专利名称：触摸面板、液晶面板、液晶显示装置以及触摸面板一体型的液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备光传感元件、检测来自外部的输入位置的触摸面板和具备这种触摸面板的液晶面板以及液晶显示装置。
背景技术：
在液晶显示装置等显示装置中，开发了具备当用手指、输入用笔等触摸面板表面时，可以检测其触摸位置的触摸面板功能的触摸面板一体型的显示装置。就现有的触摸面板一体型显示装置而言，电阻膜方式(按压时上方的导电性基板和下方的导电性基板接触，由此探测输入位置的方式)和静电电容式(通过探测触摸时的电容变化来探测输入位置的方式)成为主流。但是，在这种显示装置中，例如需要特殊的位置检测用面板，因此，装置整体变厚。另外，将这种触摸面板设于显示装置的画面(显示区域)，由此发生视认性降低的问题。但是，在专利文献1中，记载了如下触摸传感系统配置于面板内的手指检测用光传感器当外光的亮度是阈值以上时，使用对外光造成的手指的影子进行检测的方法(指影模式)，当外光的亮度不到阈值时，使用对接受背光后从手指反射的光进行检测的方法(指腹反射模式)，与外光的亮度相应地切换这些方法，由此检测触摸到面板的指尖的位置。另外，在专利文献2中，记载了如下触摸输入装置在显示部的上下左右配置发光元件列和受光元件列，向与显示部画面上平行的方向照射红外线，通过光的遮挡来探测显示部画面上的手指等造成的输入位置。现有技术文献专利文献专利文献1 日本公开专利公报「特开2007-183706号公报(2007年7月19日公开)」专利文献2 日本公开专利公报「特开昭61-156425号公报(1986年7月16日公开)」
发明内容
发明要解决的问题但是，在上述专利文献1中，当外光的亮度是阈值时，即在切换指影模式和指腹反射模式的边界点，无法检测手指的影子或者从手指反射的光，因此，不能检测输入位置。艮口， 通过上述专利文献1的方法，产生无法检测输入位置的无感区域。另外，在强平行光下，在触摸和未触摸的情况下所得到的图像成为相同的，因此，不清楚手指是否对画面进行触摸。 或者难以判断。因此，无法检测输入位置。在如专利文献1那样对接受背光后从手指反射的光进行检测的情况下，将对触摸面进行触摸的部分和未进行触摸的部分的反射光的强度的差异作为信号差进行检测，由此检测触摸、非触摸。但是，在强平行光下，除了例如由指腹反射的背光所造成的反射光以外， 由指腹以外的部分反射的环境光所造成的反射光也被同时检测。因此，在强平行光下，在触摸和未触摸的情况下不会产生信号差，或者即使产生信号差也极小。另外，在上述专利文献2中，对1个传感对象，通过位于该传感对象的列方向的延长线上的受光元件和位于行方向的延长线上的受光元件进行位置检测。因此，例如在同列内进行两处触摸的状态下，在与该触摸的部位同行内进行触摸的情况下，无法检测上述列与行交叉的位置的传感对象的触摸。这样，在通过与该发光元件相对配置的受光元件检测从发光元件照射的光的遮挡的情况下，存在无法确认输入位置的情况，无法同时检测3个以上的输入位置。本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供可以在更广范围的环境照度下以更高精度检测输入位置，且可以同时检测3个以上的输入位置的触摸面板。用于解决问题的方案为了解决上述问题，本发明的触摸面板的特征在于具备红外光透射部件，上述红外光透射部件的表面被用作检测对象物所触摸的触摸面，上述红外光透射部件透射红外光；红外光传感器，上述红外光传感器包括配置在上述红外光透射部件的、检测对象物所触摸的触摸区域的下方的多个红外光受光元件；以及多个红外光源，上述红外光源设置在上述红外光透射部件的、检测对象物所触摸的触摸区域的外侧，设置成沿着上述红外光透射部件的表面照射红外光并且向对上述触摸面进行触摸的检测对象物的全周照射红外光，上述触摸面板用上述红外光受光元件接受从上述红外光源沿着上述红外光透射部件的表面照射的红外光中的被上述检测对象物反射而透射过上述红外光透射部件的红外光，由此检测上述检测对象物所触摸的触摸位置。根据上述构成，在上述触摸面上，通过上述检测对象物反射从触摸区域的外侧与上述触摸面平行地照射的红外光并改变其行进路线，用配置在上述红外透射部件的下方的红外光受光元件接受该红外光。因此，无论外光的亮度(环境照度)如何，在检测对象物对触摸面进行触摸的情况下，在触摸的部位，红外光被遮挡，成为暗的状态，在触摸的部位的周围，因为被检测对象物反射的反射光而成为亮的状态。其结果是可以得到检测对象物所触摸的接触部位成为暗的状态、接触部位的周围成为亮的状态的环形特征的图像，因此，即使在强平行光下，触摸状态和非触摸状态的判断变得容易。另外，可以得到环形特征的图像，因此，易于进行检测对象物的中心位置等的确定，可以以高精度进行触摸位置的检测。而且，在对上述触摸面进行轻微触摸的程度下也可以得到这种图像。因此，即使是被称为羽毛触摸的非常轻的触摸，也可以明确地识别触摸、非触摸的区别，可以以高精度进行触摸位置的检测。另外，根据上述构成，无需如现有那样根据外光的亮度(环境照度)来切换检测方法，不存在如上述专利文献1那样无法检测输入位置的无感区域。因此，根据上述构成，可以在较广范围的环境照度下进行触摸位置的检测。另外，根据上述构成，在触摸区域的下方配置包括红外光受光元件的红外光传感器，因此，可以同时检测3个以上的触摸位置。发明效果本发明的触摸面板、液晶面板、液晶显示装置以及触摸面板一体型的液晶显示装置如上所述，具备红外光透射部件，上述红外光透射部件的表面被用作检测对象物所触摸的触摸面，上述红外光透射部件透射红外光；红外光传感器，上述红外光传感器包括配置在上述红外光透射部件的、检测对象物所触摸的触摸区域的下方的多个红外光受光元件；以及多个红外光源，上述红外光源设置在上述红外光透射部件的、检测对象物所触摸的触摸区域的外侧，设置成沿着上述红外光透射部件的表面照射红外光并且向对上述触摸面进行触摸的检测对象物的全周照射红外光，上述触摸面板用上述红外光受光元件接受从上述红外光源沿着上述红外光透射部件的表面照射的红外光中的被上述检测对象物反射而透射过上述红外光透射部件的红外光，由此检测上述检测对象物所触摸的触摸位置，因此，可以在更广范围的环境照度下以更高精度进行输入位置的检测，且可以同时检测3个以上的输入位置。根据下面示出的记述，可以充分地了解本发明的其它的目的、特征以及优点。另外，通过参照了附图的下面的说明可以明白本发明的优点。
