CN101236319A - 带输入功能的显示装置 - Google Patents

带输入功能的显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101236319A
CN101236319A CNA2008100032670A CN200810003267A CN101236319A CN 101236319 A CN101236319 A CN 101236319A CN A2008100032670 A CNA2008100032670 A CN A2008100032670A CN 200810003267 A CN200810003267 A CN 200810003267A CN 101236319 A CN101236319 A CN 101236319A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
electrode
substrate
crystal layer
input function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008100032670A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101236319B (zh
Inventor
宇都宫纯夫
腰原健
宇敷武义
藤川洋一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Display Inc
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of CN101236319A publication Critical patent/CN101236319A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101236319B publication Critical patent/CN101236319B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer

Abstract

一种带输入功能的显示装置，包括：元件基板(11)，其设置有对液晶层(13)进行驱动的像素电极(21)和公共电极(43)；对置基板(12)，其隔着液晶层(13)而与元件基板(11)对置配置；检测电极(15)和电介质膜(17)，层叠设置在对置基板(12)的外面；和检测机构，对与检测电极(15)之间隔着该电介质膜(17)而形成的静电电容的形成位置进行检测；对置基板(12)包括屏蔽电极(52)，其设置在液晶层(13)侧，具有固定电位，并且具有配置为条纹状的多个双折射结构体(52a)。

