极COML设置于第一基板21与像素电极22之间。绝缘层24对像素电极22和第一传感器电极COML进行绝缘。也可以在第一基板21的与第一传感器电极COML相反一侧的表面隔着粘接层66B而设置偏光板65B。
在第一基板21设有第一控制用集成电路(下面称为第一控制用IC)19。第一控制用IC19是以COG(Chip On Glass：玻璃上芯片)方式安装于第一基板21的芯片，其内置有上述的控制部11。另外，在第一基板21的端部上连接有柔性基板72。第一控制用IC19基于从外部的主机IC(未图示)供给的影像信号Vdisp(参照图1)，向后述的栅极布线GCL和源极布线SGL等输出控制信号。
对置基板3包括第二基板31和形成于第二基板31的一面的彩色滤光片32。在第二基板31的另一面设有作为触摸面板30的检测电极的第二传感器电极TDL。在第二传感器电极TDL之上设有保护层38。进而，在第二传感器电极TDL的上方隔着粘接层66A而设有偏光板65A。另外，在第二基板31上连接有柔性基板71。柔性基板71经由后述的边框布线37与第二传感器电极TDL连接。需要注意的是，彩色滤光片32也可以配置在第一基板21上。在本实施方式中，第一基板21和第二基板31例如是玻璃基板。
第一基板21与第二基板31隔着衬垫61而设有规定间隔地相对配置。在第一基板21与第二基板31之间的空间设有液晶层6。液晶层6根据电场的状态调制通过该处的光。例如将包括FFS(边缘场开关)的IPS(面内开关)等横向电场模式的液晶用于液晶层6。此外，在图12所示的液晶层6与阵列基板2之间以及液晶层6与对置基板3之间分别配置取向膜。取向膜例如是聚酰亚胺膜。
如图13所示，带触摸检测功能的显示装置1具有用于显示图像的显示区域10a和显示区域10a的外侧的边框区域10b。显示区域10a是矩形形状的区域。边框区域10b是包围显示区域10a的四边的框状的区域。在下面的说明中，将沿显示区域10a的短边的方向(图13的横向)记载为X方向，将沿显示区域10a的长边的方向(图13的纵向)记载为Y方向，将与X方向以及Y方向双方正交的方向记载为Z方向。
多个第一传感器电极COML设置于第一基板21的显示区域10a。第一传感器电极COML在Y方向上延伸且在X方向上排列有多个。第一传感器电极COML例如是图案化的透光性导电层(也称为导体膜或导体图案)，例如采用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化锡(SnO)等具有透光性的导电性材料。
显示区域10a内的栅极布线GCL在X方向上延伸。显示区域10a内的多条栅极布线GCL在Y方向上每隔规定间隔而排列。即、栅极布线GCL在与第一传感器电极COML的延伸方向交叉的方向上、且在第一传感器电极COML的延伸方向上排列有多条。栅极布线GCL与第一传感器电极COML立体交叉。
显示区域10a内的源级布线SGL沿Y方向延伸。显示区域10a内的多条源级布线SGL在X方向上每隔规定间隔而排列。从Z方向观察时，源级布线SGL与第一传感器电极COML重叠，并在沿着第一传感器电极COML的延伸方向的方向上延伸。
如图13以及图14所示，栅极驱动器12、第二传感器驱动器48、第一传感器驱动器14以及第一控制用IC19配置于边框区域10b。栅极驱动器12以及第二传感器驱动器48分别是有一个沿着显示区域10a的一边而配置，而另一个沿着显示区域10a的相反侧的另一边而配置。第二传感器驱动器48与栅极驱动器12电连接，比栅极驱动器12配置得更靠显示区域10a侧。此外，挠性基板72与第一基板21连接。
如图14所示，第二传感器电极TDL设置于第二基板31。第二传感器电极TDL在X方向上延伸且在Y方向上排列有多个。第二传感器电极TDL例如是ITO、IZO或SnO等具有透光性的导电性材料。第二传感器电极TDL并不限定于此，例如也可以由采用了金属材料的金属细线等构成。边框布线37与第二传感器电极TDL的端部连接。边框布线37沿边框区域10b的长边延伸，并与挠性基板71连接。在挠性基板72上搭载有第二控制用集成电路(下面称为第二控制用IC)18。在第二控制用IC18上安装有图1所示的检测部40，从第二传感器电极TDL输出的第一检测信号Vdet1经由边框布线37以及挠性基板71而供给至第二控制用IC18。在实施方式一的第二控制用IC18上安装有第一传感器驱动器14。挠性基板71经由连接器部72a与挠性基板72连接。
在本实施方式中，第二控制用IC18为包括检测部40的驱动器IC。并不限定于该实施形式，检测部40的部分或全部功能也可以作为其它的MPU(Micro-processing unit：微处理单元)的功能而设置。具体而言，可设置为触摸驱动器IC的功能的A/D转换、噪声去除等各种功能中的一部分功能(例如噪声去除等)也可以通过和触摸驱动器IC分开设置的MPU等的电路来实施。