图1是示出本发明的实施方式的液晶显示装置的概要构成的截面图。图2是示出图1所示液晶显示装置的主要部分的概要构成的截面图。图3是示出图1所示液晶显示装置的主要部分的概要构成的平面图。图4是示出本发明的实施方式所用的红外光源的、室温(25°C)的指向性(配光特性)的图。图5是示出本发明的实施方式的液晶显示装置的触摸位置的检测原理的图，图5 的(a)是从上看本发明的实施方式的液晶显示装置的触摸面20的平面图，图5的(b)是本发明的实施方式的液晶显示装置的截面图。图6是示出本发明的实施方式的液晶显示装置的变形例的平面图。图7是示出本发明的实施方式的变形例所用的红外光源的、室温(25°C)下的指向性(配光特性)的图。图8是示出本发明的其它的实施方式的液晶显示装置的概要构成的截面图。图9的(a) (C)是示出本发明的其它的实施方式的保护板和红外光源的位置关系的变形例的一个例子的图。图10是示出本发明的其它的实施方式的液晶显示装置的概要构成的截面图。图11是示出本发明的其它的实施方式的液晶显示装置的主要部分的概要构成的截面图。图12是表示在本发明的实施例中，不同的环境照度下、检测对象物的向检测对象面接触和非接触的信号电平的差的坐标图。图13是示出通过本发明的实施例的触摸面板得到的图像的图。图14的(a)、(b)是示出在本发明的实施例中，在平行光下得到的检测对象物的图像的图。
具体实施例方式[第1实施方式]
如下所示，根据图1 图7说明本发明的一种实施方式。此外，本发明不限定于该实施方式。在本实施方式中，说明触摸面板一体型的液晶显示装置。首先，参照图1 图3说明本实施方式的液晶显示装置的构成。图1是示出本发明的实施方式的液晶显示装置的概要构成的截面图，图2是示出图1所示液晶显示装置的主要部分的概要构成的截面图，图3是示出图1所示液晶显示装置的主要部分的概要构成的平面图。在本实施方式的液晶显示装置中，液晶面板10中显示液晶图像的区域成为被检测对象物触摸的触摸区域。上述液晶显示装置具有如下的触摸面板功能通过设于每一像素的光传感元件(红外光受光元件)4来探测被接触到作为该触摸区域的表面的触摸面20 的手指、输入笔等检测对象物反射的红外光，由此检测上述检测对象物的触摸位置。这样， 在本实施方式中，为了探测被检测对象物反射的红外光，作为检测对象物，只要反射红外光即可。如图1所示，本实施方式的液晶显示装置具备红外光源1、液晶面板10以及背光源 14。红外光源1设置在液晶面板10的比触摸区域靠外侧的位置，射出光路2示出的红外光。作为红外光源1，只要射出红外光即可，可以使用公知的红外光源。作为上述红外光源1，可以使用例如红外LED等。此外，优选上述红外光是在Z方向(相对于触摸面20垂直的方向)的指向性高的红外光。如图3所示，在本实施方式中，在比液晶面板10的作为触摸区域的表面的触摸面 20靠外侧，沿着触摸面20的各边，在触摸区域的周围，即包围触摸区域地在触摸区域的四方设有多个红外光源1。由此，以覆盖触摸区域的方式一样地照射从红外光源1射出的红外光。因此，对与触摸面20接触的检测对象物的全周照射红外光。另外，在本实施方式中，如图1所示，红外光源1对上述触摸面20的上空，沿着该触摸面20，直接射出与该触摸面20平行的红外光。液晶面板10如图2所示，具有如下结构具备矩阵状排列有多个像素的有源矩阵基板11和与其相对地配置的相对基板12 (红外光透射部件)，而且在这2个基板之间夹持着作为显示介质的液晶层13。此外，在本实施方式中，不特别限定液晶面板10的显示模式， 可以使用TN模式、IPS模式、VA模式等所有显示模式。上述液晶面板10在其内部具备区域传感器(红外光传感器)3，所述区域传感器3具有感知(接受)红外光的光传感元件4。另外，如图2所示，在液晶面板10的外侧，夹着液晶面板10而分别设有表侧偏光板16(红外光透射部件)和里侧偏光板17。具体地说，在上述有源矩阵基板11的与上述相对基板12的相对面相反的一侧设有里侧偏光板17，在上述相对基板12的与有源矩阵基板 11的相对面相反的一侧设有表侧偏光板16。如上所述，液晶面板10的显示液晶图像的表面成为触摸面20，作为用作触摸面20 的红外光透射部件，使用相对基板12和表侧偏光板16。因此，表侧偏光板16的表面成为触摸面20，沿着该触摸面20照射红外光。另外，被检测对象物反射的红外光透射过相对基板 12和表侧偏光板16。此外，虽未图示，但是也可以在表侧偏光板16上进一步设置保护板等，所述保护板使用了透射红外光的部件。在这种情况下，该保护板的表面成为触摸面20。另外，在上述有源矩阵基板11中，设有作为用于驱动各像素的开关元件的TFT (未图示)、取向膜(未图示)、光传感元件4等。在TFT中，彼此交叉地配置多个数据信号线和多个栅极信号线，在各交叉部的附近通过TFT配置有像素电极。光传感元件4设于各像素区域，沿着各像素的配置纵横地被配置为矩阵状。光传感元件4由光敏二极管或者光敏晶体管形成，通过流过与所接受的光的强度相应的电流来探测受光量。TFT和光传感元件4也可以是在有源矩阵基板11上通过大致相同的工序来形成为单片。即，光传感元件4的一部分构成部件可以与TFT的一部分的构成部件同时形成。可以根据作为现有公知的光传感元件内置型的液晶显示装置的制造方法来进行这种光传感元件4的形成方法。此外，光传感元件4也可以不按每一个像素设置，也可以是按每一个构成一个像素的R、G、B的像素电极中的任1个像素电极而具备光传感元件的构成。如上所述，光传感元件4设于背光源14侧的作为基板的有源矩阵基板11上，上述表侧偏光板16的表面被用作触摸面20。因此，上述相对基板12和表侧偏光板16采用包括除了透射可见光以外，还透射红外光的材料的基板以及偏光板。此外，作为上述相对基板 12和表侧偏光板16，可以原样使用现有一般使用的基板和偏光板。在相对基板12中，虽未图示，但是形成有彩色滤光片层、相对电极以及取向膜等。 彩色滤光片层包括具有红(R)、绿(G)、蓝(B)的各种颜色的着色部和黑矩阵。在彩色滤光片层中，在与各像素电极相对的位置，形成R、G或者B的着色部，分别得到红色的像素电极、 绿色的像素电极、蓝色的像素电极。一个像素由包括R的像素电极、G的像素电极以及B的像素电极的3个像素电极构成。