信息输入装置和显示装置的制造方法
【专利说明】信息输入装置和显示装置
[0001]本申请是申请日为2010年4月13日、发明名称为“信息输入装置和显示装置”的申请号为201010145519.0专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉参考
[0003]本申请包含与2009年4月20日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2009-102319的公开内容相关的主题，在此将该优先权专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
[0004]本发明涉及信息输入装置和显示装置，具体涉及包括设有电容性触摸传感器的面板的信息输入装置和显示装置，其中的电容性触摸传感器用于检测要被感测的对象所靠近的位置。
【背景技术】
[0005]诸如液晶显示装置和有机EL显示装置等显示装置具有例如厚度薄、重量轻和功耗低等优点。因此，这些显示装置经常被用于诸如便携式电话和数码相机等移动用途的电子设备中。
[0006]作为这些显示装置中的一种，液晶显示装置具有通过在一对基板之间封装液晶层而形成的液晶面板作为显示面板。液晶面板例如是透射性面板。具体地，从例如设置在液晶面板背侧的背光源等发光单元所发出的照明光由液晶面板调制，并穿过液晶面板。利用被调制的照明光，在液晶面板的正面侧实现了图像显示。
[0007]该液晶面板基于例如有源矩阵方式，并且包括上面形成有多个起到像素开关元件作用的薄膜晶体管(TFT)的TFT阵列基板。此外，在该液晶面板中，对置基板被设置为与TFT阵列基板相对，并且液晶层被设置在TFT阵列基板与对置基板之间。在该有源矩阵方式的液晶面板中，像素开关元件输入电位到像素电极，从而向液晶层施加电压并控制穿过像素的光的透射率。这样，就实现了图像显示。
[0008]对于上述显示装置，为了使用户能够通过利用显示面板的屏幕上所显示的例如图标等图像来输入操作数据，常常设置有触摸面板作为显示面板上的信息输入装置。
[0009]除了其中设有触摸面板作为显示面板上的外部单元的显示装置以外，还曾提出了其中的显示面板具有内置触摸面板功能的显示装置。
[0010]例如，已经提出了设有电容性触摸传感器的显示面板(例如参见日本专利申请特开第 2008-9750 号、第 2009-3916 号和第 2008-129708 号)。
[0011]在这些显示面板中，电容性触摸传感器被配置为:当要被感测的对象(也称为被感测对象)靠近感测表面时，该电容性触摸传感器的静电电容发生变化，根据静电电容的变化，就可检测出被感测对象靠近感测表面时的位置。
[0012]图30A和图30B是表示了电容性触摸传感器TS被驱动时的外观的图。图30A表示了被感测对象F没有靠近触摸传感器TS的感测表面时的情况。另一方面，图30B表示了被感测对象F靠近感测表面时的情况。
[0013]如图30A和图30B所示，对于电容性触摸传感器TS，例如有一对电极(即扫描电极23J和检测电极24J)彼此对置，这两个电极的中间是电介质Y，这样就形成了电容性元件。
[0014]如图30A所示，如果被感测对象F没有靠近感测表面，则当公共电位Vcom施加到用作驱动电极的扫描电极23J上时，在扫描电极23J与检测电极24J之间产生电场。
[0015]另一方面，如图30B所示，如果例如手指等具有高静电电容的被感测对象F靠近感测表面，则边缘电场(图中虚线部分)由被感测对象F遮挡住。
[0016]因此，基于扫描电极23J和检测电极24J的静电电容会根据被感测对象F是否存在而变化。这样，基于静电电容的变化，可检测出被感测对象F靠近感测表面时的位置。
[0017]然而，在上述电容性触摸传感器的例子中，其检测灵敏度通常不够高，因此通常难于以高精度对触摸位置进行检测。
