电极基板、显示装置、输入装置及电极基板的制造方法_2

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可以进行将每I检测块的绝对值I Δν|平均化的运算,求得绝对值I AV|的平均值。由此,信号处理部44可以降低噪声的影响。信号处理部44将检测出的由手指引起的差的电压与规定的阈值电压进行比较,如果是该阈值电压以上,则判断为是从外部接近的外部接近物体的接触状态,在小于阈值电压的情况下,则判断为是外部接近物体的非接触状态。由此,触摸检测部40可以进行触摸检测。
[0097]坐标提取部45是在信号处理部44中检测出触摸时求得检测出触摸的位置的坐标、即触摸面板中的输入位置的逻辑电路。检测定时控制部46控制A/D转换部43、信号处理部44、及坐标提取部45同步地进行动作。坐标提取部45将触摸面板坐标作为信号输出Vout进行输出。
[0098](模块)
[0099]图7及图8是示出安装有实施方式一的显示装置的模块的一个例子的俯视图。在图7所示的例子中,在第一基板21上形成有上述的驱动电极驱动器14。
[0100]如图7所示,显示装置I具有:带触摸检测功能的显示器件10、驱动电极驱动器14, COG (Chip On Glass:玻璃衬底芯片)19A、以及第一基板21。
[0101]带触摸检测功能的显示器件10具有多个公共电极COML以及多个检测电极TDL。在此,将在第一基板21的作为主面的上表面内彼此交叉、优选正交的两个方向作为X轴方向和Y轴方向。此时,多个公共电极COML在俯视观察中分别在X轴方向上延伸且在Y轴方向上排列。另外,多个检测电极TDL在俯视观察中分别在Y轴方向上延伸且在X轴方向上排列。换而言之,多个检测电极TDL在俯视观察中与多个公共电极COML分别交叉且在X轴方向上排列。因此,多个检测电极TDL各自在俯视观察中与多个公共电极COML交叉。
[0102]如将使用图9及图10在后面所描述地,多个公共电极COML各自设置成在俯视观察中与沿X轴方向排列的多个子像素SPix重叠。S卩,一个公共电极COML作为对多个子像素SPix通用的电极而设置。
[0103]需要注意的是,在本申请说明书中,所谓的“在俯视观察中”是指,从垂直于第一基板21或后述的对置基板3中包括的第二基板31的作为主面的上表面的方向进行观察。
[0104]在图7所示的例子中,带触摸检测功能的显示器件10具备在俯视观察中分别在X轴方向上延伸且彼此相对的两条边、以及分别在Y轴方向上延伸且彼此相对的两条边,具有矩形形状。在带触摸检测功能的显示器件10的Y轴方向上的一侧设置有布线基板WS1。检测电极TDL经由布线基板WSl而与安装在该模块外部的触摸检测部40连接。如将使用图12及图13在后面所描述地,可使用柔性印刷布线板作为布线基板WSl。另外,对于检测电极TDL与布线基板WSl的连接结构,也将使用图12及图13在后面进行描述。
[0105]驱动电极驱动器14形成于第一基板21上。COG 19A为安装于第一基板21上的芯片,内置有图1中示出的控制部11、栅极驱动器12、源极驱动器13等、显示动作所需的各电路。
[0106]此外,作为第一基板21,可使用例如具有透明性的玻璃基板、或者例如由树脂构成的薄膜等各种基板。
[0107]另一方面,显示装置I也可以将驱动电极驱动器14内置于COG中。将驱动电极驱动器14内置于COG中的例子如图8所示。在图8所示的例子中,显示装置I的模块具有C0G19B。在图8示出的COG 19B中,除了上述显示动作所需的各电路以外,还内置有驱动电极驱动器14。
[0108]需要说明的是,如图7以及图8所示,可使第二基板31的平面形状与第一基板21的平面形状大致相同。
[0109](带触摸检测功能的显示器件)
[0110]接着,详细地说明带触摸检测功能的显示器件10的构成例。图9是示出实施方式一的显示装置中的带触摸检测功能的显示器件的截面图。图10是示出实施方式一的显示装置中的带触摸检测功能的显示器件的电路图。
