CN103577016A - 输入装置以及带输入装置的显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种输入装置以及带输入装置的显示装置。能够提高带输入装置的显示装置的可靠性。设输入装置TP具有的多个检测电极（输入位置检测电极）Rx各自的X方向的宽度WX的理想值为Wsmax（μm），相邻的检测电极Rx的中心间距离即间隔为P（μm），用中间部件的相对介电常数除以上述中间部件的厚度的值的倒数表示的有效电极间距离为D（μm），则用Wsmax＝0.488×P-4.33×D-160表示，上述多个检测电极Rx各自的X方向的宽度被控制在Wsmax的值±150μm以内的范围。

Description

输入装置以及带输入装置的显示装置

技术领域

本发明涉及带输入装置的显示装置及其制造技术，尤其是涉及静电电容方式的带输入装置的显示装置及其制造技术。

背景技术

具有使手指接触显示屏，从而向电子设备进行数据输入的被称为触摸面板（触摸传感器）的输入装置的技术。此外，还具有利用排列在显示屏上的容量元件的静电电容检测显示屏上的输入位置的静电电容方式的输入装置。此外，还有结合使用触摸面板的接触位置检测用电极的一部分和显示装置的显示用电极的一部分而使带触摸面板的显示装置薄型化的技术（例如专利文献1）。

专利文献1：特开2009-244958号公报

本发明者就通过使手指等输入工具接触或接近显示屏来向电子设备进行数据输入的输入装置以及带输入装置的显示装置的性能的提高进行了研究，发现了以下问题。

即，在静电电容式输入装置上，在显示屏上配置多个容量元件，通过检测各容量元件的静电电容的变化或者静电电容值，从而确定输入位置。因此，输入装置的位置检测精度（输入位置检测的准确度）根据输入位置检测用的电极的宽度和配置间隔的不同而有很大的变化。此外，如果缩小输入位置检测用电极的配置间隔，输入位置检测元件的分辨率虽然提高，但检测灵敏度降低。而如果扩大输入位置检测用电极的配置间隔，检测灵敏度虽然提高，但单位面积的输入位置检测元件的数量就降低，因此分辨率降低。

如上所述，输入位置的检测灵敏度与分辨率处于权衡的关系。此外，由于也根据形成在输入位置检测用电极之间的容量元件的静电电容的不同而发生变化，因此输入位置检测用电极的宽度与配置间隔的最佳值也因产品不同而不同。尤其是近年来，为了提高输入装置或带输入装置的显示装置的性能，在输入位置检测用电极之间配置各种部件，很难计算电极的宽度和配置间隔的最佳值。

本发明鉴于上述课题而形成，其目的在于提供提高输入装置的输入位置检测灵敏度和分辨率的技术。

发明内容

本发明是一种输入装置，具备：多个输入位置检测电极，其沿显示平面的第一方向以第一间隔排列；驱动电极，其与上述多个输入位置检测电极相对地配置，在与上述多个输入位置检测电极之间形成静电电容；以及中间部件，其配置在上述多个输入位置检测电极与上述驱动电极之间。此外，如果设上述多个输入位置检测电极各自的上述第一方向的宽度的理想值为Wsmax（μm），设上述多个输入位置检测电极中、相邻的输入位置检测电极的中心间距离即上述第一间隔为P（μm），设用上述中间部件的相对介电常数除以上述中间部件的厚度的值的倒数表示的有效电极间距离为D（μm），则用Wsmax＝0.488×P-4.33×D-160表示，上述多个输入位置检测电极各自的上述第一方向的宽度被控制在上述Wsmax的值±150μm以内的范围。

根据上述的本发明的一个带输入装置的显示装置，如果决定了输入位置检测电极与驱动电极之间的有效电极间距离和输入位置检测电极的排列节距，就可以容易地计算输入位置检测电极的最佳宽度。因此，可以分别提高各种输入装置的输入位置检测灵敏度和分辨率。

