TWI411949B - 資訊輸入裝置及顯示裝置 - Google Patents

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TWI411949B
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Takayuki Nakanishi
Koji Noguchi
Koji Ishizaki
Yasuyuki Teranishi
Takeya Takeuchi
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Japan Display West Inc
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Description

資訊輸入裝置及顯示裝置
本發明係關於資訊輸入裝置及顯示裝置，且特定而言係關於包含一面板的一種資訊輸入裝置及一種顯示裝置，該面板具有用於偵測一待感測物件所靠近之位置的一電容式觸控感測器。
諸如液晶顯示裝置及有機EL顯示裝置之顯示裝置具有若干優點，諸如小厚度、輕重量及低電力消耗。因此，此等顯示裝置經常用於行動用途電子設備(諸如蜂巢式電話及數位相機)中。
作為此等顯示裝置之一種，液晶顯示裝置具有藉由封圍一對基板之間之一液晶層而形成之一液晶面板以作為一顯示面板。該液晶面板係例如一透射式面板。明確言之，自一照明單元(諸如設置於液晶面板之背側上之一背光)發射之照明光係由該液晶面板調變且穿過該液晶面板。藉由經調變之照明光，在該液晶面板之前側上執行影像顯示。
此液晶面板係基於例如主動矩陣系統且包含一TFT陣列基板，在該TFT陣列基板上形成用作像素切換元件之複數個薄膜電晶體(TFT)。此外，在此液晶面板中，一反基板係經安置以便與此TFT陣列基板相對，且液晶層係設置於該TFT陣列基板與該反基板之間。在主動矩陣系統之此液晶面板中，像素切換元件輸入電位至一像素電極以藉此施加電壓至液晶層及控制穿過該像素之光的透射率。藉此，執行影像顯示。
對於上文描述之顯示裝置，通常在顯示面板上提供一觸控面板作為一資訊輸入裝置，以容許使用者藉由利用影像(諸如顯示於顯示面板之螢幕上的圖示)而輸入操作資料。
除了其中將觸控面板設置為顯示面板上之一外部單元的顯示裝置之外，亦已提議其中顯示面板具有一內建觸控面板功能之一顯示裝置。
例如，已提議具有一電容式觸控感測器的顯示面板(參考例如日本專利特許公開案第2008-9750號、第2009-3916號及第2008-129708號)。
在此等顯示面板中，電容式觸控感測器係經組態以便當一待感測物件(亦指稱為一感測物件)靠近感測表面時靜電電容改變，且基於靜電電容之改變偵測感測物件靠近感測表面時所處之位置。
圖30A及圖30B係繪示當驅動一電容式觸控感測器TS時之外觀的圖式。圖30A繪示其中一感測物件F並未靠近觸控感測器TS之感測表面的情形。另一方面，圖30B繪示其中感測物件F靠近感測表面之情形。
如在圖30A及圖30B中所示，對於電容式觸控感測器TS，例如一對電極(即一掃描電極23J及一偵測電極24J)彼此相對，其中一介電物質Y介於其等中間，因此形成電容式元件。
如圖30A中所示，當施加一共同電位Vcom至用作驅動電極之掃描電極23J時，若感測物件F並未靠近感測表面，則在掃描電極23J與偵測電極24J之間產生一電場。
另一方面，如圖30B中所示，若具有高靜電電容之感測物件F(諸如一手指)靠近感測表面，則邊緣電場(圖式中之虛線部分)由感測物件F阻斷。
因此，基於掃描電極23J及偵測電極24J之靜電電容取決於是否存在感測物件F而變化。因此，基於靜電電容之改變而偵測感測物件F靠近感測表面時所處之位置。
但是，在上文描述之電容式觸控感測器的情形中，該電容式觸控感測器之偵測靈敏度經常並不足夠高且因此經常很難以高精確度偵測觸控位置。
例如，若基於掃描電極及偵測電極之靜電電容明顯低於偵測器之寄生電容，則偵測經常並非有利，此致使需要增加偵測電極之寬度。但是，在此情形中，邊緣電場被此寬偵測電極阻斷，且因此經常發生偵測靈敏度之降低。
此外，若偵測電極係形成為由ITO或類似物組成之一透明電極，則試圖確保偵測電極之較高透明度可提高偵測電極之電阻率且因此引起時間常數增加。此經常導致一長偵測時間。
如上文所述，觸控感測器經常包含不足之偵測靈敏度及一長偵測時間，且因此經常很難使觸控感測器以高精確度執行偵測。
對於本發明需要提供可易於以高精確度實現偵測的一顯示裝置及一資訊輸入裝置。
根據本發明之一實施例，提供一種包含一觸控面板的資訊輸入裝置，該觸控面板係經組態以具有一觸控感測器，該觸控感測器偵測一感測物件靠近一感測表面時所處之一位置。在此資訊輸入裝置中，該觸控感測器具有一掃描電極及與該掃描電極相對之一偵測電極，其中一介電物質介於其等中間，且該觸控感測器係一電容式感測器，若感測物件靠近該偵測電極，則該電容式感測器之靜電電容改變。此外，在與該掃描電極相對之偵測電極的一表面中形成一狹縫。
