JP6238409B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description
本発明は、人の指等が近接したときに画面表示を起動させたり、静止画表示を動画表示に切り替えるための近接センサを備えた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device including a proximity sensor for activating a screen display when a human finger or the like approaches, or switching a still image display to a moving image display.
従来、例えば自動車のナビゲーションシステム、タブレット端末、スマートフォン等に用いられる液晶表示装置においては、液晶表示装置に備えられたタッチパネル等を操作するために人の指が表示画面に近づいたときに、画面表示を起動させたり、静止画表示を動画表示に切り替えるための近接センサを設けることがある。この近接センサとしては、静電容量型センサ、インダクタンス型センサ等があるが、静電的な導電体である人の指等の近接を、静電容量の変化として非接触で検知できる静電容量型センサが好適に用いられている。 Conventionally, in a liquid crystal display device used for, for example, a car navigation system, a tablet terminal, a smartphone, etc., when a human finger approaches the display screen in order to operate a touch panel provided in the liquid crystal display device, the screen display Or a proximity sensor for switching from still image display to moving image display. As this proximity sensor, there are a capacitance type sensor, an inductance type sensor, etc., but a capacitance that can detect the proximity of a human finger, which is an electrostatic conductor, as a change in capacitance without contact. A type sensor is preferably used.
従来の近接センサを備えた液晶表示装置の1例を図6に示す。図6は液晶表示装置の主要部品を分解して示す平面図であり、液晶表示装置は、液晶表示パネル21と、その液晶表示パネル21の表示面を覆うガラス板等から成る透明部材22と、液晶表示パネル21の反表示面側に設置された平板状のバックライト24と、そのバックライト24の液晶表示パネル21と反対側の主面に設置されたプラスチック板等から成る保護基板25と、を有している。そして、透明部材22は、その観察者側の主面に液晶表示パネル21の周囲を囲むように、銀等の金属、合金、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電体等の材料から成る導体線26bから構成された静電容量型近接センサ26が形成されている。図6において、26aは静電容量型近接センサ26にパルス電圧を供給する給電部、23は液晶表示パネル21を嵌め込んで位置を固定するための開口部23aを有する、プラスチック等から成るフレームである。 An example of a liquid crystal display device provided with a conventional proximity sensor is shown in FIG. FIG. 6 is an exploded plan view showing main components of the liquid crystal display device. The liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel 21, a transparent member 22 made of a glass plate or the like covering the display surface of the liquid crystal display panel 21, A flat plate-like backlight 24 installed on the side opposite to the display surface of the liquid crystal display panel 21, and a protective substrate 25 made of a plastic plate or the like installed on the main surface opposite to the liquid crystal display panel 21 of the backlight 24; have. The transparent member 22 is a conductor made of a material such as a metal such as silver, an alloy, or a transparent conductor such as ITO (Indium Tin Oxide) so as to surround the periphery of the liquid crystal display panel 21 on the main surface on the viewer side. A capacitive proximity sensor 26 composed of the line 26b is formed. In FIG. 6, reference numeral 26 a denotes a power feeding unit that supplies a pulse voltage to the capacitive proximity sensor 26, and 23 denotes a frame made of plastic or the like having an opening 23 a for fitting the liquid crystal display panel 21 and fixing the position. is there.
図7は、図6に示す主要部品を組み立てて構成された液晶表示装置の断面図である。図7に示すように、視認者側(図7で白抜き矢印で示す側)から、透明部材22、液晶表示パネル21、バックライト24、バックライトのフレーム24aと、液晶表示パネル21を嵌め込むための開口部23aを有するフレーム23、保護基板25が配置されている。フレーム24aはフレーム23に嵌めこみ、ねじ止め等の手段で固定され、保護基板25はフレーム23にねじ止め等の手段で固定される。 FIG. 7 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device constructed by assembling the main components shown in FIG. As shown in FIG. 7, the transparent member 22, the liquid crystal display panel 21, the backlight 24, the backlight frame 24a, and the liquid crystal display panel 21 are fitted from the viewer side (the side indicated by the white arrow in FIG. 7). A frame 23 having an opening 23a and a protective substrate 25 are disposed. The frame 24a is fitted into the frame 23 and fixed by means such as screwing, and the protective substrate 25 is fixed to the frame 23 by means such as screwing.
そして、図6の液晶表示装置の静電容量型近接センサ26は、例えば以下のように動作する。まず、導体線26bに人の指等の外部の導電体が近接すると、導体線26bと外部の導電体との間に容量結合が発生する。このとき、導体線26bに新たな電気的容量が付加されるために、給電部26aに接続された外部の制御IC,LSI等へ導体線26bから反射してくる電流値(電荷量)が変化する。その変化した電流値を電圧値の変化として制御IC,LSI等によって検知することによって、外部の導電体の近接を検知することができる。 The capacitive proximity sensor 26 of the liquid crystal display device of FIG. 6 operates as follows, for example. First, when an external conductor such as a human finger approaches the conductor line 26b, capacitive coupling occurs between the conductor line 26b and the external conductor. At this time, since a new electric capacity is added to the conductor line 26b, the current value (charge amount) reflected from the conductor line 26b to the external control IC, LSI, etc. connected to the power supply portion 26a changes. To do. By detecting the changed current value as a change in voltage value by a control IC, LSI or the like, the proximity of an external conductor can be detected.
また、他の従来例として、誘導アンテナから成る近接センサであって、その形状が線状、リング状、帯状、蛇腹状(ジグザグ状)、渦巻き状または波状である近接センサを有する電子装置が提案されている(特許文献1を参照)。 As another conventional example, an electronic device having a proximity sensor composed of an induction antenna, the proximity sensor having a linear shape, a ring shape, a belt shape, a bellows shape (zigzag shape), a spiral shape, or a wave shape is proposed. (See Patent Document 1).
しかしながら、図6、図7に示した上記従来の液晶表示装置においては以下のような問題点があった。図8に示すように、給電部26aから導体線部26b1,26b2に入力された電流は、右螺子の法則により電流方向(図8で矢印で示す方向)に右螺子が進むように磁界(図8で白抜き矢印で示す)を発生させる。この動的な磁界が電界を誘起し、それに基づいて導体線部26b1,26b2のそれぞれの周囲に電磁波が放射される。導体線部26b3,26b4,26b5,26b6においても同様にそれらの周囲に電磁波が放射される。このとき、導体線部26b1に流れる電流の方向と導体線部26b2に流れる電流の方向が反対方向であるため、導体線部26b1から放射される電磁波の位相と、導体線部26b2から放射される電磁波の位相とが逆位相になり、それらの電磁波が相殺されて電磁波が殆ど放射されなくなる。また、導体線部26b1と導体線部26b5との間、導体線部26b2と導体線部26b6との間でも同様の現象が起こり、電磁波が相殺されて殆ど放射されない。 However, the conventional liquid crystal display device shown in FIGS. 6 and 7 has the following problems. As shown in FIG. 8, the current input from the power feeding portion 26a to the conductor wire portions 26b1 and 26b2 is a magnetic field (FIG. 8) so that the right screw advances in the current direction (the direction indicated by the arrow in FIG. 8) according to the right screw law. 8 (indicated by a white arrow). This dynamic magnetic field induces an electric field, and electromagnetic waves are radiated around each of the conductor wire portions 26b1 and 26b2 based on the induced electric field. Similarly, in the conductor line portions 26b3, 26b4, 26b5, and 26b6, electromagnetic waves are radiated around them. At this time, since the direction of the current flowing through the conductor wire portion 26b1 and the direction of the current flowing through the conductor wire portion 26b2 are opposite directions, the phase of the electromagnetic wave radiated from the conductor wire portion 26b1 and the radiation from the conductor wire portion 26b2 The phase of the electromagnetic wave is opposite to that of the electromagnetic wave, and the electromagnetic waves are canceled and almost no electromagnetic wave is emitted. Further, the same phenomenon occurs between the conductor line portion 26b1 and the conductor line portion 26b5, and between the conductor wire portion 26b2 and the conductor line portion 26b6, so that the electromagnetic waves are canceled and hardly emitted.
