CN104662498A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种显示装置，该显示装置具备能够容易地组装于显示装置内的静电电容耦合方式的输入装置。该显示装置具备：输入装置，其通过在驱动电极(11)与检测电极(12)之间形成有电容元件而成，驱动电极(11)以及检测电极(12)具有多个电极块和连接部，该多个电极块通过使形成于多个像素的驱动电极(11)以及检测电极(12)彼此电连接地成为集合体而形成，并且以彼此分离成岛状的状态沿行方向以及列方向配置，该连接部将沿行方向排列的多个所述电极块彼此以及沿列方向配置的多个所述电极块彼此相互电连接，并且，驱动电极(11)的电极块与检测电极(12)的电极块配置为彼此不对置。

Description

显示装置
技术领域
本技术涉及一种具备能够检测画面上的触摸位置而进行数据输入的静电电容耦合方式的输入装置和液晶面板的液晶显示装置。
背景技术
在PDA、便携式终端等的移动用电子设备、各种家庭电器、无人受理机等的固定型顾客引导终端等中使用具备输入装置的显示装置，该输入装置具备通过利用使用者的手指等触摸操作显示画面来输入信息的画面输入功能。作为这种基于触摸操作的输入装置，已知有检测触摸部分的电阻值变化的电阻膜方式、或检测电容变化的静电电容耦合方式、检测因触摸而遮挡的部分的光量变化的光传感器方式等各种方式。
在这些各种方式之中，在与电阻膜方式、光传感器方式相比较的情况下，静电电容耦合方式具有如下优点。例如可列举这一点：相对于电阻膜方式、光传感器方式中的触摸装置的透射率为较低的80％左右，静电电容耦合方式的触摸装置的透射率高达约90％，不会使显示图像的画质降低。另外，在电阻膜方式中，由于利用电阻膜的机械式的接触而检测触摸位置，因此存在电阻膜劣化或者破损的隐患，相对于此，在静电电容耦合方式中，不存在检测用电极与其他电极等接触这样的机械式的接触，在耐久性这一点也较为有利。
作为静电电容耦合方式的输入装置，例如存在专利文献1所公开的方式。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011－90458号公报
发明内容
发明要解决的问题
本技术的目的在于获得一种组合这种静电电容耦合方式的输入装置、以及作为图像显示元件的液晶面板而成的液晶显示装置。
用于解决问题的手段
为了解决这种问题，本技术为一种显示装置，具有显示面板和输入装置，该显示面板具备：TFT基板，具有多个像素电极以及以与该像素电极对置的方式设置的共用电极，并设有控制向所述像素电极进行的电压施加的开关元件；以及对置基板，以与该TFT基板对置的方式配置、并在与所述像素电极对应的位置配置有至少由三原色构成的滤色器，并且在所述滤色器之间配置有遮光部；该输入装置具有驱动电极以及检测电极，并且通过在所述驱动电极与所述检测电极之间形成有电容元件而成，该驱动电极配置于所述显示面板的所述像素电极的周边部，该检测电极以与该驱动电极交叉的方式配置于与所述对置基板的所述遮光部对应的位置，其特征在于，所述驱动电极以及所述检测电极具有多个电极块和连接部，该多个电极块通过使形成于多个像素的所述驱动电极以及所述检测电极彼此电连接地成为集合体而形成，并且以彼此分离成岛状的状态沿行方向以及列方向配置，该连接部将沿行方向排列的多个所述电极块彼此以及沿列方向配置的多个所述电极块彼此相互电连接，并且，所述驱动电极的所述电极块与所述检测电极的所述电极块配置为彼此不对置。
发明效果
根据本技术，能够提供一种具备能够容易地组装于显示装置内的输入装置的显示装置，该输入装置是静电电容耦合方式的输入装置。
附图说明
图1是用于说明具备本实施方式的触摸传感器功能的液晶显示装置的整体结构的框图。
图2是表示构成触摸传感器的驱动电极与检测电极的排列的一个例子的分解立体图。
图3是用于针对触摸传感器的概略结构与等效电路说明未进行触摸操作的状态与已进行触摸操作的状态的说明图。
图4是表示未进行触摸操作的情况下与已进行触摸操作的情况下的检测信号的变化的说明图。
图5是表示液晶面板的扫描信号线的排列构造与触摸传感器的驱动电极及检测电极的排列构造的概略图。
图6是表示进行液晶面板的显示更新的向扫描信号线的线块输入扫描信号、以及为了进行触摸传感器的触摸检测而向驱动电极的线块施加驱动信号之间的关系的一个例子的说明图。
图7是表示一个水平扫描期间的扫描信号与驱动信号的施加状态的时序图。
图8是用于说明一个水平扫描期间的显示更新期间与触摸检测期间的关系的一个例子的时序图。
图9是表示具备本实施方式的触摸传感器功能的液晶显示装置的液晶面板结构的说明图。