由此，在液晶面板10内，多个像素纵横地配置为矩阵状。另外，优选在相对基板12中，在与有源矩阵基板11的光传感元件4对应的位置， 设有遮挡可见光的光学滤光片5。即，本实施方式的区域传感器3具备上述光传感元件4和光学滤光片5。由此，可以遮挡射入上述光传感元件4的光的成分中的可见光成分。光学滤光片5只要具有遮挡可见光(即，780nm以下的波长)且使红外光透射的特性即可，可以使用任何光学滤光片。由此，可以遮挡射入到光传感元件4的光的成分中的可见光成分。例如，光学滤光片5可以是层叠了红色的彩色滤光片和蓝色的彩色滤光片的光学滤光片。在这种情况下，也可以进一步对设于相对基板12的彩色滤光片层安装光学滤光片5。由此，可以在同一工序中形成彩色滤光片层和光学滤光片5，因此，可以使液晶面板 10小型化，并且可以以低价进行制造。另外，光学滤光片5可以是例如混合红色的颜料、绿色的颜料以及蓝色的颜料后形成的光学滤光片等。由此，可以更充分地遮挡可见光，并且可以使膜厚变薄。在本实施方式中，区域传感器3的光传感元件4探测被触摸面20上的检测对象物反射的红外光，由此实现检测来自外部的输入位置的触摸面板。并且，在手指、输入笔等与触摸面20的确定的位置触摸的情况下，光传感元件4可以读取该位置且对装置输入信息， 或者执行目的动作。这样，在本实施方式的液晶显示装置中，可以通过区域传感器3来实现触摸面板功能。另外，在区域传感器3中，作为用于对因为温度等外在原因而发生变化的光传感元件4的检测特性进行补偿的校正用传感器，可以包括暗电流补偿用光传感元件。
表侧偏光板16和里侧偏光板17发挥作为起偏镜的功能。例如，在封入液晶层的液晶材料是垂直取向型的情况下，配置表侧偏光板16的偏振方向和里侧偏光板17的偏振方向，使得彼此成为正交尼科尔的关系，由此可以实现常黑模式的液晶显示装置。背光源14设于液晶面板10的背面侧，对液晶面板10照射光。另外，在图中虽未示出，但是在本发明的液晶显示装置中，可以在有源矩阵基板11 和相对基板12的外侧，分别设有表侧相位差板和里侧相位差板，作为光学补偿元件。另外，在图1中，示出对液晶面板10进行显示驱动的液晶驱动电路40以及用于驱动区域传感器3的区域传感器控制部30。在区域传感器控制部30中，还示出其内部的构成。此外，对于本实施方式的液晶驱动电路40的构成，可以使用现有公知的构成。如图1所示，在区域传感器控制部30内，设有时序产生电路31、区域传感器驱动电路32、区域传感器读出电路33、坐标提取电路34以及接口电路35。时序产生电路31产生用于同步控制各电路的动作的时序信号。区域传感器驱动电路32提供用于驱动各光传感元件4的电力。区域传感器读出电路33从与受光量相应地流过不同的值的电流的光传感元件4 接受受光信号，算出受光量。坐标提取电路34根据用区域传感器读出电路33算出的各光传感元件4的受光量，算出对触摸面20进行触摸的手指的坐标。接口电路35向液晶显示装置的外部输出在坐标提取电路34中算出的手指的坐标信息(位置信息)。液晶显示装置通过该接口电路35与PC等连接。本实施方式的液晶显示装置具有上述那样的构成，由此在手指、输入笔等检测对象物触摸到触摸面20的情况下，形成在液晶面板10内的区域传感器3的光传感元件4可以通过探测被检测对象物反射的红外光来检测输入位置。如上所述，如果是本实施方式，则在输入位置的检测中，使用从比液晶面板10的触摸区域靠外侧的位置与触摸面20平行地照射的红外光，因此，存在检测对象物时和不存在检测对象物时的信号差变大，可以以高精度进行输入位置的检测。另外，使用红外光，因此，可以不管外光的亮度(环境照度)而进行检测。而且，即使在强平行光下，也可以容易地探测检测对象物的特征。因此，如果是本实施方式，则在广范围的环境照度下，可以进行输入位置的检测。根据本实施方式，至少环境照度如果是0 9万勒克斯，则可以充分检测。此外，参照图4说明在本实施方式中可以使用的红外光源1的例子。图4是示出本发明的实施方式所用的红外光源1的、室温(25°C )的指向性(配光特性)的图。在本实施方式中，沿着成为触摸面20的触摸区域的表面，在χ轴方向和y轴方向上传播光。因此，作为上述红外光源1，如图4所示，可以使用如下红外光源1 其可以射出上下方向和左右方向的光的指向性(配光特性)尖锐的红外光。作为这种红外光源1，例如可以举出炮弹型(将旋转椭圆体切去一半的形状)的红外LED。另外，作为可以射出上述红外光的红外光源，可以使用例如TLN117(N)(东芝公司生产)等。下面，在本实施方式中，参照图5的(a)、(b)如下所示说明对检测对象物的位置进行检测的机理。图5的(a)、(b)是示出本发明的实施方式的液晶显示装置的触摸位置的检测原理的图。此外，图5的(a)是从上看上述液晶显示装置的触摸面20的平面图，图5的 (b)是上述液晶显示装置的主要部分截面图。
如图5的(a)所示，在本实施方式中，以覆盖触摸区域的方式，从触摸区域的周围一样地沿着触摸面20的表面照射红外光。与触摸面20的表面平行地照射的红外光碰到触摸到该触摸面20的手指等检测对象物而被反射(散射)。被上述检测对象物反射(散射)的反射光6如图5的(b)所示，透射过表侧偏光板16和相对基板12后被设置在触摸面20的下方的区域传感器3的光传感元件4探测。此外，在本说明书中，触摸面20的“下方”是指触摸面20的里侧、即液晶面板 10侧的区域。此时，通过上述区域传感器控制部30，可以从被光传感元件4探测的信号算出触摸面20上的检测对象物的位置(触摸位置)的坐标(χ、y)。在本实施方式中，如图5的(a)所示，从触摸区域的四方向触摸面20的上方，与触摸面20平行地照射红外光。因此，在手指等检测对象物与触摸面20进行接触的情况下，在进行触摸的部分，红外光被遮挡而成为暗的状态，进行触摸的部位的周围因为被检测对象物反射的反射光而成为亮的状态。因此，可以得到如下环形特征的图像手指等检测对象物的接触部位成为暗的状态，接触部位的周围成为亮的状态。由此，可以从下方捕捉检测对象物的轮廓(形状)，因此，可以确定手指的中心位置等。另外，沿着触摸面20平行地照射红外光，因此，触摸状态和非触摸状态的信号差变大，因此，可以明确地识别它们的差异。因此，可以准确地检测检测对象物的位置，并且可以同时检测多个检测对象物。而且，即使在手指等检测对象物轻触触摸面20的程度下，也可以进行检测，因此， 可以通过所谓的羽毛触摸等非常轻的触摸来进行操作。