CN110291607B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能提高使用者的脸、手等的接近的探测灵敏度的显示装置。显示装置(10)具备显示基板(D)和覆盖显示基板(D)的侧面和背面的外框(4)。外框(4)具备导电部(4a)和绝缘部(4b)。绝缘部(4b)覆盖显示基板(D)的侧面和背面，具有绝缘性。导电部(4a)设置于覆盖显示基板(D)的侧面的绝缘部(4b)的表面，具有导电性。导电部(4a)被施加规定的电压，与电介质之间形成电容。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置。
背景技术
在特开2016-009414号公报和特开2016-033830号公报中公开了设置有接近传感器的智能手机等触摸面板一体型显示装置。这些触摸面板一体型显示装置在通话时对使用者的脸、耳等接近了智能手机进行探测，基于探测结果来控制触摸面板，从而防止触摸面板的误动作。
发明内容
在将静电电容型的传感器用作接近传感器的情况下，例如，有时接近传感器配置为图6所示那样。在图6中，接近传感器80设置于显示基板，上述显示基板包括有源矩阵基板100、相对基板200、以及由密封材料(省略图示)密封在有源矩阵基板100与相对基板200之间的液晶层300。在该显示基板中，接近传感器80以包围有源矩阵基板100上的边框区域R2、也就是说显示区域R1的外侧的方式布线。接近传感器80从外部的控制电路被施加规定的电压，与进行接近的电介质之间形成电容。控制电路基于接近传感器80中的电容变化来探测使用者的脸、手等是否接近了。在将静电电容型的触摸面板和接近传感器内置于显示装置的情况下，设置在显示基板上的触摸面板、显示用电路等的电路元件110等与接近传感器80的距离越近，接近传感器80与电路元件110等之间的寄生电容越大。其结果是，在接近传感器80中，难以得到高的检测灵敏度，无法适当地探测使用者的脸、手等的接近。
本发明以提供一种能适当地探测使用者的脸、手等的接近的显示装置为目的。
本发明的一个实施方式的显示装置具备：显示基板；以及外框，其覆盖上述显示基板的侧面和背面，上述外框包含：绝缘部，其覆盖上述显示基板的侧面和背面，具有绝缘性；以及导电部，其设置于覆盖上述显示基板的侧面的上述绝缘部的表面，具有导电性，上述导电部被施加规定的电压，与电介质之间形成电容。
根据本发明，能够适当地探测使用者的脸、手等的接近。
附图说明
图1是示出第1实施方式中的显示装置的概略构成的顶视图。
图2是图1所示的显示装置的A-A截面图。
图3是示出图1所示的有源矩阵基板的概略构成的俯视图。
图4A是示出接近检测用驱动电路与导电部的连接例的示意图。
图4B是示出与图4A不同的另一连接例的示意图。
图5A是示出第2实施方式中的显示装置的一部分的截面图。
图5B是示出图5A所示的显示装置的外框的侧面的一部分的俯视图。
图5C是示出利用导电性胶带连接图5B所示的开口部的状态的俯视图。
图6是示出在有源矩阵基板上设置有接近传感器的现有的显示装置的示意图。
具体实施方式
本发明的一个实施方式中的显示装置具备：显示基板；以及外框，其覆盖上述显示基板的侧面和背面，上述外框包含：绝缘部，其覆盖上述显示基板的侧面和背面，具有绝缘性；以及导电部，其设置于覆盖上述显示基板的侧面的上述绝缘部的表面，具有导电性，上述导电部被施加规定的电压，与电介质之间形成电容(第1构成)。
