信息输入装置和显示装置的制造方法_2

文档序号:8487550阅读:来源:国知局
制器401向液晶面板200提供控制信号,从而控制设于液晶面板200中的多个像素开关元件(未图示)的操作。例如,控制器401使液晶面板200执行线序驱动。此外,控制器401还向背光源300提供控制信号,从而控制背光源300的操作并使背光源300发射照明光R。这样,控制器401控制液晶面板200和背光源300的操作,从而在液晶面板200的显示区域PA中显示图像。
[0081]此外,控制器401还向液晶面板200提供控制信号,从而控制设于液晶面板200中的触摸传感器的操作,并收集来自触摸传感器的检测数据。
[0082]数据处理器400中的位置检测器402被配置为检测例如人的手指等被感测对象F靠近液晶面板200正面(显示表面)侧的显示区域PA时的坐标位置。在本实施例中,位置检测器402根据设于液晶面板200中的触摸传感器所获得的检测数据来实现坐标位置的检测。
[0083](B)液晶面板的整体结构
[0084]以下说明液晶面板200的整体结构。
[0085]图2是表示本发明第一实施例的液晶面板200的整体结构的图。图2是液晶面板200的平面图。
[0086]如图2所示,液晶面板200具有显示区域PA和周边区域CA。
[0087]如图2所示,在液晶面板200中,多个像素P沿着显示区域PA的表面被设置在显示区域PA中。具体地,在显示区域PA中,多个像素P沿水平方向X和垂直方向y排列成矩阵,并且在该矩阵区域中显示图像。
[0088]如稍后详述的那样,每个像素P都包括上述的像素开关元件(未图示)。此外,多个触摸传感器(未图示)被设置为与多个像素P对应。
[0089]如图2所示,在液晶面板200中,周边区域CA被设置成围绕显示区域PA。如图2所示,在该周边区域CA中,形成有垂直驱动电路11和水平驱动电路12。上述各电路都通过利用例如类似于上述像素开关元件(未图示)而形成的半导体元件来予以形成。
[0090]垂直驱动电路11和水平驱动电路12驱动与像素P对应设置着的像素开关元件,从而在显示区域PA中实现图像显示。
[0091]此外,垂直驱动电路11被配置成驱动设于显示区域PA中的触摸传感器(未图示),并且检测器(未图示)被设置在周边区域CA中以检测通过触摸传感器的驱动而获得的检测数据。根据从触摸传感器获得的检测数据,位置检测器402可检测出例如使用者的手指等被感测对象与液晶面板200的显示区域PA相接触的位置。
[0092](C)液晶面板的具体结构
[0093]以下说明液晶面板200的具体结构。
[0094]图3、图4和图5是表示本发明第一实施例的液晶面板200的具体结构的图。
[0095]图3是表示像素P的概要的示意性剖面图。图4是表示像素P的概要的电路图。图5是表示触摸传感器TS的概要的电路图。
[0096]如图3所示,液晶面板200具有TFT阵列基板201和对置基板202。间隔物(未图示)夹在TFT阵列基板201与对置基板202之间,且这两个基板通过密封材料(未图示)彼此粘合。液晶层203被封装在TFT阵列基板201与对置基板202之间。
[0097]此外,在本实施例中,如图3所示,触摸传感器TS被设置在液晶面板200中。因此,液晶面板200被配置成不仅用作显示面板而且用作触摸面板。
[0098]如图5所示,触摸传感器TS包括由对置电极23和检测电极24构成的电容性元件Cl,并被配置为当被感测对象(未图示)靠近检测电极24时该电容性元件Cl的静电电容发生改变。
[0099]下面说明液晶面板200的各元件。
[0100](C-1)TFT 阵列基板
[0101]下面详细说明液晶面板200中所包括的TFT阵列基板201。
[0102]TFT阵列基板201是由透光绝缘体构成的基板,例如由玻璃形成。如图3所示,像素开关元件31和像素电极62p形成在TFT阵列基板201上。
[0103]下面说明设置在TFT阵列基板201上的各元件。
[0104]如图3所不,像素开关兀件31被设置在TFT阵列基板201的与对置基板202相对的表面上。像素开关元件31例如是用多晶娃形成的底栅(bottom-gate)型TFT。
