显示装置以及输入装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示装置，特别涉及具有静电电容方式的输入装置的显示装置。
【背景技术】
[0002]近年来，公开了这样的技术:在显示装置的显示面侧安装有被称为触控面板或者触摸传感器的输入装置，用手指或触笔等输入工具等接触触控面板来进行输入动作时，检测输入位置后进行输出。这样的具有触控面板的显示装置中无需设置键盘、鼠标、或者数字键盘等输入装置，因此，除了计算机之外，还广泛应用与手机等携帯信息终端等。
[0003]检测手指等接触触控面板的接触位置的检测方式有静电电容方式。在利用静电电容方式的触控面板中，触控面板的表面内设有由夹着介电层相对配置的一对电极(即驱动电极和检测电极)构成的多个电容元件。而且，利用手指或触笔等输入工具接触电容元件来进行输入动作时，电容元件的静电电容发生变化的特征，检测输入位置。
[0004]这样的显示装置包括显示区域和位于显示区域周围的周边区域，显示区域内配置有用于检测输入位置的驱动电极以及检测电极。例如，特开2013-16141号公报(专利文献1)中公开了一种触摸屏，其包括划分为活性区域以及位于活性区域的周围的非活性区域的薄膜基板以及形成在薄膜基板的活性区域的感测图案。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1日本特开2013-16141号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]在这样的显示装置中，周边区域内配置有包括与驱动电极电连接的引线(引?回L配線)的驱动电极驱动器、或者与检测电极电连接的引线。并且，在显示区域内的包括在相对基板中的基板的上表面上设有例如由偏光板或者树脂等构成的电介质。
[0010]但是，当在周边区域内，与显示区域同样地，在包括在相对基板中的基板的上表面上也设置有例如由偏光板或者树脂等构成的电介质时，在周边区域中，当手指或输入工具接近显示装置时，配置在周边区域内的引线与手指或输入工具之间的静电电容相对增大。因此，在周边区域中，手指或输入工具接近显示装置时，来自手指或输入工具的噪声容易传递至引线，检测到的通过引线的信号易受到噪声的影响，相对于噪声强度的信号强度的比例下降，无法提高输入装置的检测性能。
[0011]为了解决上述的现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种具有输入装置的显示装置，在周边区域，当手指或输入工具接近显示装置时，由输入装置检测的信号不易受到噪声影响。
[0012]解决课题的手段
[0013]下面，简单说明本申请公开的发明中的代表性内容的概要。
[0014]作为本发明的一方面的显示装置包括:第一基板、与第一基板相对的第二基板、设在第一基板上的多个像素、设在第一基板或第二基板上的第一布线、设在第二基板的第一主面上的第一绝缘体部以及设在第一绝缘体部的侧方的第二绝缘体部或者空间。第二绝缘体部的介电常数低于第一绝缘体部的介电常数。在俯视时，多个像素配置在第二基板的第一主面的第一区域内；在俯视时，第一布线配置在第二基板的第一主面的区域中的第二区域内，所述第二区域是位于第一区域的第二基板的外周侧的区域；并且，第一绝缘体部以在俯视时与第一区域重叠的方式配置。第二绝缘体部或者空间以在俯视时在第二区域内与第一布线重叠的方式配置。检测经过第一布线的信号，从而检测输入位置。
【附图说明】
[0015]图1是示出实施方式1的显示装置的一构成例的框图。
[0016]图2是示出手指接触或接近触摸检测设备的状态的说明图。
[0017]图3是示出手指接触或接近触摸检测设备的状态下等效电路例子的说明图。
[0018]图4是示出驱动信号以及检测信号的波形一例子的图。
[0019]图5是示出安装有实施方式1的显示装置的组件的一例子的俯视图。
[0020]图6是示出实施方式1的显示装置中的带触摸检测功能的显示设备的截面图。
[0021]图7是示出实施方式1的显示装置中的带触摸检测功能的显示设备的电路图。
[0022]图8是示出实施方式1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。
[0023]图9是示出实施方式1的显示装置中的带触摸检测功能的显示设备的另一例子的截面图。
[0024]图10是示出实施方式1的显示装置中的带触摸检测功能的显示设备的另一例子的截面图。
[0025]图11是示出比较例1的显示装置中的带触摸检测功能的显示设备的截面图。
[0026]图12是示出实施方式1的显示装置中的带触摸检测功能的显示设备的、通过背光灯框架实现的支撑结构的截面图。
[0027]图13是示出背光灯单元以及背光灯框架的结构的分解立体图。
[0028]图14是不出偏光板的一构成例的截面图。
[0029]图15是不出偏光板的另一构成例的截面图。
[0030]图16是不出偏光板的另一构成例的截面图。
