專利名稱:信息輸入裝置和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及信息輸入裝置和顯示裝置,更具體地說,涉及包括設(shè)有靜電電容型觸 摸傳感器的面板的信息輸入裝置和顯示裝置,其中電容型觸摸傳感器用于對被感測對象的 靠近位置進(jìn)行感測。
背景技術(shù):
諸如液晶顯示裝置和有機(jī)EL (電致發(fā)光)顯示裝置等顯示裝置具有例如結(jié)構(gòu)薄且 輕和功耗低等優(yōu)點(diǎn)。因此,該顯示裝置被廣泛用于諸如便攜電話或數(shù)碼相機(jī)等移動電子設(shè) 備中。在這種顯示裝置中,液晶顯示裝置設(shè)有通過在一對基板之間插入液晶層而形成的 液晶顯示面板以作為顯示面板。例如,該液晶顯示面板是透射型的。這里,液晶顯示面板對 從安裝在該液晶顯示面板背面的背光源出射的照明光進(jìn)行調(diào)制并將該被調(diào)制的照明光透 射出去。于是,利用該被調(diào)制的照明光,在液晶顯示面板的正面進(jìn)行圖像顯示。液晶顯示裝置例如是有源矩陣型的。這里,液晶顯示裝置包括形成有多個用作像 素開關(guān)元件的薄膜晶體管(thin film transistor, TFT)的TFT陣列基板。在液晶顯示面 板中,與TFT陣列基板相對地設(shè)置有對置基板,并且在TFT陣列基板與對置基板之間設(shè)置有 液晶層。在這種有源矩陣型液晶顯示面板中,當(dāng)像素開關(guān)元件輸入電位到像素電極時(shí),就向 液晶層施加了電壓,并通過對穿過像素的光的透射率進(jìn)行控制來進(jìn)行圖像顯示。在上述顯示裝置中,可在顯示面板上設(shè)置有觸摸面板以作為信息輸入裝置,使得 用戶能夠利用在顯示面板的屏幕上所顯示的例如圖標(biāo)等圖像來輸入操作數(shù)據(jù)。在這方面,可將觸摸面板外設(shè)在顯示面板上,或者可將觸摸面板的功能內(nèi)置于顯 示面板中。例如,已經(jīng)提出了設(shè)有靜電電容型觸摸傳感器的顯示面板(例如參見日本專利申 請公開公報(bào)第2008-9750號、第2009-3916號和第2008-129708號)。這里,靜電電容型觸摸傳感器被配置為其電容能夠在被感測對象靠近感測表面時(shí) 發(fā)生變化。根據(jù)該電容的變化,就可檢測出被感測對象靠近感測表面時(shí)的位置。圖33A和圖33B是圖示了當(dāng)靜電電容型觸摸傳感器TS被驅(qū)動時(shí)的狀態(tài)的圖。其 中,圖33A圖示了沒有被感測對象F靠近觸摸傳感器TS的感測表面時(shí)的情況;而圖33B圖 示了有被感測對象F靠近感測表面時(shí)的情況。如圖33A和圖33B所示,例如,靜電電容型觸摸傳感器TS具有如下的結(jié)構(gòu)掃描電 極23J和檢測電極24J這一對電極彼此對置,在這兩個電極之間設(shè)置有介電體Y,這樣就形成了靜電電容型元件。如圖33A所示,在沒有被感測對象F靠近感測表面的情況下,當(dāng)共用電位Vcom施 加到作為驅(qū)動電極的掃描電極23J上時(shí),在掃描電極23J與檢測電極24J之間產(chǎn)生了電場。另一方面,如圖33B所示,在例如手指等具有大電容的被感測對象F靠近感測表面 的情況下,由于被感測對象F的存在因而把邊緣電場(圖中的虛線部分)遮斷了。
因此,掃描電極23J與檢測電極24J之間的電容根據(jù)被感測對象F的有無而變化。 這樣,基于該電容的變化,可檢測出被感測對象F靠近感測表面時(shí)的位置。在上述的靜電電容型觸摸傳感器中,檢測靈敏度可能不夠高,并且可能無法對觸 摸位置進(jìn)行高精度檢測。考慮到這一問題,如日本專利申請公開公報(bào)第2008-129708號 所公開的那樣,已經(jīng)提出一種除了設(shè)有例如檢測電極等電極之外還設(shè)有虛擬電極(dummy electrode)的結(jié)構(gòu)。當(dāng)因掃描電極和檢測電極而產(chǎn)生的電容相對于檢測器的寄生電容顯著減小時(shí),由 于存在沒能更好地進(jìn)行檢測的情形,因而有必要增大檢測電極24J的寬度。然而,在此情況 下,由于邊緣電場會被該厚的檢測電極24J遮斷,因而可能導(dǎo)致檢測靈敏度降低。此外,在檢測電極24J被形成作為諸如銦錫氧化物(Indium TinOxide, IT0)等透 明電極的情況下,由于為了確保較高的透明度因而就要增大檢測電極的比電阻(specific resistance),于是增大了時(shí)間常數(shù)。因此,檢測時(shí)間就會加長。以此方式,在觸摸傳感器中,由于檢測靈敏度可能不夠高并且檢測時(shí)間可能會加 長,因而存在著難于進(jìn)行高精度檢測的情況。此外,即使在檢測電極24J被形成為透明電極的情況下,檢測電極24J也會在感測 表面中被視覺看到。因而,顯示在感測表面上的圖像的質(zhì)量就會降低。具體地,如上所述, 在使用較厚布線的情況下,這種問題會變得十分明顯。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的是提供能夠進(jìn)行高精度檢測并能提高所顯示圖像的質(zhì)量的顯 示裝置和信息輸入裝置。本發(fā)明的一個實(shí)施例提供了一種信息輸入裝置,其包括設(shè)有觸摸傳感器的觸摸面 板,所述觸摸傳感器能夠感測被感測對象靠近所述觸摸傳感器的感測表面時(shí)的位置。其中, 所述觸摸傳感器包括掃描電極以及檢測電極,所述檢測電極隔著設(shè)置在所述掃描電極與所 述檢測電極之間的介電體與所述掃描電極相面對且間隔開,作為靜電電容型觸摸傳感器的 所述觸摸傳感器被配置成使得形成在所述掃描電極與所述檢測電極之間的靜電電容在所 述被感測對象靠近所述檢測電極時(shí)發(fā)生變化。此外,所述檢測電極在它與所述掃描電極相 面對的表面上形成有開口,且在所述開口內(nèi)設(shè)置有浮動電極。本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種顯示裝置,其包括設(shè)有觸摸傳感器的顯示面板, 所述觸摸傳感器能夠感測被感測對象靠近用于顯示圖像的顯示表面時(shí)的位置。其中,所述 觸摸傳感器包括掃描電極以及檢測電極,所述檢測電極隔著設(shè)置在所述掃描電極與所述檢 測電極之間的介電體與所述掃描電極相面對且間隔開,作為靜電電容型觸摸傳感器的所述 觸摸傳感器被配置成使得形成在所述掃描電極與所述檢測電極之間的靜電電容在所述被 感測對象靠近所述檢測電極時(shí)發(fā)生變化。此外,所述檢測電極在它與所述掃描電極相面對的表面上形成有開口,且在所述開口內(nèi)設(shè)置有浮動電極。在本發(fā)明的各實(shí)施例中,在所述靜電電容型觸摸傳感器的檢測電極的與所述掃描 電極相面對的表面中形成有所述開口。因此,通過所述開口產(chǎn)生了邊緣電場。此外,在所述 開口中設(shè)置有所述浮動電極。因此,例如手指等被感測對象的存在與否就會引起觸摸傳感 器的靜電電容的明顯變化。本發(fā)明的實(shí)施例可提供能夠容易地進(jìn)行高精度檢測的顯示裝置和信息輸入裝置。
圖1是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的顯示裝置的示意性結(jié)構(gòu)的圖。圖2是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示面板的整體結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示面板的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖4是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示面板的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖5是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示面板的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖6是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的對置電極的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖7是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的檢測電極的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖8是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的傳感器驅(qū)動單元的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖9是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的檢測器的電路圖。圖10是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的觸摸傳感器TS的操作的圖。圖11是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的觸摸傳感器TS的操作的圖。圖12A和圖12B是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的驅(qū)動信號Sg和檢測信號Vdet的波 形圖。圖13A和圖13B是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的觸摸傳感器TS被驅(qū)動時(shí)的狀態(tài)的 示意圖。圖14是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的靜電電容型觸摸傳感器TS被驅(qū)動時(shí),在被感 測對象靠近感測表面的情況下所構(gòu)成的等效電路圖。