图10是包含端子引出部地放大表示构成触摸传感器的驱动电极与检测电极的概略结构的说明图。
图11是表示触摸传感器的引出布线部与共用布线部的连接部分的结构的俯视图。
图12是表示触摸传感器的引出布线部与共用布线部的连接部分的结构的剖视图。
图13是表示本实施方式的液晶面板中的、配置有触摸面板的检测电极的部分的像素区域与其周边部的电极结构的一个例子的俯视图。
图14是表示本实施方式的液晶面板中的驱动电极与检测电极的配置的放大剖视图。
图15是表示本实施方式的触摸传感器中的、驱动电极与检测电极各自的配置的概略俯视图。
图16A是放大表示本实施方式的触摸传感器中的、驱动电极与检测电极的配置状态的概略俯视图。
图16B是放大表示本实施方式的触摸传感器中的检测电极的配置的概略俯视图。
图16C是放大表示本实施方式的触摸传感器中的驱动电极的配置的概略俯视图。
图17是驱动电极与检测电极之间的等效电路图。
图18是表示本实施方式的触摸传感器中的检测电极的详细构造的剖视图。
具体实施方式
本技术的显示装置的特征在于，具有显示面板和输入装置，该显示面板具备：TFT基板，具有多个像素电极以及以与该像素电极对置的方式设置的共用电极，并设有控制向所述像素电极进行的电压施加的开关元件；以及对置基板，以与该TFT基板对置的方式配置、并在与所述像素电极对应的位置配置有至少由三原色构成的滤色器，并且在所述滤色器之间配置有遮光部；该输入装置具有驱动电极以及检测电极，并且通过在所述驱动电极与所述检测电极之间形成有电容元件而成，该驱动电极配置于所述显示面板的所述像素电极的周边部，该检测电极以与该驱动电极交叉的方式配置于与所述对置基板的所述遮光部对应的位置，其特征在于，所述驱动电极以及所述检测电极具有多个电极块和连接部，该多个电极块通过使形成于多个像素的所述驱动电极以及所述检测电极彼此电连接地成为集合体而形成，并且以彼此分离成岛状的状态沿行方向以及列方向配置，该连接部将沿行方向排列的多个所述电极块彼此以及沿列方向配置的多个所述电极块彼此相互电连接，并且，所述驱动电极的所述电极块与所述检测电极的所述电极块配置为彼此不对置。
本技术的显示装置，配置于显示面板内的驱动电极与检测电极具有多个电极块和连接部，该多个电极块通过使形成于多个像素的驱动电极以及检测电极彼此电连接地成为集合体而形成，并且以彼此分离成岛状的状态沿行方向以及列方向配置，该连接部将沿行方向排列的多个所述电极块彼此以及沿列方向配置的多个所述电极块彼此相互电连接，并且驱动电极的电极块与检测电极的电极块彼此配置为不对置。这样，能够在显示面板内容易地形成输入装置的驱动电极与检测电极。
另外，在所述本技术的显示装置中，优选的是，所述驱动电极以及所述检测电极的所述连接部由形成于构成所述电极块的多个所述像素间所存在的其他像素的所述驱动电极以及所述检测电极构成，且面积比所述电极块的面积小。这样，能够在显示面板内容易地形成彼此不对置地配置的驱动电极与检测电极。
(实施方式)
以下，对于本技术的一实施方式的输入装置，以与液晶面板一起使用于液晶显示装置的触摸传感器为例使用附图进行说明。此外，本实施方式只是例示，本技术能够使用于EL显示装置等的其他显示装置，并不限定于以下说明的液晶显示装置所使用的实施方式。
图1是用于说明具备本技术的一实施方式的触摸传感器功能的液晶显示装置的整体结构的框图。
如图1所示，液晶显示装置具备液晶面板1、背光灯单元2、扫描线驱动电路3、影像线驱动电路4、背光灯驱动电路5、传感器驱动电路6、信号检测电路7、以及控制装置8。
液晶面板1是矩形的平板形状，具有由玻璃基板等的透明基板构成的TFT基板、以及与该TFT基板对置地设有规定的间隙而配置的对置基板，并在TFT基板与对置基板之间封入液晶材料而构成。
TFT基板位于液晶面板1的背面侧，并通过在由作为基材的玻璃等构成的透明的基板上形成有配置成矩阵状的像素电极、与各个像素电极对应地设置并对向像素电极的电压施加进行接通/断开控制的开关元件的薄膜晶体管(TFT)、以及共用电极等而构成。
另外，对置基板位于液晶面板1的前面侧，其在由作为基材的玻璃等构成的透明的基板上的、与形成于TFT基板的像素电极对应的位置配置有由分别构成子像素的红(R)、绿(G)、蓝(B)这三原色构成的滤色器(CF)。另外，在对置基板上形成有黑矩阵，该黑矩阵配置于R、G、B的各子像素彼此之间、以及/或者由子像素构成的像素之间，由用于使对比度提高的遮光材料构成。此外，在本实施方式中，作为与TFT基板的各像素电极对应地形成的TFT，以n沟道型的TFT为例，对具备漏电极与源电极的结构进行说明。