根据第1构成，覆盖显示基板的侧面和背面的外框具备导电部和绝缘部。绝缘部覆盖显示基板的侧面和背面，导电部设置于覆盖显示基板的侧面的绝缘部的表面。导电部被施加规定的电压，与电介质之间形成电容。通过导电部中的电容的变化，能检测使用者的脸、手等是否接近了。导电部设置于在显示基板的侧面部分设置的绝缘部的表面。也就是说，在隔着绝缘部与显示基板分离的位置设置有导电部。因此，与将用于探测使用者的脸、手等的接近的传感器设置在显示基板上的情况相比，与设置于显示基板的其它元件之间的寄生电容得以降低，能够提高电介质的接近的探测灵敏度。
也可以是，在第1构成中，上述显示基板具备用于显示图像并且检测触摸位置的电路元件组，并与用于控制上述电路元件组的控制电路连接，连接有上述控制电路的位置处的上述外框的高度低于其它位置处的上述外框的高度(第2构成)。
根据第2构成，与外框的高度在所有的位置都相同的情况相比，能够降低控制电路与导电部之间的干扰，能够提高探测灵敏度。
也可以是，在第1或第2构成中，上述导电部具有开口部，具备：柔性基板，其与上述控制电路连接，并在设置有上述开口部的位置与上述显示基板连接；以及导电性构件，其以覆盖上述柔性基板的方式连接上述开口部的两端(第3构成)。
根据第3构成，在导电部的开口部连接设置有控制电路的柔性基板。在以与导电部重叠的方式将柔性基板与显示基板连接的情况下，导电部会被柔性基板覆盖，但通过在导电部的开口部连接柔性基板，从而导电部不被柔性基板覆盖。而且，由于从柔性基板的上方，通过导电性构件连接开口部的两端，因此，能够抑制设置有柔性基板的区域的探测灵敏度的下降。
也可以是，在第3构成中，具备驱动电路，上述驱动电路与上述导电部连接，对上述导电部施加上述规定的电压来检测上述电容的变化(第4构成)。
根据第4构成，基于导电部中的电容的变化，能够高精度地检测使用者的脸、手等是否接近了。
下面，参照附图来详细地说明本发明的实施方式。对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记且不重复其说明。此外，为了使说明容易理解，在以下所参照的附图中，简化或示意性地示出构成，或者省略一部分构成构件。另外，各图中所示的构成构件间的尺寸比不一定表示实际的尺寸比。
[第1实施方式]
图1是示出本实施方式中的显示装置10的概略构成的俯视图，图2是图1中的A-A线的截面图。
显示装置10具备显示基板D，显示基板D包含：有源矩阵基板1；相对基板2；以及由密封材料S密封在有源矩阵基板1与相对基板2之间的液晶层3。另外，虽然省略了图示，但显示装置10在有源矩阵基板1中的与液晶层3相反侧的面上具备背光源。
显示基板D的周围由外框4覆盖。相对基板2具备彩色滤光片(未图示)。相对基板2在Y轴方向上的宽度小于有源矩阵基板1。在不与相对基板2重叠的有源矩阵基板1的区域中连接有FPC(Flexible Printed Circuits；柔性印刷电路)5(5a、5b)。在FPC5设置有用于控制设置于显示基板D的电路元件的IC芯片等。
显示装置10具有显示图像的功能，并且具有检测使用者在其显示的图像上所触摸的位置(触摸位置)的功能。显示装置10是将为了检测触摸位置所需的元件设置于有源矩阵基板1的、所谓的带内嵌(in-cell)型触摸面板的显示装置。此外，在本实施方式中，作为显示装置，虽然以带内嵌型触摸面板的显示装置为例进行说明，但也可以是在相对基板2上配置有触摸面板的带外嵌(on-cell)型触摸面板的显示装置。
在此，说明有源矩阵基板1的构成。图3是示出图1所示的有源矩阵基板1的概略构成的俯视图。如图3所示，在有源矩阵基板1上设置有多个栅极线32、以及与多个栅极线32交叉的多个源极线33。在包括栅极线32和源极线33的像素PIX中设置有连接到栅极线32和源极线33的开关元件26、以及与开关元件26连接的像素电极31。开关元件26例如是TFT(ThinFilm Transistor：薄膜晶体管)。
