顯示裝置以及輸入裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示裝置，特別涉及具有靜電電容方式的輸入裝置的顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，公開了這樣的技術(shù):在顯示裝置的顯示面?zhèn)劝惭b有被稱為觸控面板或者觸摸傳感器的輸入裝置，用手指或觸筆等輸入工具等接觸觸控面板來進(jìn)行輸入動(dòng)作時(shí)，檢測(cè)輸入位置后進(jìn)行輸出。這樣的具有觸控面板的顯示裝置中無需設(shè)置鍵盤、鼠標(biāo)、或者數(shù)字鍵盤等輸入裝置，因此，除了計(jì)算機(jī)之外，還廣泛應(yīng)用與手機(jī)等攜帯信息終端等。
[0003]檢測(cè)手指等接觸觸控面板的接觸位置的檢測(cè)方式有靜電電容方式。在利用靜電電容方式的觸控面板中，觸控面板的表面內(nèi)設(shè)有由夾著介電層相對(duì)配置的一對(duì)電極(即驅(qū)動(dòng)電極和檢測(cè)電極)構(gòu)成的多個(gè)電容元件。而且，利用手指或觸筆等輸入工具接觸電容元件來進(jìn)行輸入動(dòng)作時(shí)，電容元件的靜電電容發(fā)生變化的特征，檢測(cè)輸入位置。
[0004]這樣的顯示裝置包括顯示區(qū)域和位于顯示區(qū)域周圍的周邊區(qū)域，顯示區(qū)域內(nèi)配置有用于檢測(cè)輸入位置的驅(qū)動(dòng)電極以及檢測(cè)電極。例如，特開2013-16141號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中公開了一種觸摸屏，其包括劃分為活性區(qū)域以及位于活性區(qū)域的周圍的非活性區(qū)域的薄膜基板以及形成在薄膜基板的活性區(qū)域的感測(cè)圖案。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1日本特開2013-16141號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]在這樣的顯示裝置中，周邊區(qū)域內(nèi)配置有包括與驅(qū)動(dòng)電極電連接的引線(引?回L配線)的驅(qū)動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)器、或者與檢測(cè)電極電連接的引線。并且，在顯示區(qū)域內(nèi)的包括在相對(duì)基板中的基板的上表面上設(shè)有例如由偏光板或者樹脂等構(gòu)成的電介質(zhì)。
[0010]但是，當(dāng)在周邊區(qū)域內(nèi)，與顯示區(qū)域同樣地，在包括在相對(duì)基板中的基板的上表面上也設(shè)置有例如由偏光板或者樹脂等構(gòu)成的電介質(zhì)時(shí)，在周邊區(qū)域中，當(dāng)手指或輸入工具接近顯示裝置時(shí)，配置在周邊區(qū)域內(nèi)的引線與手指或輸入工具之間的靜電電容相對(duì)增大。因此，在周邊區(qū)域中，手指或輸入工具接近顯示裝置時(shí)，來自手指或輸入工具的噪聲容易傳遞至引線，檢測(cè)到的通過引線的信號(hào)易受到噪聲的影響，相對(duì)于噪聲強(qiáng)度的信號(hào)強(qiáng)度的比例下降，無法提高輸入裝置的檢測(cè)性能。
[0011]為了解決上述的現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有輸入裝置的顯示裝置，在周邊區(qū)域，當(dāng)手指或輸入工具接近顯示裝置時(shí)，由輸入裝置檢測(cè)的信號(hào)不易受到噪聲影響。
[0012]解決課題的手段
[0013]下面，簡(jiǎn)單說明本申請(qǐng)公開的發(fā)明中的代表性內(nèi)容的概要。
[0014]作為本發(fā)明的一方面的顯示裝置包括:第一基板、與第一基板相對(duì)的第二基板、設(shè)在第一基板上的多個(gè)像素、設(shè)在第一基板或第二基板上的第一布線、設(shè)在第二基板的第一主面上的第一絕緣體部以及設(shè)在第一絕緣體部的側(cè)方的第二絕緣體部或者空間。第二絕緣體部的介電常數(shù)低于第一絕緣體部的介電常數(shù)。在俯視時(shí)，多個(gè)像素配置在第二基板的第一主面的第一區(qū)域內(nèi)；在俯視時(shí)，第一布線配置在第二基板的第一主面的區(qū)域中的第二區(qū)域內(nèi)，所述第二區(qū)域是位于第一區(qū)域的第二基板的外周側(cè)的區(qū)域；并且，第一絕緣體部以在俯視時(shí)與第一區(qū)域重疊的方式配置。第二絕緣體部或者空間以在俯視時(shí)在第二區(qū)域內(nèi)與第一布線重疊的方式配置。檢測(cè)經(jīng)過第一布線的信號(hào)，從而檢測(cè)輸入位置。