附图说明

图1是表示静电电容式触摸面板（输入装置）的简要结构的说明图。

图2是表示施加在图1所示的触摸面板上的驱动波形与从触摸面板输出的信号波形的关系的例子的说明图。

图3是示意性地表示图1所示的驱动电极和检测电极的一个排列例子的说明图。

图4是示意性地表示图1所示的驱动电极和检测电极的一个排列例子的说明图。

图5是沿着图4所示的X方向的截面图。

图6是表示关于输入装置的位置检测精度计算输入位置检测电极的宽度的最佳值（理想值）的坐标平面的说明图。

图7是表示图4和图5所示的检测电极的宽度的与最佳值（理想值）的差和位置检测精度的关系说明图。

图8是表示作为图5的变形例的输入装置的截面图。

图9是表示图4的电极布局的变形例的输入装置的说明图。

图10是表示液晶显示装置的一个例子的基本构成的主要部位截面图。

图11是表示组合了图4所示的输入装置和图10所示的显示装置的带输入装置的显示装置的构成例子的主要部位的截面图。

图12是表示作为图11的变形例的带输入装置的显示装置的一个例子的基本结构成的主要部位截面图。

具体实施方式

以下基于附图就本发明的实施方式进行具体说明。在说明以下的实施方式的全部附图中具有相同或类似功能的部件标注相同或类似的记号，原则上省略重复说明。

此外，在以下的实施方式中说明的图5、图8、图10、图11以及图12是截面图，为了便于观看原则上省略了影线。此外，在各截面图中，用椭圆形示意地表示形成液晶层16的液晶LC。此外，在上述的各截面图中有可能设置多个相同的部件，但为了便于观看，对多个部件中的一个标注记号，相同的部件标注共同的阴影线进行识别。

（第一实施方式）

〈静电电容式输入装置〉

首先就被称为静电电容式触摸面板（或者触摸传感器）的输入装置的基本工作原理进行说明。图1是表示静电电容式触摸面板（输入装置）的简要构成的说明图。图2是表示施加在图1所示的触摸面板上的驱动波形与从触摸面板输出的信号波形关系的例子的说明图。图3是示意性地表示在图1所示的触摸面板上检测输入位置时的检测电极周边的电场状态的说明图。图4是示意性地表示图1所示的驱动电极和检测电极的一个排列例子的说明图。图5是沿着图4所示的X方向的截面图。

如图1所示，静电电容式触摸面板（输入装置）TP具有介电层（中间部件）DL和由隔着介电层DL相对地配置的电极对形成的多个电容元件C1。在构成该电极对的一个驱动电极Tx上从输入装置用的驱动电路DR1施加例如图2所示的矩形波即驱动波形DW。而例如图2所示，从构成电极对的另一个检测电极（输入位置检测电极）Rx流出与驱动波形DW以及图1所示的电容元件C1的静电电容相应的电流，输出信号波形SW。从检测电极Rx输出的信号波形SW向检测输入位置的检测电路DT1（参考图1）输出。

在此，如图3所示，使手指或触摸笔等一端与接地电位连接的电容元件（电介质）即输入工具CMD接近或接触输入装置TP的多个检测电极Rx中的一个（检测电极Rx1）。此时，在存在于与输入工具CMD分离的位置的检测电极Rx2上产生以连接驱动电极Tx和检测电极Rx2的多条电力线EF表示的电场（electric field）。

而在位于接近输入工具CMD的位置的检测电极Rx1上，输入工具CMD的电容C2被添加在电容元件C1上。这种情况下，如图3所示，由于一部分电力线EF连接了驱动电极Tx和输入工具CMD，因此与检测电极Rx1连接的电力线EF的数量少于与检测电极Rx2连接的电力线EF的数量。因此，配置在接近输入工具CMD的位置的检测电极Rx1输出信号波形SW1，该信号波形SW1小于配置在其他位置的检测电极Rx2输出的信号波形SW2。

因此，在图1所示的检测电路DT1上监控从多个检测电极Rx各自传送的信号波形SW，基于信号波形SW的数值或信号波形SW的变化量可以确定输入工具CMD的位置。例如，事先对信号波形SW的变化量设定阈值，可以参考超过了阈值的检测电极Rx的位置数据后输出输入工具CMD的位置。此外，例如也可以将信号波形SW的数值直接与阈值进行比较。此外，监控信号波形SW的变化量有各种方法，例如可以使用测量检测电极Rx产生的电压值的方法或者测量在检测电路DT1中流动的单位时间的电流值的累计流量的方法。

此外，向电容元件C1添加输入工具CMD的电容的现象除了输入工具CMD与检测电极Rx接触以外，输入工具CMD与检测电极Rx接近的情况下也产生。因此，也可以使检测电极Rx不从配置输入工具CMD的面露出，例如，在检测电极Rx与输入工具CMD之间配置盖部件可以保护检测电极Rx。

此外，驱动电极Tx与检测电极Rx的各个的平面配置形成图4所示的结构。即，在图4中，如果设显示平面为XY平面，则输入装置TP所具有的多个检测电极Rx就沿着X方向具有间隔（排列间隔、配置间隔）SP地规则排列。此外，多个检测电极Rx各自沿着X方向都具有宽度WX，沿着与X方向正交的Y方向延伸地形成带状。间隔SP被定义为相邻的检测电极Rx的中心之间的距离。

而在图4所示的例子中，输入装置TP具有多个驱动电极Tx。多个驱动电极Tx与检测电极Rx交叉地沿着Y方向排列。此外，多个驱动电极Tx各自沿着X方向延伸地形成带状。这样，通过彼此交错地排列多个驱动电极Tx和多个检测电极Rx，从而可以按驱动电极Tx与检测电极Rx的每个交点判断是否有输入工具CMD（参考图1）。例如，在多个驱动电极Tx上依次施加驱动波形DW（参考图2），按俯视图中的驱动电极Tx与检测电极Rx的每个交点判断信号波形SW（参考图2）的数值或变化量。

