具有触摸检测功能的显示装置和电子设备的制造方法_2

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]图8是示出图4所示的像素基板的拐角的平面图。
[°027]图9Α至图9D是示出图4所示的屏蔽电极的示例的平面图。
[0028]图10是示出图4所示的触摸检测电极的噪声量的示意图。
[0029]图11是示出根据修改示例的具有触摸检测功能的显示装置的示意性截面结构的截面图。
[0030]图12是示出根据实施例的具有触摸检测功能的显示装置的应用I的外观结构的透视图。
[0031]图13Α和图13Β是示出应用2的外观结构的示意图。
[0032]图14是示出应用3的外观结构的示意图。
[0033]图15是示出应用3的外观结构的示意图。
[0034]图16Α至图16G是示出应用5的外观结构的前视图、侧视图、俯视图和仰视图。
[0035]图17是示出根据修改示例的另一个具有触摸检测功能的显示装置的示意性截面结构的截面图。
[0036]图18是示出根据修改示例的另一个具有触摸检测功能的显示装置的示意性截面结构的截面图。
【具体实施方式】
[0037]在下文,将参考附图详细说明本公开的实施例。描述将以下面的顺序进行。
[0038]1.静电电容型触摸检测的基本原理
[0039]2.实施例
[0040]3.应用
[0041 ] 1.静电电容型触摸检测的基本原理
[0042]首先,将参考图1A至图3B描述本公开的具有触摸检测功能的显示装置的触摸检测基本原理。触摸检测方法实施为静电电容型触摸传感器,例如,如图1A所示,电容元件采用彼此相对且其间插设有电介质D的一对电极(驱动电极EI和触摸检测电极E2)形成。该结构由图1B所示的等效电路表示。电容元件Cl由驱动电极E1、触摸检测电极E2和电介质D形成。在电容元件Cl中,一端连接到交流信号源(驱动信号源)S,另一端P通过电阻R接地并且连接到电压检测器(触摸检测电路)DET。当预定频率(例如约几kHz至几十kHz)的交流矩形波Sg(图3B)从交流信号源S施加到驱动电极El(电容元件Cl的一端)时,图3A所示的输出波形(触摸检测信号Vdet)呈现在触摸检测电极E2(电容元件Cl的另一端P)中。
[0043]当手指未触摸(或未接近)时,根据对电容元件Cl的充电和放电,与电容元件Cl的电容值对应的电流1流动,如图1B所示。在此情况下,电容元件Cl的另一端P的电势波形例如为图3A所示的波形V0,并且该波形被电压检测器DET检测。
[0044]此外,当手指触摸(或接近)时,由手指形成的电容元件C2以串联形式附加到电容元件Cl,如图2A和图2B所示。在此状态下,根据对电容元件Cl和C2的充电和放电,电流Il和12分别流动。在此情况下,电容元件Cl的另一端P的电势波形例如为如图3A所示的波形VI;该波形被电压检测器DET检测。在此情况下,点P的电势是分压电势,由在电容元件Cl和C2中流动的电流11和12的值决定。因此,波形Vl的值小于非触摸状态的波形VO的值。电压检测器DET将检测到的电压与预定的阈值电压Vth比较,以确定当检测到的电压等于或高于阈值电压时为非触摸状态,并且确定当检测到的电压低于阈值电压时为触摸状态。如上所述,能够实现触摸检测。
[0045]2.实施例
[0046]构造示例
[0047]总体构造的示例
[0048]图4示出了根据本公开实施例的具有触摸检测功能的显示装置的构造示例,并且图5示出了图4的主要部分(部分V)的截面结构的示例。具有触摸检测功能的显示装置采用液晶显示元件作为显示元件,并且具有触摸检测功能的显示装置是所谓的盒内型(in-celltype)装置,其中由液晶显示元件形成的液晶显示装置和静电电容型触摸检测装置集成在一起。
[0049]具有触摸检测功能的显示装置I包括像素基板2、相对基板3、FPC5、液晶显示层6和密封件4。