しかしながら、導体線部26b3に流れる電流の方向と導体線部26b4に流れる電流の方向とは同じであるために、導体線部26b3から放射される電磁波の位相と、導体線部26b4から放射される電磁波の位相とが同位相になり、それらの電磁波が強め合って放射される。その結果、強め合って放射された電磁波が周囲の電子部品、回路配線等にEMI(Electromagnetic Interference:電磁気妨害)を生じさせるという問題点があった。 However, since the direction of the current flowing through the conductor wire portion 26b3 and the direction of the current flowing through the conductor wire portion 26b4 are the same, the phase of the electromagnetic wave radiated from the conductor wire portion 26b3 and the radiation from the conductor wire portion 26b4 The phase of the electromagnetic wave becomes the same phase, and the electromagnetic waves are radiated intensifying each other. As a result, there has been a problem that electromagnetic waves radiated in an intensified manner cause EMI (Electromagnetic Interference) in surrounding electronic components, circuit wiring, and the like.
本発明は、このような事情に鑑みて完成されたものであり、その目的は、液晶表示装置に備えられた静電容量型近接センサが、その周囲の電子部品、回路配線等にEMIを生じさせることを効果的に抑制することである。 The present invention has been completed in view of such circumstances, and an object of the present invention is to allow a capacitive proximity sensor provided in a liquid crystal display device to generate EMI in surrounding electronic components, circuit wiring, and the like. It is effective to suppress it.
本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、その液晶表示パネルの表示面を覆う透明部材と、前記液晶表示パネルの反表示面側に設置されたバックライトと、前記液晶表示パネルを嵌めこむための開口部を有する成るフレームと、前記バックライトの前記液晶表示パネルと反対側の主面に設置された保護基板と、を有しており、前記透明部材、前記フレーム及び前記保護基板の少なくとも一つに、その主面の周縁部分に給電部から互いに反対方向に伸びる線状の静電容量型近接センサが設けられている構成である。 The liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal display panel, a transparent member covering the display surface of the liquid crystal display panel, a backlight installed on the side opposite to the display surface of the liquid crystal display panel, and the liquid crystal display panel. And a protective substrate installed on the main surface of the backlight opposite to the liquid crystal display panel, and at least one of the transparent member, the frame, and the protective substrate. One is a configuration in which linear capacitive proximity sensors extending in opposite directions from the power feeding portion are provided on the peripheral portion of the main surface.
また、本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記静電容量型近接センサは、その中央部に前記給電部が位置している。 In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the capacitive proximity sensor has the power feeding unit positioned at the center thereof.
また、本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記静電容量型近接センサが設けられる、前記透明部材、前記フレーム及び前記保護基板の少なくとも一つは、その外形形状が多角形状であるとともに隣接する複数の辺のそれぞれに前記静電容量型近接センサが設けられており、前記給電部は、前記静電容量型近接センサの中央部に位置している。 In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that at least one of the transparent member, the frame, and the protective substrate, in which the capacitive proximity sensor is provided, has a polygonal outer shape and is adjacent to the transparent member. The capacitive proximity sensor is provided on each of the plurality of sides, and the power feeding unit is located at the center of the capacitive proximity sensor.
また、本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記保護基板は前記静電容量型近接センサが設けられており、前記透明部材は、その主面の周縁部分における平面視で前記静電容量型近接センサと重ならない部位に静電容量型近接センサが設けられている。 In the liquid crystal display device of the present invention, preferably, the protective substrate is provided with the capacitance proximity sensor, and the transparent member is the capacitance type in a plan view at a peripheral portion of the main surface. A capacitive proximity sensor is provided in a portion that does not overlap the proximity sensor.
また、本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記静電容量型近接センサが設けられる、前記透明部材、前記フレーム及び前記保護基板の少なくとも一つは、その外形形状が多角形状であるとともに隣接する複数の辺にわたって前記静電容量型近接センサが設けられており、前記給電部は、前記辺のそれぞれにおいて前記静電容量型近接センサの中央部に位置している。 In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that at least one of the transparent member, the frame, and the protective substrate, in which the capacitive proximity sensor is provided, has a polygonal outer shape and is adjacent to the transparent member. The capacitive proximity sensor is provided over a plurality of sides, and the power feeding unit is located at the center of the capacitive proximity sensor in each of the sides.
また、本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記フレームは、その外形形状が多角形状であるとともに隣接する複数の辺にわたって前記静電容量型近接センサが設けられ、前記辺のそれぞれにおいて前記静電容量型近接センサの中央部に電流供給部が設けられており、前記保護基板は、前記電流供給部に対応する位置に給電部が設けられているとともにその給電部が前記電流供給部と接続されている。 In the liquid crystal display device according to the present invention, preferably, the frame has a polygonal outer shape, and the capacitive proximity sensor is provided over a plurality of adjacent sides, and the static proximity sensor is provided on each of the sides. A current supply unit is provided at the center of the capacitive proximity sensor, and the protective substrate is provided with a power supply unit at a position corresponding to the current supply unit, and the power supply unit is connected to the current supply unit. Has been.
本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、その液晶表示パネルの表示面を覆う透明部材と、液晶表示パネルの反表示面側に設置されたバックライトと、液晶表示パネルを嵌め込むための開口部を有するフレームと、バックライトの液晶表示パネルと反対側の主面に設置された保護基板と、を有しており、透明部材、フレーム及び保護基板の少なくとも一つに、その主面の周縁部分に給電部から互いに反対方向に伸びる線状の静電容量型近接センサが形成されていることから、給電部から静電容量型近接センサに供給される電流の方向は、給電部からみて互いに反対方向になる。その結果、給電部から一方に伸びる静電容量型近接センサから放射される電磁波の位相と、給電部から他方に伸びる静電容量型近接センサから放射される電磁波の位相とが逆位相になり、それらの電磁波が相殺されて電磁波が殆ど放射されなくなる。 The liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal display panel, a transparent member that covers the display surface of the liquid crystal display panel, a backlight installed on the side opposite to the display surface of the liquid crystal display panel, and a liquid crystal display panel for fitting A frame having an opening, and a protective substrate installed on the main surface opposite to the liquid crystal display panel of the backlight, and at least one of the transparent member, the frame, and the protective substrate has the main surface Since the linear capacitive proximity sensor extending in the opposite direction from the power supply unit is formed at the peripheral portion, the direction of the current supplied from the power supply unit to the capacitive proximity sensor is viewed from the power supply unit. They are in opposite directions. As a result, the phase of the electromagnetic wave radiated from the capacitive proximity sensor extending from the power supply part to the one side is opposite to the phase of the electromagnetic wave radiated from the capacitive proximity sensor extending from the power supply part to the other side, These electromagnetic waves cancel each other and almost no electromagnetic waves are emitted.
また、本発明の液晶表示装置は、好ましくは、静電容量型近接センサは、その中央部に給電部が位置していることから、給電部から一方に伸びる静電容量型近接センサから放射される電磁波の強度及び放射範囲と、給電部から他方に伸びる静電容量型近接センサから放射される電磁波の強度及び放射範囲とが同じになり、それらの電磁波の相殺がより効果的に行われる。 In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the capacitive proximity sensor is radiated from the capacitive proximity sensor extending to one side from the feeding unit because the feeding unit is located at the center. The intensity and the radiation range of the electromagnetic wave and the electromagnetic wave emitted from the capacitive proximity sensor extending from the power supply unit to the other are the same, and the cancellation of these electromagnetic waves is performed more effectively.