此外，在图4的例子中，多个检测电极Rx形成在具有前面（表面）1a、位于前面1a的相反侧的反面（表面、背面）1b的基板1的前面1a。此外，多个驱动电极Tx形成在具有前面（表面）2a、位于前面2a的相反侧的反面（表面、背面）2b的基板2的前面2a。并且，形成了多个检测电极Rx的基板1通过粘合层3与形成了多个驱动电极Tx的基板2相对配置并固定。

即，在图4和图5所示的例子中，作为配置在多个检测电极Rx和驱动电极Tx之间的中间部件有基板1和粘合层3。由检测电极Rx和驱动电极Tx之间形成的电容元件C1（参考图1）的静电电容由检测电极Rx与驱动电极Tx之间的距离、检测电极Rx的面积以及中间部件的相对介电常数所规定。因此，图4和图5所示的输入装置TP的情况下，基板1和粘合层3的相对介电常数影响电容元件C1的静电电容。

〈输入位置检测精度〉

以下就输入装置TP的位置检测精度（输入位置检测的准确性）进行说明。图6是表示关于输入装置的位置检测精度计算输入位置检测电极的宽度的最佳值（理想值）的坐标平面的说明图。

规定输入装置TP的位置检测的准确性的因素有分辨率（检测位置的细微程度）和检测灵敏度（错误检测和不检测少）。如果该分辨率和检测灵敏度都提高，输入位置检测的准确性就提高。该输入位置的准确性可以用称为位置检测误差（精度误差）的指标表示。该位置检测误差的指标是用距离表示实际输入位置与检测出的输入位置的误差的指标，一般来说，小型到中型的触摸面板的位置检测误差优选小于等于±2.0mm。

上述的分辨率和检测灵敏度因多个检测电极Rx的宽度WX和间隔SP的不同而有很大的变化。首先，单位面积的检测位置越多，分辨率就越高。因此，从提高分辨率的角度出发，最好缩小图4和图5所示的多个检测电极Rx的间隔SP并增加检测位置。而在输入装置TP上，如上所述，通过测量图2和图3所示的波形信号SW的值或者波形信号SW的变化量来检测输入位置。因此，波形信号SW越大，错误检测或不检测的频率就越低，检测灵敏度提高。因此，最好扩大图4和图5所示的多个检测电极Rx的间隔SP（扩大相邻的检测电极Rx之间的空间），使电力线EF（参考图3）容易通过相邻的检测电极Rx之间。

即，作为规定输入位置检测的准确性的因素的分辨率和检测灵敏度因检测电极Rx的间隔SP的不同而发生很大的变化且是权衡的关系。此外，检测电极Rx的宽度WX的值与间隔SP的值相对应而具有最佳值。在此，检测电极Rx的间隔SP根据作为检测对象物的输入工具CMD来决定。例如，一般是2mm～6mm左右的间隔。因此，发现了为了使位置检测误差在±2.0mm以下的范围，必须将检测电极Rx的宽度WX调整到适当的值。但是，检测灵敏度也受到配置在检测电极Rx与驱动电极Tx之间的中间部件的厚度和相对介电常数的影响，因此，产品种类不同，检测电极Rx的宽度WX的最佳值（理想值）也不同，很难进行调整。

因此，本发明者对容易计算检测电极Rx的宽度WX的最佳值（理想值）的技术进行了研究。结果发现，如果决定了检测电极Rx的间隔SP，则检测电极Rx的宽度WX的最佳值可以表示为有效电极间距离（中间部件（图4的情况下是基板1和粘合层3）的相对介电常数除以上述中间部件的厚度的数值的倒数）的函数。此外发现如果决定了上述的有效电极间距离，则检测电极Rx的宽度WX的最佳值可以表示为检测电极Rx的间隔SP的函数。并且，组合上述的有效电极间距离的函数公式和间隔SP的函数公式，发现了以下计算公式。

即，设图4所示的多个检测电极Rx各自的X方向的宽度的理想值为Wsmax（μm）。并且设多个检测电极Rx中的相邻的检测电极Rx的中心间距离即间隔SP为P（μm）。此外，设用中间部件（图4的情况下是基板1和粘合层3）的相对介电常数除以上述中间部件的厚度的数值的倒数表示的有效电极间距离为D（μm）。此时发现以下的公式成立。

Wsmax＝0.488×P-4.33×D-160……公式（1）

上述公式（1）是图6所示的坐标平面Smax的函数表达式，表示图4所示的宽度WX、间隔SP以及检测电极Rx与驱动电极Tx的有效电极间距离的值在被绘制到图6所示的坐标平面Smax上时成为最佳值。换句话说，图4所示的宽度WX、间隔SP以及检测电极Rx与驱动电极Tx的有效电极间距离这三个变量中，如果决定了两个变量的值，就可以利用公式（1）容易地导出其余的一个变量的最佳值。