此外，在图3示出的例子中，举例说明了沿着触摸面20的各边设有红外光源1的情况，但是本实施方式不限定于此。图6是示出本发明的实施方式的液晶显示装置的变形例的平面图。在将射出在与触摸面20平行的面内放射状行进的光的红外光源用作上述红外光源1的情况下，如图6所示，可以与触摸面20的角部(角)相对而设置红外光源1。由此， 对触摸面20 —样地照射红外光，因此，红外光照射到对触摸面20进行触摸的检测对象物的全周。在这种情况下，为了使红外光源1的红外光易于射入触摸面20，可以以相对于边形成为45度的角度乃至与对角线正交的角度来切去触摸面20的角。由此，与图3示出的方式相比，可以削减红外光源1的个数。因此，与作为图3示出的方式的液晶显示装置相比，更能降低功耗。此外，在图6中，图示了在触摸面20的4个角部设有上述红外光源1的情况。但是，本实施方式不限定于此。只要至少在相对的2个角部设置上述红外光源1即可，可以仅设置于2个或者3个角部。如上所述，在将射出在与触摸面20平行的面内放射状行进的光的红外光源用作上述红外光源1的情况下，对手指等检测对象物在较广范围内照射红外光，并且从斜向照射光。因此，即使不一定在4个角部设置红外光源1，也可以得到示出检测对象物的轮廓的环形图像。同样地，通过使用这种红外光源1，也可以采用例如沿着触摸面20的至少相对的2 个边或者3个边设置红外光源1的构成。此外，参照图7说明可以在这种变形例中使用的红外光源1的例子。图7是示出本发明的实施方式的变形例所用的红外光源的、室温(25°C)的指向性(配光特性)的图。
在上述变形例中，如图6所示，从配置在触摸面20的角部的红外光源1对触摸面 20上的整体照射光。因此，在上述变形例中，如图7所示，可以使用左右方向的光的扩散比上下方向的光的扩散大且在左右方向和上下方向上光的指向性(配光特性)不同的红外光源1。作为这种红外光源1，可以举出例如水平方向比垂直方向(高度方向)大的扁平型的红外LED。此外，在本变形例中，优选在使用具备图7示出的特性的红外光源1的情况下，红外光源1的能够旋转的允许值是扭转角< 士20°。由此，可以确保均性度为50%以上。另外，在本实施方式中，说明了触摸面板一体型的液晶显示装置，但是本发明不限定于此，也可以在未与显示装置一体化的触摸面板中使用。[第2实施方式]下面，根据图8和图9的(a) (c)说明本发明的其它的实施方式。在本实施方式中，说明与上述第1实施方式的不同点，对具有与上述第1实施方式相同的功能的构成要素附上相同的附图标记，省略其说明。图8是示出本发明的其它的实施方式的液晶显示装置的概要构成的截面图。另外，在图8中，放大示出用虚线包围的部分。此外，在本实施方式中，至少在液晶面板10上设有保护板(红外光透射部件)15， 且红外光沿着触摸区域的保护板15的表面射出，这方面与第1实施方式不同。在本实施方式中，如图8所示，具有液晶面板10的表面被保护板15覆盖的构成。 因此，保护板15的表面被用作触摸面20。保护板15延设到液晶面板10的触摸区域的外侧。在上述保护板15的里面的、触摸区域的外侧的区域设有光源系统，所述光源系统包括红外光源1和收纳上述红外光源的壳体部25。在液晶面板10的外侧，覆盖液晶面板10的侧面而形成上述壳体部25。作为上述保护板15和壳体部25，只要透射可见光和红外光即可，可以使用例如现有被用作透明保护板的包括各种透明材料的保护板。作为这种透明材料，可以举出例如丙烯酸树脂(例如PMMA Polymethylmethacrylate ；聚甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯树脂、环状聚烯烃树脂、聚酯树脂(PET Polyethylene Terephtalate)、氟树脂等透明树脂、玻璃、钻石以及石英等。上述保护板15和壳体部25可以用相同的材料形成，也可以用不同的材料形成。但是，从调整入射角的观点来看，优选上述保护板15和壳体部25具有相同的折射率。因此， 优选上述保护板15和壳体部25包括相同的材料。上述壳体部25具有中空结构，在内部的空间，如上所述，设有红外光源1。上述壳体部25只要能固定红外光源1，则可以具有其一部分开放的结构。另外，上述壳体部25可以与上述保护板15 —体地形成，也可以通过粘接剂等固定到上述保护板15。此外，在通过粘接剂连接保护板15和壳体部25的情况下，作为上述粘接剂，优选使用具有与上述保护板15和壳体部25相同的折射率的粘接剂。从红外光源1射出的红外光被引导到延设于触摸区域的外部的保护板15的内表面。在保护板15的表面中的、延设于触摸区域的外侧的部分(延设部)的表面，如在图8中放大示出的那样，设有红外线照射部，所述红外线照射部具有连续形成了相对于与触摸面20平行的面倾斜的倾斜面沈以及垂直于触摸面20的面27的锯齿形状。红外光射入上述红外线照射部的倾斜面沈，在该倾斜面沈与空气层的界面发生折射。此时，从上述保护板15的倾斜面沈射出的红外光以保护板15的相对于空气的折射率被折射。由此，保护板15具有将从红外光源1射出的红外光转换为与保护板15的表面、即触摸面20平行的光的功能。即，在本实施方式中，设于保护板15的表面的红外线照射部，特别是上述倾斜面26发挥作为光路变更部的功能。优选设定红外光向倾斜面沈的入射角θ，使得透射上述保护板15的红外光在上述倾斜面沈中折射而成为与触摸面20平行的光。优选例如当将相对于空气的绝对折射率的保护板15的相对折射率设为η，将倾斜面26相对于触摸面20的倾斜角设为θ。时，入射角θ满足下面的式(1)θ = arcsin [η · sin {arcsin (k) - θ。}]...⑴(上述式(1)中的k是0.975以上、1以下)。此外，上述式(1)中的k是用于决定入射角θ的范围的值，示出k= 1时所希望的入射角。在0.975 1的范围内改变k，由此可以在士4度的范围内调整上述入射角Θ。由此，可以将射入倾斜面沈的红外光转换为与触摸面20平行的光，因此，可以有效地对触摸面20照射红外光。根据本实施方式，如上所述，保护板15发挥作为光路变更部的功能。在本实施方式中，透射过上述保护板15的红外光在该保护板15的倾斜面沈中发生折射。因此，根据本实施方式，可以仅对上述保护板15与空气层的界面部分照射上述红外光。因此，根据本实施方式，可以增大触摸、非触摸的信号差。