[0018]例如，如果基于扫描电极和检测电极的静电电容远远小于检测器的寄生电容，则检测通常是不理想的，这就需要增大检测电极的宽度。然而，在这种情况下，边缘电场会被该宽的检测电极遮挡住，于是导致检测灵敏度的降低。
[0019]此外，如果检测电极被形成为由ITO或类似材料构成的透明电极，则为了确保检测电极的较高透明度将会增大检测电极的电阻率，于是导致时间常数增加。这通常会导致长的检测时间。
[0020]如前所述，上述触摸传感器通常有检测灵敏度不够和检测时间较长的问题，因此该触摸传感器难以实现高精度的检测。
【发明内容】
[0021]因此，本发明的目的是提供能够容易地实现高精度检测的显示装置和信息输入装置。
[0022]根据本发明的实施例，提供一种信息输入装置，其包括被配置为设有触摸传感器的触摸面板，所述触摸传感器检测被感测对象靠近感测表面时的位置。在所述信息输入装置中，所述触摸传感器具有扫描电极和隔着电介质与所述扫描电极相对的检测电极，所述触摸传感器是电容性传感器，该电容性传感器的静电电容在所述被感测对象靠近所述检测电极时发生改变。此外，在所述检测电极的与所述扫描电极相对的表面上形成有开口。
[0023]根据本发明的另一实施例，提供了一种显示装置，其包括被配置为设有触摸传感器的显示面板，所述触摸传感器检测被感测对象靠近用于显示图像的显示表面时的位置。在所述显示装置中，所述触摸传感器具有扫描电极和隔着电介质与所述扫描电极相对的检测电极，所述触摸传感器是电容性传感器，该电容性传感器的静电电容在所述被感测对象靠近所述检测电极时发生改变。此外，在所述检测电极的与所述扫描电极相对的表面上形成有开口。
[0024]在本发明的各实施例中，在所述电容性触摸传感器的所述检测电极中，有所述开口形成在与所述扫描电极相对的表面上，这使得能够产生穿过所述开口的边缘电场。
[0025]本发明的实施例可提供能够容易地实现高精度检测的显示装置和信息输入装置。
【附图说明】
[0026]图1是表示本发明第一实施例的显示装置的结构概要的图；
[0027]图2是表示本发明第一实施例的液晶面板的整体结构的图；
[0028]图3是表示本发明第一实施例的液晶面板的具体结构的图；
[0029]图4是表示本发明第一实施例的液晶面板的具体结构的图；
[0030]图5是表示本发明第一实施例的液晶面板的具体结构的图；
[0031]图6是表示本发明第一实施例的对置电极的具体结构的图；
[0032]图7是表示本发明第一实施例的检测电极的具体结构的图；
[0033]图8是表示本发明第一实施例的传感器驱动器的具体结构的图；
[0034]图9是表示本发明第一实施例的检测器的电路图；
[0035]图1OA和图1OB是说明本发明第一实施例的触摸传感器的操作的图；
[0036]图1lA和图1lB分别是表示本发明第一实施例的检测信号和驱动信号的波形图；
[0037]图12A和图12B是表不本发明第一实施例的触摸传感器被驱动时的外观的不意图；
[0038]图13A和图13B是表不本发明第一实施例的触摸传感器被驱动时的外观的不意图；
[0039]图14是表示本发明第二实施例的液晶面板的主要部分的图；
[0040]图15是表示本发明第二实施例的液晶面板的主要部分的图；
[0041]图16是表示本发明第二实施例的对置电极的具体结构的图；
[0042]图17是表示本发明第三实施例的显示装置的结构概要的图；
[0043]图18是表示本发明第三实施例的液晶面板的结构的图；
[0044]图19是表示本发明第三实施例的触摸面板的结构的图；
[0045]图20是表示本发明第三实施例的对置电极的具体结构的图；
[0046]图21是表示本发明第三实施例的检测电极的具体结构的图；
[0047]图22是表示本发明第四实施例的检测电极的具体结构的图；
[0048]图23是表示本发明第五实施例的检测电极的具体结构的图；
[0049]图24A?图24D是表示本发明实施例的修改例中检测电极的具体结构的图；
[0050]图25是表不应用了本发明实施例的显不装置的电子设备的图；
[0051]图26是表不应用了本发明实施例的显不装置的电子设备的图；