【附圖說明】
[0015]圖1是示出實(shí)施方式1的顯示裝置的一構(gòu)成例的框圖。
[0016]圖2是示出手指接觸或接近觸摸檢測(cè)設(shè)備的狀態(tài)的說明圖。
[0017]圖3是示出手指接觸或接近觸摸檢測(cè)設(shè)備的狀態(tài)下等效電路例子的說明圖。
[0018]圖4是示出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及檢測(cè)信號(hào)的波形一例子的圖。
[0019]圖5是示出安裝有實(shí)施方式1的顯示裝置的組件的一例子的俯視圖。
[0020]圖6是示出實(shí)施方式1的顯示裝置中的帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的截面圖。
[0021]圖7是示出實(shí)施方式1的顯示裝置中的帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的電路圖。
[0022]圖8是示出實(shí)施方式1的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電極以及檢測(cè)電極的一構(gòu)成例的立體圖。
[0023]圖9是示出實(shí)施方式1的顯示裝置中的帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的另一例子的截面圖。
[0024]圖10是示出實(shí)施方式1的顯示裝置中的帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的另一例子的截面圖。
[0025]圖11是示出比較例1的顯示裝置中的帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的截面圖。
[0026]圖12是示出實(shí)施方式1的顯示裝置中的帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的、通過背光燈框架實(shí)現(xiàn)的支撐結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0027]圖13是示出背光燈單元以及背光燈框架的結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
[0028]圖14是不出偏光板的一構(gòu)成例的截面圖。
[0029]圖15是不出偏光板的另一構(gòu)成例的截面圖。
[0030]圖16是不出偏光板的另一構(gòu)成例的截面圖。
[0031]圖17是示出實(shí)施方式1的顯示裝置中的帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的另一例子的截面圖。
[0032]圖18是示出實(shí)施方式1的顯示裝置中的帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的另一例子的截面圖。
[0033]圖19是用于說明測(cè)量偏光板對(duì)保護(hù)膜的附著力的大小的方法的圖。
[0034]圖20是用于說明測(cè)量偏光板對(duì)保護(hù)膜的附著力的大小的方法的圖。
[0035]圖21是用于說明測(cè)量偏光板對(duì)保護(hù)膜的附著力的大小的方法的圖。
[0036]圖22是示出安裝了實(shí)施方式2的顯示裝置的組件的一例子的俯視圖。
[0037]圖23是示出實(shí)施方式2的顯示裝置中的帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的截面圖。
[0038]圖24是示出實(shí)施方式2的顯示裝置中的帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的電路圖。
[0039]圖25是示出比較例2的顯示裝置中的帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的截面圖。
[0040]圖26是示出實(shí)施方式2的顯示裝置中的帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的另一例子的截面圖。
[0041]圖27是示出實(shí)施方式2的顯示裝置中的帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備的另一例子的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面，參照【附圖說明】本發(fā)明的各實(shí)施方式。