此外，在本实施方式中，当检测对象物触摸触摸面 20时，保护板15的表面的红外光发生反射或者散射。因此，用区域传感器3的光传感元件 4来探测该反射和散射的红外光，由此可以得到仅触摸区域的周围成为亮的状态的图像。由此，可以准确地检测检测对象物的位置。另外，在本实施方式中，在比触摸面20靠下方的位置设有红外光源1，因此，可以使液晶显示装置整体的厚度薄型化。另外，红外光源1的配线不在面方向上突出，因此还可以实现液晶显示装置的小型化。此外，在本实施方式中，也与第1实施方式同样地，红外光源1可以沿着触摸面20 的各边设置，也可以设于触摸面20的角部。另外，在本实施方式中，如图8所示，举例说明了下面的构成在保护板15的里面侧设置覆盖液晶面板10的侧面的中空形状的壳体部25，在该壳体部25中内置有红外光源 1。但是，本实施方式不限定于此。上述壳体部25不是必需的，只要上述入射角θ满足上述式(1)，则也可以在保护板15的里面、上述触摸区域的外侧的区域相对配置上述红外光源1。图9的(a) (c)是示出本发明的其它的实施方式的保护板15和红外光源1的位置关系的变形例的一个例子的图。在图9的(a)示出的变形例中，取代在保护板15的触摸区域外侧的延设部里面设置中空结构的壳体部25，而是保护板15本身具有中空结构。此外，虽未图示，但是在上述延设部的上述保护板15的表面也设有与图8相同的倾斜面26。在延设部的上述保护板15 的内部设有红外光源1。
而且，在图9的(b)示出的其它的变形例中，取代在壳体部25内设置红外光源1， 而是在保护板15的延设部的下侧设置红外光源1。此外，红外光源1可以通过例如未图示的固定部件固定到保护板15的里侧。如果在比保护板15靠下的位置设置红外光源1，则可以使液晶显示装置整体的厚度薄型化。另外，红外光源1的配线不在面方向上突出，因此，可以实现液晶显示装置的小型化。而且，在图9的(c)示出的其它的变形例中，在壳体部25的内部，在红外光源1的周围以及红外光的光路2的周围设有反射部件21。由此，从红外光源1射出的红外光被上述反射部件21反射，通过壳体部25被引导到延设部的保护板15的表面。此外，虽未图示， 但是在上述延设部的上述保护板15的表面也设有与图8相同的倾斜面26。作为反射部件21，只要是反射并引导红外光的装置即可，其材料不特别限定。作为上述反射部件21，从反射效率、防漏光等观点来看，优选使用例如铝等金属材料。根据图9的(c)示出的变形例，可以防止从红外光源1射出的红外光向周围扩散、 且可以有效地对延设于触摸区域的外侧的上述保护板15的表面照射红外光。此外，在这种情况下，设计、配置上述反射部件21，使得从红外光源1射出的红外光以入射角θ射入倾斜面26。根据本变形例，保护板15和反射部件21两者发挥作为光路变更部的功能。此外，在本变形例中，也与图9的(a)同样地，可以在延设部的保护板15的内部设置红外光源1。在这种情况下，反射部件21也设于上述保护板15的内部。此时，在保护板 15中与引导红外光的内表面相邻设置反射部件21，由此可以通过上述反射部件21阻挡被上述保护板15的内表面反射后在上述保护板15内传播的反射光。因此，可以对上述保护板15的表面有效地照射照射到上述保护板15的内表面的红外光。另外，只要入射角θ满足上述式(1)，则红外光源1的位置、保护板15和壳体部 25的材料以及它们的组合不限定于上述构成。[第3实施方式]下面，根据图10说明本发明的其它的实施方式。在本实施方式中，说明与上述第1 和第2实施方式的不同点，对具有与上述第1和第2实施方式相同的功能的构成要素附上相同的附图标记并省略其说明。图10是示出本发明的其它的实施方式的液晶显示装置的概要构成的截面图。另外，在图10中，放大示出用虚线包围的部分。本实施方式的液晶显示装置是在第2实施方式的液晶显示装置中，除了取代保护板15而使用了图10示出的保护板18 (红外光透射部件)以外，具有与上述第2实施方式的液晶显示装置相同的构成。此外，在上述保护板18的里面，设有与设于保护板15的里面的壳体部25相当的壳体部观。壳体部观具有与壳体部25相同的构成。因此，在本实施方式中，省略其说明。保护板18与保护板15相同地，在延设于触摸区域的外侧的部分(延设部)的表面，如在图10中放大示出的那样，设有红外线照射部，所述红外线照射部具有连续形成了相对于与触摸面20平行的面倾斜的倾斜面四以及垂直于触摸面20的面27的锯齿形状。保护板18与保护板15的不同点是在保护板18的倾斜面四中，以规定间隔、有规律地排列设有不透射红外光的多个遮光层50作为遮光部。
可以对例如倾斜面四的表面，通过蒸镀或者印刷遮光材料来设置遮光层50。作为遮光材料，可以使用例如黑矩阵等的黑色树脂或者金属材料等。由此，在上述倾斜面四的相邻的遮光层50和遮光层50之间的凹部，狭缝状地形成透射红外光的区域。即，在上述保护板18的倾斜面四中，交替地设有包括遮光层50的不透射红外光的区域(遮光部)和透射红外光的区域(下面，称为“狭缝”)51。 在本实施方式中，从红外光源1射入上述倾斜面四的红外光从设于上述倾斜面四的狭缝51射出。此时，从上述狭缝51射出的红外光在该狭缝51的与空气层的界面，由于形成于保护板18的该狭缝51造成的衍射以及保护板18相对于空气的折射率而发生折射后改变光路。即，在本实施方式中，设于保护板18的表面的红外线照射部，特别是上述倾斜面四发挥作为光路变更部的功能。在本实施方式中，优选设定红外光向倾斜面四的入射角θ，使得透射过上述保护板18的红外光也在上述倾斜面四中发生折射并成为与触摸面20平行的光。因此，优选例如当将相对于空气的绝对折射率的保护板18的相对折射率设为η， 将倾斜面四相对于触摸面20的倾斜角设为θ。，将沿着保护板18的表面照射的红外光的波长设为λ2，将彼此相邻的狭缝51的中心之间的间隔(下面，称为“狭缝间距”)设为P时， 上述入射角θ满足下面的式O)θ = ￡ircsin((sin(￡ircsin(k)-θ o)_m · λ 2/P)/n) ··· (2)(上述式O)中的k是0.975以上、1以下，m表示0以上的整数。)此外，在上述式O)中，m示出衍射的次数。另外，换言之，优选在上述倾斜面四中，以满足上述式O)的方式设置遮光部，进一步换言之，优选以满足上述式O)的方式设定上述狭缝间距P。此外，在上述式O)中，k也是用于决定入射角θ的范围的值，示出当k= 1时所希望的入射角。