[0111]带触摸检测功能的显示器件10具有:像素基板2、对置基板3、以及液晶层6。对置基板3配置成像素基板2的作为主面的上表面与对置基板3的作为主面的下表面相对。液晶层6设置于像素基板2与对置基板3之间。
[0112]像素基板2具有第一基板21。如图10所示,在显示区域Ad中,在第一基板21上形成有多条扫描线GCL、多条信号线SGL以及多个为薄膜晶体管(Thin Film Transistor ;TFT)的TFT元件Tr。此外,在图9中,省略了扫描线GCL、信号线SGL以及TFT元件Tr的图不O
[0113]如图10所示,多条扫描线GCL在显示区域Ad中分别沿X轴方向延伸且沿Y轴方向排列。多条信号线SGL在显示区域Ad中分别沿Y轴方向延伸且沿X轴方向排列。因此,多条信号线SGL各自在俯视观察中与多条扫描线GCL交叉。这样,在俯视观察中,在彼此交叉的多条扫描线GCL与多条信号线SGL的交点处配置子像素SPix,由多个不同颜色的子像素SPix形成一个像素Pix。即,在第一基板21上,在显示区域Ad中,子像素SPix沿X轴方向及Y轴方向排列成矩阵状。换言之,子像素SPix在第一基板21的表面侧的显示区域Ad中沿X轴方向及Y轴方向排列成矩阵状。
[0114]在俯视观察中,在多条扫描线GCL各自与多条信号线SGL各自交叉的交叉部上形成有TFT元件Tr。因此,在显示区域Ad中,在第一基板21上形成有多个TFT元件Tr,这些多个TFT元件Tr沿X轴方向及Y轴方向排列成矩阵状。即,在多个子像素SPix各自中设有TFT元件Tr。另外,在多个子像素SPix各自中,除设有TFT元件Tr之外,还设有液晶元件LC0
[0115]TFT元件Tr例如由作为η沟道型MOS (Metal Oxide Semiconductor,金属氧化物半导体)的薄膜晶体管构成。TFT元件Tr的栅极与扫描线GCL连接。TFT元件Tr的源极和漏极中一方与信号线SGL连接。TFT元件Tr的源极和漏极中另一方与液晶元件LC的一端连接。液晶元件LC例如一端与TFT元件Tr的源极或漏极连接,另一端与公共电极COML连接。
[0116]如图9所示,像素基板2具有多个公共电极C0ML、绝缘膜24以及多个像素电极22。多个公共电极COML在第一基板21的表面侧的显示区域Ad(参照图7或图8)中,设置于第一基板21上。包括多个公共电极COML各自的表面在内地在第一基板21上形成有绝缘膜
24。在显示区域Ad中,在绝缘膜24上形成有多个像素电极22。因此,绝缘膜24将公共电极COML与像素电极22电绝缘。
[0117]如图10所示,多个像素电极22在第一基板21的表面侧的显示区域Ad中,分别形成于沿X轴方向及Y轴方向排列成矩阵状的多个子像素SPix各自的内部。因此,多个像素电极22沿X轴方向及Y轴方向排列成矩阵状。
[0118]在图9所示的例子中,多个公共电极COML各自形成于第一基板21与像素电极22之间。另外,如在图10中示意性地所示,多个公共电极COML各自设置成在俯视观察中与多个像素电极22重叠。于是,通过向多个像素电极22各自与多个公共电极COML各自之间施加电压,并向设置于多个子像素SPix各自中的液晶元件LC施加电压,从而在显示区域Ad中显示图像。
[0119]这样,在带有触摸检测功能的显示器件10包括液晶显示器件20的情况下,由液晶元件LC、多个像素电极22、公共电极C0ML、多条扫描线GCL、及多条信号线SGL形成控制图像显示的显示控制部。显示控制部设置于像素基板2与对置基板3之间。此外,带触摸检测功能的显示器件10也可以包括作为有机EL显示装置等各种显示装置的显示器件,以代替作为液晶显示装置的液晶显示器件20。
[0120]需要说明的是,多个公共电极COML各自也可以形成在隔着第一基板21而与像素电极22相反的一侧。另外,在图9所示的例子中,公共电极COML与像素电极22的配置为作为横电场模式的FFS(Fringe Field Switching:边缘场切换)模式下的配置。但是,公共电极COML与像素电极22的配置也可以是公共电极COML与像素电极22在俯视观察中不重叠的、作为横电场模式的IPS(In Plane Switching:面内切换)模式下的配置。或者,公共电极COML与像素电极22的配置也可以是作为纵电场模式的TN(Twisted Nematic:扭曲向列)模式或者VA(Vertical Alignment:垂直取向)模式下的配置。