圖15是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的關(guān)于邊緣電容與傳感器輸出之間關(guān)系的模擬 結(jié)果的圖。圖16是圖示了本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示面板的主要部分的圖。圖17是圖示了本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示面板200b的主要部分的圖。圖18是圖示了本發(fā)明第二實(shí)施例的對置電極23b的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖19是圖示了本發(fā)明第三實(shí)施例的顯示裝置的示意性結(jié)構(gòu)的圖。圖20是圖示了本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖21是圖示了本發(fā)明第三實(shí)施例的觸摸面板的結(jié)構(gòu)的圖。圖22是圖示了本發(fā)明第三實(shí)施例的對置電極的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖23是圖示了本發(fā)明第三實(shí)施例的檢測電極的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖24是圖示了本發(fā)明第四實(shí)施例的檢測電極的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖25是圖示了本發(fā)明第五實(shí)施例的檢測電極的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖26是圖示了本發(fā)明第六實(shí)施例的檢測電極的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖27A、圖27B、圖27C和圖27D是圖示了本發(fā)明變形例的檢測電極的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖28是圖示了應(yīng)用了本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置的電子設(shè)備的圖。圖29是圖示了應(yīng)用了本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置的電子設(shè)備的圖。圖30是圖示了應(yīng)用了本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置的電子設(shè)備的圖。圖31是圖示了應(yīng)用了本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝 置的電子設(shè)備的圖。圖32是圖示了應(yīng)用了本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置的電子設(shè)備的圖。圖33A和圖33B是圖示了靜電電容型觸摸傳感器TS被驅(qū)動時(shí)的狀態(tài)的圖。
具體實(shí)施例方式下面說明本發(fā)明的示例性實(shí)施例。按以下順序做出說明。1.第一實(shí)施例(內(nèi)置有觸摸傳感器的情況)2.第二實(shí)施例(觸摸傳感器內(nèi)置于FFS型液晶顯示面板上的情況)3.第三實(shí)施例(外設(shè)有觸摸傳感器的情況)4.第四實(shí)施例(在內(nèi)置觸有摸傳感器的情況下檢測電極的形狀不同的情形)5.第五實(shí)施例(在內(nèi)置有觸摸傳感器的情況下檢測電極的形狀不同的情形)6.第六實(shí)施例(在內(nèi)置有觸摸傳感器的情況下檢測電極的形狀不同的情形)7.其他1.第一實(shí)施例A.顯示裝置的結(jié)構(gòu)圖1是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的顯示裝置100的示意性結(jié)構(gòu)的圖。如圖1所示,本實(shí)施例的顯示裝置100包括液晶顯示面板200、背光源300和數(shù)據(jù) 處理單元400。下面依次說明上述各部件。A-1.液晶顯示面板液晶顯示面板200例如是有源矩陣型。如圖1所示,液晶顯示面板200包括TFT 陣列基板201、對置基板202和液晶層203。在液晶顯示面板200中,TFT陣列基板201與 對置基板202相互面對且間隔開,液晶層203設(shè)置在TFT陣列基板201與對置基板202之 間。如圖1所示,在液晶顯示面板200的TFT陣列基板201中,第一偏光板206設(shè)置在 TFT陣列基板201的下表面上,該下表面與TFT陣列基板201的面對著對置基板202的上表 面相反。此外,在對置基板202中,第二偏光板207設(shè)置在對置基板202的上表面上,該上 表面與對置基板202的面對著TFT陣列基板201的下表面相反。此外,玻璃蓋208設(shè)置在 第二偏光板207的上表面上。如圖1所示,在液晶顯示面板200中,背光源300設(shè)置在TFT陣列基板201下方, 并且從背光源300出射的照明光R照射到該TFT陣列基板201的下表面。本實(shí)施例的液晶顯示面板200是透射型的,即,照明光R透過顯示區(qū)域PA,從而進(jìn) 行圖像顯示。下面對此做出詳細(xì)說明。在顯示區(qū)域PA中設(shè)置有多個像素(未圖示)。此外,在 顯示區(qū)域PA中,從設(shè)在液晶顯示面板200背側(cè)的背光源300出射的照明光R穿過第一偏光 板206后被液晶顯示面板200背面接收,并且該背面所接收到的照明光R被調(diào)制。在這方面,在TFT陣列基板201中,設(shè)置了與多個像素相對應(yīng)的多個TFT作為像素開關(guān)元件(未圖 示)。通過對像素開關(guān)元件的控制,來對從背面接收到的照明光R進(jìn)行調(diào)制。此外,調(diào)制后 的照明光R穿過第二偏光板207后被出射到液晶顯示面板200的正面?zhèn)?,從而在顯示區(qū)域 PA中顯示出圖像。例如,在液晶顯示面板200的正面?zhèn)蕊@示出彩色圖像。另外,在本實(shí)施例中,液晶顯示面板200設(shè)有用于感測被感測對象靠近感測表面 時(shí)的位置的觸摸傳感器(未圖示)。在液晶顯示面板200中,觸摸傳感器是靜電電容型,并 被配置成能夠輸出根據(jù)例如用戶手指等被感測對象F與液晶顯示面板200的正面(該正面 與設(shè)有背光源300的背面?zhèn)鹊南喾?中的感測表面靠近或碰觸的位置而變化的電位信號。 也就是,液晶顯示面板200用作顯示面板且還用作觸摸面板,因此作為液晶顯示裝置的顯 示裝置100能夠起到信息輸入裝置的作用。A-2.背光源如圖1所示,背光源300與液晶顯示面板200的背面相面對,并向液晶顯示面板 200的顯示區(qū)域PA出射照明光R。具體地,相對于TFT陣列基板201和對置基板202,背光源300布置在TFT陣列基 板201下方。也就是,背光源300向TFT陣列基板201的一表面出射照明光R,該表面與TFT 陣列基板201的面對著對置基板202的那個表面相反。也就是,背光源300出射照明光R, 讓照明光R從TFT陣列基板201射向?qū)χ没?02。在這方面,背光源300沿著相對于液晶 顯示面板200表面的法線方向ζ出射照明光R。A-3.數(shù)據(jù)處理單元如圖1所示,數(shù)據(jù)處理單元400包括控制器401和位置檢測單元402。該數(shù)據(jù)處理 單元400包括計(jì)算機(jī),并被配置成使該計(jì)算機(jī)基于計(jì)算機(jī)程序而作為控制器401和位置檢 測單元402進(jìn)行操作。在數(shù)據(jù)處理單元400中,控制器401對液晶顯示面板200和背光源300的操作進(jìn) 行控制。控制器401向液晶顯示面板200提供控制信號,以控制設(shè)置于液晶顯示面板200 中的多個像素開關(guān)元件(未圖示)的操作。例如,控制器401進(jìn)行線序驅(qū)動。此外,控制器 401向背光源300提供控制信號以控制背光源300的操作,并能使背光源300出射照明光 R0這樣,控制器401控制著液晶顯示面板200和背光源300的操作,從而在液晶顯示面板 200的顯示區(qū)域PA中顯示圖像。另外,控制器401還向液晶顯示面板200提供控制信號,以控制設(shè)置于液晶顯示面 板200中的觸摸傳感器的操作并收集來自觸摸傳感器的檢測數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理單元400中的位置檢測單元402被配置為能夠檢測例如人的手指等被感 測對象F靠近液晶顯示面板200正面(顯示表面)側(cè)的顯示區(qū)域PA時(shí)的坐標(biāo)位置。在本 實(shí)施例中,位置檢測單元402基于由設(shè)置于液晶顯示面板200中的觸摸傳感器所獲得的檢 測數(shù)據(jù)來進(jìn)行坐標(biāo)位置的檢測。B.液晶顯示面板的整體結(jié)構(gòu)下面說明液晶顯示面板200的整體結(jié)構(gòu)。圖2是圖示了本發(fā)明第 一實(shí)施例的液晶顯示面板200的整體結(jié)構(gòu)的圖,該圖2是 液晶顯示面板200的平面圖。如圖2所示,液晶顯示面板200包括顯示區(qū)域PA和周邊區(qū)域CA。
如圖2所示,多個像素P設(shè)置在液晶顯示面板200的顯示區(qū)域PA的表面上。具體 地,在顯示區(qū)域PA中,多個像素P沿水平方向χ和垂直方向y以矩陣形式排列著,以便顯示 圖像。
