顯示裝置以及輸入裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯示裝置，特別涉及具有靜電電容方式的輸入裝置的顯示裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，公開了這樣的技術:在顯示裝置的顯示面側安裝有被稱為觸控面板或者觸摸傳感器的輸入裝置，用手指或觸筆等輸入工具等接觸觸控面板來進行輸入動作時，檢測輸入位置后進行輸出。這樣的具有觸控面板的顯示裝置中無需設置鍵盤、鼠標、或者數字鍵盤等輸入裝置，因此，除了計算機之外，還廣泛應用與手機等攜帯信息終端等。
[0003]檢測手指等接觸觸控面板的接觸位置的檢測方式有靜電電容方式。在利用靜電電容方式的觸控面板中，觸控面板的表面內設有由夾著介電層相對配置的一對電極(即驅動電極和檢測電極)構成的多個電容元件。而且，利用手指或觸筆等輸入工具接觸電容元件來進行輸入動作時，電容元件的靜電電容發生變化的特征，檢測輸入位置。
[0004]這樣的顯示裝置包括顯示區域和位于顯示區域周圍的周邊區域，顯示區域內配置有用于檢測輸入位置的驅動電極以及檢測電極。例如，特開2013-16141號公報(專利文獻1)中公開了一種觸摸屏，其包括劃分為活性區域以及位于活性區域的周圍的非活性區域的薄膜基板以及形成在薄膜基板的活性區域的感測圖案。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1日本特開2013-16141號公報
【發明內容】
[0008]發明要解決的課題
[0009]在這樣的顯示裝置中，周邊區域內配置有包括與驅動電極電連接的引線(引?回L配線)的驅動電極驅動器、或者與檢測電極電連接的引線。并且，在顯示區域內的包括在相對基板中的基板的上表面上設有例如由偏光板或者樹脂等構成的電介質。
[0010]但是，當在周邊區域內，與顯示區域同樣地，在包括在相對基板中的基板的上表面上也設置有例如由偏光板或者樹脂等構成的電介質時，在周邊區域中，當手指或輸入工具接近顯示裝置時，配置在周邊區域內的引線與手指或輸入工具之間的靜電電容相對增大。因此，在周邊區域中，手指或輸入工具接近顯示裝置時，來自手指或輸入工具的噪聲容易傳遞至引線，檢測到的通過引線的信號易受到噪聲的影響，相對于噪聲強度的信號強度的比例下降，無法提高輸入裝置的檢測性能。
[0011]為了解決上述的現有技術中的問題，本發明的目的在于提供一種具有輸入裝置的顯示裝置，在周邊區域，當手指或輸入工具接近顯示裝置時，由輸入裝置檢測的信號不易受到噪聲影響。
[0012]解決課題的手段
[0013]下面，簡單說明本申請公開的發明中的代表性內容的概要。
[0014]作為本發明的一方面的顯示裝置包括:第一基板、與第一基板相對的第二基板、設在第一基板上的多個像素、設在第一基板或第二基板上的第一布線、設在第二基板的第一主面上的第一絕緣體部以及設在第一絕緣體部的側方的第二絕緣體部或者空間。第二絕緣體部的介電常數低于第一絕緣體部的介電常數。在俯視時，多個像素配置在第二基板的第一主面的第一區域內；在俯視時，第一布線配置在第二基板的第一主面的區域中的第二區域內，所述第二區域是位于第一區域的第二基板的外周側的區域；并且，第一絕緣體部以在俯視時與第一區域重疊的方式配置。第二絕緣體部或者空間以在俯視時在第二區域內與第一布線重疊的方式配置。檢測經過第一布線的信號，從而檢測輸入位置。
【附圖說明】
[0015]圖1是示出實施方式1的顯示裝置的一構成例的框圖。
[0016]圖2是示出手指接觸或接近觸摸檢測設備的狀態的說明圖。
[0017]圖3是示出手指接觸或接近觸摸檢測設備的狀態下等效電路例子的說明圖。