[0121]液晶层6根据电场的状态调制通过其的光,例如,使用对应于上述的FFS模式或者IPS模式等横电场模式的液晶层。即,作为液晶显示器件20,使用基于FFS模式或IPS模式等横电场模式的液晶显示器件。或者,如上所述,也可以使用基于TN模式或VA模式等纵电场模式的液晶显示器件。需要说明的是,也可以在图9中示出的液晶层6与像素基板2之间、以及液晶层6与对置基板3之间分别设置取向膜。
[0122]如图10所示,在X轴方向上排列的多个子像素SPix、即属于液晶显示器件20的同一行的多个子像素SPix由扫描线GCL相互连接。扫描线GCL与栅极驱动器12 (参照图1)连接,由栅极驱动器12提供扫描信号Vscan(参照图1)。另外,在Y轴方向上排列的多个子像素SPix、即属于液晶显示器件20的同一列的多个子像素SPix由信号线SGL相互连接。信号线SGL与源极驱动器13 (参照图1)连接,由源极驱动器13提供像素信号Vpix (参照图1)。进而,在X轴方向上排列的多个子像素SPix、即属于液晶显示器件20的同一行的多个子像素SPix通过公共电极COML而相互连接。
[0123]公共电极COML与驱动电极驱动器14(参照图1)连接,由驱动电极驱动器14供给驱动信号Vcom(参照图1)。也就是说,在图10示出的例子中,属于同一行的多个子像素SPix共享一个公共电极C0ML。多个公共电极COML在显示区域Ad中分别沿X轴方向延伸且沿Y轴方向排列。如上所述,由于多条扫描线GCL在显示区域Ad中分别沿X轴方向延伸且沿Y轴方向排列,因此,多个公共电极COML各自延伸的方向与多条扫描线GCL各自延伸的方向平行。不过,不限制多个公共电极COML各自延伸的方向,例如,多个公共电极COML各自延伸的方向也可以是与多条信号线SGL各自延伸的方向平行的方向。
[0124]图1中所示的栅极驱动器12经由图10中示出的扫描线GCL将扫描信号Vscan施加于各子像素SPix的TFT元件Tr的栅极,从而依次选择在液晶显示器件20中形成为矩阵状的子像素SPix中的一行、即一水平线作为显示驱动的对象。图1中所示的源极驱动器13经由图10中示出的信号线SGL而将像素信号Vpix分别供给至构成由栅极驱动器12依次选择的一水平线的多个子像素SPix。然后,在构成一水平线的多个子像素SPix中,进行对应于所供给的像素信号Vpix的显示。
[0125]图1中所示的驱动电极驱动器14施加驱动信号Vcom,按对应于一个或多个公共电极COML的每一个检测块驱动公共电极C0ML。
[0126]在液晶显示器件20中,通过栅极驱动器12驱动扫描线GCL来时分地依次进行扫描,从而子像素SPix被一水平线一水平线地依次选择。另外,在液晶显示器件20中,通过源极驱动器13对属于一水平线的子像素SPix供给像素信号Vpix,从而一水平线一水平线地进行显示。当进行该显示动作时,驱动电极驱动器14对包含对应于该一水平线的公共电极COML的检测块施加驱动信号Vcom。
[0127]本实施方式一的显示装置I中的公共电极COML作为液晶显示器件20的驱动电极而动作且作为触摸检测器件30的驱动电极而动作。图11是示出实施方式一的显示装置的驱动电极以及检测电极的一构成例的立体图。
[0128]触摸检测器件30具有设于像素基板2的多个公共电极COML以及设于对置基板3的多个检测电极TDL。多个检测电极TDL在俯视观察中分别在与多个公共电极COML各自的延伸方向交叉的方向上延伸。换而言之,多个检测电极TDL以在俯视观察中与多个公共电极COML分别重叠的方式彼此隔开间隔而设置。而且,多个检测电极TDL各自在垂直于像素基板2中包含的第一基板21的表面的方向上与公共电极COML相对。多个检测电极TDL各自分别与触摸检测部40的触摸检测信号放大部42 (参照图1)连接。在多个公共电极COML各自与多个检测电极TDL各自在俯视观察中的交叉部处产生静电电容。并且,根据多个公共电极COML各自与多个检测电极TDL各自之间的静电电容检测输入位置。S卩,由形成有检测电极TDL的第二基板31 (参照图9)这样的电极基板以及公共电极COML形成检测输入位置的检测部、即输入装置。