下面對此做出具體說明。像素P包括上述像素開關(guān)元件(未圖示)。此外,多個觸 摸傳感器(未圖示)被設(shè)置為與多個像素P對應(yīng)。如圖2所示,液晶顯示面板200中的周邊區(qū)域CA的位置被設(shè)計(jì)成圍繞著顯示區(qū)域 PA。如圖2所示,在該周邊區(qū)域CA中,形成有垂直驅(qū)動電路11和水平驅(qū)動電路12。例如, 各電路都由通過類似于像素開關(guān)元件(未圖示)等的方式而形成的半導(dǎo)體元件來予以形 成。此外,通過垂直驅(qū)動電路11和水平驅(qū)動電路12來驅(qū)動與像素P對應(yīng)設(shè)置著的像 素開關(guān)元件,從而在顯示區(qū)域PA中進(jìn)行圖像顯示。另外,垂直驅(qū)動電路11被形成為能夠驅(qū)動設(shè)在顯示區(qū)域PA中的觸摸傳感器(未 圖示),并且檢測器(未圖示)被設(shè)在周邊區(qū)域CA中以檢測通過觸摸傳感器的驅(qū)動而獲得 的檢測數(shù)據(jù)。此外,根據(jù)從觸摸傳感器獲得的檢測數(shù)據(jù),位置檢測單元402檢測出例如用戶 手指等被感測對象與液晶顯示面板200的顯示區(qū)域PA中的感測表面碰觸時(shí)的位置。C.液晶顯示面板的具體結(jié)構(gòu)下面說明液晶顯示面板200的具體結(jié)構(gòu)。圖3、圖4和圖5是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示面板200的具體結(jié)構(gòu)的 圖。這里,圖3是示意性地圖示了像素P的截面圖;圖4是示意性地圖示了像素P的電 路圖;而圖5是示意性地圖示了觸摸傳感器TS的電路圖。如圖3所示,液晶顯示面板200包括TFT陣列基板201和對置基板202。在TFT陣 列基板201與對置基板202之間形成有間隔物(未圖示),且TFT陣列基板201與對置基板 202通過密封材料(未圖示)彼此粘合。此外,液晶層203被封裝在TFT陣列基板201與對 置基板202之間。此外,在本實(shí)施例中,如圖3所示,液晶顯示面板200設(shè)有觸摸傳感器TS,并兼用作 觸摸面板和顯示面板。在這方面,如圖5所示,觸摸傳感器TS包括設(shè)有對置電極23和檢測電極24的靜 電電容型元件Cl,并被配置為當(dāng)被感測對象(未圖示)靠近檢測電極24時(shí)該靜電電容型元 件Cl的電容發(fā)生變化。下面說明形成液晶顯示面板200的各部件。C-1. TFT 陣列基板下面詳細(xì)說明形成液晶顯示面板200的TFT陣列基板201。TFT陣列基板201是讓光透射的絕緣基板,并且例如由玻璃形成。如圖3所示,像 素開關(guān)元件31和像素電極62p形成在TFT陣列基板201上。下面說明設(shè)置在TFT陣列基板201上的各部件。如圖3所示,在TFT陣列基板201中,像素開關(guān)元件31設(shè)在TFT陣列基板201 的與對置基板202相對的表面上。像素開關(guān)元件31是例如利用多晶硅形成的底柵 (bottom-gate)型 TFT。
如圖4所示,在用作像素開關(guān)元件31的TFT中,柵極電極與柵極線GL電連接。這里,如圖4所示,柵極線GL沿方向χ延伸。柵極線GL在圖3中沒有圖示出來,但 它與圖3所示TFT陣列基板201表面上的像素開關(guān)元件31的柵極電極是一體形成的。例 如,柵極線GL是由諸如鉬等金屬性材料形成的,并形成了液晶顯示面板200中的不透射光 而是遮擋光的擋光區(qū)域。此外,如圖4所示,柵極線GL與垂直驅(qū)動電路11電連接,并且通過由垂直驅(qū)動電 路11延伸過來的柵極線GL從垂直驅(qū)動電路11把掃描信號Vgate提供到像素開關(guān)元件31 的柵極電極。另外,如圖4所示,在用作像素開關(guān)元件31的TFT中,源漏區(qū)域的一側(cè)與信號線SL 電連接。
這里,如圖4所示,信號線SL形成得沿方向y延伸,并與水平驅(qū)動電路12電連接。 信號線SL把從水平驅(qū)動電路12輸入過來的圖像數(shù)據(jù)信號向像素開關(guān)元件31輸出。信號線SL未在圖3中圖示出來,但它形成在層間絕緣層Sz中,該層間絕緣層Sz 是以覆蓋像素開關(guān)元件31的方式形成在TFT陣列基板201上。例如,信號線SL是由擋光 的導(dǎo)電材料形成的。具體地,信號線SL由金屬性材料形成,并形成了液晶顯示面板200中 的不透射光而是遮擋光的擋光區(qū)域。另一方面,如圖4所示,在像素開關(guān)元件31中,源漏區(qū)域另一側(cè)與像素電極62p電 連接。如圖3所示,在TFT陣列基板201中,像素電極62p隔著層間絕緣層Sz設(shè)在TFT 像素陣列基板201的與對置基板202相對的表面上。像素電極62p是所謂的透明電極,例 如利用ITO形成。如圖4所示,像素電極62p與像素開關(guān)元件31電連接,當(dāng)像素開關(guān)元件31處于接 通狀態(tài)時(shí),像素電極62p接收從水平驅(qū)動電路12輸入的圖像數(shù)據(jù)信號,然后向液晶層203 施加電壓。因此,形成液晶層203的液晶分子的取向方向發(fā)生變化,穿過液晶層203的光得 以調(diào)制。因此,實(shí)現(xiàn)了圖像顯示。C-2.對置基板 202下面說明形成液晶顯示面板200的對置基板202。對置基板202是以與TFT陣列基板201 —樣的方式讓光透射的絕緣基板,并且例 如由玻璃形成。如圖3所示,該對置基板202與TFT陣列基板201相面對且間隔開。在對 置基板202上設(shè)有濾色器層21、對置電極23、檢測電極24和浮動電極25。下面說明設(shè)在對置基板202上的各部件。如圖3所示,在對置基板202上,濾色器層21形成于對置基板202的與TFT陣列 基板201相對的表面上。濾色器層21包括分別被形成為沿方向χ排列的紅色濾色器21R、 綠色濾色器21G和藍(lán)色濾色器21B。也就是,濾色器層21包括一組三原色(即紅色、綠色和 藍(lán)色)濾色器,并且針對每個像素P都設(shè)置有各色的濾色器。濾色器層21例如由聚酰亞胺 樹脂形成,該聚酰亞胺樹脂含有對應(yīng)于各色的諸如色素或染料等著色劑。濾色器層21對從 背光源300射出的白光進(jìn)行著色,然后出射該著色光。如圖3所示,平坦化層22被涂敷在濾色器層21的與TFT陣列基板201相面對的 表面上。該平坦化層22由透光絕緣材料形成,并使得對置基板202的與TFT陣列基板201相面對的表面平坦化。如圖3所示,在對置基板202中,在對置基板202的與TFT陣列基板201相面對的 表面上設(shè)有對置電極23。這里,對置電極23被形成得覆蓋住平坦化層22。對置電極23是 能夠透射可見光的透明電極,并且例如由ITO形成。如圖3所示,對置電極23被設(shè)置成使得液晶層203置于像素電極62p與對置電極 23之間,且對置電極23用作向置于像素電極62p與對置電極23之間的液晶層203施加電 壓的共用電極。此外,在本實(shí)施例中,如圖3和圖5所示,對置電極23被設(shè)置成使得介電體(圖3 中的對置基板202等)置于檢測電極24與對置電極23之間從而形成靜電電容型元件Cl。 也就是,對置電極23被設(shè)置成與檢測電極24 —起形成靜電電容型觸摸傳感器TS。這里,如 圖5所示,對置電極23與傳感器驅(qū)動單元S電連接,并接收從傳感器驅(qū)動單元S輸出的驅(qū) 動信號Sg。圖6是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的對置電極23的具體結(jié)構(gòu)的圖,該圖6是對置電 極23的俯視圖。如圖6所示,對置電極23是條形形狀的,并沿著對置基板202表面上的水平方向χ 延伸。在這方面,多個對置電極23在垂直方向y上彼此間隔地排列著。也就是,從上側(cè)到 下側(cè)設(shè)置著η個對置電極即第1個對置電極23_1到第η個對置電極23_η以作為對置電極 23。這里,該多個對置電極23以等間隔設(shè)置著,且分別與沿垂直方向y排列的多個像素電 極62p相面對。如圖6所示,第1個對置電極23_1到第η個對置電極23_η分別與傳感器驅(qū)動單 元S電連接。依次選擇第1個對置電極23_1到第η個對置電極23_η,并向其提供從傳感器 驅(qū)動單元S輸出的驅(qū)動信號Sg。也就是,借助于線序掃描驅(qū)動向第1個對置電極23_1到第 η個對置電極23_η提供驅(qū)動信號Sg。例如,優(yōu)選按照下面的條件來形成對置電極23。對置電極23的寬度為1mm。對置電極23之間的間隔為5mm。如圖3所示,在對置基板202中,檢測電極24被形成在對置基板202的與其面對 著TFT陣列基板201的那個表面相反的表面上。檢測電極24是透射可見光的透明電極,并 且例如由ITO形成。如圖3和圖5所示,檢測電極24被設(shè)置成使得介電體(圖3中的對置基板202等) 置于對置電極23與檢測電極24之間從而形成靜電電容型觸摸傳感器TS。此外,如圖5所 示,檢測電極24與檢測器DET電連接,同時(shí)通過電阻器R接地。檢測電極24向檢測器DET 輸出檢測信號Vdet。下面對此做出詳細(xì)說明。在例如手指等被感測對象(即,具有大電容的導(dǎo)電體) 靠近檢測電極24的情況下,被輸入有驅(qū)動信號Sg的對置電極23所生成的邊緣電場由被感 測對象遮斷了。這樣,在觸摸傳感器TS中,其電容根據(jù)被感測對象的有無而發(fā)生變化,并且 因此檢測電極24的電位發(fā)生變化。因此,當(dāng)通過檢測器DET檢測到該電位變化時(shí),就能夠 檢測出接觸位置。圖7是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的檢測電極24的具體結(jié)構(gòu)的圖,該圖7是檢測電極24的俯視圖。如圖7所示,檢測電極24是條形形狀的,并且沿著對置基板202的表面上的垂直 方向y延伸。在這方面,多個檢測電極24在水平方向χ上彼此間隔地排列著。也就是,從 左側(cè)到右側(cè)設(shè)置著k個檢測電極即第1個檢測電極24_1到第k個檢測電極24_k以作為檢 測電極24。如圖7所示,第1個檢測電極24_1到第k個檢測電極24_k分別與檢測器DET電 連接。下面對此做出詳細(xì)說明。第1個檢測電極24_1到第k個檢測電極24_k的每一者都 向檢測器DET輸出檢測信號Vdet。