また、本発明の液晶表示装置は、好ましくは、静電容量型近接センサが設けられる、透明部材、フレーム及び保護基板の少なくとも一つは、その外形形状が多角形状であるとともに隣接する複数の辺のそれぞれに静電容量型近接センサが設けられており、給電部は、静電容量型近接センサの中央部に位置していることから、例えば、液晶表示装置の周囲の全方位に対してセンシングを行うことが可能となる。 In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that at least one of the transparent member, the frame, and the protective substrate in which the capacitive proximity sensor is provided has a polygonal outer shape and a plurality of adjacent sides. Each of which is provided with a capacitive proximity sensor, and the power feeding unit is located at the center of the capacitive proximity sensor. For example, sensing is performed for all directions around the liquid crystal display device. Can be performed.
また、本発明の液晶表示装置は、好ましくは、保護基板は静電容量型近接センサが設けられており、透明部材は、その主面の周縁部分における平面視で静電容量型近接センサと重ならない部位に静電容量型近接センサが設けられていることから、液晶表示装置の周囲の全方位に対してセンシングを行うことが可能となり、また、保護基板に設けられた静電容量型近接センサと透明部材に設けられた静電容量型近接センサとは同一面にないため、それらから放射される電磁波が干渉して強め合うことが抑えられる。 In the liquid crystal display device of the present invention, preferably, the protective substrate is provided with a capacitive proximity sensor, and the transparent member overlaps the capacitive proximity sensor in plan view at the peripheral portion of the main surface. Since the capacitive proximity sensor is provided in the part that does not become a sensor, it is possible to perform sensing in all directions around the liquid crystal display device, and the capacitive proximity sensor provided on the protective substrate And the capacitive proximity sensor provided on the transparent member are not on the same plane, and electromagnetic waves radiated from them are prevented from interfering and strengthening.
また、本発明の液晶表示装置は、好ましくは、静電容量型近接センサが設けられる、透明部材、フレーム及び保護基板の少なくとも一つは、その外形形状が多角形状であるとともに隣接する複数の辺にわたって静電容量型近接センサが設けられており、給電部は、辺のそれぞれにおいて静電容量型近接センサの中央部に位置していることから、液晶表示装置の周囲の全方位に対してセンシングを行うことが可能となる。 In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that at least one of the transparent member, the frame, and the protective substrate in which the capacitive proximity sensor is provided has a polygonal outer shape and a plurality of adjacent sides. A capacitive proximity sensor is provided over the entire area, and the power feeding unit is located at the center of the capacitive proximity sensor on each side, so that sensing is possible in all directions around the liquid crystal display device. Can be performed.
また、本発明の液晶表示装置は、好ましくは、フレームは、その外形形状が多角形状であるとともに隣接する複数の辺にわたって静電容量型近接センサが設けられ、辺のそれぞれにおいて静電容量型近接センサの中央部に電流供給部が設けられており、保護基板は、電流供給部に対応する位置に給電部が設けられているとともにその給電部が電流供給部と接続されていることから、例えば、線状の静電容量型近接センサを給電部と別個に幅広に形成することが可能となり、静電容量型近接センサの電極面積を大きくしてセンシングの感度を向上させることができる。 In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the frame has a polygonal outer shape and is provided with a capacitive proximity sensor over a plurality of adjacent sides, and each of the sides has a capacitive proximity. A current supply unit is provided in the center of the sensor, and the protective substrate is provided with a power supply unit at a position corresponding to the current supply unit and the power supply unit is connected to the current supply unit. In addition, the linear capacitive proximity sensor can be formed wider and separately from the power supply unit, and the sensing area can be increased by increasing the electrode area of the capacitive proximity sensor.
以下、本発明の液晶表示装置(Liquid Crystal Display:LCD)の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、本発明の液晶表示装置の実施の形態における構成部材のうち、本発明の液晶表示装置を説明するための主要部を示している。従って、本発明に係る液晶表示装置は、図に示されていない回路基板、配線導体、制御IC,LSI等の周知の構成部材を備え得る。 Hereinafter, embodiments of a liquid crystal display (LCD) of the present invention will be described with reference to the drawings. However, each drawing referred to below shows a main part for explaining the liquid crystal display device of the present invention among the constituent members in the embodiment of the liquid crystal display device of the present invention. Therefore, the liquid crystal display device according to the present invention can include well-known components such as a circuit board, a wiring conductor, a control IC, and an LSI not shown in the drawing.
図1は、本発明の液晶表示装置について実施の形態の一例を示す図であり、液晶表示装置の主要部品を分解して示す平面図である。本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネル1と、その液晶表示パネル1の表示面を覆うガラス板、プラスチック板等から成る透明部材2と、液晶表示パネル1の反表示面(表示面と反対側の面)側に設置された平板状等の形状のバックライト4と、液晶表示パネル1を嵌め込むための開口部3aを有するプラスチック等の絶縁体、金属等から成るフレーム3と、バックライト4の液晶表示パネル1と反対側の主面に設置されたプラスチック基板、ガラス基板等から成る保護基板5と、を有している。そして、透明部材2、フレーム3及び保護基板5の少なくとも一つに、その主面の周縁部分に給電部7a,8a,9aから互いに反対方向に伸びる、導体線7b,7b,8b,8b,9b,9bから成る線状の静電容量型近接センサ7,8,9が設けられている。なお、図1において、4aはバックライト4の外周部を保護するアルミニウム等から成る枠体(フレーム)、7c,8c,9cは給電線、10は制御IC,LSI等を有する静電容量型近接センサ7,8,9制御用の回路基板である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention, and is a plan view showing exploded main components of the liquid crystal display device. The liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal display panel 1, a transparent member 2 made of a glass plate, a plastic plate, or the like that covers the display surface of the liquid crystal display panel 1, and a non-display surface (opposite to the display surface) of the liquid crystal display panel 1. A flat plate-like backlight 4 installed on the side), a frame 3 made of an insulator such as plastic having an opening 3a for fitting the liquid crystal display panel 1, metal, etc., and a backlight 4 and a protective substrate 5 made of a plastic substrate, a glass substrate or the like installed on the main surface opposite to the liquid crystal display panel 1. Then, at least one of the transparent member 2, the frame 3, and the protective substrate 5, the conductor wires 7b, 7b, 8b, 8b, 9b extending in the opposite directions from the power feeding portions 7a, 8a, 9a to the peripheral portion of the main surface. , 9b are provided as linear capacitive proximity sensors 7, 8, and 9. In FIG. 1, 4a is a frame (frame) made of aluminum or the like that protects the outer periphery of the backlight 4, 7c, 8c, 9c are feeders, 10 is a capacitance type proximity having a control IC, LSI, etc. This is a circuit board for controlling the sensors 7, 8 and 9.
この構成により、給電部7aから静電容量型近接センサ7の導体線7b,7bに供給される電流の方向は、給電部7aからみて互いに反対方向になる結果、給電部7aから一方に伸びる導体線7bから放射される電磁波の位相と、給電部7aから他方に伸びる導体線7bから放射される電磁波の位相とが逆位相になり、それらの電磁波が相殺されて電磁波が殆ど放射されなくなる。静電容量型近接センサ8,9においても同様の効果を奏する。このような効果を奏するためには、給電部7a,8a,9aから互いに反対方向に伸びる、導体線7b,7b,8b,8b,9b,9bから成る線状の静電容量型近接センサ7,8,9は、一方の導体線7b,8b,9bと他方の導体線7b,8b,9bが、電流方向が同じとなる平行部分を実質的に含まない構成とする。例えば、一方の導体線7b,8b,9bと他方の導体線7b,8b,9bとが、ほぼ1つの直線を成すように構成する。 With this configuration, the directions of the currents supplied from the power supply unit 7a to the conductor wires 7b and 7b of the capacitive proximity sensor 7 are opposite to each other as viewed from the power supply unit 7a. As a result, the conductor extends from the power supply unit 7a to one side. The phase of the electromagnetic wave radiated from the line 7b and the phase of the electromagnetic wave radiated from the conductor line 7b extending from the power supply portion 7a to the other are opposite to each other, and these electromagnetic waves are canceled out and almost no electromagnetic wave is emitted. The capacitive proximity sensors 8 and 9 have the same effect. In order to achieve such an effect, a linear capacitive proximity sensor 7 composed of conductor wires 7b, 7b, 8b, 8b, 9b, 9b extending in opposite directions from the power feeding portions 7a, 8a, 9a, 8 and 9 are configured such that one conductor wire 7b, 8b, 9b and the other conductor wire 7b, 8b, 9b do not substantially include a parallel portion having the same current direction. For example, one conductor line 7b, 8b, 9b and the other conductor line 7b, 8b, 9b are configured to form substantially one straight line.