下面，对显示面板20的显示动作进行说明。图15是表示实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示部的像素排列的电路图。在第一基板21(参照图12)上形成有作为图15所示的各子像素SPix的开关元件的开关SWp(第一开关)、向各像素电极22供给像素信号Vpix的源级布线SGL、以及供给驱动各开关SWp的驱动信号(后述的具有导通电压VGH的信号以及具有截止电压VGL的信号)的栅极布线GCL。
图15所示的显示面板20具有呈矩阵状排列的多个子像素SPix。子像素SPix分别包括开关SWp。开关SWp例如由n沟道的MOS(Metal Oxide Semiconductor：金属氧化物半导体)型的TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)构成。开关SWp配置于一个子像素SPix内。开关SWp的源极与源极布线SGL连接，开关SWp的栅极与栅极布线GCL连接。开关SWp的漏极与作为显示元件6a的一端的像素电极22(参照图12)连接。显示元件6a是在作为一端的像素电极22与作为另一端的第一传感器电极COML间形成的电容。通过对像素电极22供给像素信号Vpix、且对所有的第一传感器电极COML供给公共电压来驱动液晶层6。由此，进行显示动作。
子像素SPix通过栅极布线GCL与属于相同行的其它子像素SPix彼此连接。栅极布线GCL与栅极驱动器12(参照图1)连接，通过栅极驱动器12而被供给扫描信号Vscan。此外，子像素SPix通过源极布线SGL与属于相同列的其它子像素SPix彼此连接。源极布线SGL与源极驱动器13(参照图1)连接，通过源极驱动器13而被供给像素信号Vpix。进而，子像素SPix通过第一传感器电极COML与属于相同列的其它子像素SPix彼此连接。第一传感器电极COML与第一传感器驱动器14(参照图1)连接，通过第一传感器驱动器14而被供给检测驱动信号Vcom。也就是说，属于相同一列的多个子像素SPix共享一根第一传感器电极COML。第一传感器电极COML的延伸方向与源极布线SGL的延伸方向为实质相同的方向。
图1所示的栅极驱动器12以依次扫描的方式驱动栅极布线GCL。栅极驱动器12经由栅极布线GCL向子像素SPix的开关SWp的栅极施加扫描信号Vscan(参照图1)，从而将子像素SPix中的一行(一水平线)依次选择作为显示驱动的对象。另外，源极驱动器13经由源极布线SGL向选择的构成一水平线的子像素SPix供给像素信号Vpix。根据供给至子像素SPix像素信号Vpix，一水平线一水平线地进行显示。在进行该显示动作时，向第一传感器电极COML供给接地电位GND。
在图12所示的彩色滤光片32中，例如周期性地排列有红色(R)的颜色区域32R、绿色(G)的颜色区域32G以及蓝色(B)的颜色区域32B。颜色区域32R、颜色区域32G以及颜色区域32B中的一个颜色区域与图15所示的各子像素SPix对应。对应于颜色区域32R的子像素SPix、对应于颜色区域32G的子像素SPix以及对应于颜色区域32B的子像素SPix作为一组来构成像素Pix。如图12所示，彩色滤光片32在Z方向上与液晶层6相对。需要说明的是，若将彩色滤光片32着色为不同的颜色，则也可以是其它颜色的组合。另外，彩色滤光片32所具有的颜色不限于三色，也可以是四色以上。
图12以及图13所示的第一传感器电极COML作为用于驱动位于其与显示面板20的多个像素电极22之间的液晶层6的公共电极发挥功能，并也作为进行触摸面板30的互静电电容方式的触摸检测时的驱动电极发挥功能。此外，第一传感器电极COML也可以作为进行触摸面板30的自静电电容方式的触摸检测时的检测电极发挥功能。图16是表示实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示部的驱动电极以及检测电极的一个构成例的立体图。触摸面板30由设置于阵列基板2的第一传感器电极COML以及设置于对置基板3的第二传感器电极TDL构成。
第一传感器电极COML包括沿图16的左右方向延伸的多个条纹状的电极图案。第二传感器电极TDL包括沿与第一传感器电极COML的电极图案的延伸方向交叉的方向延伸的多个电极图案。此外，第二传感器电极TDL与第一传感器电极COML相对。第二传感器电极TDL的各电极图案分别与检测部40的检测信号放大部42的输入连接(参照图1)。在第一传感器电极COML的各电极图案与第二传感器电极TDL的各电极图案的交叉部分分别形成静电电容。