[0043]另外，下面公開的內(nèi)容僅僅是一種示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離發(fā)明宗旨的情況下容易想到的適當(dāng)?shù)淖兏鶎儆诒景l(fā)明的范圍。并且，為了進(jìn)一步明確說明，與實(shí)施方式相比，附圖中示意性示出各部的寬度、厚度、形狀等，僅僅是一種示例，并不限定對(duì)本發(fā)明的解釋。
[0044]并且，在本說明書及附圖中，對(duì)于與已經(jīng)示出的圖中說明過的要素相同的要素，標(biāo)注相同的符號(hào)，適當(dāng)?shù)厥÷栽敿?xì)說明。
[0045]而且，在實(shí)施方式中利用的附圖中，為了便于觀察，有些截面圖中省略示出剖面線。并且，為了便于觀察，有些俯視圖中省略示出剖面線。
[0046]并且，在下面的實(shí)施方式中，以A?B的方式表示范圍時(shí)，除了特別限定的之外，表示A以上B以下的范圍。
[0047](實(shí)施方式1)
[0048]首先，作為實(shí)施方式1說明將顯示裝置(其具有作為輸入裝置的觸控面板)應(yīng)用于in-cell式的帶觸摸檢測(cè)功能的液晶顯示裝置的例子。另外，在本申請(qǐng)的說明書中，輸入裝置是檢測(cè)至少根據(jù)接近或者接觸電極的物體的電容發(fā)生變化的靜電電容的輸入裝置。并且，帶觸摸檢測(cè)功能的液晶顯示裝置是在形成顯示裝置的陣列基板和相對(duì)基板中的任一上設(shè)有觸摸檢測(cè)用的檢測(cè)電極的液晶顯示裝置。并且，在本實(shí)施方式1中，說明具有驅(qū)動(dòng)電極起到顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電極的作用并且起到輸入裝置的驅(qū)動(dòng)電極的作用的特征的in-cell式的帶觸摸檢測(cè)功能的顯示裝置。
[0049]〈整體構(gòu)成〉
[0050]首先，參照?qǐng)D1，說明實(shí)施方式1的顯示裝置的整體構(gòu)成。圖1是示出實(shí)施方式1的顯示裝置的一構(gòu)成例的框圖。
[0051]顯示裝置1具有帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備10、控制部11、柵極驅(qū)動(dòng)器12、源極驅(qū)動(dòng)器13、驅(qū)動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)器14以及觸摸檢測(cè)部40。
[0052]帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備10具有顯示設(shè)備20以及觸摸檢測(cè)設(shè)備30。在本實(shí)施方式1，顯示設(shè)備20是作為顯示元件采用了液晶顯示元件的顯示設(shè)備。因此，在下面的說明中，顯示設(shè)備20還稱為液晶顯示設(shè)備20。觸摸檢測(cè)設(shè)備30是靜電電容方式的觸摸檢測(cè)設(shè)備，即靜電電容型觸摸檢測(cè)設(shè)備。因此，顯示裝置1是包括具有觸摸檢測(cè)功能的輸入裝置的顯示裝置。并且，帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備10是將液晶顯示設(shè)備20和觸摸檢測(cè)設(shè)備30 —體化的顯示設(shè)備，是內(nèi)置有觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備，即in-cell式的帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備。
[0053]另外，帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備10還可以是在顯示設(shè)備20上安裝了觸摸檢測(cè)設(shè)備30的顯示設(shè)備。并且，顯示設(shè)備20還可以是例如有機(jī)EL(電致發(fā)光)顯示設(shè)備，以此來代替采用了液晶顯示元件的顯示設(shè)備。
[0054]顯示設(shè)備20根據(jù)從柵極驅(qū)動(dòng)器12供給的掃描信號(hào)Vscan，在顯示區(qū)域通過進(jìn)行每次一條水平線的掃描來進(jìn)行顯示。如下文所述，觸摸檢測(cè)設(shè)備30基于靜電電容型觸摸檢測(cè)原理進(jìn)行動(dòng)作，并輸出檢測(cè)信號(hào)Vdet。
[0055]控制部11是這樣的電路:基于從外部供給的映像信號(hào)Vdisp，分別向柵極驅(qū)動(dòng)器
12、源極驅(qū)動(dòng)器13、驅(qū)動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)器14以及觸摸檢測(cè)部40供給控制信號(hào)，以控制它們彼此同步地動(dòng)作。