本発明の液晶表示パネル1は、例えば以下のような構成である。薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor)素子を含む画素電極部が多数形成されたTFTアレイ側基板と、カラーフィルタ及びブラックマトリクスが形成されたカラーフィルタ側基板とを互いに対向させて、それらの基板を所定の間隔でもって貼り合わせ、それらの基板間に液晶を充填、封入させることによって作製される。また、一般的に、カラーフィルタ側基板は、TFT素子及び画素電極に対向する側の主面の全面に、画素電極との間で液晶に印加する垂直電界を形成するための共通電極(基準電極)が形成されている。さらに、カラーフィルタ側基板の前記主面には、それぞれの画素に対応する赤(R)、緑(G)、青(B)のカラーフィルタが形成されており、それぞれの画素を通過する光が相互に干渉することを防ぐブラックマトリクスがカラーフィルタの外周を囲むように形成されている。 The liquid crystal display panel 1 of the present invention has the following configuration, for example. A TFT array side substrate on which a large number of pixel electrode portions including thin film transistor elements are formed and a color filter side substrate on which a color filter and a black matrix are formed are opposed to each other, and the substrates are separated by a predetermined distance. Thus, the substrates are bonded together, and liquid crystal is filled and sealed between the substrates. In general, the color filter side substrate is a common electrode (reference electrode) for forming a vertical electric field to be applied to the liquid crystal with the pixel electrode on the entire main surface facing the TFT element and the pixel electrode. ) Is formed. Further, red (R), green (G), and blue (B) color filters corresponding to the respective pixels are formed on the main surface of the color filter side substrate, and light passing through the respective pixels is transmitted. A black matrix that prevents mutual interference is formed so as to surround the outer periphery of the color filter.
この液晶表示パネル1としては、TN(Twisted Nematic)型、IPS(In-Plane Switching)型、FFS(Fringe Field Switching)型等の種々のタイプのものが採用できる。 As the liquid crystal display panel 1, various types such as a TN (Twisted Nematic) type, an IPS (In-Plane Switching) type, and an FFS (Fringe Field Switching) type can be adopted.
このような液晶表示装置は、視認者側と反対側に、液晶表示パネル1に画像を形成するための透過光を、液晶表示パネル1の裏面側から入射するバックライト4が設けられている。このバックライト4には2つの方式がある。1つの方式は、発光素子としてのLED(Light Emitting Diode)素子が液晶表示パネル1の画面の端に配置されているエッジライト方式である。このエッジライト方式においては、液晶表示パネル1の画面の端に配置されたLED素子からの光を導光板によって画面全体に導いて均一に分散させる。エッジライト方式は、最大60インチ程度までの画面において良好な光学的均一性を保持することができ、5〜10mm程度の厚さのバックライト4が実現できる。 Such a liquid crystal display device is provided with a backlight 4 on the side opposite to the viewer side, through which transmitted light for forming an image on the liquid crystal display panel 1 is incident from the back side of the liquid crystal display panel 1. There are two types of the backlight 4. One method is an edge light method in which an LED (Light Emitting Diode) element as a light emitting element is arranged at the edge of the screen of the liquid crystal display panel 1. In this edge light system, light from LED elements arranged at the edge of the screen of the liquid crystal display panel 1 is guided to the entire screen by the light guide plate and uniformly dispersed. The edge light system can maintain good optical uniformity on a screen of up to about 60 inches and can realize a backlight 4 having a thickness of about 5 to 10 mm.
もう1つの方式は、直下型方式であり、液晶の画素の直下に多数のLED素子を配置して、LED素子からの光を画素に直接入射させる方式である。この直下型方式は、それが適用される液晶表示パネル1の画面サイズに制限はなく、低消費電力、良好な熱放散性を有している。また、直下型方式は、エッジライト方式に比べてバックライト装置が厚くなる傾向があるが、10mm程度以下の厚さに抑えることもできる。なお、LED素子の発光の駆動方法としては、一般にPWM(Pulse Width Modulation)方式によってパルス電流をLED素子に入力する駆動方法が用いられる。 The other type is a direct type, in which a large number of LED elements are arranged directly under a liquid crystal pixel, and light from the LED element is directly incident on the pixel. This direct type has no limitation on the screen size of the liquid crystal display panel 1 to which it is applied, and has low power consumption and good heat dissipation. The direct type has a tendency to make the backlight device thicker than the edge light method, but it can be suppressed to a thickness of about 10 mm or less. As a driving method for light emission of the LED element, a driving method for inputting a pulse current to the LED element by a PWM (Pulse Width Modulation) method is generally used.
導体線7b,7b,8b,8b,9b,9bから成る静電容量型近接センサ7,8,9は、金(Au),銀(Ag),銅(Cu),アルミニウム(Al),クロム(Cr),ニッケル(Ni),鉄(Fe)等の金属、これらの金属を含む合金、ITO等の透明導電体などの材料から成る。例えば、静電容量型近接センサ7,8,9が銀から成る場合、アルコール,液状樹脂等を含むペーストに銀粒子を所定量混入させた銀ペーストを塗布し、乾燥、焼成することによって、静電容量型近接センサ7,8,9を設けることができる。また、この塗布・焼成法の他に、メッキ法、蒸着法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、スパッタリング法等の薄膜形成法によっても設けることができる。さらには、静電容量型近接センサ7,8,9は、導体線、板金加工によって作製された金属部材であってもよい。また、給電線7c,8c,9cも静電容量型近接センサ7,8,9と同様にして設けることができる。 Capacitive proximity sensors 7, 8, 9 comprising conductor wires 7b, 7b, 8b, 8b, 9b, 9b are gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), chromium ( It is made of a material such as a metal such as Cr), nickel (Ni), iron (Fe), an alloy containing these metals, or a transparent conductor such as ITO. For example, when the capacitive proximity sensors 7, 8, 9 are made of silver, a silver paste in which a predetermined amount of silver particles is mixed into a paste containing alcohol, liquid resin, etc. is applied, dried, and baked to obtain a static Capacitive proximity sensors 7, 8, 9 can be provided. In addition to this coating / firing method, it can also be provided by a thin film forming method such as a plating method, a vapor deposition method, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, or a sputtering method. Furthermore, the capacitive proximity sensors 7, 8, 9 may be conductor members or metal members produced by sheet metal processing. The feeder lines 7c, 8c, and 9c can also be provided in the same manner as the capacitive proximity sensors 7, 8, and 9.