在TFT基板上以彼此大致正交的方式形成有多个影像信号线9与多个扫描信号线10。扫描信号线10按TFT的每个水平列设置，并被共同地连接于水平列的多个TFT的栅电极。影像信号线9按TFT的每个垂直列设置，并被共同地连接于垂直列的多个TFT的漏电极。另外，在各TFT的源电极连接有与各个TFT对应的、配置于像素区域的像素电极。
形成于TFT基板的各TFT被根据施加于扫描信号线10的扫描信号以水平列单位控制接通/断开动作。成为接通状态的水平列的各TFT将各自连接的像素电极的电位设定为与施加于影像信号线9的影像信号相应的电位(像素电压)。而且，液晶面板1具有多个像素电极以及以与该像素电极对置的方式设置的共用电极，利用在像素电极与共用电极之间产生的电场对各自的像素区域的每一个控制液晶的取向，改变相对于从背光灯单元2入射的光的透射率，从而在显示面上形成图像。
背光灯单元2配置于液晶面板1的背面侧，并从液晶面板1的背面照射光，已知有例如排列多个发光二极管而构成面光源的构造、通过组合使用导光板与扩散反射板而使发光二极管的光成为面光源的构造。
扫描线驱动电路3与形成于TFT基板的多个扫描信号线10相连接。
扫描线驱动电路3根据从控制装置8输入的定时信号按顺序选择扫描信号线10，对已选择的扫描信号线10施加将TFT接通的电压。扫描线驱动电路3例如包含移位寄存器而构成，移位寄存器接收来自控制装置8的触发信号而开始动作，以沿垂直扫描方向的顺序依次选择扫描信号线10，并向已选择的扫描信号线10输出扫描脉冲。
影像线驱动电路4与形成于TFT基板的多个影像信号线9相连接。
影像线驱动电路4与扫描线驱动电路3对扫描信号线10的选择配合地，对与已选择的扫描信号线10连接的TFT分别施加与表示各子像素的灰度值的影像信号相应的电压。由此，向配置于与已选择的扫描信号线10对应的子像素的各像素电极写入影像信号。
背光灯驱动电路5使背光灯单元2以与从控制装置8输入的发光控制信号相应的定时、亮度发光。
在液晶面板1中以彼此交叉的方式配置有多个驱动电极11与多个检测电极12作为构成输入装置即触摸传感器的电极。
由这些驱动电极11以及检测电极12构成的触摸传感器在驱动电极11与检测电极12之间进行基于电信号的输入与静电电容变化的响应检测，检测物体向显示面的接触。作为检测该接触的电路，设有传感器驱动电路6以及信号检测电路7。
传感器驱动电路6是交流信号源，并连接于驱动电极11。例如，传感器驱动电路6被从控制装置8输入定时信号，与液晶面板1的图像显示同步地按顺序选择驱动电极11，并对已选择的驱动电极11施加基于矩形状的脉冲电压的驱动信号Txv。若更具体地例示，则传感器驱动电路6与扫描线驱动电路3相同地包含移位寄存器而构成，接收来自控制装置8的触发信号而使移位寄存器动作，以沿垂直扫描方向的顺序依次选择驱动电极11，并对已选择的驱动电极11施加基于脉冲电压的驱动信号Txv。
此外，驱动电极11以及扫描信号线10以沿水平方向延伸的方式形成于TFT基板，并沿垂直方向排列有多条。与这些驱动电极11以及扫描信号线10电连接的传感器驱动电路6以及扫描线驱动电路3，优选的是沿像素所排列的显示区域的垂直的边配置，在本实施方式的液晶显示装置中，在左右的边的一个边配置有扫描线驱动电路3，在另一个边配置有传感器驱动电路6。
信号检测电路7是检测静电电容变化的检测电路，并连接于检测电极12。信号检测电路7做成对每个检测电极12设置检测电路、并检测出检测电极12的电压作为检测信号Rxv的结构。此外，作为信号检测电路的其他构成例，也可以构成为，对于多个检测电极12的组设置一个信号检测电路，在对驱动电极11施加的脉冲电压的持续时间内，对多个检测电极12中的检测信号Rxv的电压监视进行时分割，检测来自各个检测电极12的检测信号Rxv。
显示面上的物体的接触位置、即触摸位置是基于在对哪个驱动电极11施加驱动信号Txv时利用哪个检测电极12检测出了接触时的检测信号Rxv而求出的，这些驱动电极11与检测电极12的交点作为接触位置通过运算而求出。此外，作为求出接触位置的运算方法，具有在液晶显示装置内设置运算电路而进行运算的方法、利用液晶显示装置的外部的运算电路进行运算的方法。
控制装置8具备CPU等的运算处理电路、以及ROM、RAM等的存储器。控制装置8基于输入的影像数据进行颜色调整等的各种图像信号处理而生成表示各像素的灰度值的图像信号，并施加于影像线驱动电路4。另外，控制装置8基于输入的影像数据生成用于取得扫描线驱动电路3、影像线驱动电路4、背光灯驱动电路5、传感器驱动电路6以及信号检测电路7的动作的同步的定时信号，并施加于这些电路。另外，控制装置8施加用于基于输入的影像数据来控制发光二极管的亮度的亮度信号，作为向背光灯驱动电路5施加的发光控制信号。