通过该构成，在触摸面板30中，当进行互静电电容方式的触摸检测动作时，第一传感器电极14按第一传感器电极COML的每一供给单位分时地依次进行扫描。由此，沿扫描方向Ds依次选择第一传感器电极COML的一供给单位。此外，通过从第二传感器电极TDL输出第一检测信号Vdet1来进行触摸检测。也就是说，第一传感器电极COML的一供给单位与上述互静电电容方式的触摸检测的基本原理中的驱动电极E1对应，第二传感器电极TDL与检测电极E2对应。触摸面板30按照该基本原理检测触摸输入。如图16所示，在触摸面板30中，立体交叉的第二传感器电极TDL以及第一传感器电极COML矩阵状地构成静电电容式触摸传感器。为此，可以进行发生了来自于外部的导体的接触或接近的位置的检测。
图17是用于说明实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置的力检测的说明图。如上所述，设置有与第一基板21隔开并与第一传感器电极COML相对的导电体104(图11的壳体103)。在第一传感器电极COML与导电体104之间形成电容C4。如果对盖部件101的输入面101a(参照图11)施加了力，则盖部件101对应于该力而向导电体104侧微微弯曲。于是，通过第一基板21和盖部件101一起发生弯曲，从而由第一传感器电极COML至导电体104的间隔变小，因此，电容C4增加。
基于上述的自静电电容方式的检测原理，如图17所示，从第一传感器电极COML输出第二检测信号Vdet2。也就是说，第一传感器电极COML与自静电电容方式的检测原理中的检测电极E2对应。在本实施方式中，第一传感器电极COML兼作用于驱动位于其与显示面板20的像素电极22之间的液晶层6的公共电极、进行触摸面板30的互静电电容方式的触摸检测时的驱动电极、以及进行自静电电容方式的力检测时的检测电极。带触摸检测功能的显示装置1可以基于从第一传感器电极COML分别输出的第二检测信号Vdet2检测施加于输入面101a的力的大小。
图18是放大示出实施方式一所涉及的驱动电极以及布线的示意性平面图。基于自静电电容方式的检测原理，如图18所示，从通过第二传感器驱动器48所选择的栅极布线GCL输出第三检测信号Vdet3。也就是说，栅极布线GCL与自静电电容方式的检测原理中的检测电极E2对应。在本实施方式中，栅极布线GCL兼作显示面板20的扫描线以及进行自静电电容方式的力检测时的检测电极。带触摸检测功能的显示装置1可以基于从栅极布线GCL分别输出的第三检测信号Vdet3检测施加于输入面101a的力的大小。此外，带触摸检测功能的显示装置1也能够基于第二检测信号Vdet2以及第三检测信号Vdet3掌握施加于输入面101a的力的分布。这样，在本实施方式中，可以检测触摸输入的位置，并可以检测施加于触摸输入位置的力的大小。此外，在本实施方式中，栅极布线GCL和第一传感器电极COML配置于彼此交叉的方向上。为此，带触摸检测功能的显示装置1基于来自栅极布线GCL的检测结果以及来自第一传感器电极COML的检测结果，也能够对施加有力的坐标进行计算。
接着，对力检测动作中的、第一传感器电极COML以及栅极布线GCL的驱动方法进行说明。图19是图18的A-A截面图。图20是放大了实施方式一所涉及的第二传感器驱动器的周边的平面图。图20示出配置于显示区域10a两侧的第二传感器驱动器48中的一方。图20中未示出的另一方的第二传感器驱动器48的各构成的配置相对于图20所示的第二传感器驱动器48的各构成的配置为线对称。
如图19所示，在第一基板21的第一面21a侧隔着绝缘层58a设置有栅极布线GCL。绝缘层58b设置于栅极布线GCL之上，源极布线SGL设置于绝缘层58b之上。绝缘层58c设置于源极布线SGL之上，第一传感器电极COML设置于绝缘层58c之上。绝缘层24设置于第一传感器电极COML之上，像素电极22设置于绝缘层24之上。这样，栅极布线GCL与第一传感器电极COML隔开地设置为比第一传感器电极COML更靠第一基板21侧。栅极布线GCL分时地与图13所示的第二传感器驱动器48连接。为此，栅极布线GCL以及作为显示元件6a(参照图15)的公共电极的第一传感器电极COML被用作自静电电容检测用的电极，因此，无需为了检测力而设置作为第三传感器电极的新的布线。
如图18所示，第一传感器驱动器14包括驱动电极扫描部14a、第一驱动信号生成部14b以及第二驱动信号生成部15。第一驱动信号生成部14b生成检测驱动信号Vcom并将其向驱动电极扫描部14a供给。在进行上述的互静电电容方式的触摸检测时，驱动电极扫描部14a依次选择第一传感器电极COML的一供给单位，并向所选择的一供给单位的第一传感器电极COML供给检测驱动信号Vcom。