[0052]图27是表示应用了本发明实施例的显示装置的电子设备的图；
[0053]图28是表示应用了本发明实施例的显示装置的电子设备的图；
[0054]图29是表示应用了本发明实施例的显示装置的电子设备的图；以及
[0055]图30A和图30B是表示电容性触摸传感器被驱动时的外观的图。
【具体实施方式】
[0056]以下将说明本发明各实施例的例子。
[0057]按以下顺序进行说明。
[0058]1.第一实施例
[0059]2.第二实施例
[0060]3.第三实施例
[0061]4.第四实施例
[0062]5.第五实施例
[0063]6.其它
[0064]1.第一实施例
[0065](A)显示装置的结构
[0066]图1是表示本发明第一实施例的显示装置100的结构概要的图。
[0067]如图1所示，本实施例的显示装置100具有液晶面板200、背光源300和数据处理器400。下面依次说明上述各单元。
[0068](A-1)液晶面板
[0069]如图1所示，液晶面板200基于例如有源矩阵方式，并且具有TFT阵列基板201、对置基板202和液晶层203。在液晶面板200中，TFT阵列基板201和对置基板202彼此相对，这两个基板之间具有间隔。液晶层203设置在这两个基板之间。
[0070]对于液晶面板200，如图1所不，第一偏光器206设置在TFT阵列基板201的下表面上，该下表面在TFT阵列基板201的与对置基板202相对的上表面的相反侧。此外，第二偏光器207设置在对置基板202的上表面上，该上表面在对置基板202的与TFT阵列基板201相对的下表面的相反侧。此外，玻璃盖208设置在第二偏光器207的上表面上。
[0071]对于液晶面板200，如图1所示，背光源300设置在TFT阵列基板201下方。从背光源300发出的照明光R照射到该TFT阵列基板201的下表面。
[0072]本实施例的液晶面板200是透射面板。照明光R穿过显示区域PA，从而实现图像显不O
[0073]如稍后详述的那样，有多个像素(未图示)设置在显示区域PA中。在显示区域PA中，从设在液晶面板200背面侧的背光源300发出的照明光R经过第一偏光器206而被该背面接收，并且该背面所接收的照明光R被调制。在TFT阵列基板201上，设置了与该多个像素相对应的多个TFT作为像素开关元件(未图示)。通过像素开关元件的控制，上述背面所接收到的照明光R得到调制。该调制后的照明光R经过第二偏光器207而被输出到正面侦牝从而在显示区域PA中显示出图像。例如，在液晶面板200的正面侧显示出彩色图像。
[0074]此外，在本实施例中，该液晶面板200包括“电容型”触摸传感器(未图示)。该触摸传感器被配置为，根据例如使用者的手指等被感测对象F与液晶面板200的正面(该正面在设有背光源300的背面侧的相反侧)相接触的位置来输出不同电位的信号。也就是说，液晶面板200不仅用作显示面板，还用作触摸面板。该特征使得作为液晶显示装置的显示装置100能够起到信息输入装置的作用。
[0075](A-2)背光源
[0076]如图1所示，背光源300与液晶面板200的背面相对，并向液晶面板200的显示区域PA发射照明光R。
[0077]具体地，背光源300位于TFT阵列基板201下方，并向TFT阵列基板201的一表面发射照明光R，该表面在TFT阵列基板201的与对置基板202相对的表面的相反侧。S卩，背光源300以让照明光R从TFT阵列基板201侧射向对置基板202侧的方式发射照明光R。在这样的配置中，背光源300沿液晶面板200表面的法线方向z发射照明光R。
[0078](A-3)数据处理器
[0079]如图1所示，数据处理器400具有控制器401和位置检测器402。该数据处理器400包括计算机，并被配置成使该计算机根据程序而运行以作为控制器401和位置检测器402。
[0080]在数据处理器400中，控制器401被配置为控制液晶面板200和背光源300的操作。该控