在显示装置10中，液晶层3所包含的液晶分子的驱动方式是横电场驱动方式。为了实现横电场驱动方式，用于形成电场的像素电极31和相对电极(也被称为共用电极)形成于有源矩阵基板1。
虽然省略了图示，但相对电极形成在有源矩阵基板1的液晶层3侧的面上。相对电极例如是1个边为4mm左右的大致正方形的矩形形状，以与设置像素电极31的区域重叠的方式按矩阵状配置有多个。在相对电极中形成有用于使其与像素电极31之间产生横电场的狭缝(例如几μm宽度)。
多个栅极线32与栅极线驱动部24连接。多个源极线33与源极线驱动部25连接。例如，栅极线驱动部24设置于有源矩阵基板1上的边框区域，源极线驱动部25设置于FPC5(参照图1和图2)。
栅极线驱动部24施加用于将多个栅极线32a、32b、32c…逐一依次按每个水平扫描期间切换到选择状态的栅极线驱动信号。
源极线驱动部25在图像的显示期间中，向源极线33供应与要显示的图像的灰度级相应的数据信号。
而且，在有源矩阵基板1中的显示区域的外侧设置有与相对电极(省略图示)连接的控制器(省略图示)。控制器分时地进行用于显示图像的图像显示控制和用于检测触摸位置的触摸位置检测控制。相对电极(省略图示)在作为触摸面板的动作时，各自作为独立的传感器被驱动，在作为显示器的动作时，与像素电极31成对地来进行图像显示控制。
返回到图2，外框4包括导电部4a和绝缘部4b。绝缘部4b例如包括具有绝缘性的树脂材料，覆盖显示基板D的侧面和背面部分。导电部4a例如包括具有导电性的金属材料，设置于覆盖显示基板D的侧面部分的绝缘部4b的表面。也就是说，在该例中，导电部4a设置在隔着绝缘部4b与显示基板D分离的位置。
在本实施方式中的外框4中，规定的电压从后述的接近检测用驱动电路施加到导电部4a，在导电部4a中，与使用者的脸、手等电介质之间形成电容。接近检测用驱动电路基于导电部4a的电容变化来探测电介质的接近。也就是说，外框4作为将显示基板D嵌入的框体发挥功能，并且具有电介质的接近检测功能。此外，接近是电介质离外框4的距离为相距固定的距离的状态，与处于接触的状态不同。
接近检测用驱动电路也可以通过图4A或图4B所示的方法与导电部4a连接。在图4A中，外框4的导电部4a经由FPC51与设置于硬质基板6的接近检测用驱动电路61连接。
或者，也可以是如图4B所示，在与有源矩阵基板1连接并搭载有源极线驱动部25等IC芯片的FPC5a或5b中的任意一方配置接近检测用驱动电路61，通过FPC51将接近检测用驱动电路61与外框4的导电部4a连接。此外，也可以在图4A所示的硬质基板6或图4B所示的FPC5a或5b，配置有上述控制器(省略图示)。
另外，在本实施方式中，如图2所示，连接FPC5(5a、5b)的边的外框4的高度h1低于其它边的高度h2。通过这样做，能够抑制设置于FPC5的IC芯片与导电部4a的干扰。
接近检测用驱动电路61与上述控制器(省略图示)连接。接近检测用驱动电路61在不通过控制器进行触摸位置检测的期间，对导电部4a施加规定的电压，探测电介质的接近。也就是说，显示装置10分时地进行触摸位置检测和电介质的接近检测。
在第1实施方式中，外框4的导电部4a作为接近传感器发挥功能。如图2所示，导电部4a设置于覆盖显示基板D的侧面的绝缘部4b的表面。也就是说，导电部4a配置在隔着绝缘部4b与显示基板D分离的位置，因此，与图6所示的将接近传感器80设置于有源矩阵基板100的边框区域R2的情况相比，能够使设置于有源矩阵基板1的电路元件与导电部4a之间远离。其结果是，能够使导电部4a与设置于有源矩阵基板1的电路元件之间的寄生电容降低，在导电部4a中提高电介质的接近检测灵敏度。