Description

带输入功能的显示装置
技术领域
本发明涉及例如触摸面板那样带输入功能的带输入功能的显示装置。
背景技术
近年，伴随着掌上电脑(PDA)、个人计算机等小型信息电子设备的普及，通过使手指或笔等物体接触到显示画面上进行输入操作的所谓的带触摸面板功能的显示装置被广泛利用。在这种触摸面板中，作为对手指等的接触位置进行检测的方法，存在静电电容方式(例如，参照专利文献1、2)。
静电电容方式是借助人用手指与显示面接触而形成的静电电容产生微弱的电流，根据该电流量进行接触位置的检测的方式。这里，在静电电容方式中，利用形成为平面状的检测电极和层叠在检测电极上的电介质膜，通过用手指等接触电介质膜而形成静电电容。
在利用了这种静电电容方式的带触摸面板功能的液晶显示装置中，为了驱动液晶层而向一对电极间供给的驱动信号所产生的电场到达检测电极，该电场成分成为噪声，存在使接触位置的检测精度降低的问题。这里，在前者的带触摸面板功能的液晶显示装置中，实现了除去由驱动信号生成的信号所产生的噪声。
专利文献1：特开2006-146895号公报
专利文献2：特开2003-196023号公报
但是，在上述现有的带触摸面板功能的液晶显示装置中，还残留着以下课题。即，在现有的带触摸面板功能的液晶显示装置中，存在为了生成除去噪声的信号而需要复杂的系统的问题。
发明内容
本发明鉴于上述现有问题而进行，其目的在于提供一种不需要复杂系统就能抑制噪声的影响的带输入功能的显示装置。
本发明为解决所述课题而采用了以下构成。即，本发明的带输入功能的显示装置，包括：第一基板，其设置有对液晶层进行驱动的一对电极；第二基板，其隔着所述液晶层而与该第一基板对置配置；检测电极和电介质膜，层叠设置在所述第二基板的外面；和检测机构，其对与所述检测电极之间隔着该电介质膜而形成的静电电容的形成位置进行检测；所述第二基板包括屏蔽导体，其设置在所述液晶层侧，具有固定电位，并且具有配置为条纹状的多个双折射结构体。
在该发明中，通过在第二基板的液晶层侧设置屏蔽导体，从而不会使第二基板变厚，不使用复杂的系统就能抑制由液晶层的驱动信号产生的噪声的影响，提高与显示面的接触位置的检测精度。而且，使与液晶层邻近设置的屏蔽导体作为偏振片发挥功能，由此，从透过液晶层之后入射到屏蔽导体为止的光的偏振状态的变化量减小，因此提高对比度。
即，通过向一对电极供给液晶层的驱动信号，朝向第二电极产生的电场由屏蔽导体遮断。因此，可防止在一对电极与检测电极之间产生耦合。这里，在第一基板上设置了对液晶层进行驱动的一对电极，充分确保了一对电极与屏蔽导体的距离。因此，与所谓的纵向电场方式的电极结构的情况相比，由液晶层的驱动信号而产生朝向屏蔽导体的电场的强度减小。由此，能更有效地进行由屏蔽导体实现的电场的遮断。因此，无需另外设置复杂系统，不会使第二基板大幅度增厚，就能防止一对电极与检测电极的耦合，抑制由驱动信号引起的噪声的影响。还有，通过将屏蔽导体与第二基板一体形成，不使第二基板增大变厚，从而能确保足够的透过率。
还有，由于屏蔽导体与检测电极之间充分分离，因此，可防止在屏蔽导体与检测电极之间形成电容成分。
并且，在入射到屏蔽导体的光中，具有与双折射结构体的延伸方向大致垂直的偏振方向的偏振光成分透过屏蔽导体，并且，具有与延伸方向大致平行的偏振方向的偏振光成分由屏蔽导体遮断。因此，屏蔽导体作为偏振片发挥功能。这里，与在第二基板的外面侧配置偏振片的情况相比，由于作为偏振片发挥功能的屏蔽导体靠近液晶层配置，因此，透过液晶层之后入射到屏蔽导体或偏振片为止，由散射或双折射引起的光的偏振状态的变化量减小。由此，高精度地进行由屏蔽导体实现的偏振光的透过或遮断，实现对比度的提高。还有，作为偏振片发挥功能的屏蔽导体形成于第二导体，从而高精度进行光轴对准。
再有，本发明的带输入功能的显示装置优选所述屏蔽导体具备构成遮光膜的覆盖部。
在该发明中，屏蔽导体兼作遮光膜，从而实现部件件数的削减和制造工序的简化。
而且，本发明的带输入功能的显示装置优选所述屏蔽导体由光反射性材料构成。
在该发明中，将入射到屏蔽导体的光中由屏蔽导体遮断的光反射，从而可抑制由第二基板的光的吸收引起的加热。
并且，本发明的带输入功能的显示装置优选所述屏蔽导体由光吸收性材料构成。
在该发明中，通过对入射到屏蔽导体的光中被遮断的光进行吸收，从而可抑制由反射引起的对比度的下降。
附图说明
图1是表示第一实施方式的带输入功能的液晶显示装置的概略剖面图；
图2是图1的等效电路图；
图3是表示子像素区域的俯视构成图；
图4是图3的A-A向视剖面图；
图5是表示便携式个人计算机的立体图；
图6是表示第二实施方式的带输入功能的液晶显示装置的剖面图。
图中：1、110-带输入功能的液晶显示装置；11-元件基板(第一基板)；12、111-对置基板(第二基板)；13-液晶层；15-检测电极；17-电介质膜；18-检测机构；21-像素电极(一方电极)；43-公共电极(另一方电极)；52、112-屏蔽电极(屏蔽导体)；52a、112a-双折射结构体；112b-覆盖部。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下，基于附图，对本发明的带输入功能的显示装置的第一实施方式进行说明。此外，在以下说明所使用的各附图中，为了使各部件为可识别的大小而适当改变了显示比例。这里，图1是带输入功能的液晶显示装置的概略剖面图，图2是图1的等效电路图，图3是表示子像素区域的俯视构成图，图4是图3的A-A向视剖面图。
[带输入功能的显示装置]
本实施方式中的带输入功能的液晶显示装置(带输入功能的显示装置)1是透过型彩色液晶显示装置，是由输出R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)各色光的三个子像素区域构成一个像素的液晶显示装置。这里，将成为构成显示的最小单位的显示区域称为“子像素区域”。