在利用本实施方式说明的液晶显示装置中，与液晶面板1的各信号线、电极连接的扫描线驱动电路3、影像线驱动电路4、传感器驱动电路6、以及信号检测电路7通过在挠性布线板、印刷布线板以及玻璃基板上安装各电路的半导体芯片而构成。但是，扫描线驱动电路3、影像线驱动电路4、传感器驱动电路6也可以通过在TFT基板上与TFT等一起同时形成半导体电路元件等的规定的电子电路而安装。
图2是表示构成触摸传感器的驱动电极与检测电极的排列的一个例子的立体图。
如图2所示，作为输入装置的触摸传感器由驱动电极11和检测电极12构成，该驱动电极11是沿图2的左右方向延伸的多条条纹状的电极图案，该检测电极12是沿与驱动电极11的电极图案的延伸方向交叉的方向延伸的多条条纹状的电极图案。各个驱动电极11与检测电极12在彼此交叉的交叉部分分别形成具有静电电容的电容元件。
另外，驱动电极11以沿与扫描信号线10延伸的方向平行的方向延伸的方式排列。而且，驱动电极11如之后详细说明那样，构成为，在使M(M是自然数)条扫描信号线成为一个线块(line block)时，驱动电极11以分别与多个、此处设为N(N是自然数)个线块对应的方式配置，并按每个线块施加驱动信号。
在进行触摸位置的检测动作时，通过从传感器驱动电路6对驱动电极11施加驱动信号Txv，以便按每个线块时分割地按线顺序进行扫描，从而依次选择成为检测对象的一个线块。另外，构成为通过从检测电极12输出检测信号Rxv而进行一个线块的触摸位置检测。
接下来，使用图3、图4说明静电电容方式的触摸传感器中的触摸位置的检测原理(电压检测方式)。
图3(a)、图3(b)是对于触摸传感器的概略结构与等效电路说明未进行触摸操作的状态(图3(a))与已进行触摸操作的状态(图3(b))的图。图4是表示图3所示的、未进行触摸操作的情况下与已进行触摸操作的情况下的检测信号的变化的说明图。
如图2所示，关于静电电容方式的触摸传感器，以彼此交叉的方式配置成矩阵状的一对驱动电极11与检测电极12的交叉部如图3的(a)所示那样隔着电介体D对置配置，从而构成电容元件。等效电路如图3(a)的图中右侧所示那样表示，利用驱动电极11、检测电极12以及电介体D构成电容元件C1。电容元件C1的一端连接于作为交流信号源的传感器驱动电路6，另一端P经由电阻器R而接地，并且连接于作为电压检测器的信号检测电路7。
若从作为交流信号源的传感器驱动电路6向驱动电极11(电容元件C1的一端)施加基于几kHz～十几kHz程度的规定的频率的脉冲电压的驱动信号Txv(图4)，则在检测电极12(电容元件C1的另一端P)出现图4所示的这种输出波形(检测信号Rxv)。
在手指未接触(或者未靠近)的状态下，如图3(a)所示，伴随着对电容元件C1的充放电，流过与电容元件C1的电容值相应的电流I0。此时的电容元件C1的另一端P的电位波形成为图4的波形V0，其被作为电压检测器的信号检测电路7检测出。
另一方面，在手指已接触(或者靠近)的状态下，如图3(b)所示，等效电路成为在电容元件C1的基础上串联地追加了通过手指而形成的电容元件C2的形态。在该状态下，伴随着对电容元件C1、C2的充放电，分别流过电流I1、I2。此时的电容元件C1的另一端P的电位波形成为图4的波形V1，其被作为电压检测器的信号检测电路7检测出。此时，点P的电位成为通过流经电容元件C1、C2的电流I1、I2的值而确定的分压电位。因此，波形V1成为比非接触状态下的波形V0小的值。
信号检测电路7将分别从检测电极12输出的检测信号的电位与规定的阈值电压Vth进行比较，如果是该阈值电压以上则判断为非接触状态，如果小于阈值电压则判断为接触状态。这样，能够进行触摸检测。此外，为了进行触摸检测，作为除了图4所示的那种通过电压的大小辨别的方法之外的检测静电电容的变化的方法，具有检测电流的方法等。
接下来，使用图5～图17说明本技术所涉及的触摸传感器的驱动方法的一个例子。
图5是表示液晶面板的扫描信号线的排列构造与触摸传感器的驱动电极以及检测电极的排列构造的概略图。
如图5所示，沿水平方向延伸的扫描信号线10，是将M(M是自然数)条扫描信号线G1－1、G1－2…G1－M作为一个线块，并分割成多个、此处设为N(N是自然数)个线块10－1、10－2…10－N而排列的。
触摸传感器的驱动电极11，分别与线块10－1、10－2…10－N对应地将N个驱动电极11－1、11－2…11－N以沿水平方向延伸的方式排列。而且，以与N个驱动电极11－1、11－2…11－N交叉的方式排列有多个检测电极12。