第二驱动信号生成部15经由电压检测器DET而与驱动电极扫描部14a连接。在进行上述的自静电电容方式的力检测时，第二驱动信号生成部15将检测驱动信号Vd向电压检测器DET供给。驱动电极扫描部14a依次或同时选择第一传感器电极COML。所选择的第一传感器电极COML的电位与供给至电压检测器DET的检测驱动信号Vd为同电位。
此外，虽然在图19中省略了图示，但导电体104(参照图11以及图17)在第一基板21的第二面21b侧与第一基板21分离设置。与第一传感器电极COML和导电体104之间的电容变化相应的第二检测信号Vdet2从第一传感器电极COML向检测部40输出。需要注意的是，第二驱动信号生成部15既可以包含于第二传感器驱动器48，也可以安装于第二控制用IC18(参照图14)。检测驱动信号Vd经由电压检测器DET向驱动电极扫描部14a供给，但也可以不经由电压检测器DET地向驱动电极扫描部14a供给。
如图18所示，第二传感器驱动器48与栅极驱动器12以及栅极布线GCL连接，切换供给至栅极布线GCL的信号。如图20所示，第二传感器驱动器48分别具有多个开关SWl、多个开关SWh、多个开关SWsg(第二开关)、多个开关SWse(第三开关)、多条布线Wxh、多条布线Wxl、布线Wxse、布线Wse、布线Wvgh、布线Wvgl1、多条布线Wvgl2(第二布线)、多条布线Wsg(第一布线)以及多个电容元件Cd。开关SWl、开关SWh、开关SWsg以及开关SWse是TFT。
开关SWl、开关SWh、开关SWsg在边框区域10b中配置于栅极驱动器12的内侧(靠近显示区域10a的方向)。例如，开关SWl的数量、开关SWh的数量以及开关SWsg的数量与栅极布线GCL的数量相等。沿X方向排列的开关SWl、开关SWh以及开关SWsg的组在Y方向上排列。沿X方向排列的开关SWl、开关SWh以及开关SWsg彼此连接。具体而言，开关SWl的漏极与开关SWh的源极连接，开关SWh的漏极与开关SWsg的源极连接。此外，开关SWl、开关SWh以及开关SWsg分别与栅极布线GCL连接。具体而言，开关SWl的漏极与栅极布线GCL连接，开关SWh的源极与栅极布线GCL连接，开关SWsg的源极与栅极布线GCL连接。开关SWse配置为比开关SWl、开关SWh以及开关SWsg更靠近检测部40的一侧。开关SWse的数量与布线Wsg的数量相等。
一条布线Wxh连接于栅极驱动器12以及一个开关SWh的栅极。一条布线Wxl连接于栅极驱动器12以及一个开关SWl的栅极。布线Wxse连接于控制部11以及开关SWse的栅极。
布线Wxse、布线Wse、布线Wvgh以及布线Wvgl1配置于开关SWl、开关SWh以及开关SWsg的外侧(远离显示区域10a的方向)。布线Wxse、布线Wse、布线Wvgh以及布线Wvgl1沿Y方向延伸，配置为彼此平行。布线Wxse与控制部11以及开关SWse的栅极连接。布线Wse与控制部11以及开关SWsg的栅极连接。布线Wvgh与检测部40以及多个开关SWh的漏极连接。从检测部40向布线Wvgh供给用于导通开关SWp的导通电压VGH。布线Wvgl1与检测部40以及多个开关SWl的源极连接。从检测部40向布线Wvgl1供给用于使开关SWp截止(OFF)的截止电压(off-state voltage)VGL。
布线Wvgl2与检测部40以及多个开关SWse的源极连接。从检测部40向布线Wvgl2供给截止电压VGL。布线Wsg配置于开关SWsg与显示区域10a之间。例如，一条布线Wsg与检测部40、两个开关SWsg的漏极以及一个开关SWse的漏极连接。即、一条布线Wsg经由开关SWsg与两条栅极布线GCL连接。布线Wsg在边框区域10b与栅极布线GCL立体交叉。
电容元件Cd是为了防止因开关SWp的误动作所导致的误显示而设置的AC耦合元件。电容元件Cd设置于布线Wsg。即、开关SWsg和检测部40经由电容元件Cd而连接。当将力检测时的检测驱动信号Vd供给至栅极布线GCL时，存在开关SWp因检测驱动信号Vd而动作的情况。电容元件Cd通过使检测驱动信号Vd偏置(オフセット)来防止开关SWp的误动作。
图18所示的第二驱动信号生成部15经由电压检测器DET、布线Wsg以及开关SWsg与栅极布线GCL连接。在进行上述的自静电电容方式的力检测时，第二驱动信号生成部15将检测驱动信号Vd供给至电压检测器DET(参照图18)。检测驱动信号Vd经由布线Wsg而被供给至栅极布线GCL。此外，第三检测信号Vdet3经由布线Wsg被输出至电压检测器DET。即、布线Wsg兼作将检测驱动信号Vd供给至栅极布线GCL的输入布线和将第三检测信号Vdet3从栅极布线GCL取出的输出布线。