此外，如图4或图5所示，如果在检测电极Rx与驱动电极Tx之间设置多个中间部件，就可以如下所示地求出上述公式（1）中的有效电极间距离。即，设图5所示的基板1的相对介电常数为ε₁、基板1的厚度为d₁、粘合层3的介电常数为ε₃、粘合层3的厚度为d₃，

则用以下公式表示

D＝1/（ε₁/d₁+ε₃/d₃）……公式（2）

此外，如果将上述公式（2）作为配置了n层的中间部件的情况下的公式进行一般化，则用

[数1]

$D=\frac{1}{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{\mathrm{\ϵ}}_i}{d_i}}$ ……公式（3）

的公式表示。即，用多层中间部件的每一层的相对介电常数除以厚度的数值之和的倒数表示。

即，根据本实施方式，即使是例如像在检测电极Rx与驱动电极Tx之间设置多个中间部件的复杂结构的输入装置，通过把握各中间部件的厚度和相对介电常数，可以容易地计算代入上述公式（1）的有效电极间距离的值。

如上所述，根据本实施方式，宽度WX、间隔SP以及检测电极Rx与驱动电极Tx的有效电极间距离这三个变量中，如果决定了两个变量的值，就可以利用公式（1）容易地导出其余的一个变量的最佳值。因此，就大小或结构不同的各种产品，可以容易地设计宽度WX、间隔SP以及检测电极Rx与驱动电极Tx的有效电极间距离的最佳关系。

〈实际产品的公差〉

如上所述，宽度WX、间隔SP以及检测电极Rx与驱动电极Tx的有效电极间距离在满足上述公式（1）的关系时，输入装置TP的输入位置检测精度最高，但在应用到实际产品的情况下，由于加工精度上的问题或其他设计条件的限制等，有可能偏离图6所示的坐标平面Smax。因此，本发明者从使位置检测误差在±2.0mm以下的角度出发，对所允许的与坐标平面Smax的偏离量进行了研究。以下以图4和图5所示的检测电极Rx的宽度WX为例，就相对公式（1）所示的Wsmax的公差进行说明。图7是表示图4和图5所示的检测电极的宽度的与最佳值（理想值）的差和位置检测精度的关系说明图。

图7所示的评价结果表示使图4和图5所示的检测电极Rx的宽度WX进行变化而考察宽度WX的理想值的偏差（WX-Wsmax）与检测精度的相关性而得的结果。此外，在图7所示的评价中，准备了间隔P和有效电极间距离D不同的两种输入装置，使每一个检测电极Rx的宽度WX变化后进行评价。评价指标使用了输入位置的位置检测误差（精度误差）。在图7中只记录了检测误差。此外，在评价栏中，如果检测误差在±1.5mm以下，则标注为○，检测误差为±1.5mm～±2.0mm时标注为△，检测误差大于±2.0mm时标注为×。

根据图7所示的评价结果，明确了如果与宽度WX的理想值的偏差（WX-Wsmax）的绝对值在150μm以下的范围内，检测误差就可以在2.0mm以下。换句话说，将图4所示的多个检测电极Rx各自的X方向宽度WX控制在Wsmax的值±150μm以内的范围，就可以提高各种输入装置的输入位置检测灵敏度和分辨率。此外，明确了从更可靠地将检测误差控制在±2.0mm以内的角度出发，进一步优选将宽度WX控制在Wsmax的值±100μm以内的范围。

〈输入装置的变形例〉

在图1至图7中，为了便于理解，就简单结构的输入装置TP进行了说明，从作为输入装置而发挥功能的角度出发，可以在分开设置的检测电极Rx与驱动电极Tx之间设置中间部件，因此如图8和图9的例子所示，可以应用于各种变形例。图8是表示作为图5的变形例的输入装置的截面图。图9是表示作为图4所示的电极排列的变形例的输入装置的说明图。

图8所示的输入装置TP1例如是在作为玻璃基板等电介质的基板1的前面1a形成多个检测电极Rx，在位于前面1a的相反侧的反面1b形成在与检测电极Rx之间形成电容元件的驱动电极Tx。即，配置在检测电极Rx与驱动电极Tx之间的中间部件不局限于多层，单层结构也可以使用上述的技术。此外，在图5所示的输入装置TP或图8所示的输入装置TP1上，虽然检测电极Rx露出，但不限于使检测电极Rx露出的结构。虽然省略了图示，例如可以将玻璃基板等与基板1不同的其它的基板（盖部件）以覆盖多个检测电极Rx的方式配置在基板1的前面1a侧。这样可以保护检测电极Rx不受损伤。