[0050]如图5所示,像素基板2包括作为电路板的TFT基板21、公共电极C0ML、像素电极EPIX和屏蔽电极ES13TFT基板21用作电路板,其上形成有各种电极和配线、薄膜晶体管(TFT)等。TFT基板21例如由玻璃形成。绝缘膜22形成在TFT基板21上,信号线SGL形成在绝缘膜22上。例如由丙烯酸有机树脂形成的平坦化膜23形成在信号线SGL上,并且公共电极COML形成在平坦化膜23上。公共电极COML是给多个像素Pix(未示出)提供公共电压的电极,并且具有透光性。公共电极COML用作给触摸传感器施加交流矩形波Sg的电极。就是说,公共电极COML对应于上面描述的静电电容型触摸检测的基本原理中的驱动电极El。绝缘膜24形成在公共电极COML上,并且像素电极EPIX形成在绝缘膜24上。像素电极EPIX是提供用于显示的像素信号的电极,并且具有透光性。公共电极COML和像素电极EPIX例如由ITO(铟锡氧化物)形成。取向膜25形成在像素电极EPIX上。
[0051]屏蔽电极ES形成在平坦化膜23上。如图4所示,在像素基板2的形成有密封件4的外围部分41处,屏蔽电极ES选择性地形成在提供有FPC 5的一侧。固定电势施加给屏蔽电极ES。屏蔽电极4与形成公共电极COML的层形成在同一层。就是说,类似于公共电极C0ML,屏蔽电极4由ITO形成。从而,能够形成屏蔽电极ES而不附加新的生产工艺。
[0052]如图5所示,相对基板3包括玻璃基板31、滤色器32和触摸检测线TDL。滤色器32形成在玻璃基板31的一个表面上。滤色器32通过周期地设置例如红(R)、绿(G)和蓝(B)的三个滤色器层与黑矩阵(BLK)而形成,并且R、G和B三个颜色作为一组对应于每个显示像素。例如由丙烯酸树脂形成的平坦化膜33形成在滤色器32上,并且取向膜34形成在平坦化膜33上。触摸检测电极TDL平行地提供在玻璃基板31的另一个表面上并在一个方向上延伸。触摸检测电极TDL是向触摸传感器输出触摸检测信号Vde t的电极。就是说,触摸检测电极TDL对应于上面描述的静电电容型触摸检测的基本原理中的触摸检测电极E2。触摸检测电极TDL例如由ITO形成,并且是具有透光性的电极。如图4所示,触摸检测电极TDL提供有端子部PAD,并且通过端子部PAD连接到FPC 5。
[0053]FPC 5是柔性印刷板,用于提取触摸检测电极TDL的触摸检测信号Vdet13FPC 5提供在相对基板3的一侧,并且通过端子部PAD连接到触摸检测电极TDL。例如,FPC 5连接到触摸检测电路(未示出),该触摸检测电路根据触摸检测信号Vdet检测是否存在触摸或者检测触摸的位置。
[0054]液晶显示层6用作显示功能层,并且根据电场状态调制通过其的光。电场由公共电极COML的电压与像素电极EPIX的电压之间的电势差形成。诸如FFS(边缘场切换)和IPS(平面内切换)的横向电场模式的液晶用在液晶显示层6中。
[0055]密封件4将液晶显示层6密封在像素基板2和相对基板3之间。密封件4例如由环氧树脂形成。密封件4形成在像素基板2和相对基板3的外围部分41处。就是说,在形成屏蔽电极ES的部分处密封件4与屏蔽电极ES紧密接触,在没有形成屏蔽电极ES的部分处密封件4与平坦化膜23紧密接触。
[0056]通过这样的构造,在具有触摸检测功能的显示装置I中,屏蔽电极ES减少了从形成在像素基板2上的各种电极和配线以及薄膜晶体管通过密封件4而传输到触摸检测电极TDL的端子部PAD的噪声。因为屏蔽电极ES选择性地形成在像素基板2的外围部分41处,所以在应力施加到具有触摸检测功能的显示装置I时屏蔽电极ES不易剥离,这将在后面描述。
[0057]图6示出了具有触摸检测功能的显示装置I的触摸传感器的构造示例的透视图。触摸传感器由像素基板2上提供的公共电极COML和相对基板3上提供的触摸检测电极TDL形成。公共电极COML由在图6所示的左右方向上延伸的多个条形电极图案形成。在进行触摸检测运行时,驱动信号Vcom(对应于上面描述的静电电容型触摸检测的基本原理中的交流矩形波Sg)顺序施加给每个电极图案,并且顺序进行分时扫描驱动。触摸检测电极TDL由在与公共电极COML的电极图案的延伸方向交叉的方向上延伸的电极图案形成。公共电极COML和触摸检测电极TDL的彼此交叉的电极图案在交叉部分处形成静电电容。
[0058]图6所示的触摸传感器根据上述的触摸检测的基本原理运行。就是说,公共电极COML对应于上述触摸检测基本原理中的驱
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