假设布线Wsg配置于开关SWsg的外侧(远离显示区域10a的方向)时，沿着Y方向的布线Wsg与沿着X方向的其它布线立体交叉。其它布线例如是连接布线Wvgl1中沿着Y方向的干线和开关SWl的源极的沿着X方向的引出布线等。供给至布线Wvgl1的干线的截止电压VGL经由该引出布线传导至开关SWl。在检测动作期间，向布线Wsg供给检测驱动信号Vd，与此相对地，向与布线Wsg交叉的其它布线供给具有与检测驱动信号Vd不同的电压的信号。为此，产生寄生电容。检测驱动信号Vd由于是相当于图10所示的交流矩形波Sg的脉冲信号，因此，随着形成于布线的寄生电容的增加，向栅极布线GCL的脉冲供给速度延迟。因此，力的检测速度降低。
针对于此，在本实施方式中，布线Wsg配置于开关SWsg与显示区域10a之间。由此，布线Wsg与栅极布线GCL立体交叉。在检测动作期间，向布线Wsg以及栅极布线GCL供给检测驱动信号Vd。为此，由于立体交叉的布线Wsg和栅极布线GCL为同电位，因此，寄生电容得以抑制。即、通过栅极布线GCL的力检测速度的降低得以抑制。
图21是示出实施方式一所涉及的屏蔽(shields)的平面图。图22是图21的B-B截面图。如图21以及图22所示，带触摸检测功能的显示装置1包括屏蔽SLsw、屏蔽SLsg以及多个金属部件SLm。在图22中，省略了屏蔽SLsw与开关SWl、开关SWh及开关SWsg之间的构造、以及屏蔽SLsg与布线Wsg之间的构造的记载。
屏蔽SLsw以及屏蔽SLsg例如是氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化锡(SnO)等具有透光性的导电性材料。如图21所示，屏蔽SLsw呈沿着Y方向的带状，从Z方向观察时，与开关SWl、开关SWh以及开关SWsg重叠。
屏蔽SLsg呈沿着Y方向的带状，从Z方向观察时与布线Wsg重叠。例如在本实施方式中，从Z方向观察时，屏蔽SLsg与多条布线Wsg全部重叠。屏蔽SLsg相对于屏蔽SLsw隔开间隙而配置。如图21所示，屏蔽SLsg与检测部40以及地线连接。例如，屏蔽SLsg经由壳体103(参照图11)与地线连接。在后述的力检测期间Pf1以及力检测期间Pf2中，从检测部40向屏蔽SLsg供给保护信号Vsgl。即、屏蔽SLsg是有源屏蔽(アクティブシールド)。例如，如图22所示，屏蔽SLsw以及屏蔽SLsg配置于与显示区域10a的第一传感器电极COML所配置的层相同的层。
金属部件SLm设置于屏蔽SLsg的靠近布线Wsg一侧的表面。例如，金属部件SLm是沿着Y方向的直线状的部件。即、金属部件SLm的长边方向沿着布线Wsg的长边方向。多个金属部件SLm配置为相互平行，并沿X方向排列。即、多个金属部件SLm沿着多条布线Wsg的排列方向排列。
图23以及图24是示出实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置的一个动作例的时序波形图。图25是示出实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置在显示期间中的动作例的示意图。图26是示出实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置在触摸检测期间中的动作例的示意图。图27是示出实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置在力检测期间中的动作例的示意图。图28是示出实施方式一所涉及的带触摸检测功能的显示装置在力检测期间中的动作例的示意图。
作为带触摸检测功能的显示装置1的动作方法的一个例子，带触摸检测功能的显示装置1分时地进行触摸检测动作(触摸检测期间)、显示动作(显示动作期间)以及力检测动作(力检测期间)。触摸检测动作、力检测动作以及显示动作怎样划分来进行均可，但下面，对在显示面板20的一帧期间(1F)、即显示与一画面相应的影像信息所需的时间中，将触摸检测动作、显示动作以及力检测动作分别分割为数次来进行的方法进行说明。
如图23所示，在控制信号(TS-VD)导通(高电平)时，开始一帧期间(1F)。控制信号(TS-HD)在一帧期间(1F)中重复导通(高电平)和截止(低电平)，在控制信号(TS-HD)导通的期间内执行触摸检测动作或力检测动作，在截止的期间内执行显示动作。基于控制部11(参照图1)的时钟生成部的时钟信号输出控制信号(TS-VD)和控制信号(TS-HD)。一帧期间(1F)由多个显示动作期间Pdx(x＝1、2、……n)、进行触摸检测动作的多个触摸检测期间Ptx(x＝1、2、……m)以及进行力检测动作的力检测期间Pf1和力检测期间Pf2构成。这些各期间在时间轴上按触摸检测期间Pt1、显示动作期间Pd1、触摸检测期间Pt2、显示动作期间Pd2、……这样交替配置。例如，显示动作期间Pdx比触摸检测期间Ptx、力检测期间Pf1以及力检测期间Pf2各自更长。