图6是表示液晶面板中的、进行更新显示图像的显示更新的向扫描信号线的各线块输入的扫描信号的输入定时、以及为了利用触摸传感器进行触摸位置检测而向配置于各线块的驱动电极施加驱动信号的施加定时之间的关系的一个例子的说明图。图6(a)～图6(f)分别表示M个水平扫描期间的状态。
如图6(a)所示，在分别对最上方的线块10－1的扫描信号线依次输入扫描信号的水平扫描期间内，对与最下方的线的最后的线块10－N对应的驱动电极11－N施加驱动信号。在随后的水平扫描期间内，即，如图6(b)所示，在分别对第二靠上的线块10－2的扫描信号线依次输入扫描信号的水平扫描期间内，对与前一条线的最上方的线块10－1对应的驱动电极11－1施加驱动信号。
然后，如图6(c)～图6(f)所示那样构成为，对应于依次进行分别对线块10－3、10－4、10－5…10－N的扫描信号线依次输入扫描信号的水平扫描期间，对与前一条线的线块10－2、10－3、10－4、10－5对应的驱动电极11－2、11－3、11－4、11－5施加驱动信号。
即，在本技术中构成为，向多个驱动电极11施加驱动信号是在进行显示更新的一个水平扫描期间，选择与未对多个扫描信号线施加扫描信号的线块对应的驱动电极施加驱动信号。
图7是表示一个水平扫描期间的施加扫描信号与驱动信号的状态的时序图。
如图7所示，在一帧期间的各个水平扫描期间(1H、2H、3H…MH)内，进行按线顺序向扫描信号线10输入扫描信号的显示更新。在输入该扫描信号的期间内，对与扫描信号线的线块单位(10－1、10－2、…10－N)对应的驱动电极11－1、11－2…11－N，施加了用于进行触摸位置检测的驱动信号。
图8是用于说明液晶显示面板中的用于进行图像显示的一个水平扫描期间的显示更新期间、以及触摸传感器中的用于进行触摸位置检测的触摸检测期间之间的关系的一个例子的时序图。
如图8所示，在显示更新期间，向扫描信号线10依次输入扫描信号，并且向与各像素的像素电极的开关元件连接的影像信号线9输入与所输入的影像信号相应的像素信号。此外，在图8中，在水平扫描期间的前后存在与脉冲状的扫描信号上升至规定的电位的时间和下降至规定的电位的时间相当的转变期间。
在本实施方式的液晶显示装置中，以与该显示更新期间相同的定时设置触摸检测期间，将从显示更新期间之中去除了转变期间的期间作为触摸检测期间。
在图8所示的例子中，在扫描信号上升至规定的电位的转变期间结束的时刻，向驱动电极11施加作为驱动信号的脉冲电压。然后，在触摸检测期间的大致中间位置使驱动电压脉冲下降。如图8所示，触摸位置的检测定时S存在于作为驱动信号的脉冲电压的下降点与触摸检测期间结束点这两个部位。
此外，触摸检测期间的触摸位置的检测动作如通过图3、图4所说明。
接下来，对本实施方式的液晶显示装置中的触摸传感器的电极构造进行说明。
图9是表示具备本实施方式的触摸传感器功能的液晶显示装置中的、液晶面板的结构的说明图。图10是包含端子引出部地放大表示触摸传感器的电极结构的说明图。此外，在图10中示出的微小的四边形状分别表示由液晶面板中的RGB的子像素形成的像素的排列构造。
关于图9所示的液晶面板1，通过在由玻璃基板等的透明基板构成的TFT基板1a上形成配置成矩阵状像素电极、与各个像素电极对应地设置并作为对向像素电极执行的电压施加进行接通断开控制的开关元件的薄膜晶体管(TFT)、以及共用电极等，从而形成了图像显示区域13。此外，在图9中，省略了像素电极、TFT的图示。
另外，在TFT基板1a上配置有连接于影像信号线9的影像线驱动电路4和连接于扫描信号线10的扫描线驱动电路3。此外，如使用图1而说明的那样，在TFT基板1a以彼此大致正交的方式形成有多个影像信号线9与多个扫描信号线10，扫描信号线10按TFT的每个水平列设置，并被共同地连接于水平列的多个TFT的栅电极。影像信号线9按TFT的每个垂直列设置，并被共同地连接于垂直列的多个TFT的漏电极。另外，在各TFT的源电极连接有与各个TFT对应的、配置于像素区域的像素电极。
如图9所示，在液晶面板1的图像显示区域13以彼此交叉的方式配置有多个驱动电极11与多个检测电极12作为构成触摸传感器的一对电极。如使用图5而说明那样，构成触摸传感器的一对电极中的一个驱动电极11以N条驱动电极11－1、11－2…11－N沿作为像素排列的行方向的水平方向延伸的方式形成。另外，构成触摸传感器的一对电极的中的另一个检测电极12以与上述的N条驱动电极11－1、11－2…11－N交叉的方式、并且以沿作为像素排列的列方向的垂直方向延伸的方式形成有多个。
如图9以及图10所示，关于本实施方式的触摸传感器的驱动电极11，通过将以分离成岛状的方式沿行方向(水平方向)配置的菱形形状的多个电极块11a彼此用与该电极块11a连续而形成为同一层的连接部11b连接而形成一条驱动电极11，该结构的驱动电极11形成沿列方向(垂直方向)配置有多条的结构。