[0056]柵極驅(qū)動(dòng)器12具有基于從控制部11供給的控制信號(hào)，依次選擇成為帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備10的顯示驅(qū)動(dòng)對(duì)象的每一水平線的功能。
[0057]源極驅(qū)動(dòng)器13是基于從控制部11供給的圖像信號(hào)Vsig的控制信號(hào)，向包括在帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備10的子像素SPix(參照后面說明的圖7)供給像素信號(hào)Vpix的電路。
[0058]驅(qū)動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)器14是基于從控制部11供給的控制信號(hào)，向包括在帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備10的驅(qū)動(dòng)電極C0ML(參照后面說明的圖5或者圖6)供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom的電路。
[0059]觸摸檢測(cè)部40是如下的電路:基于從控制部11供給的控制信號(hào)和從帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備10的觸摸檢測(cè)設(shè)備30供給的檢測(cè)信號(hào)Vdet，檢測(cè)是否存在手指或觸筆等輸入工具觸摸觸摸檢測(cè)設(shè)備30，即后面說明的接觸或者接近的狀態(tài)。而且，觸摸檢測(cè)部40是當(dāng)有觸摸時(shí)求出觸摸檢測(cè)區(qū)域中的其坐標(biāo)，即輸入位置等。觸摸檢測(cè)部40具有觸摸檢測(cè)信號(hào)放大部42、A/D (模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換部43、信號(hào)處理部44、坐標(biāo)提取部45以及檢測(cè)時(shí)機(jī)控制部46。
[0060]觸摸檢測(cè)信號(hào)放大部42對(duì)從觸摸檢測(cè)設(shè)備30供給的檢測(cè)信號(hào)Vdet進(jìn)行放大。觸摸檢測(cè)信號(hào)放大部42還可以具有去除包括在檢測(cè)信號(hào)Vdet中的高頻成分(即噪聲成分)，并取出觸摸成分后分別進(jìn)行輸出的模擬低通濾波器。
[0061]〈靜電電容型觸摸檢測(cè)的原理〉
[0062]接著，參照?qǐng)D1?圖4，說明本實(shí)施方式1的顯示裝置1中的觸摸檢測(cè)原理。圖2是示出手指接觸或者接近觸摸檢測(cè)設(shè)備的狀態(tài)的說明圖。圖3是示出手指接觸或者接近觸摸檢測(cè)設(shè)備的狀態(tài)的等效電路例子的說明圖。圖4是示出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及檢測(cè)信號(hào)的波形的一例子的圖。
[0063]如圖2所示，在靜電電容型觸摸檢測(cè)中，被稱為觸控面板或者觸摸傳感器的輸入裝置具有夾著電介質(zhì)D彼此相對(duì)配置的驅(qū)動(dòng)電極E1以及檢測(cè)電極E2。通過這些驅(qū)動(dòng)電極E1以及檢測(cè)電極E2形成電容元件C1。如圖3所示，電容元件C1的一端連接于作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)源的交流信號(hào)源S，電容元件C1的另一端連接于作為觸摸檢測(cè)部的電壓檢測(cè)器DET。電壓檢測(cè)器DET由例如包括在圖1所示的觸摸檢測(cè)信號(hào)放大部42中的積分電路構(gòu)成。
[0064]如果從交流信號(hào)源S向電容元件C1的一端(即驅(qū)動(dòng)電極E1)施加例如數(shù)kHz?數(shù)百kHz左右的頻率的交流矩形波Sg，則通過連接于電容元件C1的另一端(即檢測(cè)電極E2)側(cè)的電壓檢測(cè)器DET，產(chǎn)生作為輸出波形的檢測(cè)信號(hào)Vdet。另外，該交流矩形波Sg例如相當(dāng)于圖4所示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom。
[0065]在手指未接觸以及未接近的狀態(tài)(即非接觸狀態(tài))，如圖3所示，隨著對(duì)電容元件C1進(jìn)行充電放電，流過對(duì)應(yīng)于電容元件C1的電容值的電流1卩電壓檢測(cè)器DET將對(duì)應(yīng)于交流矩形波Sg的電流L的波動(dòng)轉(zhuǎn)換為電壓的波動(dòng)。在圖4，用實(shí)線的波形V。表示該電壓的波動(dòng)。