另外，外框4的导电部4a仅设置在显示基板D的侧面部分，显示基板D的背面包括绝缘部4b。因此，与显示基板D的背面部分也包括导电体的情况相比，能够减小与显示基板D中的电路元件之间的寄生电容。其结果是，能够提高电介质的接近检测灵敏度。
[第2实施方式]
在上述的第1实施方式中，设置有FPC5的位置的外框4的部分由FPC5覆盖。由于用于将显示基板D上的电路与对电路进行控制的控制器等连接的配线密集于FPC5，因此，由FPC5覆盖的外框4的部分被FPC5屏蔽，检测灵敏度容易下降。为此，在本实施方式中，说明用于抑制由FPC5引起的检测灵敏度的下降的外框的结构。
图5A是设置有FPC5的位置处的显示装置的截面图，图5B是图5A所示的设置有FPC5的位置处的外框的俯视图。
如图5B所示，设置于本实施方式中的显示装置10a的外框41具备导电部41a和绝缘部41b。绝缘部41b与第1实施方式同样地，覆盖显示基板D的侧面和背面。如图5A所示，在配置FPC5的位置上，绝缘部41b的高度比有源矩阵基板1低。如图5A和5B所示，导电部41a在配置FPC5的区域具有开口部410，覆盖将显示基板D的侧面覆盖的绝缘部41b的表面中的除了开口部410以外的区域。
FPC5在设置有开口部410的位置上覆盖绝缘部41b并与有源矩阵基板1连接。也就是说，导电部41a不会被FPC5覆盖，而能够将FPC5连接到有源矩阵基板1。
在这种情况下，外框41与上述的第1实施方式同样地，经由FPC51与设置于硬质基板6的接近检测用驱动电路61连接。FPC51在导电部41a中的开口部410以外的区域内被压接等，从而与导电部41a连接。
在图5B中，在开口部410没有设置导电部41a，因而开口部410中的探测灵敏度下降。因此，如图5C所示，使用导电性胶带7等从FPC5的上方将开口部410的两端连接。通过这样构成，能够使导电性胶带7的部分也与导电部41a同样地作为接近传感器发挥功能，能够抑制设置有FPC5的位置处的探测灵敏度的下降。
以上，虽然说明了本发明的一个实施方式的显示装置，但本发明的显示装置不限于上述的实施方式的构成，能够设为各种变形构成。
(1)在上述的实施方式中例示的显示装置10、10a是液晶显示装置。在显示装置10、10a中，在覆盖设置在有源矩阵基板1的底面侧的背光源的背光源单元的一部分包括树脂材料等绝缘物的情况下，背光源单元的树脂材料部分也可以作为绝缘部4b、41b发挥功能。
(2)另外，在上述的实施方式中，虽然以使用了液晶的液晶显示装置为例说明了显示装置10、10a，但也可以是使用了有机EL(Electro Luminescence；电致发光)的显示装置。在这种情况下，显示基板具有在阳极(扫描线)与阴极(数据线)之间设置有发光层的结构，显示基板的侧面和背面由外框4或41覆盖。

Claims (2)

1.一种显示装置，其特征在于，具备：
显示基板；以及
外框，其覆盖上述显示基板的侧面和背面，
上述外框包含：
绝缘部，其覆盖上述显示基板的侧面和背面，具有绝缘性；以及
导电部，其设置于覆盖上述显示基板的侧面的上述绝缘部的表面，具有导电性，
上述导电部被施加规定的电压，与电介质之间形成电容，
上述显示基板具备用于显示图像并且检测触摸位置的电路元件组，并与用于控制上述电路元件组的控制电路连接，
连接有上述控制电路的位置处的上述外框的高度低于其它位置处的上述外框的高度，
上述导电部具有开口部，
具备：柔性基板，其与上述控制电路连接，并在设置有上述开口部的位置与上述显示基板连接；以及
导电性构件，其以覆盖上述柔性基板的方式连接上述开口部的两端。
2.根据权利要求1所述的显示装置，
具备驱动电路，上述驱动电路与上述导电部连接，对上述导电部施加上述规定的电压来检测上述电容的变化。
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