另外，关于本实施方式的触摸传感器的检测电极12，通过将以分离成岛状的方式沿列方向(垂直方向)配置的菱形形状的多个电极块12a彼此用与该电极块12a连续地形成为同一层的连接部12b连接而形成一个检测电极12，该结构的检测电极12形成沿行方向(水平方向)配置有多条的结构。
而且，在本实施方式的触摸传感器中，驱动电极11的各自的电极块11a与检测电极12的各自的电极块12a以电极块彼此不对置的方式配置，即，以沿液晶面板的厚度方向彼此不重合的方式配置。此外，如图9、图10所示，驱动电极11以及检测电极12在图像显示区域13的中央部分分别形成为菱形形状，但在图像显示区域13的周边端部形成将菱形形状分割成一半的三角形状。
另外，如图9、图10所示，设有用于将各个驱动电极11电连接于传感器驱动电路6的端子引出部17。
如图10所示，端子引出部17具有从驱动电极11的端部的电极块引出的多条引出布线部17a、以及该多条引出布线部17a所共同电连接的、由低电阻的金属材料构成的共用布线部17b。另外，共用布线部17b形成为相对于引出布线部17a宽度较宽的所谓的满图案(solid pattern)状。此外，在图10中，仅以驱动电极11的端子引出部17为例进行了表示，但根据驱动电极11与检测电极12的形成方法，也能够与图10所示的驱动电极11的端子引出部17相同地将检测电极12的端子引出部做成将各自的引出布线部用宽度较宽的满图案状的共用布线部连接的结构。
图11以及图12是对构成触摸传感器的电极的端子引出部进行说明的附图。
图11是放大表示在图10中作为A部而示出的驱动电极11的端子引出部17的俯视图。另外，图12是表示用图11所示的a－a线截取的剖面结构的剖视图。
如图11、图12所示，在本实施方式的液晶显示装置的触摸传感器中，从驱动电极11的端部的电极块引出的多条引出布线部17a的顶端部形成通孔连接部17c，从而与隔着层间绝缘膜18形成于其背面侧的、由低电阻的金属材料构成的宽度宽的共用布线部17b电连接。
图13是表示在图10中作为B部而示出的部分、即形成有触摸传感器的检测电极12的部分的、液晶面板的一个子像素与其周边部的结构的一个例子的俯视图。
如图13所示，在本实施方式的液晶显示装置的液晶面板中，在TFT基板1a的液晶层侧的面上，隔着适当地形成于各电极层之间的绝缘膜层叠形成有：像素电极19，由铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等的透明导电材料构成；TFT20，该TFT20的源电极连接于像素电极19；扫描信号线10，连接于TFT20的栅电极；以及影像信号线9，连接于TFT20的漏电极。而且，在本实施方式的液晶面板中，具备形成于像素电极19的周边部的、由铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等的透明导电材料与金属层构成的检测电极12。
TFT20具有半导体层和分别与半导体层欧姆连接的漏电极及源电极，源电极经由未图示的接触孔而连接于像素电极19。在半导体层的下层形成有与扫描信号线10连接的栅电极。
此外，图13所示的例子是使用了被称作IPS方式的、对液晶层施加横方向的电场的方式的液晶面板作为本实施方式的液晶显示装置中的液晶面板的情况下的例子，像素电极19形成为梳齿形状，以使得像素电极19与共用电极之间的电场遍及于构成一个子像素的有效区域的液晶整体。另外，以包围有效区域的方式设有边界区域，且在该边界区域中配置有扫描信号线10、影像信号线9，所述有效区域是形成有像素电极19，且该部分的液晶层对图像显示有贡献的区域，所述边界区域是该部分的液晶层对图像显示没有贡献的区域。而且，在扫描信号线10与影像信号线9的交点附近配置有TFT20。
而且，作为图13示出的、图10中的B部是形成有作为构成触摸传感器的电极的检测电极12的区域。因此，在本实施方式的液晶显示装置的液晶面板中，在上述以包围有效区域的方式形成的边界区域、即像素电极19的周边部的与影像信号线9以及扫描信号线10重复的位置，以包围有效区域的方式形成有大致井字框状的检测电极12。
此外，虽然在图13中未图示，但在本实施方式的液晶显示装置的液晶面板1中，以隔着层间绝缘膜与像素电极19对置的方式形成有共用电极。
图14是表示本实施方式的液晶显示装置中的、液晶面板中的驱动电极与检测电极的配置的放大剖视图。