此外，在图9所示的输入装置TP2上，驱动电极Tx被形成整体图案（ベタパターン），将检测电极Rx配置成行列形（矩阵形）。这种情况下，如果对形成四角形的检测电极Rx的一条边所延长的方向（在图9中为Y方向）对宽度WX和间隔SP进行定义，也同样可以使用利用图4说明的公式1。

（第二实施方式）

在上述的第一实施方式中，就输入装置TP、TP1、TP2的结构进行了说明，但由于称为触摸面板的输入装置基于显示图像进行输入指示，所以组合输入装置和显示装置进行使用。在本实施方式中，就在组合了输入装置和显示装置的带输入装置的显示装置上应用了上述第一实施方式中说明的技术的实施方式进行说明。此外，在以下的实施方式中，作为显示装置的一个例子，以作为通过在显示用的电极之间施加显示用电压而形成显示图像的显示功能层使用了液晶层的液晶显示装置为例进行说明。

〈显示装置的基本结构〉

以下就显示装置的基本结构进行说明。图10是表示液晶显示装置的一个例子的基本结构的主要部位截面图。在图10中，为了便于观看，省略了液晶层16的影线，将形成液晶层16的液晶LC示意性地用椭圆形表示。

液晶显示装置根据用于使作为显示功能层的液晶层的液晶分子的取向变化的电场的施加方向被大致分为以下两类。即，第一类是向液晶显示装置的厚度方向（面外方向）施加电场，即所谓的垂直电场模式。垂直电场模式例如有TN（扭曲向列）模式和VA（垂直对齐）等。此外，第二类是向液晶显示装置的平面方向（面内方向）施加电场，即所谓的横向电场模式。横向电场模式具有例如IPS（平面切换）模式和FFS（边缘场切换）模式等。虽然以下说明的技术可以应用于垂直电场模式和横向电场模式的任一个，但在图10中作为一个例子表示了横向电场模式（具体是FFS模式）的显示装置。

图10所示的显示装置LCD1具有配置在显示面侧（观看者VW侧）的前面（表面）11a的基板11以及在基板11的前面11a的相反侧与基板11分离配置的基板12。此外，显示装置LCD1还具有配置在基板11与基板12之间的多个像素电极13以及配置在基板11与基板12之间的公共电极14。此外，显示装置LCD1具有配置在基板11与基板12之间、通过向多个像素电极13和公共电极14之间施加显示用电压而形成显示图像的显示功能层即液晶层16。

基板11是形成有用于形成彩色显示图像的滤光片(省略图示)的滤光片基板，具有显示面侧即前面11a和位于前面11a的相反侧的反面（表面、背面、内面）11b。基板11例如在玻璃基板等基体材料的一面粘贴通过周期性地排列红（R）、绿（G）、蓝（B）三种颜色的滤光片层而形成的滤光片。在彩色显示装置上，例如以该红（R）、绿（G）、蓝（B）三种颜色的子像素作为一组，形成一个像素（one pixel）。

此外，基板（阵列基板）12是主要形成了图像显示用电路的电路板，具有位于基板11侧的前面（表面、内面）12a和位于其相反侧的反面（表面、背面）12b。在基板12的前面12a侧，TFT（薄膜晶体管）等有源元件和多个像素元件13形成矩阵状（阵列状）。此外，由于图10所示的例子是如上所述表示横向电场模式（具体是FFS模式）的显示装置LCD1，因此，公共电极14也形成在基板12的前面12a侧。公共电极14形成在基板12的前面12a上，在公共电极14上层压绝缘层15。此外，多个像素电极13通过绝缘层15与公共电极14相对地形成在绝缘层15上。在显示装置LCD1上，在显示期间，分别向像素电极13施加像素电压，向公共电极14施加公共驱动信号，通过这样划定各像素的显示电压。

此外，虽然省略了图示，但在基板12上除了上述的以外还形成用于向驱动像素电极13的显示驱动器、向像素电极提供像素信号的源线和驱动TFT的栅极线等配线。

此外，在基板11与基板12之间形成通过向像素电极13与公共电极14之间施加显示用电压而形成显示图像的显示功能层即液晶层16。液晶层16根据所施加的电场的状态调制所通过的光，例如使用与TN、VA、FFS等各种模式相应的液晶LC。此外，虽然省略了图示，但在液晶层16与基板11、12之间分别形成了取向膜。

此外，在显示装置LCD1的基板12的反面12b侧设置光源LS和将从光源LS产生的光进行过滤的偏光板PL1。而在基板11的前面11a侧设置过滤通过了基板11的光的偏光板PL2。

此外，在图10的例子中，在基板12的前面12a电连接形成了向像素电极13提供驱动电位的驱动电路的半导体芯片（驱动芯片）17和电连接了像素显示用的驱动电路DR2的配线基板18。配线基板18例如是在树脂膜内形成有多个配线、可以使其根据配置地点的形状自由地变形的所谓的柔性配线基板。形成在配线基板18上的配线包括与像素电极13电连接的配线18a和与公共电极14电连接的配线18b。此外，在图10所示的例子中，以在基板12上安装半导体芯片即所谓的COG（玻璃衬底芯片）方式的实施方式为例，但安装半导体芯片的地方不限于基板12上，例如也可以使用安装在配线基板18上的方式。