[0018]圖4是示出驅動信號以及檢測信號的波形一例子的圖。
[0019]圖5是示出安裝有實施方式1的顯示裝置的組件的一例子的俯視圖。
[0020]圖6是示出實施方式1的顯示裝置中的帶觸摸檢測功能的顯示設備的截面圖。
[0021]圖7是示出實施方式1的顯示裝置中的帶觸摸檢測功能的顯示設備的電路圖。
[0022]圖8是示出實施方式1的顯示裝置的驅動電極以及檢測電極的一構成例的立體圖。
[0023]圖9是示出實施方式1的顯示裝置中的帶觸摸檢測功能的顯示設備的另一例子的截面圖。
[0024]圖10是示出實施方式1的顯示裝置中的帶觸摸檢測功能的顯示設備的另一例子的截面圖。
[0025]圖11是示出比較例1的顯示裝置中的帶觸摸檢測功能的顯示設備的截面圖。
[0026]圖12是示出實施方式1的顯示裝置中的帶觸摸檢測功能的顯示設備的、通過背光燈框架實現的支撐結構的截面圖。
[0027]圖13是示出背光燈單元以及背光燈框架的結構的分解立體圖。
[0028]圖14是不出偏光板的一構成例的截面圖。
[0029]圖15是不出偏光板的另一構成例的截面圖。
[0030]圖16是不出偏光板的另一構成例的截面圖。
[0031]圖17是示出實施方式1的顯示裝置中的帶觸摸檢測功能的顯示設備的另一例子的截面圖。
[0032]圖18是示出實施方式1的顯示裝置中的帶觸摸檢測功能的顯示設備的另一例子的截面圖。
[0033]圖19是用于說明測量偏光板對保護膜的附著力的大小的方法的圖。
[0034]圖20是用于說明測量偏光板對保護膜的附著力的大小的方法的圖。
[0035]圖21是用于說明測量偏光板對保護膜的附著力的大小的方法的圖。
[0036]圖22是示出安裝了實施方式2的顯示裝置的組件的一例子的俯視圖。
[0037]圖23是示出實施方式2的顯示裝置中的帶觸摸檢測功能的顯示設備的截面圖。
[0038]圖24是示出實施方式2的顯示裝置中的帶觸摸檢測功能的顯示設備的電路圖。
[0039]圖25是示出比較例2的顯示裝置中的帶觸摸檢測功能的顯示設備的截面圖。
[0040]圖26是示出實施方式2的顯示裝置中的帶觸摸檢測功能的顯示設備的另一例子的截面圖。
[0041]圖27是示出實施方式2的顯示裝置中的帶觸摸檢測功能的顯示設備的另一例子的截面圖。
【具體實施方式】
[0042]下面，參照【附圖說明】本發明的各實施方式。
[0043]另外，下面公開的內容僅僅是一種示例，本領域技術人員在不脫離發明宗旨的情況下容易想到的適當的變更均屬于本發明的范圍。并且，為了進一步明確說明，與實施方式相比，附圖中示意性示出各部的寬度、厚度、形狀等，僅僅是一種示例，并不限定對本發明的解釋。
[0044]并且，在本說明書及附圖中，對于與已經示出的圖中說明過的要素相同的要素，標注相同的符號，適當地省略詳細說明。
[0045]而且，在實施方式中利用的附圖中，為了便于觀察，有些截面圖中省略示出剖面線。并且，為了便于觀察，有些俯視圖中省略示出剖面線。
[0046]并且，在下面的實施方式中，以A?B的方式表示范圍時，除了特別限定的之外，表示A以上B以下的范圍。
[0047](實施方式1)
[0048]首先，作為實施方式1說明將顯示裝置(其具有作為輸入裝置的觸控面板)應用于in-cell式的帶觸摸檢測功能的液晶顯示裝置的例子。另外，在本申請的說明書中，輸入裝置是檢測至少根據接近或者接觸電極的物體的電容發生變化的靜電電容的輸入裝置。并且，帶觸摸檢測功能的液晶顯示裝置是在形成顯示裝置的陣列基板和相對基板中的任一上設有觸摸檢測用的檢測電極的液晶顯示裝置。并且，在本實施方式1中，說明具有驅動電極起到顯示裝置的驅動電極的作用并且起到輸入裝置的驅動電極的作用的特征的in-cell式的帶觸摸檢測功能的顯示裝置。