如圖7所示,在本實(shí)施例中,在每個檢測電極24的與對置電極23相面對的表面上 都形成有開口 KK。開口 KK是正方形形狀。多個開口 KK在各個檢測電極24內(nèi)部沿水平方 向χ和垂直方向y彼此間隔地排列著。此外,如圖7所示,每個檢測電極24的沿垂直方向y延伸的側(cè)端上都形成有突出 部24C。突出部24C以突出的方式沿水平方向χ突出。突出部24C在垂直方向y上以一定 間隔排列并彼此間隔著。這里,多個突出部24C在垂直方向y上以相鄰的突出部24C之間 都設(shè)有一個開口 KK的狀態(tài)依次排列著。如圖7所示,在各開口 KK的內(nèi)部都設(shè)有浮動電極25。這里,多個浮動電極25被設(shè) 置成在水平方向X和垂直方向y上排列著,從而分別對應(yīng)于多個開口 KK。按照與檢測電極 24 —樣的方式,浮動電極25是透射可見光的透明電極,并且例如由ITO形成。在本實(shí)施例 中,浮動電極25是類似于開口 KK的正方形形狀,并且浮動電極25的各邊都被形成為小于 開口 KK的各邊。優(yōu)選按照下面的條件來形成檢測電極24和浮動電極25。檢測電極24的寬度為4 8mm。突出部24C的寬度為5μπι。開口 KK的寬度為30 μ m。浮動電極25的寬度為20 μ m。C-3.液晶層 203下面說明形成液晶顯示面板200的液晶層203。如圖3所示,液晶層203設(shè)置在彼此相面對的TFT陣列基板201與對置基板202 之間。這里,在液晶層203中,液晶分子(未圖示)通過形成于TFT陣列基板201中的 液晶取向?qū)?未圖示)和形成于對置基板202中的液晶取向?qū)?未圖示)進(jìn)行取向。例 如,液晶層203被形成為讓液晶分子是沿垂直取向的。液晶層203被配置為液晶分子的取 向方向根據(jù)通過像素電極62p和對置電極23施加的電壓而變化。液晶層203除了可以是 VA (VerticalAlignment 垂直取向)模式以外,液晶層203也可被形成為遵循TN(Twisted Nematic 扭曲向列)模式或 ECB (Electrically ControlledBirefringenc 電控雙折射) 模式。C-4.傳感器驅(qū)動單元S下面說明與對置電極23電連接的傳感器驅(qū)動單元S的具體結(jié)構(gòu)。圖8是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的傳感器驅(qū)動單元S的具體結(jié)構(gòu)的圖。
如圖8所示,傳感器驅(qū)動單元S包括控制器91、第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、鎖存 電路92、緩沖電路93以及第三開關(guān)SW3,并且起到交流電流源的作用。例如,傳感器驅(qū)動單 元S向?qū)χ秒姌O23施加驅(qū)動信號Sg,該驅(qū)動信號Sg是頻率為幾千赫茲 幾萬赫茲的交流 矩形波,并且是共用電位Vcom。下面依次說明形成傳感器驅(qū)動單元S的各部件。 如圖8所示,在傳感器驅(qū)動單元S中,控制器91被形成得作為用于控制第一開關(guān) SW1、第二開關(guān)SW2和第三開關(guān)SW3的切換操作的電路。如圖8所示,在傳感器驅(qū)動單元S中,第一開關(guān)SWl的一端電連接到鎖存電路92。 此外,當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)SWl通過控制器91的切換控制而處于接通狀態(tài)時(shí),第一開關(guān)SWl就向鎖 存電路92施加正電壓V(+)。如圖8所示,在傳感器驅(qū)動單元S中,第二開關(guān)SW2的一端電連接到鎖存電路92。 此外,當(dāng)?shù)诙_關(guān)SW2通過控制器91的切換控制而處于接通狀態(tài)時(shí),第二開關(guān)SW2就向鎖 存電路92施加負(fù)電壓V(-)。在傳感器驅(qū)動單元S中,鎖存電路92的輸入端分別電連接到第一開關(guān)SWl和第二 開關(guān)SW2。此外,鎖存電路92的輸出端通過緩沖電路93電連接到第三開關(guān)SW3。在傳感器驅(qū)動單元S中,緩沖電路93是波形整形單元(waveformrectifying unit),并被設(shè)置成作為相對于要被輸出的正電壓V (+)和負(fù)電壓V(-)對輸入電位進(jìn)行補(bǔ)償 的電路。在傳感器驅(qū)動單元S中,第三開關(guān)SW3的切換操作由控制器91控制。這里,當(dāng)?shù)?三開關(guān)SW3處于接通狀態(tài)時(shí),該第三開關(guān)SW3與對置電極23電連接。相反,當(dāng)?shù)谌_關(guān)SW3 處于斷開狀態(tài)時(shí),第三開關(guān)SW3變?yōu)椴挥玫慕拥?GND)狀態(tài)。具有這種配置的傳感器驅(qū)動單元S被設(shè)置成與多個對置電極23相對應(yīng)。例如,上述傳感器驅(qū)動單元S被設(shè)置成在位于TFT陣列基板201的顯示區(qū)域PA周 圍的周邊區(qū)域CA中形成垂直驅(qū)動電路11 (參見圖2)。另外,該傳感器驅(qū)動單元S也可設(shè)在 對置基板202的周邊區(qū)域CA中。C-5.檢測器 DET下面說明與檢測電極24電連接的檢測器DET的具體結(jié)構(gòu)。圖9是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的檢測器DET的電路圖。如圖9所示,檢測器DET包括OP (運(yùn)算)放大器電路81、整流電路82以及輸出電 路83。下面依次說明形成檢測器DET的各部件。如圖9所示,在檢測器DET中,OP放大器電路81包括OP放大器84、電阻器R、電 阻器R1、電阻器R2以及電容器C3,并且用作濾波電路和信號放大電路。也就是,OP放大器 電路81放大從檢測電極24輸出的檢測信號Vdet,然后去除該檢測信號Vdet中的預(yù)定頻率 分量,從而將信號輸出到整流電路82。具體地,如圖9所示,在OP放大器電路81中,檢測電極24與OP放大器84的正輸 入端⑴電連接,并且從檢測電極24輸出的檢測信號Vdet被輸入到OP放大器84的正輸 入端(+)。這里,為了使電位的DC(直流)電平保持電穩(wěn)定性,將檢測電極24通過電阻器R 連接到地電位。此外,電阻器R2和電容器C3并聯(lián)連接在OP放大器84的負(fù)輸入端(_)與輸出端之間,電阻器Rl連接在OP放大器84的負(fù)輸入端(-)與地電位之間。如圖9所示,在檢測器DET中,整流電路82包括二極管D1、充電電容器C4以及放電電阻器RO。該整流電路82利用二極管Dl對從OP放大器電路81輸出的信號進(jìn)行半波整 流,接著通過設(shè)有充電電容器C4和放電電阻器RO的平滑電路(smoothing circuit)對該 信號進(jìn)行平滑化,從而將該平滑化的信號輸出到輸出電路83。具體地,如圖9所示,在整流電路82中,二極管Dl的陽極與OP放大器電路81的 輸出端電連接。此外,充電電容器C4和放電電阻器RO分別電連接在二極管Dl的陰極與地 電位之間。如圖9所示,在檢測器DET中,輸出電路83包括比較器85,且用作把從整流電路 82輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的AD轉(zhuǎn)換器。具體地,如圖9所示,在比較器85中,負(fù)輸入端㈠電連接至整流電路82。此外, 在比較器85中,閾值電壓Vth被輸入到正輸入端(+)。另外,比較器85對閾值電壓Vth與 從整流電路82輸出的模擬信號進(jìn)行比較處理,并基于該比較的結(jié)果輸出數(shù)字信號。例如,上述檢測器DET設(shè)在位于對置基板202的顯示區(qū)域PA周圍的周邊區(qū)域CA 中?;蛘?,該檢測器DET也可設(shè)在TFT陣列基板201的周邊區(qū)域CA中。D.操作下面說明顯示裝置100的操作。將會說明在顯示裝置100中進(jìn)行圖像顯示時(shí)的操作。當(dāng)進(jìn)行圖像顯示時(shí),控制器401控制液晶顯示面板200的操作(參見圖1)。此外, 控制器401還向背光源300提供控制信號,控制器401控制背光源300的操作并使背光源 300發(fā)出照明光R(參見圖1)。在此情況下,控制器401向液晶顯示面板200提供控制信號,從而驅(qū)動在液晶顯示 面板200中設(shè)置的多個像素P (參見圖2)。這里,垂直驅(qū)動電路11和水平驅(qū)動電路12驅(qū)動 在顯示區(qū)域PA中設(shè)置著的多個像素P。具體地,垂直驅(qū)動電路11通過柵極線GL向像素開關(guān)元件31的柵極提供驅(qū)動信 號,從而將像素開關(guān)元件31設(shè)定為接通狀態(tài)(參見圖4)。此外,垂直驅(qū)動電路11向多個對置電極23中的每一者提供驅(qū)動信號Sg。在這樣 的配置中,在垂直方向y上排列的多個對置電極23以線序方式被選擇,并且驅(qū)動信號Sg被 提供給所選擇的對置電極23。也就是,第1個對置電極23_1到第η個對置電極23_η中的 每一者利用線序掃描驅(qū)動而被提供驅(qū)動信號Sg,并變?yōu)楣灿秒娢籚com。也就是,垂直驅(qū)動 電路11用作傳感器驅(qū)動單元S(參見圖8等)。這時(shí),水平驅(qū)動電路12通過像素開關(guān)元件31把來自信號線SL的圖像信號提供至 像素電極62p。這樣,將電場施加到設(shè)置于像素電極62p與對置電極23之間的液晶層203上。因 而,液晶層203中的液晶分子的取向發(fā)生變化,并且穿過液晶層203的光得到了調(diào)制。因此, 在顯示區(qū)域PA中實(shí)現(xiàn)了圖像顯示。上述圖像顯示操作是通過Vcom反轉(zhuǎn)驅(qū)動方法來實(shí)現(xiàn)的。下面說明在顯示裝置100中對例如用戶手指等被感測對象F與液晶顯示面板200 的顯示區(qū)域PA相接觸時(shí)的位置進(jìn)行檢測時(shí)的操作。