首先，对本实施方式的带输入功能的液晶显示装置1的概略构成进行说明。
如图1所示，本实施方式的带输入功能的液晶显示装置1包括：作为有源矩阵基板的元件基板(第一基板)11、与元件基板11对置配置的对置基板(第二基板)12、和由元件基板11及对置基板12夹持的液晶层13，采用从元件基板11的外面侧(与液晶层13分离的一侧)照射照明光的构成。
而且，带输入功能的液晶显示装置1具有俯视状态下大致为框状的密封件14，其设置在元件基板11与对置基板12相对置的对置区域的外周部，通过该密封件将元件基板11和对置基板12贴合在一起。并且，在带输入功能的液晶显示装置1中的密封件14的内侧形成图像显示区域。
进而，带输入功能的液晶显示装置1还包括：设置在对置基板12的外面侧的检测电极15、设置在元件基板11的外面侧的偏振片16及设置在检测电极15的外面侧的电介质膜17、对隔着电介质膜17在与检测电极15之间形成的静电电容的形成位置进行检测的检测机构18。
在带输入功能的液晶显示装置1的图像显示区域中，如图2所示，多个子像素区域配置成矩阵状。在这多个子像素区域的每一个中形成有：像素电极(一方电极)21、和对像素电极21进行开关控制用的TFT(Thin FilmTransistor：薄膜晶体管)元件22。而且，在图像显示区域中还以栅格状配置有多条数据线23和扫描线24。
TFT元件22的源极与数据线23连接、栅极与扫描线24连接、漏极与像素电极21连接。
数据线23构成为：将从带输入功能的液晶显示装置1中设置的驱动电路(省略图示)供给的图像信号S1、S2、…Sn提供给各子像素区域。这里，数据线23可以将图像信号S1～Sn按该顺序线性依次供给，还可按组对相互邻接的多条数据线23彼此进行供给。
扫描线24构成为：将从带输入功能的液晶显示装置1中设置的驱动电路(省略图示)供给的扫描信号G1、G2、…Gn提供给各子像素区域。这里，扫描线24以规定的定时按脉冲方式线性依次供给扫描信号G1～Gm。
还有，带输入功能的液晶显示装置1构成为：作为开关元件的TFT元件22基于扫描信号G1～Gm的输入而导通一定期间，由此，由数据线23供给的图像信号S1～Sn以规定的定时被写入到像素电极21中。并且，经由像素电极21写入到液晶中的规定电平的图像信号S1～Sn，在像素电极21与后述的公共电极(另一方电极)43之间保持一定期间。
接着，参照图3及图4，对带输入功能的液晶显示装置1的详细构成进行说明。此外，在图3中，省略了对置基板12的图示。还有，在图3中，将俯视下大致为矩形状的子像素区域的长轴方向设为X轴方向，将短轴方向设为Y轴方向。
如图4所示，元件基板11包括：例如由玻璃或石英、塑料等透光性材料构成的基板主体31、从基板主体31的内侧(液晶层13侧)开始依次层叠的基底保护膜32、栅绝缘膜33、第一层间绝缘膜34、第二层间绝缘膜35、第三层间绝缘膜36及取向膜37。
还有，元件基板11还包括：配置在基底保护膜32的内侧的表面上的半导体层41、配置在栅绝缘膜33的内侧的表面上的扫描线24、配置在第一层间绝缘膜34的内侧的表面上的数据线23及连接电极42、配置在第二层间绝缘膜35的内侧的表面上的公共电极43、配置在第三层间绝缘膜36的内侧的表面上的像素电极21。
基底保护膜32例如由SiO2(氧化硅)等的透光性的硅氧化物构成，覆盖基本主体31。此外，基底保护膜32并不限定于SiO2，也可由SiN(氮化硅)或SiON(氧氮化硅)、陶瓷薄膜等绝缘材料构成。
栅绝缘膜33例如由SiO2等的透光性材料构成，设置为覆盖形成于基底保护膜32上的半导体层41。
第一层间绝缘膜34例如由SiO2等的透光性材料构成，设置为覆盖栅绝缘膜33和形成在栅绝缘膜33上的扫描线24。
第二层间绝缘膜35例如由丙烯酸等的透光性材料构成，设置为覆盖第一层间绝缘膜34和形成在第一层间绝缘膜34上的数据线23及连接电极42。
第三层间绝缘膜36例如由SiN等的透光性材料构成，设置为覆盖形成在第二层间绝缘膜35的内侧的表面上的公共电极43。
取向膜37例如由聚酰亚胺等的树脂材料构成，设置为覆盖第三层间绝缘膜36上形成的像素电极21。还有，对取向膜37的表面实施了以图3所示的子像素区域的短轴方向(Y轴方向)为取向方向的取向处理。
半导体层41如图3和图4所示在俯视下为大致L字状，包括在俯视下隔着栅绝缘膜33与扫描线24重叠的区域的一部分而形成，由多晶硅等的半导体构成。并且，在半导体层41上，在俯视下隔着栅绝缘膜33与扫描线24重叠的区域中置有沟道区域41a。
而且，半导体层41具有通过注入杂质离子而形成的源极区域41b和漏极区域41c。并且，以半导体层41为主体构成TFT元件22。此外，沟道区域41a通过不向多晶硅中注入杂质离子而形成。这里，半导体层41也可采用在源极区域和漏极区域形成了杂质浓度相对高的高浓度区域和相对低的低浓度(LDD(Lightly Doped Drain))区域的LDD结构。
扫描线24俯视下沿大致为矩形状的子像素区域的短轴方向(Y轴方向)配置，例如，由Al(铝)等金属材料构成。另外，扫描线24中隔着栅绝缘膜33与沟道区域41a对置配置的部分作为栅电极发挥功能。
数据线23俯视下沿子像素区域的长轴方向(X轴方向)配置，例如由Al等金属材料构成。另外，数据线23通过贯通栅绝缘膜33和第一层间绝缘膜34的接触孔H1而与半导体层41的源极区域41b连接。即，数据线23使沿X轴方向配置的TFT元件22彼此之间连接。
连接电极42通过贯通栅绝缘膜33和第一层间绝缘膜34的接触孔H2而与半导体层41的漏极区域41c连接。