本発明の液晶表示装置の静電容量型近接センサ7,8,9は、例えば以下のように動作する。まず、導体線7b,8b,9bに人の指等の外部の導電体が近接すると、導体線7b,8b,9bと外部の導電体との間に電気的な容量結合が発生する。このとき、導体線7b,8b,9bに新たな電気的な容量が付加されるために、給電部7a,8a,9aに給電線7c,8c,9cを通じて接続された回路基板10の制御IC,LSI等へ、導体線7b,8b,9bから反射してくる電流値(電荷量)が変化する。その変化した電流値を電圧値の変化として制御IC,LSI等によって検知することによって、外部の導電体の近接を検知することができる。 The capacitive proximity sensors 7, 8, 9 of the liquid crystal display device of the present invention operate as follows, for example. First, when an external conductor such as a human finger comes close to the conductor lines 7b, 8b, 9b, electrical capacitive coupling occurs between the conductor lines 7b, 8b, 9b and the external conductor. At this time, since a new electric capacity is added to the conductor lines 7b, 8b, 9b, the control IC of the circuit board 10 connected to the power supply portions 7a, 8a, 9a through the power supply lines 7c, 8c, 9c, The current value (charge amount) reflected from the conductor lines 7b, 8b, 9b changes to the LSI or the like. By detecting the changed current value as a change in voltage value by a control IC, LSI or the like, the proximity of an external conductor can be detected.
図2(a)は、図1の液晶表示装置の保護基板5に設けられた静電容量型近接センサ7,8,9における電磁波の相殺を説明するための平面図、(b)は、図1の液晶表示装置の透明部材2に設けられた他の静電容量型近接センサ6における電磁波の相殺を説明するための平面図である。図2(a)に示すように、静電容量型近接センサ7において、給電部7aから導体線7b,7bに入力された電流は、右螺子の法則により電流方向(図2で矢印で示す方向)に右螺子が進むように磁界(図2で白抜き矢印で示す)を発生させる。この動的な磁界が電界を誘起し、それに基づいて導体線7b,7bのそれぞれの周囲に電磁波が放射される。このとき、一方の導体線7bに流れる電流の方向と他方の導体線7bに流れる電流の方向が反対方向であるため、一方の導体線7bから放射される電磁波の位相と、他方の導体線7bから放射される電磁波の位相とが逆位相になり、それらの電磁波が相殺されて電磁波が殆ど放射されなくなる。静電容量型近接センサ8,9においても静電容量型近接センサ7と同様の効果を奏する。また図2(b)に示すように、静電容量型近接センサ6においても静電容量型近接センサ7と同様の効果を奏する。 2A is a plan view for explaining cancellation of electromagnetic waves in the capacitive proximity sensors 7, 8, and 9 provided on the protective substrate 5 of the liquid crystal display device of FIG. 1, and FIG. It is a top view for demonstrating cancellation of the electromagnetic waves in the other capacitive proximity sensor 6 provided in the transparent member 2 of 1 liquid crystal display device. As shown in FIG. 2A, in the capacitive proximity sensor 7, the current input to the conductor wires 7b and 7b from the power feeding portion 7a is the current direction (the direction indicated by the arrow in FIG. 2) according to the right screw law. ) To generate a magnetic field (indicated by a white arrow in FIG. 2) so that the right screw advances. This dynamic magnetic field induces an electric field, and based on this, electromagnetic waves are radiated around each of the conductor wires 7b and 7b. At this time, since the direction of the current flowing through one conductor line 7b and the direction of the current flowing through the other conductor line 7b are opposite, the phase of the electromagnetic wave radiated from one conductor line 7b and the other conductor line 7b The phases of the electromagnetic waves radiated from the phase are opposite to each other, the electromagnetic waves are canceled out, and the electromagnetic waves are hardly radiated. The capacitive proximity sensors 8 and 9 also have the same effect as the capacitive proximity sensor 7. Further, as shown in FIG. 2B, the capacitive proximity sensor 6 has the same effect as the capacitive proximity sensor 7.
図2(b)に示す静電容量型近接センサ6は、二つの給電部6a,6aのそれぞれから互いに反対方向に伸びる導体線6b,6bを有しており、それらの導体線6b,6bに同時的に電流を入力することによって、上述した本発明の効果が得られる。 The capacitive proximity sensor 6 shown in FIG. 2 (b) has conductor wires 6b and 6b extending in opposite directions from the two power feeding portions 6a and 6a, and the conductor wires 6b and 6b are connected to the conductor wires 6b and 6b. The effects of the present invention described above can be obtained by inputting currents simultaneously.
静電容量型近接センサ8,9は、一方の導体線8b,9bに流れる電流の方向と他方の導体線8b,9bに流れる電流の方向が正反対方向でなくてもよく、実質的に反対方向であればよい。即ち、一方の導体線8b,9bに流れる電流の方向と他方の導体線8b,9bに流れる電流の方向とのなす角度(θとする)は180度ではないが、このように必ずしも角度θが180度である必要はない。上記の本発明の効果を奏するためには、角度θは150度〜180度程度の範囲内であればよい。 In the capacitive proximity sensors 8 and 9, the direction of the current flowing through one conductor line 8b and 9b and the direction of the current flowing through the other conductor line 8b and 9b may not be diametrically opposite directions, but substantially opposite directions. If it is. In other words, the angle (θ) between the direction of the current flowing through one conductor line 8b, 9b and the direction of the current flowing through the other conductor line 8b, 9b is not 180 degrees, but the angle θ is not necessarily It does not have to be 180 degrees. In order to achieve the effects of the present invention described above, the angle θ should be in the range of about 150 to 180 degrees.
また、給電線8c,9cについても、上記の本発明の効果を得ることができる。即ち、図2(a)に示すように、給電線8cに流れる電流の方向と給電線9cに流れる電流の方向がほぼ反対方向(実質的に反対方向)となっていればよい。ただし、図2(a)に示す給電線7cのように、流れる電流の方向が反対方向になっている2つの給電線が存在しないものの場合、給電線7cの長さは、流れる電流の方向が反対方向になっている2つの給電線8c,9cよりも短いことが好ましい。これにより、給電線7cから電磁波が放射されたとしても、その強度、放射範囲を抑えることができる。 The effects of the present invention described above can also be obtained with respect to the feeder lines 8c and 9c. That is, as shown in FIG. 2A, the direction of the current flowing through the power supply line 8c and the direction of the current flowing through the power supply line 9c may be substantially opposite (substantially opposite directions). However, in the case where there are no two feeding lines in which the directions of the flowing currents are opposite to each other like the feeding line 7c shown in FIG. 2A, the length of the feeding line 7c is such that the direction of the flowing current is It is preferably shorter than the two feeder lines 8c and 9c that are in opposite directions. Thereby, even if electromagnetic waves are radiated from the feeder line 7c, the intensity and radiation range can be suppressed.
また、本発明の液晶表示装置は、静電容量型近接センサ7,8,9は、その中央部に給電部7a,8a,9aが位置していることが好ましい。この場合、給電部7a,8a,9aから一方に伸びる導体線7b,8b,9bから放射される電磁波の強度及び放射範囲と、給電部7a,8a,9aから他方に伸びる導体線7b,8b,9bから放射される電磁波の強度及び放射範囲とが同じになり、それらの電磁波の相殺がより効果的に行われる。 Further, in the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the capacitive proximity sensors 7, 8, 9 have power feeding portions 7 a, 8 a, 9 a located at the center thereof. In this case, the strength and radiation range of the electromagnetic waves radiated from the conductors 7a, 8a, 9a to the one side and the conductor lines 7b, 8b, 9b extending from the feeders 7a, 8a, 9a to the other side The intensity and the radiation range of the electromagnetic waves radiated from 9b become the same, and the cancellation of those electromagnetic waves is performed more effectively.