圖10和圖11是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的觸摸傳感器TS操作的圖,該圖10和 圖11是圖示了對置電極23和檢測電極24的俯視圖。參照圖10和圖11,在上述圖像顯示 操作中,多個對置電極23之中的被提供有來自垂直驅(qū)動電路11的驅(qū)動信號Sg并變?yōu)楣灿?電位Vcom的對置電極23由斜線表示出來。如圖10和圖11中的斜線所示,當(dāng)進(jìn)行圖像顯示操作時(shí),多個對置電極23中的一 些被選擇并被提供有驅(qū)動信號Sg。在本實(shí)施例中,如圖10和圖11所示,在η個對置電極23_1 23_η中,m個對置 電極(23_1 23_m、23_2 23_m+l、. . .) (2 < m < η)被選擇并被提供有驅(qū)動信號Sg。也 就是,m個對置電極23同時(shí)變?yōu)楣灿秒娢籚com。
在垂直方向y上平移地進(jìn)行對m個對置電極23的選擇,且向它們提供驅(qū)動信號 Sg。例如,如圖10中的斜線所示,選擇第1個對置電極23_1到第m個對置電極23_m。 向被選的m個對置電極23即第1個對置電極23_1到第m個對置電極23_m中的每一者提 供驅(qū)動信號Sg。接著,如圖11中的斜線所示,選擇第2個對置電極23_2到第m+1個對置電極23_ m+1。向被選的m個對置電極23即第2個對置電極23_2到第m+1個對置電極23_m+l中的 每一者提供驅(qū)動信號Sg。以此方式,從最上側(cè)到最下側(cè),對置電極23被依次選擇并被提供 驅(qū)動信號Sg。在從最上側(cè)到最下側(cè)進(jìn)行選擇之后,例如,該程序返回至最上側(cè)以重復(fù)相同的 操作。如上所述,當(dāng)進(jìn)行圖像顯示操作時(shí),重復(fù)地進(jìn)行觸摸傳感器操作,該觸摸傳感器操 作是指從多個對置電極23中選擇預(yù)定的對置電極23并將驅(qū)動信號提供給所選擇的對置電 極23,且因此控制器401對觸摸傳感器TS進(jìn)行驅(qū)動。具體地,選擇在η個對置電極23中連續(xù)排列的m個(m < η)對置電極23,并進(jìn)行 Vcom反轉(zhuǎn)驅(qū)動(交流驅(qū)動)。因此,執(zhí)行用于在垂直方向y上變更被選對象的平移操作,且 在每次平移操作之前與之后,至少有一個對置電極23是共用的。另外,對于根據(jù)平移操作 而被選擇的m個對置電極23,進(jìn)行Vcom反轉(zhuǎn)驅(qū)動。也就是,當(dāng)進(jìn)行觸摸傳感器驅(qū)動操作時(shí),在η個對置電極23中,選擇在垂直方向y 上連續(xù)排列的m個(2<m<n)對置電極23作為掃描電極組。此外,對掃描電極組的選擇 滿足在連續(xù)的觸摸傳感器驅(qū)動操作中包含有不同的對置電極和共用的對置電極。在進(jìn)行如上所述的操作后,如所示圖10,當(dāng)對置電極23被提供了驅(qū)動信號Sg并 變?yōu)楣灿秒娢籚com時(shí),在對置電極23與檢測電極24交叉的區(qū)域處的電容型元件中累積電 荷。此外,當(dāng)如上所述進(jìn)行平移操作時(shí),在對置電極23與檢測電極24交叉的區(qū)域處的電容 型元件中進(jìn)行充電和放電。在這方面,根據(jù)驅(qū)動信號Sg的掃描,成為充電和放電目標(biāo)的電 容型元件的行以線序方式進(jìn)行移動。這樣,把具有與電容型元件的電容值對應(yīng)的信號強(qiáng)度 的檢測信號Vdet從每個檢測電極24輸出到每個檢測器DET。此外,基于從檢測器DET輸出的檢測信號Vdet,數(shù)據(jù)處理單元400中的位置檢測單 元402 (參見圖1)進(jìn)行位置檢測。圖12A和圖12B是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例中驅(qū)動信號Sg和檢測信號Vdet的波 形圖。
如圖12A和圖12B所示,矩形波的驅(qū)動信號Sg被輸出到對置電極23,檢測信號 Vdet從檢測電極24輸出。如圖12A和圖12B所示,在沒有被感測對象靠近檢測電極24的情況下,信號強(qiáng)度 高于閾值Vth的檢測信號VdetO被輸出。在此情況下,從多個檢測電極24輸出的每個檢測 信號VdetO都具有基本不變的信號強(qiáng)度。在這方面,在例如手指等具有大靜電電容的被感測對象靠近感測表面的情況下, 由于被感測對象的存在因而把邊緣電場遮斷(參見圖33B),因而,因?qū)χ秒姌O23和檢測電 極24而產(chǎn)生的靜電電容根據(jù)是否存在被感測對象而變化。因此,如圖12A所示,信號強(qiáng)度 低于上述閾值Vth的檢測信號Vdetl被輸出。因此,由于從多個檢測電極24輸出的每個檢 測信號Vdet的信號強(qiáng)度都根據(jù)是否存在被感測對象而變化,所以可檢測出被感測對象F靠 近感測表面時(shí)的位置。在這方面,基于驅(qū)動信號Sg的施加時(shí)序和檢測器DET的檢測時(shí)序, 可獲得它們的觸摸位置坐標(biāo)。
通過使觸摸傳感器TS按上述方式操作 ,可以防止由于電極驅(qū)動的切換而導(dǎo)致的 傳感器電壓下降和圖像質(zhì)量降低。圖13A和圖13B是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的觸摸傳感器TS被驅(qū)動時(shí)的狀態(tài)示 意圖。其中,圖13A圖示了沒有被感測對象F靠近觸摸傳感器TS的感測表面的情況;而圖 13B示出了有被感測對象F靠近感測表面的情況。如圖13A和圖13B所示,在檢測電極24的與對置電極23相面對的表面上形成有 開口 KK。如圖13A所示,在沒有被感測對象F靠近觸摸傳感器TS的感測表面(顯示表面) 的情況下,當(dāng)將共用電位Vcom施加到對置電極23上時(shí),在對置電極23與檢測電極24之間 產(chǎn)生了電場。在本實(shí)施例中,除了在對置電極23與檢測電極24之間產(chǎn)生了電場以外,還產(chǎn) 生了穿過設(shè)在檢測電極24中的開口 KK的邊緣電場。相反,如圖13B所示,在有被感測對象F靠近感測表面(顯示表面)的情況下,邊 緣電場(圖中虛線部分)由該被感測對象F遮斷。在本實(shí)施例中,穿過設(shè)在檢測電極24中 的開口 KK的邊緣電場也被遮斷因而沒有被生成出來。因此,在檢測電極24中形成有開口 KK的情況下,與沒有形成開口 KK的情況相比, 靜電電容根據(jù)被感測對象F的有無而明顯地變化。這樣,在本實(shí)施例中,通過在檢測電極24中形成開口 KK,能夠提高觸摸傳感器TS 的檢測靈敏度。此外,在檢測電極24中通過保持檢測電極24的除了設(shè)有開口 KK的部分以 外的部分的總寬度,即使檢測電極24的整體寬度變大了,也可保持電阻值,這樣就可以防 止檢測電極24中時(shí)間常數(shù)的增大。因此,能夠防止檢測時(shí)間的增加。另外,優(yōu)選的是進(jìn)一 步增大開口 KK的寬度。圖14是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的靜電電容型觸摸傳感器TS被驅(qū)動時(shí),在被感 測對象F靠近感測表面的情況下所構(gòu)成的等效電路圖。如圖14所示,在有被感測對象F靠近感測表面的情況下,在對置電極23、檢測電極 24、浮動電極25和被感測對象F之間產(chǎn)生了靜電電容C34、C35、C45、C4F和C5F。在檢測電 極24與浮動電極25之間產(chǎn)生的邊緣電容C45非常有利于觸摸傳感器TS的傳感器靈敏度。 邊緣電容C45包括由于在檢測電極24的側(cè)面與浮動電極25的側(cè)面之間產(chǎn)生的電場而生成的電容,以及由于在檢測電極24的上、下表面等與浮動電極25的上、下表面等之間產(chǎn)生 的電場而生成的電容。圖15是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的關(guān)于邊緣電容與傳感器輸出之間關(guān)系的模擬 結(jié)果的圖。在圖15中,橫軸表示邊緣電容C45 (F 法拉),而縱軸表示從檢測電極24輸出的 檢測信號的強(qiáng)度(V 伏特)(傳感器輸出)。下面說明圖15中的諸如“沒有手指”、“手指的 存在位置不相同”或者“手指的存在位置相同”等情況。這里,“沒有手指”表示作 為被感測對象F的手指沒有靠近感測表面的情況。也就 是,圖14圖示了不存在被感測對象F并且沒有生成除了電容C34、C35和C45以外的其他電 容的狀態(tài)。此外,“手指的存在位置不相同”表示作為被感測對象F的手指靠近感測表面的位 置位于沒有被施加驅(qū)動信號Sg的多個對置電極23的位置(參見圖14)的情況,也就是,手 指移動到檢測電極24之上但位于檢測電極24下方的對置電極23不變成共用電位的情況。此外,“手指的存在位置相同”表示作為被感測對象F的手指靠近感測表面的位置 位于被施加有驅(qū)動信號Sg的多個對置電極23的位置(參見圖14)的情況,也就是,手指移 動到檢測電極24之上并且位于檢測電極24下方的對置電極23變成共用電位的情況。按照下面的條件進(jìn)行了上述模擬。電容 C34、C35、C4F 和 C5F 為 lpF。驅(qū)動信號Sg的電位為5V。與檢測電極24交叉的對置電極23的數(shù)量為十個(這適合手指的尺寸)。如圖15所示,通過增大邊緣電容C45,在“手指的存在位置不相同”情況下的傳感 器輸出值與在“手指的存在位置相同”情況下的傳感器輸出值會發(fā)生明顯變化。如圖7所示,在本實(shí)施例中,在檢測電極24的各開口 KK的內(nèi)部都設(shè)置有浮動電極 25。如圖7所示,至少一部分浮動電極25被檢測電極24包圍住。因此,可以增大檢測電極 24與浮動電極25之間的邊緣電容C45 (例如,C45 = IpF)。因此,在本實(shí)施例中,能夠提高觸摸傳感器TS的靈敏度。如圖14所示,如果該邊緣電容過度增大,則檢測電極24和浮動電極25變?yōu)榕c連 接狀態(tài)一致,從而導(dǎo)致與存在厚傳感器線的情況相同的外觀。此外,圖14中的電容C45優(yōu) 選具有與其他電容C4F、C5F、C34和C35相同的水平。E.結(jié)論如上所述,在本實(shí)施例的顯示裝置100中,在用于顯示圖像的液晶顯示面板200的 顯示表面中設(shè)有用來檢測被感測對象F靠近顯示表面時(shí)的位置的靜電電容型觸摸傳感器 TS(參見圖3)。該觸摸傳感器TS包括對置電極23和檢測電極24,其中檢測電極24隔著 介電體與對置電極23相面對并間隔開,檢測電極24的靜電電容在被感測對象F靠近檢測 電極24時(shí)發(fā)生變化。這里,在檢測電極24的與對置電極23相面對的表面上具有開口 KK。 因此,如上所述,與檢測電極24中未形成有開口 KK的情況相比,本實(shí)施例的觸摸傳感器TS 能夠根據(jù)被感測對象F的有無來顯著地改變靜電電容。此外,在本實(shí)施例中,在檢測電極24的各開口 KK的內(nèi)部都設(shè)有浮動電極25。因 而,如上所述,在本實(shí)施例中,能夠增大非常有利于觸摸傳感器TS的傳感器靈敏度的邊緣 電容。