[0129]需要注意的是,本实施方式一中的电极基板不限于用作为对置基板3的情况,例如,如使用图38而后述的那样,可单独形成输入装置。
[0130]通过这种结构,在触摸检测器件30中,当进行触摸检测动作时,通过驱动电极驱动器14,在扫描方向Scan上依次选择对应于一个或多个公共电极COML的一个检测块。然后,在已选择的检测块中,向公共电极COML输入用于测定公共电极COML与检测电极TDL之间的静电电容的驱动信号Vcom,从检测电极TDL输出用于检测输入位置的检测信号Vdet。这样,触摸检测器件30按每一检测块进行触摸检测。也就是说,一个检测块对应于上述的触摸检测原理中的驱动电极E1,检测电极TDL对应于检测电极E2。
[0131]需要注意的是,显示动作时的检测块的范围与触摸检测动作时的检测块的范围既可以相同,也可以不同。
[0132]如图11所示,在俯视观察中彼此交叉的多个公共电极COML与多个检测电极TDL形成排列成矩阵状的静电电容式触摸传感器。因此,通过对触摸检测器件30的整个触摸检测面进行扫描,从而能够检测手指等接触或接近的位置。
[0133]如图9所示,对置基板3具有第二基板31、彩色滤光片32、检测电极TDL以及保护膜33。第二基板31具有作为主面的上表面以及作为与上表面相反一侧的主面的下表面。彩色滤光片32形成于第二基板31的作为一个主面的下表面。检测电极TDL是触摸检测器件30的检测电极,形成于第二基板31的作为另一个主面的上表面上。保护膜33以覆盖检测电极TDL的方式形成于第二基板31的上表面上。对于作为电极的检测电极TDL以及保护膜33的形状,将后述。
[0134]作为彩色滤光片32,例如着色为红(R)、绿(G)以及蓝(B)这三色的彩色滤光片在X轴方向上排列。由此,如图10所示,形成分别对应于R、G以及B三色的颜色区域32R、32G以及32B各自的多个子像素SPix,由分别对应于一组颜色区域32R、32G以及32B各自的多个子像素SPix形成一个像素Pix。像素Pix沿着扫描线GCL延伸的方向(X轴方向)、以及信号线SGL延伸的方向(Y轴方向)排列成矩阵状。另外,像素Pix排列成矩阵状的区域例如为上述的显示区域Ad。此外,也可以在显示区域Ad的周边设有虚拟(dummy)区域,其中设置有虚拟像素。
[0135]作为彩色滤光片32的颜色组合,可以是包括R、G以及B以外的其他颜色的多种颜色的组合。另外,也可以不设置彩色滤光片32。或者,一个像素Pix也可以包括未设置彩色滤光片32的子像素SPix、即白色的子像素SPix。另外,可以通过COA (Color filter OnArray:阵列上彩色滤光片)技术将彩色滤光片设置于像素基板2上。
[0136]此外,如图9所示,可以在隔着像素基板2而与对置基板3相反的一侧设有偏光板
25。另外,也可以在隔着对置基板3而与像素基板2相反的一侧设有偏光板34。
[0137]<电极基板的构成>
[0138]接下来,参照图12?图15,对电极基板的构成进行说明。需要注意的是,在本实施方式一中,作为电极基板,例示在带输入装置的显示装置中用作形成检测电极的对置基板的电极基板进行说明。
[0139]图12是示出实施方式一的电极基板的俯视图。图13以及图14是示出实施方式一的电极基板的截面图。图15是示出实施方式一的电极基板的立体图。图13是沿图12的A-A线的截面图,图14是沿图12的B-B线的截面图。此外,在图12中,示出的是去除布线基板WSl以及各向异性导电膜CFl而透视到的状态,用双点划线示出了布线基板WSl以及各向异性导电膜CFl的外周。另外,在图15中,省略了布线基板WSl的图示。并且,在图15中,示出了与在后使用图19所说明的凹凸图案UEl的第一变形例类似的例子。