また、本発明の液晶表示装置は、静電容量型近接センサが設けられる、透明部材2、フレーム3及び保護基板5の少なくとも一つは、その外形形状が多角形状であるとともに隣接する複数の辺のそれぞれに静電容量型近接センサが設けられており、給電部は、静電容量型近接センサの中央部に位置していることが好ましい。図2(a)はその1例を示すものであり、保護基板5は、その外形形状が略四角形状であるとともに隣接する3つの辺のそれぞれに静電容量型近接センサ7,8,9が形成されており、給電部7a,8a,9aは、静電容量型近接センサ7,8,9の中央部に位置している。この場合、液晶表示装置の周囲の3方位に対してセンシングを行うことが可能となる。 In the liquid crystal display device of the present invention, at least one of the transparent member 2, the frame 3, and the protective substrate 5 provided with the capacitive proximity sensor has a polygonal outer shape and a plurality of adjacent sides. Each is provided with a capacitive proximity sensor, and the power feeding unit is preferably located at the center of the capacitive proximity sensor. FIG. 2 (a) shows an example. The protective substrate 5 has a substantially rectangular outer shape, and capacitive proximity sensors 7, 8, 9 are provided on each of the three adjacent sides. The power feeding portions 7 a, 8 a, and 9 a are formed at the center of the capacitive proximity sensors 7, 8, and 9. In this case, it is possible to perform sensing with respect to three directions around the liquid crystal display device.
また、本発明の液晶表示装置は、図2(a),(b)に示すように、保護基板5は静電容量型近接センサ7,8,9が設けられており、透明部材2は、その主面の周縁部分における平面視で静電容量型近接センサ7,8,9と重ならない部位に静電容量型近接センサ6が設けられていることが好ましい。この場合、液晶表示装置の周囲の全方位に対してセンシングを行うことが可能となり、また、保護基板5に設けられた静電容量型近接センサ7,8,9と透明部材2に設けられた静電容量型近接センサ6とは同一面にないため、それらから放射される電磁波が干渉して強め合うことが抑えられる。 Further, in the liquid crystal display device of the present invention, as shown in FIGS. 2A and 2B, the protective substrate 5 is provided with capacitive proximity sensors 7, 8, and 9, and the transparent member 2 is It is preferable that the capacitive proximity sensor 6 is provided in a portion that does not overlap with the capacitive proximity sensors 7, 8, 9 in a plan view in the peripheral portion of the main surface. In this case, sensing can be performed in all directions around the liquid crystal display device, and the capacitive proximity sensors 7, 8, 9 provided on the protective substrate 5 and the transparent member 2 are provided. Since the capacitive proximity sensor 6 is not on the same plane, electromagnetic waves radiated from them can be prevented from interfering and strengthening.
また、本発明の液晶表示装置は、静電容量型近接センサが設けられる、透明部材2、フレーム3及び保護基板5の少なくとも一つは、その外形形状が多角形状であるとともに隣接する複数の辺にわたって静電容量型近接センサが設けられており、給電部は、辺のそれぞれにおいて静電容量型近接センサの中央部に位置していることが好ましい。この場合、液晶表示装置の周囲の全方位に対してセンシングを行うことが可能となる。図3はその1例を示す図であり、液晶表示装置の主要部品を分解して示す平面図である。図3の例は、静電容量型近接センサ7,8,9が設けられる保護基板5は、その外形形状が略四角形状であるとともに隣接する3つの辺にわたって静電容量型近接センサ7,8,9が設けられており、給電部7a,8a,9aは、上記の辺のそれぞれにおいて静電容量型近接センサ7,8,9の中央部に位置している構成である。即ち、静電容量型近接センサ7,8,9が繋がって一連のものとなっている構成である。この場合、給電部7a,8a,9aに入力される電流の入力タイミングを同時にすることにより、上記の本発明の効果を得ることができる。 In the liquid crystal display device of the present invention, at least one of the transparent member 2, the frame 3, and the protective substrate 5 provided with the capacitive proximity sensor has a polygonal outer shape and a plurality of adjacent sides. It is preferable that a capacitive proximity sensor is provided over the entire area, and the power feeding unit is located at the center of the capacitive proximity sensor at each side. In this case, it is possible to perform sensing for all directions around the liquid crystal display device. FIG. 3 is a diagram showing an example thereof, and is a plan view showing the main components of the liquid crystal display device in an exploded manner. In the example of FIG. 3, the protective substrate 5 on which the capacitive proximity sensors 7, 8, and 9 are provided has a substantially rectangular outer shape and the capacitive proximity sensors 7, 8 over three adjacent sides. , 9 are provided, and the power feeding parts 7a, 8a, 9a are located at the center of the capacitive proximity sensors 7, 8, 9 on each of the sides. That is, the capacitive proximity sensors 7, 8, 9 are connected to form a series. In this case, the effects of the present invention described above can be obtained by simultaneously making the input timings of the currents input to the power feeding units 7a, 8a, and 9a.
また、本発明の液晶表示装置は、フレーム3は、その外形形状が多角形状であるとともに隣接する複数の辺にわたって静電容量型近接センサが設けられ、辺のそれぞれにおいて静電容量型近接センサの中央部に電流供給部が設けられており、保護基板5は、電流供給部に対応する位置に給電部が設けられているとともにその給電部が電流供給部と接続されていることが好ましい。この場合、例えば、線状の静電容量型近接センサを給電部と別個に幅広に形成することが可能となり、静電容量型近接センサの電極面積を大きくしてセンシングの感度を向上させることができる。図4はその1例を示すものであり、液晶表示装置の主要部品を分解して示す平面図である。図4に示す液晶表示装置は、フレーム3は、その外形形状が略四角形状であるとともに隣接する複数の辺にわたって静電容量型近接センサ11が設けられ、辺のそれぞれにおいて静電容量型近接センサ11の中央部に電流供給部12,13,14が設けられており、保護基板5は、電流供給部12,13,14に対応する位置に給電部7a,8a,9aが設けられているとともにその給電部7a,8a,9aが電流供給部12,13,14と接続されている構成である。この構成により、例えば、線状の静電容量型近接センサ11を給電部7a,8a,9aと別個に幅広に形成することが可能となり、静電容量型近接センサ11の電極面積を大きくしてセンシングの感度を向上させることができる。 Further, in the liquid crystal display device of the present invention, the frame 3 has a polygonal outer shape and is provided with a capacitive proximity sensor over a plurality of adjacent sides. It is preferable that a current supply unit is provided at the center, and that the protective substrate 5 is provided with a power supply unit at a position corresponding to the current supply unit, and the power supply unit is connected to the current supply unit. In this case, for example, a linear capacitive proximity sensor can be formed wide and separately from the power feeding unit, and the sensitivity of sensing can be improved by increasing the electrode area of the capacitive proximity sensor. it can. FIG. 4 shows an example thereof, and is a plan view showing the main components of the liquid crystal display device in an exploded manner. In the liquid crystal display device shown in FIG. 4, the frame 3 has a substantially rectangular outer shape, and a capacitive proximity sensor 11 is provided over a plurality of adjacent sides, and the capacitive proximity sensor is provided at each of the sides. 11, current supply units 12, 13, 14 are provided, and the protective substrate 5 is provided with power supply units 7 a, 8 a, 9 a at positions corresponding to the current supply units 12, 13, 14. The power supply units 7a, 8a, and 9a are connected to the current supply units 12, 13, and 14. With this configuration, for example, the linear capacitive proximity sensor 11 can be formed wider and separately from the power feeding units 7a, 8a, and 9a, and the electrode area of the capacitive proximity sensor 11 can be increased. Sensitivity of sensing can be improved.
図1〜図4に示した液晶表示装置において、バックライト4の保護基板5側の主面にアルミニウム等の金属から成る導体板、あるいは金属板,金属シート,金属フィルム等を主面に貼り付けて構成された金属面を有するプラスチック板等の絶縁板を設置することが好ましい。この場合、静電容量型近接センサ7,8,9、給電線7c,8c,9cから漏れ出た僅かな電磁波が、PWM方式で駆動されるLED素子へのEMIを抑えることができる。 In the liquid crystal display device shown in FIGS. 1 to 4, a conductor plate made of a metal such as aluminum or a metal plate, a metal sheet, a metal film or the like is attached to the main surface of the backlight 4 on the protective substrate 5 side. It is preferable to install an insulating plate such as a plastic plate having a metal surface. In this case, the slight electromagnetic waves leaking from the capacitive proximity sensors 7, 8, 9 and the feeder lines 7c, 8c, 9c can suppress EMI to the LED element driven by the PWM method.