[0031]图17是示出实施方式1的显示装置中的带触摸检测功能的显示设备的另一例子的截面图。
[0032]图18是示出实施方式1的显示装置中的带触摸检测功能的显示设备的另一例子的截面图。
[0033]图19是用于说明测量偏光板对保护膜的附着力的大小的方法的图。
[0034]图20是用于说明测量偏光板对保护膜的附着力的大小的方法的图。
[0035]图21是用于说明测量偏光板对保护膜的附着力的大小的方法的图。
[0036]图22是示出安装了实施方式2的显示装置的组件的一例子的俯视图。
[0037]图23是示出实施方式2的显示装置中的带触摸检测功能的显示设备的截面图。
[0038]图24是示出实施方式2的显示装置中的带触摸检测功能的显示设备的电路图。
[0039]图25是示出比较例2的显示装置中的带触摸检测功能的显示设备的截面图。
[0040]图26是示出实施方式2的显示装置中的带触摸检测功能的显示设备的另一例子的截面图。
[0041]图27是示出实施方式2的显示装置中的带触摸检测功能的显示设备的另一例子的截面图。
【具体实施方式】
[0042]下面，参照【附图说明】本发明的各实施方式。
[0043]另外，下面公开的内容仅仅是一种示例，本领域技术人员在不脱离发明宗旨的情况下容易想到的适当的变更均属于本发明的范围。并且，为了进一步明确说明，与实施方式相比，附图中示意性示出各部的宽度、厚度、形状等，仅仅是一种示例，并不限定对本发明的解释。
[0044]并且，在本说明书及附图中，对于与已经示出的图中说明过的要素相同的要素，标注相同的符号，适当地省略详细说明。
[0045]而且，在实施方式中利用的附图中，为了便于观察，有些截面图中省略示出剖面线。并且，为了便于观察，有些俯视图中省略示出剖面线。
[0046]并且，在下面的实施方式中，以A?B的方式表示范围时，除了特别限定的之外，表示A以上B以下的范围。
[0047](实施方式1)
[0048]首先，作为实施方式1说明将显示装置(其具有作为输入装置的触控面板)应用于in-cell式的带触摸检测功能的液晶显示装置的例子。另外，在本申请的说明书中，输入装置是检测至少根据接近或者接触电极的物体的电容发生变化的静电电容的输入装置。并且，带触摸检测功能的液晶显示装置是在形成显示装置的阵列基板和相对基板中的任一上设有触摸检测用的检测电极的液晶显示装置。并且，在本实施方式1中，说明具有驱动电极起到显示装置的驱动电极的作用并且起到输入装置的驱动电极的作用的特征的in-cell式的带触摸检测功能的显示装置。
[0049]〈整体构成〉
[0050]首先，参照图1，说明实施方式1的显示装置的整体构成。图1是示出实施方式1的显示装置的一构成例的框图。
[0051]显示装置1具有带触摸检测功能的显示设备10、控制部11、栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14以及触摸检测部40。
[0052]带触摸检测功能的显示设备10具有显示设备20以及触摸检测设备30。在本实施方式1，显示设备20是作为显示元件采用了液晶显示元件的显示设备。因此，在下面的说明中，显示设备20还称为液晶显示设备20。触摸检测设备30是静电电容方式的触摸检测设备，即静电电容型触摸检测设备。因此，显示装置1是包括具有触摸检测功能的输入装置的显示装置。并且，带触摸检测功能的显示设备10是将液晶显示设备20和触摸检测设备30 —体化的显示设备，是内置有触摸检测功能的显示设备，即in-cell式的带触摸检测功能的显示设备。
[0053]另外，带触摸检测功能的显示设备10还可以是在显示设备20上安装了触摸检测设备30的显示设备。并且，显示设备20还可以是例如有机EL(电致发光)显示设备，以此来代替采用了液晶显示元件的显示设备。
[0054]显示设备20根据从栅极驱动器12供给的扫描信号Vscan，在显示区域通过进行每次一条水平线的扫描来进行显示。如下文所述，触摸检测设备30基于静电电容型触摸检测原理进行动作，并输出检测信号Vdet。
[0055]控制部11是这样的电路:基于从外部供给的映像信号Vdisp，分别向栅极驱动器
12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14以及触摸检测部40供给控制信号，以控制它们彼此同步地动作。
[0056]栅极驱动器12具有基于从控制部11供给的控制信号，依次选择成为带触摸检测功能的显示设备10的显示驱动对象的每一水平线的功能。
[0057]源极驱动器13是基于从控制部11供给的图像信号Vsig的控制信号，向包括在带触摸检测功能的显示设备10的子像素SPix(参照后面说明的图7)供给像素信号Vpix的电路。
[0058]驱动电极驱动器14是基于从控制部11供给的控制信号，向包括在带触摸检测功能的显示设备10的驱动电极C0ML(参照后面说明的图5或者图6)供给驱动信号Vcom的电路。