[0066]另一方面，在手指接觸或者接近的狀態(tài)(即接觸狀態(tài))，受到因手指形成的靜電電容C2的影響，驅(qū)動(dòng)電極E1以及檢測(cè)電極E2形成的電容元件C1的電容值變小。因此，流過圖3所示的電容元件C1的電流^產(chǎn)生波動(dòng)。電壓檢測(cè)器DET將對(duì)應(yīng)于交流矩形波Sg的電流L的波動(dòng)轉(zhuǎn)換為電壓的波動(dòng)。在圖4，以虛線的波形V:表示該電壓的波動(dòng)。這時(shí)，波形I的振幅比上述的波形V。小。從而，波形V。與波形Vi的電壓差的絕對(duì)值I AV|根據(jù)手指等從外部接近的物體的影響發(fā)生變化。另外，為了精確地檢測(cè)波形V。與波形V 電壓差的絕對(duì)值I AV|，優(yōu)選地，電壓檢測(cè)器DET通過電路內(nèi)的切換，根據(jù)交流矩形波Sg的頻率，進(jìn)行設(shè)定期間Reset的動(dòng)作，在該期間Reset重置電容器的充電放電。
[0067]在圖1所示的例子中，觸摸檢測(cè)設(shè)備30根據(jù)從驅(qū)動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)器14供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom，對(duì)于對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極C0ML(參照后面說明的圖5或者圖6)的每一個(gè)檢測(cè)模塊進(jìn)行觸摸檢測(cè)。即，觸摸檢測(cè)設(shè)備30通過圖3所示的電壓檢測(cè)器DET，向?qū)?yīng)于一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極C0ML中的各個(gè)驅(qū)動(dòng)電極的每一個(gè)檢測(cè)模塊輸出檢測(cè)信號(hào)Vdet，并將輸出的檢測(cè)信號(hào)Vdet供給觸摸檢測(cè)部40的觸摸檢測(cè)信號(hào)放大部42。
[0068]A/D轉(zhuǎn)換部43是在與驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom同步的時(shí)機(jī)對(duì)從觸摸檢測(cè)信號(hào)放大部42輸出的模擬信號(hào)分別進(jìn)行采樣后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的電路。
[0069]信號(hào)處理部44具有數(shù)字濾波器，該數(shù)字濾波器能夠降低包括在A/D轉(zhuǎn)換部43的輸出信號(hào)中的、除了對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vcom進(jìn)行了采樣的頻率之外的頻率成分(即噪聲成分)。信號(hào)處理部44是基于A/D轉(zhuǎn)換部43的輸出信號(hào)檢測(cè)是否存在對(duì)觸摸檢測(cè)設(shè)備30的觸摸的邏輯電路。信號(hào)處理部44進(jìn)行僅取出手指導(dǎo)致的差分電壓的處理。該手指導(dǎo)致的差分電壓是上述的波形V。與波形差分的絕對(duì)值I AV|。信號(hào)處理部44可以進(jìn)行將每一個(gè)檢測(cè)模塊的絕對(duì)值I AV|平均化的運(yùn)算，從而求出絕對(duì)值I AV|的平均值。從而，信號(hào)處理部44能夠降低噪聲的影響。信號(hào)處理部44比較檢測(cè)到的手指導(dǎo)致的差分電壓和指定的閾值電壓，如果在該閾值電壓以上，則判斷從外部接近的外部接近物體處于接觸狀態(tài)，如果低于閾值電壓，則判斷外部接近物體處于非接觸狀態(tài)。這樣進(jìn)行觸摸檢測(cè)部40的觸摸檢測(cè)。
[0070]坐標(biāo)提取部45是當(dāng)在信號(hào)處理部44中檢測(cè)到觸摸時(shí)求出檢測(cè)到觸摸的位置的坐標(biāo)(即觸控面板)中的輸入位置的邏輯電路。檢測(cè)時(shí)機(jī)控制部46通過控制使A/D轉(zhuǎn)換部43、信號(hào)處理部44、坐標(biāo)提取部45同步動(dòng)作。坐標(biāo)提取部45將觸控面板坐標(biāo)作為信號(hào)輸出Vout進(jìn)行輸出。
[0071]〈組件〉
[0072]圖5是示出安裝了實(shí)施方式1的顯示裝置的組件的一例子的俯視圖。如圖5所示，實(shí)施方式1中的帶觸摸檢測(cè)功能的顯示設(shè)備10具有基板21、基板31、多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極C0ML以及多個(gè)檢測(cè)電極TDL?；?1具有作為一個(gè)主面的上表面和作為另一個(gè)主面的下表面。這里，將基板31的上表面內(nèi)或者基板31的下表面內(nèi)彼