在这种情况下，也可以在0.975 1的范围内改变k，由此在士4度的范围内调整上述入射角θ。由此，可以将射入倾斜面四的红外光转换为与触摸面20平行的光，因此，可以有效地对触摸面20照射红外光。因此，根据本实施方式，可以得到与上述第2实施方式相同的效果。另外，如本实施方式那样，在上述倾斜面四中交替地设置狭缝51和遮光层50，由此可以缩小Θ。因此，可以降低界面反射的损失，可以提高衍射效率。此外，在本实施方式中，也与第1和第2实施方式同样地，红外光源1可以沿着触摸面20的各边设置，也可以设于触摸面20的角部。此外，在本实施方式中，如图10所示，举例说明了如下构成在保护板18的里面侧设置覆盖液晶面板10的侧面的中空形状的壳体部观，在该壳体部观中内置有红外光源1。 但是，本实施方式不限定于此。上述壳体部观不是必需的，只要上述入射角θ满足上述式 O)，则也可以在保护板18的里面、上述触摸区域的外侧区域相对配置上述红外光源1。艮口， 在本实施方式中，与上述第2实施方式同样地，作为变形例，可以在图9的(a) (c)中，使用取代保护板15和壳体部25而设有上述保护板18和壳体部观的构成。此外，只要入射角θ满足上述式( ，则红外光源1的位置、保护板18和壳体部 28的材料以及它们的组合不限定于上述构成。
[第4实施方式]下面，根据图11说明本发明的其它的实施方式。在本实施方式中，说明与上述第 1 第3实施方式的不同点，对具有与上述第1 第3实施方式相同的功能的构成要素附上相同的附图标记，省略其说明。图11是示出本发明的其它的实施方式的液晶显示装置的主要部分的概要构成的截面图。另外，在图11中，放大示出用虚线包围的部分。此外，在本实施方式中，在液晶面板10上设有保护板(红外光透射部件)19，在比保护板19靠下方的位置设置红外光源1，且在保护板18上设置具有反射面(光路变更部)22的导光板(导光部件)23，这些方面与第1 第3实施方式不同。在本实施方式中，如图11所示，在液晶面板10的触摸面20侧，形成有保护板19。 因此，保护板19的表面成为触摸面20。在液晶面板10的到触摸区域的外侧为止形成有保护板19。另外，作为保护板19， 可以使用与第2实施方式所举出的保护板15相同的材料。在触摸区域的外侧，在比保护板19靠下的位置设置红外光源1。另外，红外光源1 按射出红外光的方向设置，使得红外光垂直地射入保护板19的下方的面。另外，在触摸区域的外侧的保护板19上，设有具有反射面22的导光板23。反射面22是反射红外光并将红外光转换为与保护板19的表面、即与触摸面20平行的光的面， 导光板23是将被反射面22转换的红外光引导到触摸面20的板。此外，作为具有上述反射面22的导光板23，可以使用例如直角棱镜等具有45°镜面的导光板等。但是，本实施方式不限定于此，只要上述导光板23具有反射面22，则不特别限定。在本实施方式中，如图11所示，从红外光源1射出的红外光垂直地射入保护板19 的下方的面，不发生折射而在保护板19内行进后，垂直地射入保护板19的上方的面。其后， 射出到保护板19的表面上的红外光被设于保护板19上的导光板23的反射面22反射，转换为与保护板19的表面、即与触摸面20平行的光。而且，由导光板23引导到触摸面20。 因此，可以有效地对触摸面20照射红外光。此外，在本发明中，不限定于上述方式，也可以例如使红外光斜向地射入保护板 19，发生折射而射出到保护板19的表面上，之后，通过反射面22转换为与触摸面20平行的光。在本实施方式中，与上述第1实施方式同样地，与触摸面20平行地、且向触摸面 20的上方照射红外光，因此，可以得到手指等检测对象物的接触部位成为暗的状态、接触部位的周围成为亮的状态的环形特征的图像。由此，可以从下方捕捉检测对象物的轮廓(形状)，因此，可以进行手指的中心位置等的确定。另外，沿着触摸面20平行地照射红外光，因此，触摸状态和非触摸状态的信号差变大，因此，可以明确地识别它们的差异。因此，可以准确地检测检测对象物的位置，并且可以同时检测多个检测对象物。另外，在本实施方式中，也在比保护板19靠下的位置设置红外光源1，由此可以使液晶显示装置整体的厚度薄型化。另外，红外光源1的配线不在面方向上突出，因此，还可以实现液晶显示装置的小型化。本发明不限定于上述各实施方式，在权利要求示出的范围内可以进行各种变更。 即，在权利要求示出的范围内进行适当变更的技术方案或者将在其它的实施方式中说明的技术方案进行组合后得到的实施方式也包括在本发明的技术范围内。例如，优选在本发明的触摸面板中，上述红外光传感器还具备对上述红外光受光元件遮挡可见光的光学滤光片。根据上述构成，红外光传感器所包括的红外光受光元件可以接受被光学滤光片遮挡了可见光的光，因此，可以得到能够准确地探测所接受的红外光的强度的红外光传感器。另外，优选在本发明的触摸面板中，在上述触摸区域的外侧，设有使从上述红外光源射出的红外光的光路变得与上述红外光透射部件的表面平行的光路变更部。根据上述构成，设有上述光路变更部，由此无需在红外光透射部件上设置红外光源，因此，可以增大红外光源的配置自由度。特别是根据上述构成，可以将上述红外光源如后述那样配置在上述红外光透射部件的下方。因此，可以很平地设计触摸面板的触摸区域和其外侧的区域。另外，优选在上述触摸面板中，上述红外光透射部件具备延设于触摸区域的外侧的延设部，在上述延设部的触摸面侧的表面，设有具有相对于上述触摸面倾斜的倾斜面的光路变更部，上述红外光向上述倾斜面照射，当将上述红外光透射部件的相对于空气的绝对折射率的相对折射率设为n，将上述倾斜面的相对于上述触摸面的倾斜角设为θ 0,将红外光相对于上述倾斜面的入射角设为θ时，满足下面的式(1)θ = arcsin [η · sin {arcsin (k) - θ 0}]...⑴(上述式(1)中的k是0.975以上、1以下)。另外，更优选在上述触摸面板中，上述红外光透射部件具备延设于触摸区域的外侧的延设部，在上述延设部的触摸面侧的表面，设有具有相对于上述触摸面倾斜的倾斜面的光路变更部，向上述倾斜面照射上述红外光，并且在上述倾斜面中交替地设有透射红外光的区域和不透射红外光的区域，当将上述红外光透射部件的相对于空气的绝对折射率的相对折射率设为n，将上述倾斜面的相对于上述触摸面的倾斜角设为θ ^，将沿着上述红外光透射部件的表面照射的红外光的波长设为λ 2，将红外光相对于上述倾斜面的入射角设为θ，将彼此相邻的、透射红外光的区域的中心之间的间隔设为P时，满足下面的式O)θ = arcsin ((sin (arcsin (k) - θ 0) -m · λ 2/P)/n) ··· (2)(上述式O)中的k是0.975以上、1以下，m表示0以上的整数)。