[0059]触摸检测部40是如下的电路:基于从控制部11供给的控制信号和从带触摸检测功能的显示设备10的触摸检测设备30供给的检测信号Vdet，检测是否存在手指或触笔等输入工具触摸触摸检测设备30，即后面说明的接触或者接近的状态。而且，触摸检测部40是当有触摸时求出触摸检测区域中的其坐标，即输入位置等。触摸检测部40具有触摸检测信号放大部42、A/D (模拟/数字)转换部43、信号处理部44、坐标提取部45以及检测时机控制部46。
[0060]触摸检测信号放大部42对从触摸检测设备30供给的检测信号Vdet进行放大。触摸检测信号放大部42还可以具有去除包括在检测信号Vdet中的高频成分(即噪声成分)，并取出触摸成分后分别进行输出的模拟低通滤波器。
[0061]〈静电电容型触摸检测的原理〉
[0062]接着，参照图1?图4，说明本实施方式1的显示装置1中的触摸检测原理。图2是示出手指接触或者接近触摸检测设备的状态的说明图。图3是示出手指接触或者接近触摸检测设备的状态的等效电路例子的说明图。图4是示出驱动信号以及检测信号的波形的一例子的图。
[0063]如图2所示，在静电电容型触摸检测中，被称为触控面板或者触摸传感器的输入装置具有夹着电介质D彼此相对配置的驱动电极E1以及检测电极E2。通过这些驱动电极E1以及检测电极E2形成电容元件C1。如图3所示，电容元件C1的一端连接于作为驱动信号源的交流信号源S，电容元件C1的另一端连接于作为触摸检测部的电压检测器DET。电压检测器DET由例如包括在图1所示的触摸检测信号放大部42中的积分电路构成。
[0064]如果从交流信号源S向电容元件C1的一端(即驱动电极E1)施加例如数kHz?数百kHz左右的频率的交流矩形波Sg，则通过连接于电容元件C1的另一端(即检测电极E2)侧的电压检测器DET，产生作为输出波形的检测信号Vdet。另外，该交流矩形波Sg例如相当于图4所示的驱动信号Vcom。
[0065]在手指未接触以及未接近的状态(即非接触状态)，如图3所示，随着对电容元件C1进行充电放电，流过对应于电容元件C1的电容值的电流1卩电压检测器DET将对应于交流矩形波Sg的电流L的波动转换为电压的波动。在图4，用实线的波形V。表示该电压的波动。
[0066]另一方面，在手指接触或者接近的状态(即接触状态)，受到因手指形成的静电电容C2的影响，驱动电极E1以及检测电极E2形成的电容元件C1的电容值变小。因此，流过图3所示的电容元件C1的电流^产生波动。电压检测器DET将对应于交流矩形波Sg的电流L的波动转换为电压的波动。在图4，以虚线的波形V:表示该电压的波动。这时，波形I的振幅比上述的波形V。小。从而，波形V。与波形Vi的电压差的绝对值I AV|根据手指等从外部接近的物体的影响发生变化。另外，为了精确地检测波形V。与波形V 电压差的绝对值I AV|，优选地，电压检测器DET通过电路内的切换，根据交流矩形波Sg的频率，进行设定期间Reset的动作，在该期间Reset重置电容器的充电放电。
[0067]在图1所示的例子中，触摸检测设备30根据从驱动电极驱动器14供给的驱动信号Vcom，对于对应于一个或多个驱动电极C0ML(参照后面说明的图5或者图6)的每一个检测模块进行触摸检测。即，触摸检测设备30通过图3所示的电压检测器DET，向对应于一个或多个驱动电极C0ML中的各个驱动电极的每一个检测模块输出检测信号Vdet，并将输出的检测信号Vdet供给触摸检测部40的触摸检测信号放大部42。
[0068]A/D转换部43是在与驱动信号Vcom同步的时机对从触摸检测信号放大部42输出的模拟信号分别进行采样后转换为数字信号的电路。
[0069]信号处理部44具有数字滤波器，该数字滤波器能够降低包括在A/D转换部43的输出信号中的、除了对驱动信号Vcom进行了采样的频率之外的频率成分(即噪声成分)。信号处理部44是基于A/D转换部43的输出信号检测是否存在对触摸检测设备30的触摸的逻辑电路。信号处理部44进行仅取出手指导致的差分电压的处理。该手指导致的差分电压是上述的波形V。与波形差分的绝对值I AV|。信号处理部44可以进行将每一个检测模块的绝对值I AV|平均化的运算，从而求出绝对值I AV|的平均值。从而，信号处理部44能够降低噪声的影响。信号处理部44比较检测到的手指导致的差分电压和指定的阈值电压，如果在该阈值电压以上，则判断从外部接近的外部接近物体处于接触状态，如果低于阈值电压，则判断外部接近物体处于非接触状态。这样进行触摸检测部40的触摸检测。
[0070]坐标提取部45是当在信号处理部44中检测到触摸时求出检测到触摸的位置的坐标(即触控面板)中的输入位置的逻辑电路。检测时机控制部46通过控制使A/D转换部43、信号处理部44、坐标提取部45同步动作。坐标提取部45将触控面板坐标作为信号输出Vout进行输出。
[0071]〈组件〉
[0072]图5是示出安装了实施方式1的显示装置的组件的一例子的俯视图。如图5所示，实施方式1中的带触摸检测功能的显示设备10具有基板21、基板31、多个驱动电极C0ML以及多个检测电极TDL。基板31具有作为一个主面的上表面和作为另一个主面的下表面。这里，将基板31的上表面内或者基板31的下表面内彼