公共电极43形成为覆盖第二层间绝缘膜35，例如由ITO(氧化铟锡)等的透光性导电材料构成。并且，在公共电极43中实现像素电极21与连接电极42的导通的后述的接触孔H3的附近，为了确保与像素电极21的绝缘状态，形成了开口部43a。
还有，向公共电极43施加例如在液晶层13的驱动中使用的规定的恒定电压或0V、或者在规定的恒定电位和与其不同的其他规定的恒定电位之间周期性(按帧周期或按场周期)切换的信号。
像素电极21如图3和图4所示，在俯视下大致为梯子形状，与公共电极43同样，例如由ITO等的透光性导电材料构成。并且，像素电极21包括：在俯视下大致为框状的框部21a、大致沿子像素区域的短轴方向(Y轴方向)延伸并且在子像素区域的长轴方向(X轴方向)隔开间隔地配置了多个带状部21b。
框部21a采用将两对带状电极连接成在俯视下大致为矩形状的框状的构成，相互对置的两对边分别沿长轴方向(X轴方向)和短轴方向(Y轴方向)延伸。而且，框部21a通过贯通第二层间绝缘膜35和第三层间绝缘膜36的接触孔H3而与连接电极42连接。由此，像素电极21与TFT元件22的漏极连接。
带状部21b形成为相互平行，其两端分别与框部21a中沿Y轴方向延伸的部分连接。还有，带状部21b被设置为其延伸方向与Y轴方向不平行。即，带状部21b形成为：其延伸方向在俯视下从与数据线23靠近的一端向远离的另一端来靠近扫描线24。
如上所述，带输入功能的液晶显示装置1构成为：向带状部21b与公共电极43之间施加电压，通过由此产生的基板平面方向的电场(横向电场)来驱动液晶。由此，像素电极21和公共电极43构成了FFS(Fringe-FieldSwitching)方式的电极结构。
另一方面，对置基板12如图4所示，包括：例如由玻璃或石英、塑料等透光性材料构成的基板主体51、从基板主体51的内侧(液晶层13侧)的表面开始依次层叠的屏蔽电极(屏蔽导体)52、遮光膜53、滤色器层54及取向膜55。
屏蔽电极52形成在对置基板12的内侧的表面上，具有保持规定的间隔配置成条纹状的多个双折射结构体52a。即，屏蔽电极52具有线栅(wiregrid)结构。并且，屏蔽电极52隔着液晶层13等与像素电极21和公共电极43重叠。
双折射结构体52a其延伸方向与子像素区域的长轴方向(图2所示的X轴方向)大致平行，例如由Al等具有光反射性的导电材料构成。而且，双折射结构体52a其宽度例如为150nm、间距例如为100～150nm。
并且，屏蔽电极52使在相对于双折射结构体52a的延伸方向大致平行的方向上振动的偏振光反射，使在相对于延伸方向大致垂直的方向上振动的偏振光透过。这里，屏蔽电极52使其屏蔽电阻例如在1kΩ/sq以下。另外，屏蔽电极52例如通过在基板主体51上利用溅射法等形成构成双折射结构体52a的金属膜，并对其进行图案化而形成。还有，屏蔽电极52在对置基板12的端部通过由导电材料构成的基板间导通部件(省略图示)来确保与元件基板11上设置的布线部(省略图示)的导通。而且，屏蔽电极52经由该布线部，显示几乎恒定的电位。
这里，在屏蔽电极52的内侧的表面还可配置1/4波长板。通过配置1/4波长板，可防止从电介质膜17的外面入射的外光由元件基板11反射后再次射出。此外，与1/4波长板对应地适当改变屏蔽电极52的透过轴。
遮光膜53在屏蔽电极52的表面上俯视情况下为子像素区域的边缘部，在隔着液晶层13等与TFT元件22、数据线23和扫描线24重叠的区域形成为大致栅格状，对子像素区域进行镶边。
还有，滤色器层54按照覆盖遮光膜53的方式与各子像素区域对应配置，例如由丙烯酸等构成，含有与各子像素区域中显示的颜色对应的颜色材料。
取向膜55例如由聚酰亚胺等的透光性的树脂材料构成，设置为覆盖滤色器54。并且，在取向膜55的内侧的表面上，实施了与取向膜55的取向方向相同方向的摩擦(rubbing)处理。
由于对取向膜37、55实施了以子像素区域的短轴方向(Y轴方向)为取向方向的取向处理，因此，在未向像素电极21与公共电极43之间施加电压的状态(断开状态)下，构成液晶层13的液晶分子沿Y轴方向水平取向。还有，在向像素电极21与公共电极43之间施加了电压的状态(接通状态)下，液晶分子沿与带状部21b的延伸方向垂直的方向取向。因此，在液晶层13中，利用基于断开状态和接通状态下的液晶分子的取向状态的差异的双折射性，对透过液晶层13的光赋予相位差。
检测电极15形成在对置基板12的外侧的整个表面上，例如由ITO等的透光性导电材料构成。还有，在俯视下大致为矩形状的检测电极15的四角，分别设置有供给来自检测单元18的检测信号的端子部(省略图示)。
偏振片16以例如利用聚乙烯醇(PVA)的电介质材料形成的薄膜为基材而构成。并且，偏振片16被设置为其透过轴沿子像素区域的长轴方向(图2所示的长轴方向)。因此，偏振片16和屏蔽电极52被设置为其透过轴相互大致垂直。
电介质膜17与偏振片16同样以聚乙烯醇(PVA)的薄膜为基体而构成。
还有，在偏振片16的内侧可配置光学补偿膜(省略图示)。通过配置光学补偿膜，可以对立体观察带输入功能的液晶显示装置1时液晶层13的相位差进行补偿，可减少漏光而增加对比度。作为光学补偿膜，可以采用使负的一轴性介质与正的一轴性介质组合的介质、或各方向的折射率为nx＞nz＞ny的二轴性介质。
检测机构18构成为：向检测电极15中设置的上述端子部分别施加相同电位的交流电压，使得在检测电极15的面内产生均匀的电场。还有，检测机构18构成为：根据通过隔着电介质膜17与检测电极15之间形成的静电电容而流动的电流量的测定值，来检测手指等的接触位置。
[带输入功能的液晶显示装置的动作]