图10所示的显示装置LCD1的彩色图像的显示方法如下所示。即，从光源射出的光被偏光板PL1过滤，具有通过偏光板PL1的振幅的光（偏振光）射入液晶层16。射入液晶层16的光根据液晶LC的折射率的各向异性（双折射）使偏光状态进行变化后向液晶层16的厚度方向（从基板12向着基板11的方向）传播，从基板11射出。此时，通过向像素电极13和公共电极14施加电压形成的电场控制液晶取向，液晶层16发挥光学快门的功能。即，在液晶层16上，可以按每个子像素控制光的透过率。到达基板11的光在形成于基板11的滤光片上进行颜色过滤处理（吸收规定波长以外的光的处理），从前面11a射出。此外，从前面11a射出的光被偏光板PL12过滤后到达观看者VW。

〈带输入装置的显示装置的结构〉

以下就组合了上述的输入装置的功能和显示装置的功能的带输入装置的显示装置的结构进行说明。图11是表示组合了图4所示的输入装置和图10所示的显示装置的带输入装置的显示装置的构成例子的主要部位的截面图。此外，图12是表示作为图11的变形例的带输入装置的显示装置的一个例子的基本结构的主要部位截面图。图11和图12与沿着图4所示的沿Y方向的截面相对应，因此将检测电极Rx图示成一根长导体图案。

作为简单结构的带输入装置的显示装置，如图11所示的带输入装置的显示装置LCD2那样，可以使用在显示装置LCD1的偏光板PL2上配置输入装置TP的实施方式。带输入装置的显示装置LCD2将显示装置LCD1的基板11侧的偏光板PL2和输入装置TP的基板2相对配置，通过粘合层BD进行粘合固定。在上述第一实施方式中说明的技术也可以应用于带输入装置的显示装置LCD2，但如图12所示的带输入装置的显示装置LCD3那样，应用于在检测电极Rx和驱动电极Tx之间层叠多个部件的带输入装置的显示装置时尤为有效。

图12所示的带输入装置的显示装置LCD3在利用图10而说明的显示装置LCD1的基板11侧上形成检测电极（输入位置检测电极）Rx，不形成驱动电极Tx。在检测电极Rx上连接配线基板23，通过配线基板23与检测输入位置的检测电路DT1电连接。配线基板23例如是在树脂膜内形成有多个配线、可以根据配置地方的形状使其自由变形的所谓柔性配线基板。形成于配线基板23的配线包括电连接多个检测电极Rx、向检测电路DT1发送检测信号的配线23a。

在带输入装置的显示装置LCD3上，如图12所示，在显示装置LCD1的公共电极14上施加利用图12说明的输入位置检测用的驱动波形DW。在公共电极14上例如可以通过配线基板18施加驱动波形DW（参考图2）。公共电极14通过配线基板18与驱动电路DR1电连接。

如上所述，如果用其它的表达方式表示向公共电极14施加输入位置检测用的驱动波形DW的结构，则是在带输入装置的显示装置LCD3上，公共电极14成为兼具有作为显示装置LCD1用的公共电极14的功能和作为输入装置的驱动电极Tx的功能的电极。作为把公共电极14和驱动电极Tx兼用化的方法，例如可以通过将某一周期（一个周期）分为触摸检测周期（输入周期）和显示写入周期来实现。这样，通过把显示装置LCD1用的公共电极14和输入装置的驱动电极Tx兼用化，可以使带输入装置的显示装置LCD3的整个厚度变薄。

在带输入装置的显示装置LCD3上，在显示面侧的偏光板PL2和形成了滤光片的基板11之间形成检测电极Rx。换句话说，在带输入装置的显示装置LCD3上，作为输入装置的检测电极Rx和驱动电极Tx形成在相对配置的偏光板PL1、PL2之间即显示装置LCD1的内部。通过这样在显示装置内部形成作为输入装置的检测电极Rx和驱动电极Tx，从而可以使带输入装置的显示装置的厚度变得最薄。

在图12中，作为把显示装置LCD1用的公共电极14和输入装置的驱动电极Tx兼用化的实施方式的例子，表示了在显示面侧的偏光板PL2和形成了滤光片的基板11之间形成了检测电极Rx的带输入装置的显示装置LCD3。但是，检测电极Rx只要是隔着基板11且在基板12的相反侧，其形成位置可以使用各种变形例。例如图12所示的基板21是具有与基板11的前面11a相对的反面21b和位于反面21b的相反侧的前面21a的盖板。作为相对图12的变形例，可以形成在该基板21的前面21a或反面21b中的至少任一个面上。或者可以在基板21与基板11之间添加至少在一个面上形成了检测电极Rx的基板（未图示）。