根据上述各构成，可以在红外光透射部件的表面折射从红外光源射出的红外光， 使其成为与该表面平行的光。因此，根据上述各构成，可以使照射到延设于触摸区域的外侧的上述红外光透射部件的表面的光在上述红外透射部件的表面成为与触摸面平行的光。另外，根据上述各构成，可以仅对上述红外透射部件与空气层的界面部分照射上述红外光，因此，可以增大触摸、非触摸的信号差。此时，如上述各构成中、特别是后者那样，在上述倾斜面中交替地设置透射红外光的区域和不透射红外光的区域，由此可以缩小Θ。因此，采用上述各构成中的后者的构成， 由此可以减少界面反射的损失，可以提高衍射效率。另外，优选在上述触摸面板中，在上述红外光源的周围，设有使从上述红外光源射出的红外光反射而将其引导到上述红外光透射部件的表面的反射部件，与延设于触摸区域的外侧的上述红外光透射部件的表面相邻而设置上述反射部件，并且上述红外光透射部件和反射部件发挥作为上述光路变更部的功能。
根据上述构成，可以防止从上述红外光源射出的红外光向周围扩散，且可以对延设于触摸区域的外侧的上述红外光透射部件的表面有效地照射红外光。可以防止或者抑制所照射的红外光被上述红外光透射部件反射且在上述红外光透射部件内传播。因此，根据上述构成，在上述红外光透射部件上，可以有效地照射与上述红外光透射部件的表面平行的光。另外，优选在本发明的触摸面板中，在比上述红外光透射部件的触摸面靠下方的位置设有上述红外光源。根据上述构成，在将上述触摸面板搭载(层叠设置)于液晶显示装置等显示装置的情况下，可以使装置整体的厚度薄型化。另外，红外光源的配线不在面方向上突出，因此， 还可以实现装置的小型化。另外，优选在本发明的触摸面板中，在上述红外光透射部件上的触摸区域的外侧， 还设有透射红外光的导光部件，上述导光部件具备发挥作为上述光路变更部的功能的反射根据上述构成，可以从上述导光部件，与上述红外光透射部件的表面平行地射出从红外光源照射到上述导光部件的红外光。另外，优选在本发明的触摸面板中，上述红外光源与上述触摸区域的角部相对而配置。根据上述构成，与构成上述触摸区域的外周的边相对地配置红外光源的情况相比，可以削减红外光源的个数，因此，可以抑制功耗。另外，本发明的液晶面板的特征在于具备上述任一触摸面板。根据上述构成，具备上述任一触摸面板，由此可以实现具备触摸面板的液晶面板， 所述触摸面板可以在更广范围的环境照度下以更高精度进行输入位置的检测、且可以同时检测3个以上的输入位置。另外，在检测中使用红外光，因此，可以实现不会损害显示质量和视认性的液晶面板。另外，本发明的液晶显示装置的特征在于具备上述液晶面板。根据上述构成，具备上述液晶面板，由此可以实现具备液晶面板的液晶显示装置， 所述液晶面板具备触摸面板，所述触摸面板可以在更广范围的环境照度下以更高的精度进行输入位置的检测、且可以同时检测3个以上的输入位置。另外，在检测中使用红外光，因此，可以实现具备不会损害显示质量和视认性的液晶面板的液晶显示装置。另外，本发明的触摸面板一体型的液晶显示装置的特征在于具备上述任一触摸面板，上述红外光透射部件是在一对基板之间具有液晶层的液晶面板的一方基板。根据上述构成，具备上述触摸面板，由此可以实现能够在更广范围的环境照度下以更高的精度进行输入位置的检测、且可以同时检测3个以上的输入位置的触摸面板一体型的液晶显示装置。另外，在检测中使用红外光，因此，可以实现不会损害显示质量和视认性的触摸面板一体型的液晶显示装置。实施例在本实施例中，作为实施例，使用了与上述第1实施方式的触摸面板一体型的液晶显示装置相同的构成。即，作为实施例，使用了触摸面板，所述触摸面板使用从触摸区域的外侧与触摸面20平行地照射红外光，且通过设于触摸面20的下方的区域传感器3来检测被检测对象物反射的光的方式(边光方式)。另外，作为比较例，使用了现有的触摸面板一体型的液晶显示装置。该现有的触摸面板使用如下方式(背光方式)利用液晶面板的背光，对接受背光后从检测对象物反射的光进行检测。用图12 图14的(a) (b)说明对实施例和比较例的检测精度进行比较的结果。图12是示出在本发明的实施例中，在不同的环境照度下、向检测对象物的触摸面20接触(触摸)和非接触(非触摸)的信号电平的差的坐标图。如图12所示，在实施例的触摸面板中，接触和非接触的信号电平(8bit(比特)) 的差在0 10000勒克斯(Ix)的任一环境照度下，均是比较例的触摸面板的信号电平的 15 30倍程度大。因此，示出在实施例的触摸面板中，与使用现有的背光源方式的触摸面板相比，检测向检测对象物的触摸面20的接触和非接触的精度较高。下面，在图13中示出使用实施例的触摸面板，通过接触(触摸)和非接触(非触摸)所得到的图像。图13是示出通过本发明的实施例的触摸面板所得到的图像的图。此外，作为检测对象物使用了指尖。调查使作为检测对象物的指尖与触摸面20接触，通过区域传感器3所得到的图像。其结果是如图13所示，区域传感器3的光传感元件4探测从手指反射的光，由此可以得到手指与触摸面接触的部位变暗，所接触的部位的周围变亮的环状特征的图像(A)。这样，实施例的触摸面板因为从触摸区域的周围照射红外光，因此，可以得到检测对象物的接触部位成为暗的状态、接触部位的周围成为亮的状态的环状特征的图像，因此， 易于进行检测对象物的中心位置等的确定，可以以更高精度进行触摸位置的检测。另外，沿着触摸面20照射红外光，因此，可以易于更明确地识别触摸状态和非触摸状态。另外，确认在检测对象物轻微触摸的程度下也可以进行检测，示出了通过非常轻的接触可以操作实施例的触摸面板。而且，用实施例和比较例对在强平行光下的检测精度进行了比较。将其结果在图 14的(a) (b)中示出。图14的(a) (b)是示出在本发明的实施例中，在平行光下所得到的检测对象物的图像的图。此外，作为平行光，使用了太阳光为85000勒克斯的直射光。 另外，作为检测对象物使用了指尖。如图14的(a)所示，在比较例的触摸面板中，几乎看不到接触(触摸)和非接触 (非触摸)的图像特征的差。与此相比，如图14的(b)所示，在实施例的触摸面板中，在触摸的情况下，在检测对象物的图像中看到白色的环(图中用+示出的位置)，在非触摸的情况下，看不到该特征的白环。这样，示出了在实施例的触摸面板中，即使在强平行光下，也可以识别接触和非接触的差异。在发明内容中所述的具体的实施方式或者实施例终究是明确本发明的技术内容， 不应仅限定于这些具体例而狭义地进行解释，也可以在本发明的宗旨和所记载的权利要求范围内，进行各种变更后实施。工业上的可利用性根据本发明的触摸面板、液晶面板、液晶显示装置以及触摸面板一体型，可以在更广范围的环境照度下以更高精度进行输入位置的检测，且可以同时检测3个以上的输入位置。本发明可以在具备触摸面板的显示装置、显示画面具有触摸面板功能的手机、PC等的显示装置等中使用。