因此,在本實(shí)施例中,能夠提高觸摸傳感器的檢測靈敏度,并且能夠在高精度下對 被感測對象F的觸摸傳感器位置進(jìn)行檢測。另外,在本實(shí)施例中,多個對置電極23用作與設(shè)置在觸摸傳感器TS中的介電體一 起面對著多個檢測電極24的掃描電極。此外,在用于圖像顯示的像素P中,上述多個對置 電極23用作隔著液晶層203與多個像素電極62p相面對的共用電極。因此,用于圖像顯示 的共用驅(qū)動信號Vcom可以用作用于位置檢測的驅(qū)動信號,從而獲得觸摸傳感器TS的檢測 信號。也就是,對置電極23被配置成既用作向用于圖像顯示的液晶層203施加電壓的共用 電極,又用作形成觸摸傳感器TS的掃描電極。此外,由于沒有外設(shè)單獨(dú)的觸摸面板,所以能 夠得到薄的結(jié)構(gòu)。因此,根據(jù)本實(shí)施例能實(shí)現(xiàn)薄的裝置,并能提高制造效率和降低成本。
2.第二實(shí)施例下面說明本發(fā)明的第二實(shí)施例。A.液晶顯示面板的具體結(jié)構(gòu)下面說明本實(shí)施例的液晶顯示面板200b的具體結(jié)構(gòu)。圖16和圖17是圖示了本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示面板200b的主要部分的圖。這里,圖16是圖示了本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示面板200b的顯示區(qū)域PA中所 設(shè)置的像素P的示意性截面圖。此外,圖17是圖示了本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示面板200b的顯示區(qū)域PA中所 設(shè)置的像素P的示意性俯視圖。如圖16和圖17所示,本實(shí)施例中的液晶顯示面板200b設(shè)有像素電極62pb和對 置電極23b以符合邊緣場切換(FFS :fringe field switching)方法。這里,除了這些元件 及相關(guān)的結(jié)構(gòu)以外,第二實(shí)施例與第一實(shí)施例相同。因此,省略了對重復(fù)元件的描述。如圖16所示,像素電極62pb形成在TFT陣列基板201的與對置基板202相面對 的表面上。在這方面,如圖16所示,像素電極62pb設(shè)在層間絕緣層61上,該層間絕緣層由絕 緣材料形成并覆蓋住TFT陣列基板201上的對置電極23b。例如,像素電極62pb設(shè)置在被 形成為氮化硅膜的層間絕緣層61上。在本實(shí)施例中,由于液晶顯示面板200b使用FFS方法,因此如圖17所示,像素電 極62pb被圖形化地處理成在xy平面中具有梳齒形狀。具體地,如圖17所示,像素電極62pb包括主干部分62bk和分支部分62be。如圖17所示,在像素電極62pb中,主干部分62bk沿方向χ延伸。此外,如圖17所示,在像素電極62pb中,分支部分62be與主干部分62bk相連并 沿方向y延伸。如圖17所示,多個分支部分62be在χ方向上相互間隔開地布置著。此外, 該多個分支部分62be都具有連接到主干部分62bk的相對兩端,且被排列成彼此平行地進(jìn) 行延伸。如圖16所示,對置電極23b形成在TFT陣列基板201的與對置基板202相面對的 表面上。在這方面,對置電極23b被設(shè)置在形成于TFT陣列基板201上的層間絕緣層61上。圖18是圖示了本發(fā)明第二實(shí)施例的對置電極23b的具體結(jié)構(gòu)的圖,該圖18是對 置電極23b的俯視圖。
如圖18所示,按照與第一實(shí)施例中類似的方式,對置電極23b呈條形形狀并沿著 水平方向Χ延伸。對置電極23b在垂直方向y上彼此間隔地排列著。也就是,從上側(cè)到下 側(cè)設(shè)置著η個對置電極即第1個對置電極23b_l到第η個對置電極23b_n以作為對置電極 23b。這里,該多個對置電極23b按照相等間隔被設(shè)置成分別與沿垂直方向y排列的多個像 素電極62pb相面對。如圖18所示,按照與第一實(shí)施例中類似的方式,第1個對置電極23b_l到第η個 對置電極23b_n分別與傳感器驅(qū)動單元S電連接。第1個對置電極23b_l到第η個對置電 極23b_n被依次選擇并被提供從傳感器驅(qū)動單元S輸出的驅(qū)動信號Sg。也就是,通過線序 掃描驅(qū)動把驅(qū)動信號Sg提供給第1個對置電極23b_l到第η個對置電極23b_n。 此外,液晶層203 (未圖示)被排列成使得液晶分子的縱長方向沿著xy平面上的 有TFT陣列基板201與對置基板202相面對的方向。也就是,液晶分子被形成為沿水平取 向。在顯示裝置100中,當(dāng)進(jìn)行圖像顯示時(shí),通過像素電極62pb和對置電極23b將橫 向電場施加到液晶層203上。因此,液晶層203的液晶分子的取向發(fā)生變化,于是,穿過液 晶層203的光就得到調(diào)制。另外,按照與第一實(shí)施例中相類似的方式,進(jìn)行對例如用戶手指等被感測對象F 與液晶顯示面板200b的顯示區(qū)域PA接觸時(shí)的位置的檢測操作。B.結(jié)論如上所述,本實(shí)施例的液晶顯示面板200b使用FFS型,并且向液晶層203施加橫 向電場,由此實(shí)現(xiàn)了圖像顯示。此外,如上所述,按照與第一實(shí)施例中相類似的方式進(jìn)行觸 摸位置的檢測操作。在本實(shí)施例中,按照與第一實(shí)施例中相類似的方式來配置檢測電極24。也就是,檢 測電極24具有形成在該檢測電極24的與對置電極23b相面對的表面上的開口 KK。這樣, 按照與第一實(shí)施例中相類似的方式,觸摸傳感器TS的檢測靈敏度能夠得到提高,且能夠以 高精度對被感測對象的觸摸位置進(jìn)行檢測。另外,在本實(shí)施例中,按照與第一實(shí)施例相類似的方式,在檢測電極24的各開口 KK的內(nèi)部都設(shè)有浮動電極25。因此,在本實(shí)施例中,能夠提高非常有利于觸摸傳感器TS的 傳感器靈敏度的邊緣電容。因此,本實(shí)施例能夠以高精度對被感測對象的觸摸位置進(jìn)行檢測。類似地,利用該同一結(jié)構(gòu),在除了 FFS方法以外的例如平面內(nèi)切換(IPS in-plane-switching)方法等用于向液晶層203施加橫向電場的其他模式中,也可獲得相 同的優(yōu)點(diǎn)。3.第三實(shí)施例下面說明本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖19是圖示了本發(fā)明第三實(shí)施例的顯示裝置IOOc的示意性結(jié)構(gòu)的圖。如圖19所示,本實(shí)施例的顯示裝置IOOc具有與第一實(shí)施例中的液晶顯示面板200 不同的液晶顯示面板200c。此外,在液晶顯示面板200c上還設(shè)置有觸摸面板209。這里, 除了這些元件及相關(guān)的結(jié)構(gòu)以外,第三實(shí)施例與第一實(shí)施例相同。因此,省略了對重復(fù)元件 的描述。
Α.液晶顯示面板的結(jié)構(gòu)下面說明液晶顯示面板200c的結(jié)構(gòu)。圖20是圖示了本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示面板200c的結(jié)構(gòu)的圖,該圖20是像素P的示意性截面圖。如圖20所示,與第一實(shí)施例不同的是,觸摸傳感器TS未設(shè)置在液晶顯示面板200c中。因此,在形成液晶顯示面板200c的對置基板202上未設(shè)置用于形成觸摸傳感器TS 的檢測電極24 (參見圖3)。此外,對置電極23c不是被設(shè)置為如第一實(shí)施例中那樣的彼此分開的多個電極。 盡管未圖示,在本實(shí)施例中,對置電極23c以一體的方式形成在平坦化層22上,從而整體地 覆蓋住布置有多個像素電極62p的顯示區(qū)域PA的整個表面。此外,當(dāng)進(jìn)行圖像顯示時(shí),把 共用電位Vcom施加到對置電極23c上。B.觸摸面板的結(jié)構(gòu)下面說明觸摸面板209的結(jié)構(gòu)。圖21是圖示了本發(fā)明第三實(shí)施例中的觸摸面板209的結(jié)構(gòu)的圖。該圖21圖示了 觸摸面板209的示意性截面圖。如圖21所示,觸摸面板209包括觸摸面板基板209s。在觸摸面板209中,觸摸面板基板209s是透光的絕緣基板,例如由玻璃形成。此 夕卜,如圖21所示,觸摸傳感器TS設(shè)在觸摸面板基板209s上。如圖21所示,觸摸傳感器TS設(shè)有對置電極23t和檢測電極24t,并且觸摸面板基 板209s作為介電體夾在對置電極23t與檢測電極24t之間,從而形成了靜電電容型的觸摸 面板209。也就是,觸摸傳感器TS被配置成使得其靜電電容在被感測對象(未圖示)靠近 檢測電極24t時(shí)會發(fā)生變化。如圖21所示,在觸摸傳感器TS中,對置電極23t形成在觸摸面板基板209s的下 表面上。按照與第一實(shí)施例類似的方式,對置電極23t是能透射可見光的透明電極,并且例 如由ITO形成。圖22是圖示了本發(fā)明第三實(shí)施例中的對置電極23t的具體結(jié)構(gòu)的圖。該圖22是 對置電極23t的俯視圖。如圖22所示,按照與第一實(shí)施例類似的方式,對置電極23t呈條形形狀并沿著觸 摸面板基板209s表面上的水平方向χ延伸。多個對置電極23t在垂直方向y上彼此間隔 地排列著。