如果向带输入装置的显示装置LCD3那样把显示装置LCD1用的公共电极14和输入装置的驱动电极Tx兼用化，则由于在检测电极Rx与驱动电极Tx之间就配置多个中间部件，因此很难使检测电极Rx的电极宽度、配置间隔、检测电极Rx与驱动电极Tx之间的有效电极间距离的值最佳化。但是，通过使用在上述第一实施方式中说明的公式（3），就可以容易地计算检测电极Rx与驱动电极Tx之间的有效电极间距离D。即，如果是图12所示的带输入装置的显示装置LCD3，通过将基板11、液晶层16、像素电极13以及绝缘层15各自的厚度以及相对介电常数代入公式（3），就可以容易地计算有效电极间距离D的值。此外，通过将所计算的有效电极间距离D的值代入公式（1），就可以得到Wsmax和间隔P的一元方程。即，如果决定了利用图4说明的间隔SP和宽度WX中的任一个，就可以容易地计算另一个的最佳值（理想值）。此外，如在上述第一实施方式中所述，如果将图4所示的多个检测电极Rx各自的X方向的宽度WX控制在Wsmax值的±150μm以内的范围，就可以分别提高各种输入装置的输入位置检测灵敏度和分辨率。此外，从更可靠地将检测误差控制在±2.0mm以内的角度出发，优选将宽度WX控制在Wsmax值的±100μm以内的范围。

〈其他变形例〉

以上基于实施方式就本发明者的发明进行了具体说明，但本发明不受上述实施方式的限制，在不超出其宗旨的范围可以进行各种变化。

例如，在上述实施方式中，计算检测电极Rx的最佳宽度即Wsmax的公式表示为公式（1），也可以形成使检测电极Rx的线宽度为常数、计算其他变量（有效电极间距离D或间隔P）的公式。

此外，除了液晶显示装置，例如也可以将在上述第一实施方式和上述第二实施方式中说明的技术应用于有机EL（电致发光）显示器等显示装置上。

工业上的可利用性

本发明可以广泛应用于带输入装置的显示装置或安装了带输入装置的显示装置的电子设备。

符号说明

1、2 、基板                     1a、2a 、前面（表面）

1b、2b、反面（表面、背面）      3、粘合层

11、基板（滤光片基板）          11a、前面（表面）

11b、反面（表面、背面、内面）   12、基板（阵列基板）

12a、前面（表面、内面）         12b、反面（表面、背面）

13、像素电极                    14、公共电极

15、绝缘层                      16、液晶层

17、半导体芯片（驱动芯片）      18、配线基板

18a、18b、配线                  19、粘合层

20、触摸检测基材                21a、前面（表面）

21b、反面（表面、背面）         23、配线基板

23a、配线                       BD、粘合层

C1、电容元件                    C2、电容

CMD、输入工具                   DL、介电层（中间部件）

DR1、驱动电路（输入装置用驱动电路）

DR2、驱动电路（显示用驱动电路）

DT1、检测电路                   DW、驱动波形

EF、电力线                      LC、液晶

LCD1、显示装置                  LCD2、LCD3、带输入装置的显示装置

LS、光源                        PL1、PL2、偏光板

Rx1、RX2、Rx3、检测电极（输入位置检测电极）

Smax、坐标平面                  SP、间隔（排列间隔、配置间隔）

SW、SW1、SW2、信号波形

TP、TP1、TP2、输入装置（触摸面板）

Tx、驱动电极                  VW、观看者

WX、宽度

Claims (5)

1.一种输入装置，具备：

多个输入位置检测电极，其沿显示平面的第一方向以第一间隔排列；

驱动电极，其与所述多个输入位置检测电极相对地配置，在与所述多个输入位置检测电极之间形成静电电容；以及

中间部件，其配置在所述多个输入位置检测电极与所述驱动电极之间，

当将所述多个输入位置检测电极各自的所述第一方向的宽度的理想值设定为Wsmax，Wsmax的单位是μm，

将所述多个输入位置检测电极中、作为相邻的输入位置检测电极的中心间距离的所述第一间隔设定为P，P的单位是μm，

将用所述中间部件的相对介电常数除以所述中间部件的厚度所得的值的倒数表示的有效电极间距离设定为D，D的单位是μm时，则

Wsmax用Wsmax＝0.488×P-4.33×D-160表示，

所述多个输入位置检测电极各自的所述第一方向的宽度被控制在所述Wsmax的值±150μm以内的范围。

2.根据权利要求1所述的输入装置，其中，在所述多个输入位置检测电极与所述驱动电极之间设置有相对介电常数不同的多个所述中间部件，作为所述有效电极间距离的D用所述相对介电常数不同的多个所述中间部件各自的相对介电常数除以厚度所得的值之和的倒数表示。