如图14所示，液晶面板1具有由玻璃基板等的透明基板构成的TFT基板1a、以及以与该TFT基板1a对置的方式设有规定的间隙而配置的对置基板1b，并构成为在TFT基板1a与对置基板1b之间封入液晶材料1c。
TFT基板1a位于液晶面板1的背面侧，并通过在构成TFT基板1a的主体的透明基板的表面上形成有配置成矩阵状的像素电极19、与各个像素电极19对应地设置并作为对向像素电极19进行的电压施加进行接通/断开控制的开关元件的TFT、隔着层间绝缘层而与像素电极19层叠地形成的液晶面板的共用电极1d、以及形成于像素电极19的周边部并由铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等的透明导电材料与金属层构成的驱动电极11。此外，在图14中，仅图示了在图13说明的TFT20的漏电极20d。
另外，对置基板1b位于液晶面板1的前面侧，其在构成对置基板1b主体的透明的基板上的、以与形成于TFT基板1a的像素电极19对应的方式沿液晶面板的厚度方向重叠的位置形成有至少三原色的滤色器21R、21G、21B和作为遮光部的黑矩阵22，该三原色的滤色器21R、21G、21B用于分别构成红(R)、绿(G)、蓝(B)的子像素，该黑矩阵22配置于这R、G、B的子像素之间以及/或者由三个子像素构成的像素之间，并由用于使对比度提高的遮光材料构成。
而且，在与对置基板1b的黑矩阵22对应的位置，以与形成于TFT基板1a的像素电极19的周边部的驱动电极11交叉的方式形成有检测电极12。
此外，虽然省略了详细的说明，但如图14所示，与通常的有源矩阵的液晶面板相同，在形成于TFT基板1a的电极、布线等的被施加规定的电位的各构成要素之间形成有层间绝缘膜23。
如上述那样，在TFT基板1a上以彼此正交的方式配置有连接于TFT20的漏电极的多个影像信号线9和连接于栅电极的多个扫描信号线10。扫描信号线10按TFT的每个水平列设置，被共同地连接于水平列的多个TFT20的栅电极。影像信号线9按TFT20的每个垂直列设置，并被共同地连接于垂直列的多个TFT20的漏电极。另外，在各TFT20的源电极连接有与各个TFT20对应的像素电极19。
如上述那样，在TFT基板1a上以彼此正交的方式配置有连接于TFT20的漏电极20d的多个影像信号线9和连接于栅电极的多个扫描信号线10。扫描信号线10按TFT的每个水平列设置，被共同地连接于水平列的多个TFT20的栅电极。影像信号线9按TFT20的每个垂直列设置，并被共同地连接于垂直列的多个TFT20的漏电极。另外，在各TFT20的源电极连接有与TFT20对应的像素电极19。
另外，如使用图13而说明那样，以包围形成有像素电极19的有效区域的方式设有边界区域，如图14所示，沿该边界区域在与对置基板1b的黑矩阵22对置的位置形成有驱动电极11，而且，在与对置基板1b的黑矩阵22对应的位置，以与形成于像素电极19的周边部的驱动电极11交叉的方式形成有检测电极12。
图15(a)、图15(b)是用于说明构成本实施方式的液晶面板的触摸传感器的一对电极各自的配置的俯视图。图15(a)是用于说明检测电极12的配置的俯视图，示出了从具有滤色器的对置基板侧观察的结构。另外，图15(b)是表示驱动电极11的配置结构图，并且是表示从具有像素电极的TFT基板侧观察的结构的俯视图。
另外，图16A、图16B、图16C是放大表示液晶面板的共用电极、兼作液晶面板的共用电极的触摸传感器的驱动电极、以及触摸传感器的检测电极的说明图。在图16A中示出仅被用作共用电极的电极部分、兼作共用电极的驱动电极、以及检测电极之间的位置关系。另外，在图16B中示出检测电极，在图16C中针对共用电极示出兼作共用电极的驱动电极。
首先，针对共用电极，说明仅作为共用电极而使用的电极部分以及兼作共用电极的触摸传感器的驱动电极部分的结构。
如图15(b)、图16A、图16C所示，关于兼作液晶面板的共用电极的驱动电极11，通过将以分离成岛状的方式沿行方向(水平方向)配置的菱形形状的多个电极块11a彼此经由与该电极块11a连续地形成为同一层、并且面积比电极块11a的面积小的连接部11b彼此电连接，从而形成一条沿水平方向配置的驱动电极11。而且，使该结构的驱动电极11成为沿列方向(垂直方向)配置有多条的结构。
另外，驱动电极11的电极块11a通过使分别设于多个像素的像素电极19的周围的驱动电极11彼此电连接地成为集合体而形成，并且以彼此分离成岛状的状态沿行方向配置。驱动电极11的连接部11b由形成于构成电极块11a的多个像素之间所存在的其他像素的驱动电极11构成，并形成为比电极块11a小的面积。