也就是,從上側(cè)到下側(cè)設(shè)置著η個對置電極即第1個對置電極23t_l到第η個 對置電極23t_n以作為對置電極23t。如圖22所示,按照與第一實(shí)施例類似的方式,第1個對置電極23t_l到第η個對 置電極23t_n分別與傳感器驅(qū)動單元S電連接。第1個對置電極23t_l到第η個對置電極 23t_n依次被選擇并被提供從傳感器驅(qū)動單元S輸出的驅(qū)動信號Sg。也就是,通過線序掃 描驅(qū)動向第1個對置電極23t_l到第η個對置電極23t_n提供驅(qū)動信號Sg。在這方面,按 照與第一實(shí)施例類似的方式,向第1個對置電極23t_l到第η個對置電極23t_n提供具有 共用電位Vcom的驅(qū)動信號Sg。如圖21所示,在觸摸傳感器TS中,檢測電極24t形成在觸摸面板基板209s的上表面上。檢測電極24t是能透射可見光的透明電極,并且例如由ITO形成。圖23是圖示了本發(fā)明第三實(shí)施例中的檢測電極24t的具體結(jié)構(gòu)的圖。該圖23是 檢測電極24t的俯視圖。如圖23所示,按照與第一實(shí)施例類似的方式,檢測電極24t呈條形形狀并沿著觸 摸面板基板209s表面上的垂直方向y延伸。多個檢測電極24t在水平方向χ上彼此間隔 地排列著。也就是,從左側(cè)到右側(cè)設(shè)置著k個檢測電極即第1個檢測電極24t_l到第k個 檢測電極24t_k以作為檢測電極24t。如圖23所示,第1個檢測電極24t_l到第k個檢測電極24t_k分別與檢測器DET 電連接,并且檢測信號Vdet被輸出至檢測器DET。此外,如圖23所示,按照與第一實(shí)施例類似的方式,每個檢測電極24t都具有形成 在該檢測電極24t的與對置電極23t相面對的表面上的開口 KK。如圖23所示,按照與第一實(shí)施例類似的方式,在開口 KK的內(nèi)部設(shè)置有浮動電極 25t。在這方面,多個浮動電極25t在水平方向χ和垂直方向y上分別對應(yīng)于多個開口 KK 而排列著。在本實(shí)施例的觸摸面板209中,按照與第一實(shí)施例類似的方式,對觸摸傳感器TS 進(jìn)行驅(qū)動,從而對觸摸位置進(jìn)行檢測。具體地,多個對置電極23t之中的一部分被選擇并被提供驅(qū)動信號Sg。此外,對多 個對置電極23t的選擇在垂直方向y上平移地進(jìn)行,且按類似方式向所選的對置電極提供 驅(qū)動信號Sg。重復(fù)進(jìn)行該操作,從而對觸摸位置進(jìn)行檢測。C.結(jié)論如上所述,在本實(shí)施例的觸摸面板209中,觸摸位置的檢測操作按照與上述第一 實(shí)施例類似的方式進(jìn)行。在本實(shí)施例中,檢測電極24t具有形成在該檢測電極24t的與對置電極23t相面 對的表面上的開口 KK。因此,按照與第一實(shí)施例類似的方式,能夠提高觸摸傳感器TS的檢 測靈敏度,并且能夠?qū)Ρ桓袦y對象的觸摸位置進(jìn)行高精度檢測。此外,在本實(shí)施例中,按照與第一實(shí)施例類似的方式,在檢測電極24t的開口 KK的 內(nèi)部設(shè)置有浮動電極25t。因此,在本實(shí)施例中,能夠提高非常有利于觸摸傳感器TS的傳感 器靈敏度的邊緣電容。根據(jù)本發(fā)明,能夠?qū)Ρ桓袦y對象的觸摸位置進(jìn)行高精度檢測。4.第四實(shí)施例下面說明本發(fā)明的第四實(shí)施例。圖24是圖示了本發(fā)明第四實(shí)施例的檢測電極24d的具體結(jié)構(gòu)的圖。該圖24是檢 測電極24d的俯視圖。如圖24所示,在本實(shí)施例中,檢測電極24d與第一實(shí)施例中的檢測電極24不同。 這里,除了這些元件及相關(guān)的結(jié)構(gòu)以外,第四實(shí)施例與第一實(shí)施例相同。因此,省略了對重 復(fù)元件的描述。A.檢測電極如圖24所示,多 個檢測電極24d被設(shè)置成在水平方向χ上排列著。也就是,從左 側(cè)到右側(cè)設(shè)置著k個檢測電極即第1個檢測電極24d_l到第k個檢測電極24d_k以作為檢測電極24d。如圖24所示,在檢測電極24d中,與第一實(shí)施例不同的是在垂直方向y上布置著 的多個突出部24Cd被形成為使得各突出部24Cd的在水 平方向χ上的端部位置在垂直方向 y上是隨機(jī)的。B.結(jié)論如上所述,在本實(shí)施例中,多個突出部24Cd被形成為使得各突出部24Cd的在水平 方向X上的端部位置在垂直方向y上是隨機(jī)的。也就是,檢測電極24d的各端部不是在一 直線上,而是位于不同位置。因此,在本實(shí)施例中,很難看到檢測電極24d。這樣,根據(jù)本實(shí)施例,能夠進(jìn)一步提高在感測表面上所顯示的圖像的圖像質(zhì)量。5.第五實(shí)施例下面說明本發(fā)明的第五實(shí)施例。圖25是圖示了本發(fā)明第五實(shí)施例的檢測電極24e的具體結(jié)構(gòu)的圖。該圖25是檢 測電極24e的俯視圖。如圖25所示,在本實(shí)施例中,檢測電極24e與第一實(shí)施例中的檢測電極24不同。 這里,除了這些元件及相關(guān)的結(jié)構(gòu)以外,第五實(shí)施例與第一實(shí)施例相同。因此,省略了對重 復(fù)元件的描述。A.檢測電極如圖25所示,檢測電極24e呈條形形狀并沿垂直方向y延伸。此外,多個檢測電 極24e在水平方向χ上彼此間隔地排列著。也就是,從左側(cè)到右側(cè)設(shè)置著k個檢測電極即 第1個檢測電極24e_l到第k個檢測電極24e_k以作為檢測電極24e。檢測電極24e形成有開口 KKe。開口 KKe在檢測電極24e的內(nèi)部被形成為具有圓 形形狀。多個開口 KKe被設(shè)置成在垂直方向y和水平方向χ上彼此間隔開。如圖25所示,在各開口 KKe的內(nèi)部設(shè)置有浮動電極25e。在這方面,多個浮動電極 25e被設(shè)置成分別在水平方向χ和垂直方向1上與多個開口 Kke相對應(yīng)地排列著。浮動電 極25e具有圓形形狀且被形成為其直徑小于開口 KKe的直徑。B.結(jié)論如上所述,檢測電極24e形成有圓形開口 KKe。因此,在對置電極23與檢測電極 24e之間會更均勻地產(chǎn)生邊緣電場。因此,根據(jù)本實(shí)施例,能夠?qū)Ρ桓袦y對象的觸摸位置進(jìn)行高精度檢測。6.第六實(shí)施例 下面說明本發(fā)明的第六實(shí)施例。圖26是圖示了本發(fā)明第六實(shí)施例的檢測電極24f的具體結(jié)構(gòu)的圖。該圖26是檢 測電極24f的俯視圖。如圖26所示,在本實(shí)施例中,檢測電極24f與第一實(shí)施例中的檢測電極24不同。 這里,除了這些元件及相關(guān)的結(jié)構(gòu)以外,第六實(shí)施例與第一實(shí)施例相同。因此,省略了對重 復(fù)元件的描述。A.檢測電極如圖26所示,檢測電極24f大體上沿垂直方向y延伸。此外,多個檢測電極24f在水平方向X上彼此間隔地排列著。也就是,從左側(cè)到右側(cè)設(shè)置著k個檢測電極即第ι個 檢測電極24f_l到第k個檢測電極24f_k以作為檢測電極24f。如圖26所示,檢測電極24f形成有開口 KKf。開口 KKf在檢測電極24f的內(nèi)部被 形成為具有條形形狀,并沿垂直方向y延伸。在檢測電極24f中,多個開口 KKf在水平方向 χ上彼此間隔地排列著。如圖26所示,檢測電極24f在沿垂直方向y延伸的端部處形成有突出部24Cf。該 突出部24Cf在水平方向χ上突出。各突出部24Cf被設(shè)置成在垂直方向y上彼此間隔開。 在這方面,多個突出部24Cf被設(shè)置成在垂直方向y上的相鄰?fù)怀霾?4Cf之間設(shè)有一個開 Π KKf。如圖26所示,在各開口 KKf的內(nèi)部設(shè)置有浮動電極25f。在這方面,多個浮動電 極25f被形成為具有正方形形狀。此外,在每一個開口 KKf的內(nèi)部設(shè)置有在垂直方向y上 排列著的多個浮動電極25f。
B.結(jié)論如上所述,在本實(shí)施例中,檢測電極24f的形狀與第一實(shí)施例中的檢測電極24的 形狀不同,但開口 KKf按照與第一實(shí)施例類似的方式而被形成。因此,按照與第一實(shí)施例類 似的方式,在本實(shí)施例中,在觸摸傳感器中靜電電容能夠根據(jù)被感測對象F的有無而顯著 改變。此外,在本實(shí)施例中,在檢測電極24f的開口 KKf的內(nèi)部設(shè)置有浮動電極25f。因 此,在本實(shí)施例中,按照與第一實(shí)施例類似的方式,能夠提高非常有利于觸摸傳感器的傳感 器靈敏度的邊緣電容。因此,在本實(shí)施例中,能夠提高觸摸傳感器的檢測靈敏度,并能夠?qū)Ρ桓袦y對象F 的觸摸位置進(jìn)行高精度檢測。7.其他本發(fā)明不限于上述實(shí)施例,而是可以采用例如各實(shí)施例的組合等各種變形例。例如,除了上述實(shí)施例之外,可以應(yīng)用各種形狀來作為設(shè)置在檢測電極中的開口 的形狀和浮動電極的形狀。圖27A至27D是圖示了本發(fā)明變形例的檢測電極的具體結(jié)構(gòu)的圖。該圖27A至 27D是檢測電極的俯視圖。如圖27A所示,對于呈矩形的各開口 KK,在垂直方向y上的端部可位于水平方向χ 上的彼此不同的位置處。如圖27Β所示,呈六邊形的開口 KK可設(shè)置成以蜂窩形狀排列著。此外,可以在該 開口 KK的內(nèi)部形成有與該開口 KK的形狀類似的呈六邊形的浮動電極25。另外,如圖27C所示,呈三角形的開口 KK可被設(shè)置為在水平方向χ上交替地呈上 下翻轉(zhuǎn),且這樣的由呈等邊三角形的開口 KK構(gòu)成的組可被設(shè)置為在垂直方向y上順次對 稱。此外,可以以設(shè)置在該開口 KK內(nèi)部的形式形成與該開口 KK的形狀類似的呈三角形形 狀的浮動電極25。此外,如圖27D所示,呈菱形形狀的開口 KK可沿垂直方向y和水平方向χ設(shè)置著。 因此,可以在該開口 KK的內(nèi)部形成有與該開口 KK的形狀類似的呈菱形形狀的浮動電極25。在上述實(shí)施例中,當(dāng)觸摸傳感器被驅(qū)動時(shí),在多個(η個)對置電極進(jìn)行排列的垂直方向上平移地反復(fù)進(jìn)行對于對置電極的交流驅(qū)動操作。