接着，对这种构成的带输入功能的液晶显示装置1的动作进行说明。从元件基板11的外面侧入射的光通过偏振片16而被变换成与子像素区域的长轴方向(图3所示的X轴方向)平行的直线偏振光，然后入射到液晶层13。
这里，在断开状态的情况下，入射到液晶层13的直线偏振光通过液晶层13以与入射时相同的偏振光状态从液晶层13射出。并且，由于该直线偏振光的偏振方向与屏蔽电极52的透过轴垂直，因此，被屏蔽电极52遮断，子像素区域成为暗的显示。
另一方面，在接通状态的情况下，入射到液晶层13的直线偏振光通过液晶层13被赋予规定的相位差(1/2波长量)，从而被变换成与入射时的偏振方向垂直的直线偏振光，然后从液晶层13射出。并且，由于该直线偏振光的偏振方向与屏蔽电极52的透过轴平行，因此，透过屏蔽电极52后被视觉辨认为显示光，子像素区域成为亮的显示。
此时，若从数据线23供给用于驱动液晶层13的图像信号S1～Sn，则在设置于元件基板11的像素电极21与公共电极43之间产生电场。这里，在像素电极21及公共电极43、与设置于对置基板12的屏蔽电极52之间形成了足够的间隔。因此，通过图像信号S1～Sn的供给而从像素电极21及公共电极43朝向屏蔽电极52的成为噪声的电场的强度，与例如TN模式液晶等所谓的纵向电场方式的电极结构那样将公共电极设置在对置基板上的情况相比减小。因此，通过屏蔽电极52能有效遮断从像素电极21及公共电极43朝向检测电极15的电场。
并且，在向检测电极15施加了面内均匀的交流电压的状态下，若人的手指等接触到电介质膜17，则隔着电介质膜17而在检测电极15与手指等之间形成静电电容。因此，从检测电极15中设置的端子部通过静电电容而流动电流。检测机构18例如从检测区域的四角分别检测通过形成静电电容而流动的电流量，并根据这些信息来检测手指等的接触位置。这里，在检测电极15与屏蔽电极52之间设置有基板主体51等，形成了足够的间隔，因此，防止在检测电极15与屏蔽电极52之间形成电容成分。
[电子设备]
具有上述构成的带输入功能的液晶显示装置1，例如可以用作图5所示的便携式个人计算机100的显示部101。该便携式个人计算机100包括显示部101、具有键盘102的主体部103。
如上所述，根据本实施方式的带输入功能的液晶显示装置1，通过在对置基板12中设置屏蔽电极52，从而，不会使对置基板12大幅度厚壁化，不使用复杂的系统就能抑制在液晶层13的驱动时产生的噪声的影响，提高与显示面的接触位置的检测精度。而且，屏蔽电极52作为偏振片发挥功能，从而抑制从透过液晶层13之后入射到屏蔽电极52为止的光的偏振状态的变化量，提高对比度。
还有，充分确保了像素电极21及公共电极43与屏蔽电极52的距离，与使用纵向电场方式的电极结构时相比，驱动液晶层13时产生的噪声的影响减小，因此，通过屏蔽电极52能有效进行噪声的遮断。
并且，由于屏蔽电极52与检测电极15之间充分隔离，因此，屏蔽电极52与检测电极15之间不形成电容成分。
进而，屏蔽电极52由Al等光反射性导电材料构成，使由屏蔽电极52遮断的光反射，因此，可抑制由光的吸收引起的对置基板12的加热。
[第二实施方式]
接着，基于附图，对本发明的带输入功能的液晶显示装置的第二实施方式进行说明。这里，图6是表示子像素区域的剖面图。此外，在本实施方式中，子像素区域的构成与第一实施方式不同，因此，以这一点为中心进行说明，并且，对在上述实施方式中说明过的构成要素标注相同标记，并省略其说明。
在本实施方式的带输入功能的液晶显示装置110中，如图6所示，设置在对置基板111中的屏蔽电极112兼作遮光膜。
即，对置基板111包括：基板主体51、从基板主体51的内侧的表面开始依次层叠的屏蔽电极112、滤色器54及取向膜55。
屏蔽电极112具有双折射结构体112a和覆盖部112b。
覆盖部112b在俯视下为子像素区域的缘部，在隔着液晶层13等与TFT元件22、数据线23和扫描线24重叠的区域形成为俯视下大致栅格状，对子像素区域进行镶边。
如上所述，根据本实施方式的带输入功能的液晶显示装置110也起到了与上述实施方式同样的作用、效果，但屏蔽电极112作为遮光膜发挥功能，由此实现了部件件数的削减和制造工序的简化。
此外，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可施加各种变更。
例如，通过在对置基板的端部设置有屏蔽电极的基板间导通部件使元件基板导通来固定屏蔽电极的电位，但若屏蔽电极的电位被固定，则可使用其他方法。
还有，由Al等具有光反射性的导电材料构成屏蔽电极，但也可由例如Cr(铬)等具有光吸收性的导电材料构成。由此，对由屏蔽电极遮断的光进行吸收，可防止由反射引起的显示品质的劣化。
并且，元件基板也与对置基板同样，在液晶层侧设置具有线栅结构的多个双折射结构体，也可采用在元件基板的外面不配置偏振片的构成。
还有，在带输入功能的液晶显示装置中，像素电极和公共电极具有FFS方式的电极结构，也可采用利用了IPS(In-Plane Switching)方式等所谓的横向电场方式的其他电极结构。
并且，带输入功能的液晶显示装置成为透过型液晶显示装置，但也可采用如反射型或半透过反射型的其他液晶显示装置。还有，并不限定于彩色液晶显示装置。
再有，作为具备带输入功能的液晶显示装置的电子设备不限定于便携式个人计算机，还可以是移动电话机或PDA(Personal Digital Assistant：便携信息终端机)、个人计算机、笔记本型个人计算机、工作站、数字照相机、车载用监视器、车辆导航装置、平视显示器(head up display)、数字摄像机、电视接收机、取景型或监控直视型的录像机、寻呼机、电子记事本、电子计算器、电子书与投影仪、文字处理器、可视电话机、POS终端、具备触摸面板的设备等其他的电子设备。