附图标记说明
1红外光源
2光路
3区域传感器(红外光传感器)
4光传感元件(红外光受光元件)
5光学滤光片
6反射光
10液晶面板
11有源矩阵基板
12相对基板
13液晶层
14背光源
15保护板(红外光透射部件)
16表侧偏光板
17里侧偏光板
18保护板(红外光透射部件)
19保护板(红外光透射部件)
20触摸面
21反射部件
22反射面(光路变更部)
23导光板(导光部件)
25壳体部
26倾斜面
28壳体部
29倾斜面
30区域传感器控制部
31时序产生电路
32区域传感器驱动电路
33区域传感器读出电路
34坐标提取电路
35接口电路
40液晶驱动电路
50遮光层
51狭缝(透射红外光的区域)
θ入射角
P狭缝间距
权利要求
1.一种触摸面板，其特征在于 具备红外光透射部件，上述红外光透射部件的表面被用作检测对象物所触摸的触摸面，上述红外光透射部件透射红外光；红外光传感器，上述红外光传感器包括配置在上述红外光透射部件的、检测对象物所触摸的触摸区域的下方的多个红外光受光元件；以及多个红外光源，上述红外光源设置在上述红外光透射部件的、检测对象物所触摸的触摸区域的外侧，设置成沿着上述红外光透射部件的表面照射红外光并且向对上述触摸面进行触摸的检测对象物的全周照射红外光，上述触摸面板用上述红外光受光元件接受从上述红外光源沿着上述红外光透射部件的表面照射的红外光中的被上述检测对象物反射而透射过上述红外光透射部件的红外光， 由此检测上述检测对象物所触摸的触摸位置。
2.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于上述红外光传感器还具备对上述红外光受光元件遮挡可见光的光学滤光片。
3.根据权利要求1或者2所述的触摸面板，其特征在于在上述触摸区域的外侧设有使从上述红外光源射出的红外光的光路变得与上述红外光透射部件的表面平行的光路变更部。
4.根据权利要求3所述的触摸面板，其特征在于上述红外光透射部件具备延设于触摸区域的外侧的延设部，在上述延设部的触摸面侧的表面，设有具有相对于上述触摸面倾斜的倾斜面的光路变更部，上述红外光向上述倾斜面照射，当将上述红外光透射部件的相对于空气的绝对折射率的相对折射率设为n，将上述倾斜面的相对于上述触摸面的倾斜角设为θ ^，将红外光相对于上述倾斜面的入射角设为θ 时，满足下面的式(1)θ = arcsin [η · sin {arcsin (k) - θ 0}]…(1) (上述式(1)中的k是0.975以上、1以下)。
5.根据权利要求3所述的触摸面板，其特征在于上述红外光透射部件具备延设于触摸区域的外侧的延设部，在上述延设部的触摸面侧的表面，设有具有相对于上述触摸面倾斜的倾斜面的光路变更部，上述红外光向上述倾斜面照射，并且在上述倾斜面中交替地设有透射红外光的区域和不透射红外光的区域，当将上述红外光透射部件的相对于空气的绝对折射率的相对折射率设为n，将上述倾斜面的相对于上述触摸面的倾斜角设为θ。，将沿着上述红外光透射部件的表面照射的红外光的波长设为λ 2，将红外光相对于上述倾斜面的入射角设为θ，将彼此相邻的、透射红外光的区域的中心之间的间隔设为P时，满足下面的式O) θ = arcsin ((sin (arcsin (k) - θ 0)-m · λ2/Ρ)/η)...(2) (上述式(2)中的k是0.975以上、1以下，m表示0以上的整数)。
6.根据权利要求4或者5所述的触摸面板，其特征在于在上述红外光源的周围，设有使从上述红外光源射出的红外光反射而将其引导到上述红外光透射部件的表面的反射部件，与延设于触摸区域的外侧的上述红外光透射部件的表面相邻而设置上述反射部件，并且上述红外光透射部件和反射部件发挥作为上述光路变更部的功能。
7.根据权利要求3 6中的任一项所述的触摸面板，其特征在于 在比上述红外光透射部件的触摸面靠下方的位置设有上述红外光源。
8.根据权利要求3所述的触摸面板，其特征在于在上述红外光透射部件上的触摸区域的外侧，还设有透射红外光的导光部件， 上述导光部件具备发挥作为上述光路变更部的功能的反射面。
9.根据权利要求1 8中的任一项所述的触摸面板，其特征在于 上述红外光源与上述触摸区域的角部相对而配置。
10.一种液晶面板，其特征在于具备权利要求1 9中的任一项所述的触摸面板。
11.一种液晶显示装置，其特征在于 具备权利要求10所述的液晶面板。
12.一种触摸面板一体型的液晶显示装置，其特征在于 具备权利要求1 9中的任一项所述的触摸面板，上述红外光透射部件是在一对基板之间具有液晶层的液晶面板的一方基板。
全文摘要
一种触摸面板，具备表面被用作检测对象物的触摸面(20)的、透射红外光的红外光透射部件；包括配置在红外光透射部件的、检测对象物所触摸的触摸区域的下方的多个光传感元件(4)的区域传感器(3)；以及在红外光透射部件的、检测对象物所触摸的触摸区域的外侧设置的，设置成沿着红外光透射部件的表面照射红外光并且向对触摸面(20)进行触摸的检测对象物的全周照射红外光的多个红外光源(1)，用光传感元件(4)接受从红外光源(1)沿着红外光透射部件的表面照射的红外光中的被检测对象物反射而透射过红外光透射部件的红外光，由此检测检测对象物的触摸位置。
文档编号G06F3/042GK102308267SQ20108000656
公开日2012年1月4日 申请日期2010年3月12日 优先权日2009年5月28日
发明者和田正一, 宫崎伸一, 方志教和, 滨田浩, 野间干弘, 高滨健吾 申请人:夏普株式会社