在該交流驅(qū)動操作中,選擇出連續(xù)排列的多個(m個(m<n))對置電極并對它們同時(shí)進(jìn)行交流驅(qū)動。在這方面,該多個(m 個(m<n))對置電極被選擇成包括有在進(jìn)行像素驅(qū)動操作時(shí)所使用的對置電極。在進(jìn)行 連續(xù)的交流驅(qū)動操作時(shí),上述平移被執(zhí)行得使至少一個對置電極連續(xù)地被交流驅(qū)動。然而, 當(dāng)觸摸傳感器被驅(qū)動時(shí),上述操作不是限制性的。例如,可對所要操作的每個對置電極進(jìn)行 交流驅(qū)動。在上述各實(shí)施例中,觸摸傳感器設(shè)置在液晶顯示面板的顯示區(qū)域中,但本發(fā)明不 限于此。觸摸傳感器可設(shè)置在液晶顯示面板的周邊區(qū)域中。在上述各實(shí)施例中,液晶顯示面板是透射型,但本發(fā)明不限于此。液晶顯示面板可 以是反射型,或者是用作透射型及反射型的半透射型。此外,本發(fā)明可應(yīng)用于液晶顯示面板以外的其他顯示面板,例如有機(jī)EL顯示面 板。另外,本發(fā)明各實(shí)施例的顯示裝置100可應(yīng)用于各種電子設(shè)備的組件。圖28 圖32是圖示了應(yīng)用了本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置100的電子設(shè)備的圖。如圖28所示,在接收和顯示電視廣播的電視中,顯示裝置100可應(yīng)用為用于把所 接收到的圖像顯示在顯示屏幕上并接收操控者的操作指令的顯示裝置。此外,如圖29所示,在數(shù)碼相機(jī)中,顯示裝置100可應(yīng)用為用于把諸如所拍攝到的 圖像等圖像顯示在顯示屏幕上并接收操控者的操作指令的顯示裝置。另外,如圖30所示,在筆記本電腦中,顯示裝置100可應(yīng)用為用于把諸如操作圖像 等圖像顯示在顯示屏幕上并接收操控者的操作指令的顯示裝置。此外,如圖31所示,在移動電話終端中,顯示裝置100可應(yīng)用為用于把諸如操作圖 像等圖像顯示在顯示屏幕上并接收操控者的操作指令的顯示裝置。如圖32所示,在攝像機(jī)中,顯示裝置100可應(yīng)用為用于把諸如操作圖像等圖像顯 示在顯示屏幕上并接收操控者的操作指令的顯示裝置。在上述各實(shí)施例中,對置電極23、23b、23c和23t相當(dāng)于本發(fā)明的掃描電極及共用 電極。此外,在上述各實(shí)施例中,檢測電極24、24d、24e、24f和24t相當(dāng)于本發(fā)明的檢測電 極。另外,在上述各實(shí)施例中,突出部24C、24Cd和24Cf相當(dāng)于本發(fā)明的突出部。此外,在 上述各實(shí)施例中,浮動電極25、25e、25f和25t相當(dāng)于本發(fā)明的浮動電極。另外,在上述各 實(shí)施例中,像素電極62p和62pb相當(dāng)于本發(fā)明的像素電極。此外,在上述各實(shí)施例中,顯示 裝置100和IOOc相當(dāng)于本發(fā)明的顯示裝置及信息輸入裝置。另外,在上述各實(shí)施例中,液 晶顯示面板200、200b和200c相當(dāng)于本發(fā)明的顯示面板。此外,在上述各實(shí)施例中,TFT陣 列基板201相當(dāng)于本發(fā)明的第二基板。在上述各實(shí)施例中,對置基板202相當(dāng)于本發(fā)明的 第一基板。另外,在上述各實(shí)施例中,液晶層203相當(dāng)于本發(fā)明的液晶層。此外,在上述各 實(shí)施例中,觸摸面板209相當(dāng)于本發(fā)明的觸摸面板。另外,在上述各實(shí)施例中,開口 KK、KKe 和KKf相當(dāng)于本發(fā)明的開口。此外,在上述各實(shí)施例中,觸摸傳感器TS相當(dāng)于本發(fā)明的觸 摸傳感器。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,依據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素,可以在本發(fā)明所附的權(quán)利 要求或其等同物的范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改、組合、次組合及改變。
權(quán)利要求
一種信息輸入裝置,其包括設(shè)有觸摸傳感器的觸摸面板,所述觸摸傳感器能夠感測被感測對象靠近所述觸摸傳感器的感測表面時(shí)的位置,其中,所述觸摸傳感器包括掃描電極以及檢測電極,所述檢測電極隔著設(shè)置在所述掃描電極與所述檢測電極之間的介電體與所述掃描電極相面對且間隔開,所述觸摸傳感器被配置成使得形成在所述掃描電極與所述檢測電極之間的靜電電容在所述被感測對象靠近所述檢測電極時(shí)發(fā)生變化,并且所述檢測電極在它與所述掃描電極相面對的表面上形成有開口,且在所述開口內(nèi)設(shè)置有浮動電極。
2.如權(quán)利要求1所述的信息輸入裝置,其中,所述檢測電極和所述浮動電極是透射可 見光的透明電極。
3.如權(quán)利要求2所述的信息輸入裝置,其中,所述掃描電極沿所述感測表面的表面方向中的第一方向延伸,且所述掃描電極以多個 的形式在垂直于所述第一方向的第二方向上彼此間隔地排列著,并且所述檢測電極沿所述第二方向延伸,且所述檢測電極以多個的形式在所述第一方向上 彼此間隔地排列著。
4.如權(quán)利要求3所述的信息輸入裝置,其中,所述開口被設(shè)置成多個。
5.如權(quán)利要求4所述的信息輸入裝置,其中,所述檢測電極被設(shè)置成使得所述多個開口分別在所述第一方向和所述第二方向上排 列著,并且所述浮動電極以多個的形式分別與所述多個開口相對應(yīng)地在所述第一方向和所述第 二方向上排列著。
6.如權(quán)利要求5所述的信息輸入裝置,其中,所述多個檢測電極在它們沿所述第二方向延伸的側(cè)端處包括在所述第一方向上突出 的突出部,并且所述突出部以多個的形式在所述第二方向上彼此間隔開。
7.如權(quán)利要求6所述的信息輸入裝置,其中,在所述第二方向上排列著的所述多個突 出部被形成為使得所述多個突出部的在所述第一方向上的端部位置是隨機(jī)的。
8.如權(quán)利要求1所述的信息輸入裝置,其中,所述檢測電極的所述開口被形成為具有 圓形形狀。
9.如權(quán)利要求3所述的信息輸入裝置,還包括控制器,所述控制器在所述多個掃描電 極之中選擇特定的掃描電極,并且所述控制器重復(fù)地進(jìn)行用于向所選擇的掃描電極提供驅(qū) 動信號的觸摸傳感器驅(qū)動操作,從而驅(qū)動所述觸摸傳感器,其中,當(dāng)所述控制器進(jìn)行所述觸摸傳感器驅(qū)動操作時(shí),所述控制器在具體為η個的所 述多個掃描電極之中選擇在所述第二方向上連續(xù)排列的具體為m個的多個掃描電極作為 掃描電極組,并且在所述第二方向上平移地進(jìn)行所述掃描電極組的選擇以使得在連續(xù)的所 述觸摸傳感器驅(qū)動操作之間包含不同的掃描電極和共用的掃描電極,這里2 < m < η。
10.一種顯示裝置,其包括設(shè)有觸摸傳感器的顯示面板,所述觸摸傳感器能夠感測被感 測對象靠近用于顯示圖像的顯示表面時(shí)的位置,其中,所述觸摸傳感器包括掃描電極以及檢測電極,所述檢測電極隔著設(shè)置在所述掃描電極與所述檢測電極之間的介電體與所述掃描電極相面對且間隔開,所述觸摸傳感器被 配置成使得形成在所述掃描電極與所述檢測電極之間的靜電電容在所述被感測對象靠近 所述檢測電極時(shí)發(fā)生變化,并且所述檢測電極在它與所述掃描電極相面對的表面上形成有開口,且在所述開口內(nèi)設(shè)置 有浮動電極。
11.如權(quán)利要求10所述的顯示裝置,其中,所述顯示面板是液晶顯示面板,所述液晶顯 示面板包括第一基板;第二基板,它與所述第一基板相面對且間隔開;以及液晶層,它被設(shè)置在所述第一基板與所述第二基板之間。
12.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置,其中,所述檢測電極被設(shè)置在所述第一基板的一個表面上,該表面與所述第一基板的面對著 所述第二基板的那個表面相反,并且所述掃描電極被設(shè)置在所述第一基板與所述第二基板之間,且隔著設(shè)置在所述掃描電 極與所述檢測電極之間的所述第一基板與所述檢測電極相面對。
13.如權(quán)利要求12所述的顯示裝置,其中,所述掃描電極沿著所述第一基板與所述第二基板相互面對的表面上的第一方向延伸, 且所述掃描電極以多個的形式在垂直于所述第一方向的第二方向上彼此間隔地排列著,并 且所述檢測電極沿所述第二方向延伸,且所述檢測電極以多個的形式在所述第一方向上 彼此間隔地排列著。
14.如權(quán)利要求13所述的顯示裝置,其中所述顯示面板包括排列在顯示區(qū)域中的多個像素電極;以及共用電極,它被布置成與所述顯示區(qū)域中的所述多個像素電極間隔開,其中,所述多個掃描電極兼用作所述共用電極。
全文摘要
本發(fā)明公開了信息輸入裝置和顯示裝置。所述信息輸入裝置包括設(shè)有觸摸傳感器的觸摸面板,所述觸摸傳感器能夠感測被感測對象靠近所述觸摸傳感器的感測表面時(shí)的位置。所述觸摸傳感器包括掃描電極以及檢測電極,所述檢測電極隔著設(shè)置在所述掃描電極與所述檢測電極之間的介電體與所述掃描電極相面對且間隔開,所述觸摸傳感器被配置成使得形成在所述掃描電極與所述檢測電極之間的靜電電容在所述被感測對象靠近所述檢測電極時(shí)發(fā)生變化。所述檢測電極在它與所述掃描電極相面對的表面上形成有開口,且在所述開口內(nèi)設(shè)置有浮動電極。本發(fā)明可提供能夠容易地進(jìn)行高精度檢測的顯示裝置和信息輸入裝置。
文檔編號G06F3/044GK101937293SQ201010205829
公開日2011年1月5日 申請日期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, 寺西康幸, 石崎剛司, 竹內(nèi)剛也, 野口幸治 申請人:索尼公司