[0105]如图4所示,在用作像素开关元件31的TFT中,栅极电极与栅极线GL电连接。
[0106]如图4所示,栅极线GL沿X方向延伸。尽管在图3中没有图示,但栅极线GL与图3所示TFT阵列基板201表面上的像素开关元件31的栅极电极是一体形成的。例如,栅极线GL是采用诸如钼等金属材料予以构成的,并形成遮光区域,该遮光区域在液晶面板200中不透射而是阻挡光。
[0107]此外,如图4所示,栅极线GL与垂直驱动电路11电连接。通过栅极线GL,从垂直驱动电路11把扫描信号Vgate提供到像素开关元件31的栅极电极。
[0108]如图4所示,用作像素开关元件31的TFT的一个源极/漏极区与信号线SL电连接。
[0109]如图4所示,信号线SL被形成为沿y方向延伸,并与水平驱动电路12电连接。信号线SL把从水平驱动电路12输入过来的视频数据信号向像素开关元件31输出。
[0110]尽管在图3中未图示,但信号线SL是被设置在层间绝缘膜60中,该层间绝缘膜60以覆盖像素开关元件31的方式被形成在TFT阵列基板201上。信号线SL是采用例如能够遮光的导电材料来予以构成的。具体地,信号线SL由金属材料构成,并形成遮光区域,该遮光区域在液晶面板200中不透射光而是阻挡光。
[0111]另外,如图4所示,像素开关元件31的另一个源极/漏极区域与像素电极62p电连接。
[0112]如图3所示,像素电极62p隔着层间绝缘膜60被设置在TFT像素阵列基板201的与对置基板202相对的表面上。像素电极62p被称为透明电极,例如利用ITO来予以形成。
[0113]如图4所示,像素电极62p与像素开关元件31电连接,当像素开关元件31被设置为导通状态时,像素电极62p接收从水平驱动电路12输入的视频数据信号,以向液晶层203施加电压。由此,液晶层203中所包括的液晶分子的取向方向发生改变,穿过液晶层203的光得到调制,从而实现图像显示。
[0114](C-2)对置基板 202
[0115]下面说明液晶面板200中所包括的对置基板202。
[0116]对置基板202是由类似于TFT阵列基板201的透光绝缘体构成的基板,例如由玻璃构成。如图3所示,该对置基板202与TFT阵列基板201相对,二者之间相距一定间隔。在对置基板202周围,形成有滤色器层21、对置电极23和检测电极24。
[0117]下面说明设置在对置基板202周围的各元件。
[0118]如图3所示,滤色器层21形成于对置基板202的与TFT阵列基板201相对的表面上。滤色器层21包括红色滤色器21R、绿色滤色器21G和蓝色滤色器21B,且各滤色器被形成为沿X方向排列着。也就是,在滤色器层21中,三原色即红色、绿色和蓝色滤色器作为一组,针对每个像素P都设置有各色滤色器。滤色器层21例如采用聚酰亚胺树脂来予以形成,该聚酰亚胺树脂中对应于各颜色包含有诸如色素或染料等着色剂。从背光源300发出的白光通过滤色器层21而被着色,然后从滤色器层21输出。
[0119]如图3所示,平坦化膜22覆盖滤色器层21的与TFT阵列基板201相对的表面。该平坦化膜22采用透光绝缘材料来予以形成,并使对置基板202的与TFT阵列基板201相对的表面侧平坦化。
[0120]如图3所示,在对置基板202的与TFT阵列基板201相对的表面上形成有对置电极23。对置电极23被形成为覆盖住平坦化膜22。对置电极23是能够透射可见光的透明电极,例如采用ITO来予以形成。
[0121]如图3所示,对置电极23被形成为将液晶层203夹在对置电极23与像素电极62p之间,且对置电极23被配置为用作向夹在对置电极23与像素电极62p之间的液晶层203施加电压的公共电极。
[0122]此外,在本实施例中,如图3和图5所示,对置电极23被设置为将电介质(图3中的对置基板202等)夹在对置电极23与检测电极24之间,从而形成电容性元件Cl。也就是,对置电极23被设置成与检测电极24 —起构成电容性触摸传感器TS。如图5所示,对置电极23与传感器驱动器S电连接,从传感器驱动器S输出的驱动信号Sg被输入给对置电极23。