Claims (4)

1、一种带输入功能的显示装置，包括：
第一基板，其设置有对液晶层进行驱动的一对电极；
第二基板，其隔着所述液晶层而与该第一基板对置配置；
检测电极和电介质膜，层叠设置在所述第二基板的外面；和
检测机构，其对与所述检测电极之间隔着该电介质膜而形成的静电电容的形成位置进行检测；
所述第二基板包括屏蔽导体，其设置在所述液晶层侧，具有固定电位，并且具有配置为条纹状的多个双折射结构体。
2、根据权利要求1所述的带输入功能的显示装置，其特征在于，
所述屏蔽导体具备构成遮光膜的覆盖部。
3、根据权利要求1或2所述的带输入功能的显示装置，其特征在于，
所述屏蔽导体由光反射性材料构成。
4、根据权利要求1或2所述的带输入功能的显示装置，其特征在于，
所述屏蔽导体由光吸收性材料构成。
CN2008100032670A 2007-01-30 2008-01-28 带输入功能的显示装置 Active CN101236319B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007019139A JP5008026B2 (ja) 2007-01-30 2007-01-30 入力機能付表示装置
JP2007-019139 2007-01-30
JP2007019139 2007-01-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101236319A true CN101236319A (zh) 2008-08-06
CN101236319B CN101236319B (zh) 2011-08-03