在显示动作期间Pdx(x＝1、2、……n)中，控制部11经由栅极驱动器12和源极驱动器13向在各显示动作期间Pdx所选择的多行的像素Pix(参照图15)供给影像信号Vdisp。图23中示出选择RGB三色的选择信号(SELR/G/B)以及每色的影像信号(SIGn)。按照选择信号(SELR/G/B)选择对应的各子像素SPix，并将每色的影像信号(SIGn)供给至所选择的子像素SPix，从而来执行图像的显示动作。在各个显示动作期间Pdx中，显示将与一画面相应的影像信号Vdisp进行了n分割后的图像。从显示动作期间Pd1至显示动作期间Pdn显示与一画面相应的影像。第一传感器电极COML兼作显示面板20的公共电极。在显示动作期间Pdx中，向第一传感器电极COML供给地电位GND。
在显示动作期间Pdx中，如图25所示，栅极驱动器12向多条布线Wxh依次输出控制信号xoutH。控制信号xoutH使开关SWh导通。由此，从检测部40经由布线Wvgh以及开关SWh向栅极布线GCL供给导通电压VGH。导通电压VGH使开关SWp导通。
在显示动作期间Pdx中，如图26所示，栅极驱动器12向多条布线Wxl依次输出控制信号xoutL。控制信号xoutL使开关SWl导通。由此，从检测部40经由布线Wvgl1以及开关SWl向栅极布线GCL供给截止电压VGL。截止电压VGL使开关SWp截止。
在显示动作期间Pdx中，如图25以及图26所示，控制部11向布线Wxse输出控制信号xSELFEN。控制信号xSELFEN使开关SWse导通。由此，具有截止电压VGL(第一电压)的信号(第一信号)经由布线Wvgl2供给至布线Wsg。
在触摸检测期间Ptx(x＝1、2、……m)中，控制部11向第一传感器驱动器14输出控制信号。第一传感器驱动器14向第一传感器电极COML供给触摸检测用的检测驱动信号Vcom。具体而言，如图24所示，在一个触摸检测期间Ptx中向第一传感器电极COML的一供给单位COMLx(x＝1、2、……m)供给检测驱动信号Vcom。基于上述的互静电电容方式的触摸检测的基本原理，检测部40根据从第二传感器电极TDL供给的第一检测信号Vdet1来检测有无对显示区域10a的触摸输入，并进行输入位置的坐标的运算。
在触摸检测期间Ptx中，如图27所示，检测部40向布线Wvgl供给截止电压VGL。此外，栅极驱动器12向多条布线Wxl依次输出控制信号xoutL。控制信号xoutL使开关SWl导通。由此，从检测部40经由布线Wvgl以及开关SWl向栅极布线GCL供给截止电压VGL。
在触摸检测期间Ptx中，如图27所示，控制部11向布线Wxse输出控制信号xSELFEN。控制信号xSELFEN使多个开关SWse导通。由此，经由布线Wvgl2向多条布线Wsg供给截止电压VGL。
在力检测期间Pf1中，控制部11向第二驱动信号生成部15输出控制信号。如图24所示，第二驱动信号生成部15向第一传感器电极COML供给检测驱动信号Vd。基于上述的自静电电容方式的检测原理，检测部40根据从第一传感器电极COML供给的第二检测信号Vdet2，进行输入到输入面101a(参照图11等)的力的运算。
在力检测期间Pf1中，如图28所示，控制部11向布线Wse输出控制信号SELFEN。控制信号SELFEN是控制信号xSELFEN的反相信号，使开关SWsg导通。此外，在力检测期间Pf1中，检测部40向布线Wsg输出保护信号Vsgl。为此，如图24所示，在力检测期间Pf1中，向栅极布线GCL供给保护信号Vsgl。优选地，保护信号Vsgl是与检测驱动信号Vd同步地振幅发生变动的信号，并是与检测驱动信号Vd具有相同振幅、相同频率的波形，但也可以具有不同的振幅。需要说明的是，检测驱动信号Vd是相当于在图10中说明了的交流矩形波Sg的脉冲信号。
在力检测期间Pf2中，如图28所示，通过控制部11向布线Wse输出控制信号SELFEN，从而使多个开关SWsg导通。此外，在力检测期间Pf2中，检测部40向布线Wsg输出检测驱动信号Vd。为此，如图24所示，在力检测期间Pf2中，向多条栅极布线GCL供给检测驱动信号Vd。基于上述的自静电电容方式的检测原理，检测部40根据从栅极布线GCL供给的第三检测信号Vdet3，进行输入到输入面101a(参照图11等)的力的运算。
在力检测期间Pf2中，控制部11向第二驱动信号生成部15输出控制信号。如图24所示，第二驱动信号生成部15向第一传感器电极COML供给保护信号Vsgl。