[0123]图6是表示本发明第一实施例中的对置电极23的具体结构的图。图6是对置电极23的俯视图。
[0124]如图6所示,对置电极23是条状形式,并在对置基板202的表面上沿水平方向x延伸。此外,对置电极23被设置成多个电极在垂直方向y上间隔地排列着。具体地,η个电极即第I个对置电极23_1到第η个对置电极23_η作为对置电极23被设置在从上侧到下侧的方向上。在这样的配置中,多个对置电极23以与沿垂直方向y排列的多个像素电极62p中的每一者相对的方式而被等间隔地设置着。
[0125]如图6所示,第I个对置电极23_1到第η个对置电极23_η中的每一者都与传感器驱动器S电连接。依次选择第I个对置电极23_1到第η个对置电极23_η中的每一者,向其提供从传感器驱动器S输出的驱动信号Sg。也就是,基于线序扫描驱动向第I个对置电极23_1到第η个对置电极23_η中的每一者提供驱动信号Sg。
[0126]如图3所示,检测电极24被形成在对置基板202的与TFT阵列基板201相对的那个表面的相反侧表面上。检测电极24是能够透射可见光的透明电极,例如采用ITO来予以形成。
[0127]如图3和图5所示,检测电极24和对置电极23把电介质(图3中的对置基板202等)夹在中间,并构成了电容性触摸传感器TS。此外,如图5所示,检测电极24与检测器DET电连接,并通过电阻R接地。检测电极24被配置成向检测器DET输出检测信号Vdet。
[0128]如稍后详述的那样,如果例如手指等作为具有高电容的导电体的被感测对象靠近检测电极24,则被输入有驱动信号Sg的对置电极23的边缘电场由被感测对象阻挡住。这样,电容根据被感测对象是否存在而发生变化,并且检测电极24的电位发生变化。因此,通过检测器DET来检测该电位变化,就可检测到接触位置。
[0129]图7是表示本发明第一实施例中检测电极24的具体结构的图。图7是检测电极24的俯视图。
[0130]如图7所示,检测电极24是条状形式,在对置基板202的表面上沿垂直方向y延伸。此外,检测电极24被设置成多个电极在水平方向X上间隔地排列着。具体地,k个电极即第I个检测电极24_1到第k个检测电极24_k作为检测电极24被设置在从左侧到右侧的方向上。
[0131]如图7所示,第I个检测电极24_1到第k个检测电极24_k中的每一者都与检测器DET电连接。如稍后详述的那样,第I个检测电极24_1到第k个检测电极24_k中的每一者都向检测器DET输出检测信号Vdet。
[0132]在本实施例中,如图7所示,在每个检测电极24的与对置电极23相对的表面上形成有开口 KK。开口 KK在每个检测电极24内部沿垂直方向y延伸,并被设置成多个开口在水平方向X上间隔地排列着。例如,开口 KK的宽度优选为100到1100 μπι。
[0133](C-3)液晶层 203
[0134]下面说明液晶面板200中所包括的液晶层203。
[0135]如图3所示,液晶层203夹在彼此相对的TFT阵列基板201与对置基板202之间。
[0136]在这样的配置中,液晶层203中的液晶分子(未图示)通过形成于TFT阵列基板201上的液晶取向膜(未图示)和形成于对置基板202上的液晶取向膜(未图示)进行取向。例如,液晶层203被形成为让液晶分子沿垂直取向。液晶层203被配置为:液晶分子的取向方向根据由像素电极62p和对置电极23施加的电压而变化。除了可以是VA (VerticalAlignment:垂直取向)模式以外,液晶层203也可被形成为遵循TN(Twisted Nematic:扭曲向列)模式或 ECB(Electrically Controlled Birefringenc:电控双折射)模式。
[0137](C-4)传感器驱动器S
[0138]下面说明与对置电极23电连接的传感器驱动器S的具体结构。
[0139]图8是表示本发明第一实施例中的传感器驱动器S的具体结构的图。
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