3.一种带输入装置的显示装置，具备：

显示装置，所述显示装置具有：具有第一面的第一基板、具有与所述第一基板相对的第二面并在所述第一基板的所述第一面的相反侧与所述第一基板分离地配置的第二基板、配置在所述第一基板与所述第二基板之间的多个像素电极、配置在所述第一基板与所述第二基板之间的公共电极、以及配置在所述第一基板与所述第二基板之间并通过在所述多个像素电极与所述公共电极之间施加显示用电压而形成显示图像的显示功能层；以及

输入装置，所述输入装置固定在所述第一基板的所述第一面侧，

所述输入装置具有第三基板和第四基板，所述第三基板具有第三面，所述第四基板与所述第三基板相对，且比所述第三基板更配置在所述显示装置侧，所述输入装置还具备：

多个输入位置检测电极，其沿所述第三面的第一方向以第一间隔排列；

驱动电极，其隔着所述第三基板与所述多个输入位置检测电极相对地配置，在与所述多个输入位置检测电极之间形成静电电容；以及

中间部件，其配置在所述多个输入位置检测电极与所述驱动电极之间，

当将所述多个输入位置检测电极各自的所述第一方向的宽度的理想值设定为Wsmax，Wsmax的单位是μm，

将所述多个输入位置检测电极中、作为相邻的输入位置检测电极的中心间距离的所述第一间隔设定为P，P的单位是μm，

将用所述中间部件的相对介电常数除以所述中间部件的厚度的值的倒数表示的有效电极间距离设定为D，D的单位是μm时，则

Wsmax用Wsmax＝0.488×P-4.33×D-160表示，

所述多个输入位置检测电极各自的所述第一方向的宽度被控制在所述Wsmax的值±150μm以内的范围。

4.一种带输入装置的显示装置，具备：

显示装置，所述显示装置具有：具有第一面的第一基板、具有与所述第一基板相对的第二面并在所述第一基板的所述第一面的相反侧与所述第一基板分离配置的第二基板、配置在所述第一基板与所述第二基板之间的多个像素电极、配置在所述第一基板与所述第二基板之间的公共电极、以及配置在所述第一基板与所述第二基板之间并通过在所述多个像素电极与所述公共电极之间施加显示用电压而形成显示图像的显示功能层；以及

多个输入位置检测电极，所述多个输入位置检测电极隔着所述第一基板形成在所述第二基板的相反侧，并与所述显示装置的所述公共电极之间形成静电电容来检测输入位置，

所述多个输入位置检测电极沿所述第一面的第一方向以第一间隔排列，

将所述多个输入位置检测电极各自的所述第一方向的宽度的理想值设定为Wsmax，Wsmax的单位是μm，

将所述多个输入位置检测电极中、作为相邻的输入位置检测电极的中心间距离的所述第一间隔设定为P，P的单位是μm，

将用配置在所述多个输入位置检测电极与所述公共电极之间的中间部件的相对介电常数除以所述中间部件的厚度所得的值的倒数表示的有效电极间距离设定为D，D的单位是μm时，则

Wsmax用Wsmax＝0.488×P-4.33×D-160表示，

所述多个输入位置检测电极各自的所述第一方向的宽度被控制在所述Wsmax的值±150μm以内的范围。

5.一种带输入装置的显示装置，具备：

显示装置，所述显示装置具有：具有第一面的第一基板、具有与所述第一基板相对的第二面并在所述第一基板的所述第一面的相反侧与所述第一基板分离配置的第二基板、配置在所述第一基板与所述第二基板之间的多个像素电极、配置在所述第一基板与所述第二基板之间的公共电极、以及配置在所述第一基板与所述第二基板之间并通过在所述多个像素电极与所述公共电极之间施加显示用电压而形成显示图像的显示功能层；

多个输入位置检测电极，所述多个输入位置检测电极隔着所述第一基板形成在所述第二基板的相反侧，在与所述显示装置的所述公共电极之间形成静电电容来检测输入位置；以及

第三基板，其与所述第一面相对配置，

所述多个输入位置检测电极在所述第三基板的至少一个面上沿第一方向以第一间隔排列，

当将所述多个输入位置检测电极各自的所述第一方向的宽度的理想值设定为Wsmax，Wsmax的单位是μm，

将所述多个输入位置检测电极中、作为相邻的输入位置检测电极的中心间距离的所述第一间隔设定为P，P的单位是μm，

将用配置在所述多个输入位置检测电极与所述公共电极之间的中间部件的相对介电常数除以所述中间部件的厚度所得的值的倒数表示的有效电极间距离设定为D，D的单位是μm时，则

Wsmax用Wsmax＝0.488×P-4.33×D-160表示，

所述多个输入位置检测电极各自的所述第一方向的宽度被控制在所述Wsmax的值±150μm以内的范围。

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