此外，在力检测期间Pf1以及力检测期间Pf2中，如图24所示，检测部40向屏蔽SLsg供给保护信号Vsgl。另一方面，在显示动作期间Pdx以及触摸检测期间Ptx中，向屏蔽SLsg供给具有规定电压(第二电压)的信号(第二信号)。第二电压例如是地电位GND。即、第二电压与在显示动作期间Pdx中供给至作为公共电极的第一传感器电极COML的电压相等。
如上所述，由于布线Wsg配置于开关SWsg与显示区域10a之间，因此，布线Wsg靠近显示区域10a(参照图20)。此外，如图25至图27所示，在触摸检测期间Ptx以及显示动作期间Pdx中向布线Wsg供给截止电压VGL。为此，因带电的布线Wsg，存在其为聚酰亚胺膜的取向膜发生带电、或液晶层6中的离子发生移动的可能性。如果发生了取向膜的带电、或液晶层6中的离子的移动，则显示动作期间Pdx中所显示的影像有可能发生错乱。
针对于此，带触摸检测功能的显示装置1通过包括屏蔽SLsg，从而可以抑制因布线Wsg所带来的对显示的影响。即、由于通过带电的布线Wsg所产生的电力线容易穿过成为了地电位GND的屏蔽SLsg，因此，通过带电的布线Wsg所产生的电力线不易到达显示区域10a。为此，不易产生因布线Wsg所带来的对显示的影响。
需要说明的是，一条布线Wsg(参照图20)未必非要连接于两条栅极布线GCL。例如，一条布线Wsg既可以连接于一条栅极布线GCL，也可以连接于三条以上的栅极布线GCL。
此外，在触摸检测期间Ptx中，未必非要向栅极布线GCL供给截止电压VGL。例如，在触摸检测期间Ptx中，也可以向栅极布线GCL供给检测驱动信号Vcom。此外，栅极布线GCL也可以是未被供给电压而电位未固定的浮游(フローティング)状态。
此外，在力检测期间Pf1中，也可以取代第一传感器电极COML而采用源极布线SGL作为检测电极。即、在力检测期间Pf1中，第二驱动信号生成部15也可以向源极布线SGL供给检测驱动信号Vd。带触摸检测功能的显示装置通过栅极布线GCL以及在显示区域10a内与栅极布线GCL立体交叉的交叉布线(例如第一传感器电极COML或源极布线SGL)来进行力检测。
此外，在显示动作期间Pdx中向屏蔽SLsg供给的规定电压(第二电压)未必非是地电位GND。优选第二电压不同于开关SWp的截止电压VGL以及导通电压VGH。此外，优选第二电压不同于在显示动作期间Pdx中向布线Wsg供给的规定电压(第一电压)。此外，第一电压未必非是截止电压VGL。进而，优选第二电压与在显示动作期间Pdx中向公共电极(第一传感器电极COML)供给的电压相等。
此外，屏蔽SLsg未必非和多条布线Wsg全部重叠。屏蔽SLsg与多条布线Wsg中至少一条重叠即可。在屏蔽SLsg与一部分布线Wsg重叠时，优选屏蔽SLsg与多条布线Wsg中靠近显示区域10a的布线Wsg重叠。即、优选屏蔽SLsg与多条布线Wsg中最靠近显示区域10a的布线Wsg重叠。此外，向屏蔽SLsg供给的保护信号Vsgl的供给源未必非是检测部40，也可以是与检测部40不同的其它驱动器IC等，没有特别的限定。此外，配置金属部件SLm的位置未必非是屏蔽SLsg的与布线Wsg相对一侧的表面。例如，金属部件SLm也可以设置于屏蔽SLsg的不与布线Wsg相对一侧的表面。
此外，屏蔽SLsw以及屏蔽SLsg也可以为一体。此外，屏蔽SLsw以及屏蔽SLsg未必非要配置于和配置显示区域10a的第一传感器电极COML的层相同的层。例如，屏蔽SLsw以及屏蔽SLsg也可以配置于和配置像素电极22的层相同的层。
如以上所说明的，本实施方式所涉及的显示装置(带触摸检测功能的显示装置1)包括：多条栅极布线GCL；第一开关(开关SWp)，配置于显示区域10a的像素Pix内，与栅极布线GCL连接；第二开关(开关SWsg)，配置于包围显示区域10a的边框区域10b，与栅极布线GCL连接；以及第一布线(布线Wsg)，与第二开关(开关SWsg)连接，并在检测动作期间中，经由第二开关(开关SWsg)向栅极布线GCL供给第一检测驱动信号(检测驱动信号Vd)。第一布线(布线Wsg)配置于第二开关(开关SWsg)与显示区域10a之间。
由此，和第一布线(布线Wsg)立体交叉的对象为栅极布线GCL。在自静电电容方式的检测电极的驱动时，第一布线(布线Wsg)以及栅极布线GCL为同电位。因此，显示装置(带触摸检测功能的显示装置1)可以抑制在自静电电容方式的检测动作时产生寄生电容，并且，可以抑制检测速度降低。
此外，本实施方式所涉及的显示装置(带触摸检测功能的显示装置1)包括：多条栅极布线GCL；多条第一布线(布线Wsg)，该第一布线配置于包围显示区域10a的边框区域10b，并且，在检测动作期间中，向栅极布线GCL供给检测驱动信号Vd，而在不同于检测动作期间的显示动作期间中，被供给具有规定的第一电压(截止电压VGL)的第一信号；以及屏蔽(屏蔽SLsg)，其是从与显示区域10a正交的方向(Z方向)观察时与多条第一布线(布线Wsg)中的至少一条重叠的导电性部件，并且，在显示动作期间中，被供给具有规定的第二电压(地电位GND)的第二信号。