[0049]〈整體構成〉
[0050]首先，參照圖1，說明實施方式1的顯示裝置的整體構成。圖1是示出實施方式1的顯示裝置的一構成例的框圖。
[0051]顯示裝置1具有帶觸摸檢測功能的顯示設備10、控制部11、柵極驅動器12、源極驅動器13、驅動電極驅動器14以及觸摸檢測部40。
[0052]帶觸摸檢測功能的顯示設備10具有顯示設備20以及觸摸檢測設備30。在本實施方式1，顯示設備20是作為顯示元件采用了液晶顯示元件的顯示設備。因此，在下面的說明中，顯示設備20還稱為液晶顯示設備20。觸摸檢測設備30是靜電電容方式的觸摸檢測設備，即靜電電容型觸摸檢測設備。因此，顯示裝置1是包括具有觸摸檢測功能的輸入裝置的顯示裝置。并且，帶觸摸檢測功能的顯示設備10是將液晶顯示設備20和觸摸檢測設備30 —體化的顯示設備，是內置有觸摸檢測功能的顯示設備，即in-cell式的帶觸摸檢測功能的顯示設備。
[0053]另外，帶觸摸檢測功能的顯示設備10還可以是在顯示設備20上安裝了觸摸檢測設備30的顯示設備。并且，顯示設備20還可以是例如有機EL(電致發光)顯示設備，以此來代替采用了液晶顯示元件的顯示設備。
[0054]顯示設備20根據從柵極驅動器12供給的掃描信號Vscan，在顯示區域通過進行每次一條水平線的掃描來進行顯示。如下文所述，觸摸檢測設備30基于靜電電容型觸摸檢測原理進行動作，并輸出檢測信號Vdet。
[0055]控制部11是這樣的電路:基于從外部供給的映像信號Vdisp，分別向柵極驅動器
12、源極驅動器13、驅動電極驅動器14以及觸摸檢測部40供給控制信號，以控制它們彼此同步地動作。
[0056]柵極驅動器12具有基于從控制部11供給的控制信號，依次選擇成為帶觸摸檢測功能的顯示設備10的顯示驅動對象的每一水平線的功能。
[0057]源極驅動器13是基于從控制部11供給的圖像信號Vsig的控制信號，向包括在帶觸摸檢測功能的顯示設備10的子像素SPix(參照后面說明的圖7)供給像素信號Vpix的電路。
[0058]驅動電極驅動器14是基于從控制部11供給的控制信號，向包括在帶觸摸檢測功能的顯示設備10的驅動電極C0ML(參照后面說明的圖5或者圖6)供給驅動信號Vcom的電路。
[0059]觸摸檢測部40是如下的電路:基于從控制部11供給的控制信號和從帶觸摸檢測功能的顯示設備10的觸摸檢測設備30供給的檢測信號Vdet，檢測是否存在手指或觸筆等輸入工具觸摸觸摸檢測設備30，即后面說明的接觸或者接近的狀態。而且，觸摸檢測部40是當有觸摸時求出觸摸檢測區域中的其坐標，即輸入位置等。觸摸檢測部40具有觸摸檢測信號放大部42、A/D (模擬/數字)轉換部43、信號處理部44、坐標提取部45以及檢測時機控制部46。
[0060]觸摸檢測信號放大部42對從觸摸檢測設備30供給的檢測信號Vdet進行放大。觸摸檢測信號放大部42還可以具有去除包括在檢測信號Vdet中的高頻成分(即噪聲成分)，并取出觸摸成分后分別進行輸出的模擬低通濾波器。
[0061]〈靜電電容型觸摸檢測的原理〉
[0062]接著，參照圖1?圖4，說明本實施方式1的顯示裝置1中的觸摸檢測原理。圖2是示出手指接觸或者接近觸摸檢測設備的狀態的說明圖。圖3是示出手指接觸或者接近觸摸檢測設備的狀態的等效電路例子的說明圖。圖4是示出驅動信號以及檢測信號的波形的一例子的圖。
[0063]如圖2所示，在靜電電容型觸摸檢測中，被稱為觸控面板或者觸摸傳感器的輸入裝置具有夾著電介質D彼此相對配置的驅動電極E1以及檢測電極E2。通過這些驅動電極E1以及檢測電極E2形成電容元件C1。如圖3所示，電容元件C1的一端連接于作為驅動信號源的交流信號源S，電容元件C1的另一端連接于作為觸摸檢測部的電壓檢測器DET。電壓檢測器DET由例如包括在圖1所示的觸摸檢測信號放大部42中的積分電路構成。