Family

ID=39667516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008100032670A Active CN101236319B (zh) 2007-01-30 2008-01-28 带输入功能的显示装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7633566B2 (zh)
JP (1) JP5008026B2 (zh)
KR (1) KR101456710B1 (zh)
CN (1) CN101236319B (zh)
TW (1) TWI442291B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101833198A (zh) * 2009-02-17 2010-09-15 奇美电子股份有限公司 半透射半反射式液晶显示器及其操作方法
CN101968702A (zh) * 2009-07-27 2011-02-09 索尼公司 静电电容输入装置以及具有输入装置的电光设备
CN102043554A (zh) * 2009-10-13 2011-05-04 阿尔卑斯电气株式会社 静电容量式触控屏输入装置
CN104698700A (zh) * 2015-04-01 2015-06-10 上海天马微电子有限公司 一种触控显示面板及显示装置
CN105718116A (zh) * 2016-02-01 2016-06-29 京东方科技集团股份有限公司 一种触控面板及其制备方法、触控显示屏
CN106501982A (zh) * 2016-12-13 2017-03-15 昆山龙腾光电有限公司 复合型液晶显示装置
CN109643041A (zh) * 2016-08-22 2019-04-16 夏普株式会社 具有触摸面板的显示装置
CN110007502A (zh) * 2012-09-11 2019-07-12 三星显示有限公司 传感器基板及其制造方法