由此，第一布线(第一布线Wsg)中的至少一部分被作为导电性部件的屏蔽(屏蔽SLsg)所覆盖，因此，带电的第一布线(第一布线Wsg)难以对显示区域10a造成影响。因此，显示装置(带触摸检测功能的显示装置1)可以抑制在自静电电容方式的检测动作时被供给检测驱动信号的布线所带来的对显示的影响。
此外，由于屏蔽SLsg为地电位GND，从而在显示动作期间中，通过带电的第一布线(布线Wsg)所产生的电力线易于穿过成为了地电位GND的屏蔽(屏蔽SLsg)。为此，通过带电的第一布线(布线Wsg)所产生的电力线不易到达显示区域10a。因此，显示装置(带触摸检测功能的显示装置1)可以抑制在自静电电容方式的检测动作时被供给检测驱动信号的布线所带来的对显示的影响。
(实施方式二)
图29是示出实施方式二所涉及的带触摸检测功能的显示装置的一个动作例的时序波形图。在实施方式二中，在显示动作期间Pdx中，第一传感器驱动器14向所有的第一传感器电极COML供给电压Vcomd。
如图29所示，在显示动作期间Pdx中向屏蔽SLsg供给的规定的电压(第二电压)为电压Vcomd。即、第二电压与在显示动作期间Pdx中向作为公共电极的第一传感器电极COML供给的电压相等。
此外，关于通过在上述实施方式中叙述的方式所带来的其它作用效果，毋庸置疑，根据本说明书记载的内容所显而易见的技术效果、或者对于本领域技术人员来说可适当想到的技术效果均可以理解为是由本发明带来的作用效果。
附图标记说明
1带触摸检测功能的显示装置；10a显示区域；10b边框区域；2阵列基板；3对置基板；6液晶层；10带触摸检测功能的显示部；11控制部；12栅极驱动器；13源极驱动器；14第一传感器驱动器；14b第一驱动信号生成部；18第二控制用IC；19第一控制用IC；20显示面板；21第一基板；22像素电极；24绝缘层；30触摸面板；31第二基板；40检测部；48第二传感器驱动器；101盖部件；103壳体；104导电体；COML第一传感器电极；GCL栅极布线；SGL源极布线；SLsg屏蔽；SWp开关(第一开关)；SWsg开关(第二开关)；SWse开关(第三开关)；TDL第二传感器电极；Vcom检测驱动信号；Vd检测驱动信号；Vsgl保护信号；Wsg布线(第一布线)、Wvgl2布线(第二布线)。

Claims (7)

1.一种显示装置，包括：
多条栅极布线；
多个第一开关，所述第一开关配置于显示区域的像素内，并与所述栅极布线连接；
多个第二开关，所述第二开关配置于包围所述显示区域的边框区域，并与所述栅极布线连接；
第一布线，所述第一布线与所述第二开关连接，并且，在检测动作期间中经由所述第二开关向所述栅极布线供给检测驱动信号；
多条交叉布线，所述交叉布线在所述显示区域内与所述栅极布线立体交叉，并且，在所述检测动作期间中被供给所述检测驱动信号；
第三开关，配置于所述边框区域，并与所述第一布线连接；以及
第二布线，与所述第三开关连接，并且，所述第一开关的截止电压被供给至所述第二布线，
所述第一布线配置于所述第二开关与所述显示区域之间，
在所述检测驱动信号被供给至所述交叉布线的期间，保护信号经由所述第一布线被供给至所述栅极布线。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述第一布线在所述边框区域与所述栅极布线立体交叉。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述第一布线经由所述第二开关与两条以上的所述栅极布线连接。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
在与所述检测动作期间不同的显示动作期间中，所述第一开关的截止电压被供给至所述第一布线。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述第一布线是多条第一布线中的一条，
所述第二开关以及所述第一布线位于所述显示区域的两侧。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述第一布线兼作从所述栅极布线输出的检测信号的输出布线。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述显示装置还包括检测部，所述检测部基于从所述栅极布线输出的检测信号来检测力。
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