[0140]作为对置基板3的电极基板ES具有第二基板31、检测电极TDL、保护膜33、以及凹凸图案UEl。
[0141]需要注意的是,在本申请说明书中,所谓的“凹凸图案”是指由凹部构成的图案、由凸部构成的图案或者由凹部以及凸部构成的图案。
[0142]在第二基板31中,第二基板31的作为主面的上表面的区域具有区域(第一区域)AR1、区域(第二区域)AR2以及区域(第三区域)AR3。以下,在第二基板31的作为主面的上表面内,将彼此交叉、优选正交的两个方向作为X轴方向以及Y轴方向。此时,区域ARl、AR2以及AR3在俯视观察中沿Y轴方向依次配置。
[0143]此外,如上所述,在本申请说明书中,所谓的“在俯视观察中”是指从垂直于第一基板21 (参照图9)或第二基板31的作为主面的上表面的方向进行观察的情况。
[0144]另外,作为第二基板31,可使用例如具有透明性的玻璃基板或者例如由树脂构成的薄膜等各种基板。
[0145]检测电极TDL从第二基板31的上表面的区域ARl经过第二基板31的上表面的区域AR2直至第二基板31的上表面的区域AR3地连续地形成在第二基板31上。优选地,检测电极TDL在俯视观察中沿Y轴方向延伸。
[0146]将检测电极TDL中的形成于区域ARl的部分设为部分PR1。部分PRl是检测电极TDL的主体部MP1。另外,将检测电极TDL中的形成于区域AR2的部分设为部分PR2。并且,将检测电极TDL中的形成于区域AR3的部分作为部分PR3。部分PR3是与布线基板WSl电连接的电极端子ET1。换而言之,部分PR3是与布线基板WSl电连接的电极垫(pad)。检测电极TDL由导电膜构成。
[0147]优选地,检测电极TDL由导电膜的单层或多层的膜构成,该导电膜包括由选自由铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、钼(Mo)、铬(Cr)以及钨(W)组成的组中的一种以上的金属构成的金属层或合金层。由此,能够使检测电极TDL的导电性提高,因此,能够使检测电极TDL的检测灵敏度或检测速度提高。
[0148]需要说明的是,在本实施方式一中,示出了部分PR2包含在电极端子ETl中作为电极端子ETl中的主体部MPl侧的部分的例子。但是,部分PR2也可以包含在主体部MPl中作为主体部MPl中的电极端子ETl侧的部分。
[0149]另外,在图12所示的例子中,电极端子ETl的平面形状为矩形形状,但电极端子ETl的平面形状例如也可以为圆形形状等各种形状。
[0150]检测电极TDL在区域ARl上也可以包括在X轴方向上排列的多个导电线。此时,多个导电线各自在俯视观察中可以具有交替地反向弯曲的同时整体上在Y轴方向上延伸的Z字形形状。或者,检测电极TDL在俯视观察中可以具有由多个导电线形成的网状物(义V
)形状。
[0151]对置基板3具有多个检测电极TDL。多个检测电极TDL例如沿X轴方向排列。
[0152]保护膜33在区域ARl以及AR2形成为覆盖检测电极TDL。保护膜33避免例如空气中的水分、酸性有机物等接触检测电极TDL,以免由导电膜构成的检测电极TDL被腐蚀。作为保护膜33,例如可以使用由紫外线(Ultrav1let ;UV)固化性树脂或热固化性树脂或者包括该两者的树脂构成的树脂膜,其中,上述树脂例如由丙烯酸树脂、环氧树脂或聚酰亚胺树脂等构成。需要说明的是,保护膜33也具有使形成有检测电极TDL的第二基板31的上表面平坦化的功能。
[0153]凹凸图案UEl形成于部分PR2的表面、或者在区域AR2中的位于检测电极TDL的周边的部分处形成于第二基板31上。换而言之,凹凸图案UEl在区域AR2形成于检测电极TDL或第二基板31。
[0154]另外,保护膜33的区域AR3侧的端部终止于凹凸图案UEl上。换而言之,保护膜33的区域AR3侧的端部EPl位于凹凸图案UEl上。
[0155]如上所述,凹凸图案UEl例如包括凹部或凸部等。S卩,凹凸图案UEl
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