作为触摸传感器的另一个电极的检测电极12，通过将以分离成岛状的方式沿行方向配置的菱形形状的多个电极块12a彼此经由与该电极块12a连续地形成为同一层、并且面积比并且电极块12a的面积小的连接部12b彼此电连接而成。这样，形成一条沿垂直方向的检测电极12。而且，使该结构的检测电极12成为沿行方向(水平方向)配置有多条的结构。由此，驱动电极11以及检测电极12构成了图5所示的那种电路。
构成检测电极12的菱形形状的电极块12a通过使分别形成于多个像素的像素电极19的周围的检测电极12彼此电连接地成为集合体而形成，并且以彼此分离成岛状的状态沿列方向(垂直方向)配置。检测电极12的连接部12b由形成于构成电极块12a的多个像素之间所存在的其他像素的检测电极12构成，并形成为比电极块12a小的面积。
并且，如图16A所示，检测电极12的电极块12a配置为不与兼作共用电极的驱动电极11的电极块11a对置，即，检测电极12的电极块12a与驱动电极11的电极块11a不沿液晶面板的厚度方向重叠。
图17是驱动电极11的电极块11a与检测电极12的电极块12a之间的等效电路图。
如图17所示，驱动电极11的电极块11a与检测电极12的电极块12a配置为彼此不对置，且在电极块11a与电极块12a的边缘部分之间形成规定的静电电容。因此，能够使形成于驱动电极11与检测电极12之间的互电容减少，由此，能够在进行使用图3说明的触摸检测动作时提高检测灵敏度。
图18是表示本技术中的触摸传感器中的检测电极12的结构例的详细构造的放大剖视图。
图18所示的结构的检测电极12通过如下方式形成：在形成像素电极19之前，在层间绝缘层23上，使用感光曝光法等的公知的电极形成方法将由铝、铜等的低电阻的金属材料构成的下层部24a形成为规定的图案形状，之后，利用基于形成像素电极19的感光曝光法的相同的工序，将由铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等的透明导电材料构成的上层部24b层叠于下层部24a。
如以上那样，本技术涉及一种显示装置，具备输入装置，该输入装置具有驱动电极11以及检测电极12，该驱动电极11配置于作为显示面板的液晶面板1的像素电极19的周边部，该检测电极12以与该驱动电极11交叉的方式配置于与具有滤色器的对置基板的遮光部对应的位置，所述输入装置在驱动电极11与检测电极12之间形成有电容元件，驱动电极11以及检测电极12具有多个电极块11a、12a和连接部11b、12b，该多个电极块11a、12a通过使形成于多个像素的驱动电极11以及检测电极12彼此电连接地成为集合体而形成，并且以彼此分离成岛状的状态沿行方向以及列方向配置，该连接部11b、12b将沿行方向排列的多个电极块11a彼此以及沿列方向配置的多个电极块12a彼此相互电连接，并且，驱动电极11的电极块11a与检测电极12的电极块12a配置为彼此不对置。
通过做成这种结构的输入装置，能够容易地组装于显示装置内，并能够实现具备静电电容方式的输入装置的显示装置的薄型化、轻量化。
工业上的可利用性
如以上那样，本技术在具备静电电容耦合方式的输入装置的显示装置中是有用发明。

Claims (2)

1.一种显示装置，具有显示面板和输入装置，
该显示面板具备：TFT基板，具有多个像素电极以及以与该像素电极对置的方式设置的共用电极，并设有控制向所述像素电极进行的电压施加的开关元件；以及对置基板，以与该TFT基板对置的方式配置、并在与所述像素电极对应的位置配置有至少由三原色构成的滤色器，并且在所述滤色器之间配置有遮光部；
该输入装置具有驱动电极以及检测电极，并且通过在所述驱动电极与所述检测电极之间形成有电容元件而成，该驱动电极配置于所述显示面板的所述像素电极的周边部，该检测电极以与该驱动电极交叉的方式配置于与所述对置基板的所述遮光部对应的位置，
其特征在于，
所述驱动电极以及所述检测电极具有多个电极块和连接部，该多个电极块通过使形成于多个像素的所述驱动电极以及所述检测电极彼此电连接地成为集合体而形成，并且以彼此分离成岛状的状态沿行方向以及列方向配置，该连接部将沿行方向排列的多个所述电极块彼此以及沿列方向配置的多个所述电极块彼此相互电连接，并且，所述驱动电极的所述电极块与所述检测电极的所述电极块配置为彼此不对置。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述驱动电极以及所述检测电极的所述连接部，由形成于构成所述电极块的多个所述像素之间所存在的其他像素的所述驱动电极以及所述检测电极构成，且面积比所述电极块的面积小。
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