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5051690B2 (ja) * 2007-01-30 2012-10-17 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 入力機能付表示装置
JP4816668B2 (ja) * 2008-03-28 2011-11-16 ソニー株式会社 タッチセンサ付き表示装置
JP4471019B2 (ja) * 2008-04-15 2010-06-02 ソニー株式会社 照明装置および表示装置
JP5213581B2 (ja) * 2008-08-18 2013-06-19 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 表示装置
JP5454872B2 (ja) * 2008-09-30 2014-03-26 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶装置、電子機器
US8310609B2 (en) * 2008-09-30 2012-11-13 Sony Corporation Liquid crystal device, electronic apparatus, and method of manufacturing liquid crystal device
US20100117988A1 (en) * 2008-11-12 2010-05-13 Adrian Marc Simon Jacobs Optical element and touch sensor
JP5140018B2 (ja) 2009-02-24 2013-02-06 株式会社ジャパンディスプレイイースト 入力機能付き液晶表示装置
JP2010211116A (ja) * 2009-03-12 2010-09-24 Hitachi Displays Ltd タッチパネル内蔵表示装置
US8643624B2 (en) * 2009-03-18 2014-02-04 Synaptics Incorporated Capacitive sensing using a segmented common voltage electrode of a display
TWI497157B (zh) * 2009-06-19 2015-08-21 Tpk Touch Solutions Inc 具觸控功能的平面轉換式液晶顯示器
JP5297927B2 (ja) * 2009-07-22 2013-09-25 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 液晶表示パネル
EP2461232A1 (en) * 2009-07-31 2012-06-06 Sharp Kabushiki Kaisha Electrode substrate, method for manufacturing electrode substrate, and image display device
JP5333969B2 (ja) * 2009-09-15 2013-11-06 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶装置、電子機器
JP5439114B2 (ja) * 2009-10-21 2014-03-12 株式会社ジャパンディスプレイ 静電容量型入力装置および入力装置付き電気光学装置
KR101695285B1 (ko) * 2009-12-22 2017-01-24 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN105045423B (zh) * 2010-02-26 2020-09-29 辛纳普蒂克斯公司 修改解调以避免干扰
US9898121B2 (en) 2010-04-30 2018-02-20 Synaptics Incorporated Integrated capacitive sensing and displaying
KR101319347B1 (ko) * 2010-06-10 2013-10-16 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 일체형 액정 표시 장치
JP5615647B2 (ja) * 2010-09-24 2014-10-29 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置および電子機器
JP5682270B2 (ja) * 2010-12-06 2015-03-11 大日本印刷株式会社 バイオセンサを用いる測定方法およびバイオセンサ
CN105022540B (zh) 2011-09-07 2018-11-09 辛纳普蒂克斯公司 非显示更新时间期间的电容性感测
JP2013101420A (ja) * 2011-11-07 2013-05-23 Japan Display West Co Ltd 表示装置及び電子機器
KR101984161B1 (ko) * 2011-11-08 2019-05-31 삼성전자 주식회사 터치스크린 패널 및 이를 구비한 휴대 단말기
US8970547B2 (en) 2012-02-01 2015-03-03 Synaptics Incorporated Noise-adapting touch sensing window
EP2873999A4 (en) * 2012-06-29 2016-06-08 Shanghai Tianma Micro Elect Co CAPACITIVE LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL
US10073568B2 (en) 2012-08-15 2018-09-11 Synaptics Incorporated System and method for interference avoidance for a display device comprising an integrated sensing device
US10073550B2 (en) 2012-09-20 2018-09-11 Synaptics Incorporated Concurrent input sensing and display updating
KR102018740B1 (ko) * 2013-01-02 2019-09-06 삼성디스플레이 주식회사 터치 감지 기능을 구비한 표시 장치
KR102141459B1 (ko) * 2013-03-22 2020-08-05 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정 표시 장치
KR20140118027A (ko) * 2013-03-28 2014-10-08 삼성디스플레이 주식회사 액정표시장치
CN103500044B (zh) * 2013-09-30 2015-08-12 京东方科技集团股份有限公司 触摸显示面板和触摸显示装置
US9442615B2 (en) 2013-10-02 2016-09-13 Synaptics Incorporated Frequency shifting for simultaneous active matrix display update and in-cell capacitive touch
US9582099B2 (en) 2014-03-31 2017-02-28 Synaptics Incorporated Serrated input sensing intervals
US9298309B2 (en) 2014-04-29 2016-03-29 Synaptics Incorporated Source driver touch transmitter in parallel with display drive
US9280233B1 (en) * 2014-12-23 2016-03-08 Synaptics Incorporated Routing for touch sensor electrodes
US10175827B2 (en) 2014-12-23 2019-01-08 Synaptics Incorporated Detecting an active pen using a capacitive sensing device
JP6706621B2 (ja) 2015-01-05 2020-06-10 シナプティクス インコーポレイテッド 表示及び感知データの時分割
US10394391B2 (en) 2015-01-05 2019-08-27 Synaptics Incorporated System and method for reducing display artifacts
WO2016140282A1 (ja) * 2015-03-03 2016-09-09 シャープ株式会社 タッチセンサ付き表示装置
JP2016177280A (ja) * 2015-03-18 2016-10-06 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置および電子機器、並びに表示装置の駆動方法
TWI765634B (zh) * 2015-03-27 2022-05-21 日商半導體能源研究所股份有限公司 觸控面板
CN104793803A (zh) * 2015-05-11 2015-07-22 京东方科技集团股份有限公司 触控基板及其制备方法、触控显示装置
TWI562051B (en) * 2015-09-04 2016-12-11 Coretronic Corp Touch projection screen and projection system
US10037112B2 (en) 2015-09-30 2018-07-31 Synaptics Incorporated Sensing an active device'S transmission using timing interleaved with display updates
US10592022B2 (en) 2015-12-29 2020-03-17 Synaptics Incorporated Display device with an integrated sensing device having multiple gate driver circuits
JP6977074B2 (ja) * 2016-05-18 2021-12-08 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及びセンサ装置
CA3062873A1 (en) * 2017-05-09 2018-11-15 Ka Imaging Inc. Apparatus for radiation detection in a digital imaging system
CN110460705A (zh) * 2019-08-31 2019-11-15 深圳阜时科技有限公司 生物特征检测系统及电子设备
CN112882272B (zh) * 2021-03-01 2022-04-12 武汉华星光电技术有限公司 液晶显示装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3573154B2 (ja) * 1996-03-14 2004-10-06 セイコーエプソン株式会社 液晶装置及びそれを用いた電子機器
US6259490B1 (en) * 1998-08-18 2001-07-10 International Business Machines Corporation Liquid crystal display device
JP3532146B2 (ja) * 2000-08-09 2004-05-31 住友ゴム工業株式会社 透光性電磁波シールド部材とその製造方法
JP4507480B2 (ja) 2001-12-27 2010-07-21 ソニー株式会社 表示装置
JP2006146895A (ja) 2004-10-22 2006-06-08 Sharp Corp タッチセンサ付き表示装置およびその駆動方法
KR101374887B1 (ko) * 2006-05-16 2014-03-13 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널
JP5051690B2 (ja) * 2007-01-30 2012-10-17 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 入力機能付表示装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101833198A (zh) * 2009-02-17 2010-09-15 奇美电子股份有限公司 半透射半反射式液晶显示器及其操作方法
CN101968702A (zh) * 2009-07-27 2011-02-09 索尼公司 静电电容输入装置以及具有输入装置的电光设备
CN102043554A (zh) * 2009-10-13 2011-05-04 阿尔卑斯电气株式会社 静电容量式触控屏输入装置
CN102043554B (zh) * 2009-10-13 2013-12-04 阿尔卑斯电气株式会社 静电容量式触控屏输入装置
CN110007502A (zh) * 2012-09-11 2019-07-12 三星显示有限公司 传感器基板及其制造方法
CN104698700A (zh) * 2015-04-01 2015-06-10 上海天马微电子有限公司 一种触控显示面板及显示装置
US10001677B2 (en) 2015-04-01 2018-06-19 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Self-capacitance touch display panel and display apparatus
CN105718116A (zh) * 2016-02-01 2016-06-29 京东方科技集团股份有限公司 一种触控面板及其制备方法、触控显示屏
US10664079B2 (en) 2016-02-01 2020-05-26 Boe Technology Group Co., Ltd. Touch panel comprising piezoelectric power generating components, method for manufacturing the same and touch display panel
CN109643041A (zh) * 2016-08-22 2019-04-16 夏普株式会社 具有触摸面板的显示装置
CN106501982A (zh) * 2016-12-13 2017-03-15 昆山龙腾光电有限公司 复合型液晶显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW200839591A (en) 2008-10-01
JP2008186714A (ja) 2008-08-14
KR20080071490A (ko) 2008-08-04
JP5008026B2 (ja) 2012-08-22
KR101456710B1 (ko) 2014-10-31
US20080180584A1 (en) 2008-07-31
CN101236319B (zh) 2011-08-03
TWI442291B (zh) 2014-06-21
US7633566B2 (en) 2009-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101236319B (zh) 带输入功能的显示装置
CN101236320B (zh) 带输入功能的显示装置
CN107533252B (zh) 液晶显示装置
JP4507480B2 (ja) 表示装置
KR101331942B1 (ko) 표시 장치 및 그 제조 방법
US10261617B2 (en) In-cell touch panel and display device
KR20090080487A (ko) 전기 광학 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자 기기
US20170184895A1 (en) In-plane switching array substrate, method for manufacturing the same, and display device
CN101183197A (zh) 液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法和电子设备
KR20170047247A (ko) 액정 표시 장치 및 표시 장치용 기판
CN107533264B (zh) 液晶显示装置
EP2913744B1 (en) Touch sensing circuit, method thereof, panel and touch sensing display apparatus
CN101231406A (zh) 液晶显示装置和液晶显示装置的制造方法以及电子设备
TW200916900A (en) Liquid crystal display apparatus
CN100485477C (zh) 液晶显示装置及电子设备
CN102346334B (zh) 液晶显示装置
US9501164B2 (en) Thin film transistor liquid crystal display having capacitive touch sensor embedded therein
KR20040001324A (ko) 위치감지 액정표시장치
KR20040095941A (ko) 터치 스크린을 내장한 액정표시장치
US20200174314A1 (en) Polarizing plate, display panel and display device
JP4858082B2 (ja) 電気光学装置及び電子機器
JPWO2018038038A1 (ja) タッチパネル付き表示装置
JP2008107525A (ja) 電気光学装置及び電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: NANKAI UNIVERSITY

Free format text: FORMER OWNER: SEIKO EPSON CORP.

Effective date: 20100826

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20100826

Address after: Tokyo, Japan

Applicant after: Sony Corp.

Address before: Tokyo, Japan

Applicant before: Seiko Epson Corp.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: NIPPON DISPLAY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SONY CORPORATION

Effective date: 20121120

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20121120

Address after: Aichi

Patentee after: Japan display West Co.,Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: Sony Corp.

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211026

Address after: Tokyo, Japan

Patentee after: JAPAN DISPLAY Inc.

Address before: Aichi

Patentee before: Japan display West Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right