[0064]如果從交流信號源S向電容元件C1的一端(即驅動電極E1)施加例如數kHz?數百kHz左右的頻率的交流矩形波Sg，則通過連接于電容元件C1的另一端(即檢測電極E2)側的電壓檢測器DET，產生作為輸出波形的檢測信號Vdet。另外，該交流矩形波Sg例如相當于圖4所示的驅動信號Vcom。
[0065]在手指未接觸以及未接近的狀態(即非接觸狀態)，如圖3所示，隨著對電容元件C1進行充電放電，流過對應于電容元件C1的電容值的電流1卩電壓檢測器DET將對應于交流矩形波Sg的電流L的波動轉換為電壓的波動。在圖4，用實線的波形V。表示該電壓的波動。
[0066]另一方面，在手指接觸或者接近的狀態(即接觸狀態)，受到因手指形成的靜電電容C2的影響，驅動電極E1以及檢測電極E2形成的電容元件C1的電容值變小。因此，流過圖3所示的電容元件C1的電流^產生波動。電壓檢測器DET將對應于交流矩形波Sg的電流L的波動轉換為電壓的波動。在圖4，以虛線的波形V:表示該電壓的波動。這時，波形I的振幅比上述的波形V。小。從而，波形V。與波形Vi的電壓差的絕對值I AV|根據手指等從外部接近的物體的影響發生變化。另外，為了精確地檢測波形V。與波形V 電壓差的絕對值I AV|，優選地，電壓檢測器DET通過電路內的切換，根據交流矩形波Sg的頻率，進行設定期間Reset的動作，在該期間Reset重置電容器的充電放電。
[0067]在圖1所示的例子中，觸摸檢測設備30根據從驅動電極驅動器14供給的驅動信號Vcom，對于對應于一個或多個驅動電極C0ML(參照后面說明的圖5或者圖6)的每一個檢測模塊進行觸摸檢測。即，觸摸檢測設備30通過圖3所示的電壓檢測器DET，向對應于一個或多個驅動電極C0ML中的各個驅動電極的每一個檢測模塊輸出檢測信號Vdet，并將輸出的檢測信號Vdet供給觸摸檢測部40的觸摸檢測信號放大部42。
[0068]A/D轉換部43是在與驅動信號Vcom同步的時機對從觸摸檢測信號放大部42輸出的模擬信號分別進行采樣后轉換為數字信號的電路。
[0069]信號處理部44具有數字濾波器，該數字濾波器能夠降低包括在A/D轉換部43的輸出信號中的、除了對驅動信號Vcom進行了采樣的頻率之外的頻率成分(即噪聲成分)。信號處理部44是基于A/D轉換部43的輸出信號檢測是否存在對觸摸檢測設備30的觸摸的邏輯電路。信號處理部44進行僅取出手指導致的差分電壓的處理。該手指導致的差分電壓是上述的波形V。與波形差分的絕對值I AV|。信號處理部44可以進行將每一個檢測模塊的絕對值I AV|平均化的運算，從而求出絕對值I AV|的平均值。從而，信號處理部44能夠降低噪聲的影響。信號處理部44比較檢測到的手指導致的差分電壓和指定的閾值電壓，如果在該閾值電壓以上，則判斷從外部接近的外部接近物體處于接觸狀態，如果低于閾值電壓，則判斷外部接近物體處于非接觸狀態。這樣進行觸摸檢測部40的觸摸檢測。
[0070]坐標提取部45是當在信號處理部44中檢測到觸摸時求出檢測到觸摸的位置的坐標(即觸控面板)中的輸入位置的邏輯電路。檢測時機控制部46通過控制使A/D轉換部43、信號處理部44、坐標提取部45同步動作。坐標提取部45將觸控面板坐標作為信號輸出Vout進行輸出。
[0071]〈組件〉
[0072]圖5是示出安裝了實施方式1的顯示裝置的組件的一例子的俯視圖。如圖5所示，實施方式1中的帶觸摸檢測功能的顯示設備10具有基板21、基板31、多個驅動電極C0ML以及多個檢測電極TDL。基板31具有作為一個主面的上表面和作為另一個主面的下表面。這里，將基板31的上表面內或者基板31的下表面內彼