図1、図3、図4に示す本発明の液晶表示装置及び図6に示す従来の液晶表示装置について、液晶表示装置から放射される電磁波の強度を測定した。本発明の液晶表示装置における静電容量型近接センサ6〜9として、銅線を樹脂絶縁材料で被覆して成る導体線6b〜9bを用い、その線径は0.5mmとした。従来の液晶表示装置における静電容量型近接センサ26として、スパッタリング法によって形成したものを用い、その厚みは100nm程度とした。静電容量型近接センサ6〜9,26に入力されるパルス電圧のピーク値は1V、パルス幅は1μs(s:秒)、入力周波数は1MHzである。この条件における、本発明の液晶表示装置から放射される電磁波の強度は、従来の液晶表示装置から放射される電磁波の強度に対して、−10dB(1/10)であった。 With respect to the liquid crystal display device of the present invention shown in FIGS. 1, 3, and 4 and the conventional liquid crystal display device shown in FIG. 6, the intensity of electromagnetic waves radiated from the liquid crystal display device was measured. As the capacitive proximity sensors 6 to 9 in the liquid crystal display device of the present invention, conductor wires 6b to 9b formed by coating copper wires with a resin insulating material were used, and the wire diameter was 0.5 mm. A capacitance type proximity sensor 26 in a conventional liquid crystal display device was formed by a sputtering method, and its thickness was about 100 nm. The peak value of the pulse voltage input to the capacitive proximity sensors 6 to 9 and 26 is 1 V, the pulse width is 1 μs (s: second), and the input frequency is 1 MHz. Under this condition, the intensity of the electromagnetic wave emitted from the liquid crystal display device of the present invention was −10 dB (1/10) with respect to the intensity of the electromagnetic wave emitted from the conventional liquid crystal display device.
図5(a),(b)は、本発明の液晶表示装置について実施の形態の他例を示す図であり、(a)は先端側を積層構造として電気的な抵抗を低減させた静電容量型近接センサ32の断面図、(b)は先端側を低抵抗の材料で構成して電気的な抵抗を低減させた静電容量型近接センサ33の断面図である。図5(a)に示すように、静電容量型近接センサ32の導体線32bの先端側を積層構造として断面積を増大させて電気的な抵抗を低減させることにより、静電容量型近接センサ32の先端側でパルス電圧の波高値(ピーク値)が抵抗によって若干低下することを抑えることができる。これにより、静電容量型近接センサ32のセンシングの感度の低下を抑えることができる。静電容量型近接センサ32の先端側を2層以上の積層構造とするには、例えば、銀ペーストの塗布、焼成を複数回繰り返すことによって行う、またはスパッタリング法等による薄膜形成を複数回繰り返すことによって行うことができる。なお、図5(a)において32aは給電部である。静電容量型近接センサ32の給電部32a側の1層部分の厚みは、スパッタリング法によって形成した場合、10nm〜1000nm程度である。 FIGS. 5A and 5B are diagrams showing another example of the embodiment of the liquid crystal display device of the present invention. FIG. 5A is an electrostatic diagram in which the electrical resistance is reduced with the tip side being a laminated structure. FIG. 5B is a cross-sectional view of the capacitive proximity sensor 32, and FIG. 5B is a cross-sectional view of the capacitive proximity sensor 33 in which the tip side is made of a low-resistance material to reduce electrical resistance. As shown in FIG. 5A, a capacitive proximity sensor is formed by reducing the electrical resistance by increasing the cross-sectional area of the tip end side of the conductor wire 32b of the capacitive proximity sensor 32 as a laminated structure. It is possible to suppress the peak value (peak value) of the pulse voltage from slightly decreasing due to the resistance at the tip end side of 32. Thereby, it is possible to suppress a decrease in sensing sensitivity of the capacitive proximity sensor 32. In order to make the tip side of the capacitive proximity sensor 32 have a laminated structure of two or more layers, for example, by applying and baking silver paste a plurality of times, or forming a thin film by sputtering or the like a plurality of times. Can be done by. In FIG. 5A, reference numeral 32a denotes a power feeding unit. The thickness of the one layer portion on the power feeding portion 32a side of the capacitive proximity sensor 32 is about 10 nm to 1000 nm when formed by sputtering.
図5(b)に示すように、静電容量型近接センサ33の先端側を給電部33a側よりも低抵抗の材料で構成して電気的な抵抗を低減させることにより、静電容量型近接センサ33の先端側でパルス電圧の波高値(ピーク値)が抵抗によって若干低下することを抑えることができる。これにより、静電容量型近接センサ33のセンシングの感度の低下を抑えることができる。静電容量型近接センサ33の先端側を給電部33a側よりも低抵抗の材料で構成するには、例えば、銀ペーストの塗布、焼成によって静電容量型近接センサ33を設ける際に、静電容量型近接センサ33の先端側に塗布する銀ペーストに含まれる銀粒子の割合を、静電容量型近接センサ33の給電部33a側に塗布する銀ペーストに含まれる銀粒子の割合よりも高くすることによって行うことができる。 As shown in FIG. 5B, the proximity of the capacitive proximity sensor 33 is made of a material having a lower resistance than that of the power feeding portion 33a so that the electrical resistance is reduced. It is possible to suppress the peak value (peak value) of the pulse voltage from slightly decreasing due to the resistance at the front end side of the sensor 33. As a result, a decrease in sensing sensitivity of the capacitive proximity sensor 33 can be suppressed. In order to configure the tip side of the capacitive proximity sensor 33 with a material having a resistance lower than that of the power feeding portion 33a, for example, when the capacitive proximity sensor 33 is provided by applying and baking silver paste, The ratio of the silver particles contained in the silver paste applied to the tip side of the capacitive proximity sensor 33 is made higher than the ratio of the silver particles contained in the silver paste applied to the power supply part 33a side of the capacitive proximity sensor 33. Can be done.
本発明の液晶表示装置は、上述した静電容量型近接センサによって、人の指等が液晶表示パネル1に近接したときに画面表示を起動させたり、静止画表示を動画表示に切り替えることができる。また、表示画面の明るさを明るくすることもできる。また、液晶表示装置にタッチパネルが備えられている場合、タッチパネルを操作休止状態から操作可能状態にすることもできる。 The liquid crystal display device of the present invention can activate the screen display when a human finger or the like approaches the liquid crystal display panel 1 or switch the still image display to the moving image display by the above-described capacitive proximity sensor. . In addition, the brightness of the display screen can be increased. Further, when the liquid crystal display device includes a touch panel, the touch panel can be changed from the operation pause state to the operable state.
液晶表示装置にタッチパネルが備えられている場合、タッチパネルとしては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式(超音波方式)、赤外線方式、電磁誘導方式、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等の各種方式のものを採用できる。そのうち、表面型静電容量方式は、10インチ型以上のタッチパネルに好適に使用される。表面型静電容量方式のタッチパネルにおける静電容量検出部は、例えば、透明被覆層、透明導電膜、ガラス基板の3層から成り、透明導電膜はガラス基板の4つの偶部に設けられた電極に接続される。透明導電膜によってガラス基板上の透明被覆層の表面に均一な電界が形成される。人の指等の静電的な導電体が静電容量検出部の表面に触れると、駆動回路からの微弱な電流が4つの隅部の電極、透明導電膜、透明被覆層及び指等を経由して、大地等の周辺環境と駆動回路との間で等価回路的に閉回路を形成する。駆動回路によって、4つの隅部の電極における電流の比率を算出することにより、指等の位置を判別できる。表面型静電容量方式のタッチパネルは、構成が簡易なため低コストに製作でき、大型のタッチパネルに好適に用いられる。 When the liquid crystal display device is equipped with a touch panel, the touch panel includes a matrix switch method, a resistive film method, a surface acoustic wave method (ultrasonic method), an infrared method, an electromagnetic induction method, a surface type capacitance method, and a projection type. Various types such as a capacitance type can be adopted. Of these, the surface capacitance type is suitably used for touch panels of 10 inches or more. The capacitance detection unit in the surface type capacitive touch panel is composed of, for example, three layers of a transparent coating layer, a transparent conductive film, and a glass substrate, and the transparent conductive film is an electrode provided on four even portions of the glass substrate. Connected to. A uniform electric field is formed on the surface of the transparent coating layer on the glass substrate by the transparent conductive film. When an electrostatic conductor such as a human finger touches the surface of the capacitance detection unit, a weak current from the drive circuit passes through the electrodes at the four corners, the transparent conductive film, the transparent coating layer, and the finger. Thus, a closed circuit is formed in an equivalent circuit between the surrounding environment such as the ground and the drive circuit. The position of a finger or the like can be determined by calculating the ratio of currents at the electrodes at the four corners by the drive circuit. A surface-type capacitive touch panel can be manufactured at low cost because of its simple structure, and is suitably used for a large touch panel.
投影型静電容量方式のタッチパネルは、指等による接触部の多点検出が可能である。例えば、投影型静電容量方式のタッチパネルにおける静電容量検出部は、透明絶縁体層、その下の透明電極層を有し、制御IC、制御LSI等の駆動回路を搭載したガラス基板等の基板を含んで成る。透明電極層は、所定の方向に伸びるように形成された、ITO等から成るモザイク状の第1の検出電極パターンを有する第1の層と、その第1の層の下方に所定の方向と直交する方向に伸びるように形成された、ITO等から成るモザイク状の第2の検出電極パターンを有する第2の層と、を含む。人の指等の静電的な導電体が静電容量検出部の表面に触れると、その付近の第1及び第2の検出電極パターンにおける1pF程度の静電容量の変化を検出することによって、接触部の位置を2次元的に高精度に検出できる。第1及び第2の検出電極パターンに接続される電極端子の数が多いために、製造コストが高くなる。また、ITO等から成る第1及び第2の検出電極パターンは、長くなると電気的な抵抗が高くなるため、金属配線に接続することによって抵抗を小さくし、大型化に対応できる。この投影型静電容量方式のタッチパネルは、接触部の位置検出を行う制御IC、制御LSI等によって多点検出が可能であり、実用性が高いので、タブレット型携帯端末等に好適に用いることができる。 A projected capacitive touch panel can detect multiple points of contact with a finger or the like. For example, a capacitance detection unit in a projected capacitive touch panel has a transparent insulator layer, a transparent electrode layer below it, and a substrate such as a glass substrate on which a drive circuit such as a control IC or control LSI is mounted. Comprising. The transparent electrode layer is formed so as to extend in a predetermined direction, and has a first layer having a mosaic first detection electrode pattern made of ITO or the like, and is orthogonal to the predetermined direction below the first layer. And a second layer having a mosaic-like second detection electrode pattern made of ITO or the like formed so as to extend in the direction in which it is formed. When an electrostatic conductor such as a human finger touches the surface of the capacitance detection unit, by detecting a change in capacitance of about 1 pF in the first and second detection electrode patterns in the vicinity thereof, The position of the contact portion can be detected two-dimensionally with high accuracy. Since the number of electrode terminals connected to the first and second detection electrode patterns is large, the manufacturing cost is increased. Moreover, since the electrical resistance of the first and second detection electrode patterns made of ITO or the like increases as the length increases, the resistance can be reduced by connecting to the metal wiring, and the size can be increased. This projected capacitive touch panel is capable of multipoint detection with a control IC, control LSI, etc. for detecting the position of the contact portion, and has high practicality. Therefore, the projected capacitive touch panel is preferably used for a tablet-type portable terminal or the like. it can.
また、投影型静電容量方式のタッチパネルは、第1及び第2の検出電極パターンにおける静電容量の変化を検出するので、人の指等の静電的な導電体が静電容量検出部の表面に直接触れずに近接した場合であっても、近接部の位置を2次元的に高精度に検出できる。 In addition, since the projected capacitive touch panel detects a change in capacitance in the first and second detection electrode patterns, an electrostatic conductor such as a human finger is attached to the capacitance detection unit. Even in the case of proximity without directly touching the surface, the position of the proximity portion can be detected two-dimensionally with high accuracy.
本発明の液晶表示装置は、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の設計的な変更、改良を含むことはいうまでもない。例えば、上記実施の形態の例においては、略四角形状の液晶表示装置に含まれる略四角形状の保護基板等の辺部に、直線状の静電容量型近接センサを設ける例を示したが、液晶表示装置の形状によっては、本発明の効果を損なわない程度に曲線状の静電容量型近接センサ、途中に屈曲部を有する静電容量型近接センサを設けてもよい。 It goes without saying that the liquid crystal display device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes appropriate design changes and improvements. For example, in the example of the above embodiment, an example in which a linear capacitive proximity sensor is provided on a side of a substantially rectangular protective substrate or the like included in a substantially rectangular liquid crystal display device has been shown. Depending on the shape of the liquid crystal display device, a curved capacitive proximity sensor that does not impair the effects of the present invention, and a capacitive proximity sensor having a bent portion in the middle may be provided.
上記実施の形態の例においては液晶表示装置について説明したが、その他の表示装置に本発明の静電容量型近接センサを適用してもよい。例えば、有機EL(Electro Luminescence)表示装置、無機EL表示装置、FED(Field Emitting Display)表示装置、SED(Surface-conduction Electron-emitter Display)表示装置、GLV(Grating Light Valve)表示装置、PDP(Plasma Display)表示装置、電子ペーパーディスプレイ装置、DMD(Digital micro Mirror Device)表示装置、圧電セラミックディスプレイ装置などの表示装置を用いることができる。 Although the liquid crystal display device has been described in the above embodiment, the capacitive proximity sensor of the present invention may be applied to other display devices. For example, organic EL (Electro Luminescence) display device, inorganic EL display device, FED (Field Emitting Display) display device, SED (Surface-conduction Electron-emitter Display) display device, GLV (Grating Light Valve) display device, PDP (Plasma) Display devices such as a display device, an electronic paper display device, a DMD (digital micro mirror device) display device, and a piezoelectric ceramic display device can be used.
本発明の液晶表示装置は各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、デジタル表示式腕時計、自動車経路誘導システム(カーナビゲーションシステム)、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンター、現金自動預け入れ払い機(ATM)、自動販売機などがある。 The liquid crystal display device of the present invention can be applied to various electronic devices. The electronic devices include a digital display wristwatch, a car route guidance system (car navigation system), a ship route guidance system, an aircraft route guidance system, a smartphone terminal, a mobile phone, a tablet terminal, a personal digital assistant (PDA), a video camera, Digital still camera, electronic notebook, electronic book, electronic dictionary, personal computer, copying machine, terminal device of game machine, television, product display tag, price display tag, industrial programmable display device, car audio, digital audio player, There are facsimiles, printers, automatic teller machines (ATMs), vending machines, and the like.
1 液晶表示パネル
2 透明部材
3 フレーム
4 バックライト
5 保護基板
6,7,8,9 静電容量型近接センサ
6a,7a,8a,9a 給電部
6b,7b,8b,9b 導体線
7c,8c,9c 給電線
10 回路基板
11 静電容量型近接センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display panel 2 Transparent member 3 Frame 4 Backlight 5 Protective substrate 6, 7, 8, 9 Capacitance type proximity sensor 6a, 7a, 8a, 9a Feed part 6b, 7b, 8b, 9b Conductor line 7c, 8c, 9c Feed line 10 Circuit board 11 Capacitive proximity sensor
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