根據本發明之另一實施例，提供一種包含一顯示面板之一顯示裝置，該顯示面板係經組態以具有一觸控感測器，該觸控感測器在用於顯示一影像之一顯示表面中偵測一感測物件所靠近之一位置。在此顯示裝置中，該觸控感測器具有一掃描電極及與該掃描電極相對之一偵測電極，其中一介電物質介於其等中間，且該觸控感測器係一電容式感測器，若感測物件靠近該偵測電極，則該電容式感測器之靜電電容改變。此外，在與該掃描電極相對之偵測電極的一表面中形成一狹縫。
在本發明之實施例中，在電容式觸控感測器之偵測電極中，該狹縫係形成於與掃描電極相對之表面中。此容許產生經由狹縫之邊緣電場。
本發明之實施例可提供可易於以高精確度實現偵測的一顯示裝置及一資訊輸入裝置。
將在下文描述本發明之實施例之一實例。
將以下列順序進行描述。
1.　第一實施例
2.　第二實施例
3.　第三實施例
4.　第四實施例
5.　第五實施例
6.　其他
<1.　第一實施例> (A)　顯示裝置之組態
圖1係繪示本發明之一第一實施例中之一顯示裝置100的組態輪廓的一圖式。
如在圖1中所示，本實施例之顯示裝置100具有一液晶面板200、一背光300及一資料處理器400。將在下文中依序描述此等各自單元。
(A-1)　液晶面板
液晶面板200係基於例如主動矩陣系統且如圖1中所示該液晶面板200具有一TFT陣列基板201、一反基板202及一液晶層203。在液晶面板200中，TFT陣列基板201及反基板202係以其間之一間隔彼此相對。液晶層203係設置於此等基板之間。
如圖1中所示，對於液晶面板200，在與反基板202相對的TFT陣列基板201之上表面的相反側上的該TFT陣列基板201之下表面上安置一第一偏光板206。此外，在與TFT陣列基板201相對的反基板202之下表面的相反側上的該反基板202之上表面上安置一第二偏光板207。此外，在第二偏光板207之上表面上安置一覆蓋玻璃208。
如圖1中所示，對於液晶面板200，背光300係安置於TFT陣列基板201之下。用自背光300發射之照明光R照亮TFT陣列基板201之下表面。
本發明之液晶面板200係一透射式面板。照明光R穿過一顯示區域PA以便執行影像顯示。
如稍後詳細描述，複數個像素(未繪示)係安置於顯示區域PA中。在此顯示區域PA中，經由第一偏光板206由背表面接收自設置於液晶面板200之背表面側上的背光300發射之照明光R，且調變由背表面接收之照明光R。在TFT陣列基板201上，設置複數個TFT作為相對應於複數個像素之像素切換元件(未繪示)。透過像素切換元件之控制而調變由背表面接收之照明光R。經調變之照明光R經由第二偏光板207輸出至前表面側，以便在顯示區域PA中顯示一影像。例如，在液晶面板200之前表面側上顯示一彩色影像。
此外，在本實施例中，此液晶面板200包含「電容式類型」之觸控感測器(未繪示)。該觸控感測器係經組態以便取決於一感測物件F(諸如使用者之一手指)接觸背表面側(背光300設置於該背表面側處)之相反側上的液晶面板200之前表面時所處之位置而輸出一不同電位之一信號。即，液晶面板200不僅可用作一顯示面板，而且亦可用作一觸控面板。此特徵容許顯示裝置100(其係一液晶顯示裝置)用作一資訊輸入裝置。
(A-2)　背光
如圖1中所示，背光300係與液晶面板200之背表面相對且該背光300發射照明光R至液晶面板200之顯示區域PA。
明確言之，背光300係位於TFT陣列基板201之下，且該背光300發射照明光R至與反基板202相對之TFT陣列基板201的表面的相反側上之該TFT陣列基板201的表面。即，背光300以使得將照明光R自TFT陣列基板201側導向朝向反基板202側之一方式發射照明光R。在此組態中，背光300沿著液晶面板200之表面的法線方向z發射照明光R。
(A-3)　資料處理器
如圖1中所示，資料處理器400具有一控制器401及一位置偵測器402。資料處理器400包含一電腦且該資料處理器400係經組態以使該電腦基於一程式操作為控制器401及位置偵測器402。
在資料處理器400中，控制器401係經組態以便控制液晶面板200及背光300之操作。控制器401供應一控制信號至液晶面板200，以藉此控制設置於液晶面板200中之複數個像素切換元件(未繪示)的操作。例如，控制器401使液晶面板200執行線序驅動。此外，控制器401供應一控制信號至背光300，以藉此控制背光300之操作及使背光300發射照明光R。以此方式，控制器401控制液晶面板200及背光300之操作，以藉此在液晶面板200之顯示區域PA中顯示一影像。
此外，控制器401供應一控制信號至液晶面板200，以藉此控制設置於液晶面板200中之觸控感測器的操作且自該等觸控感測器收集偵測資料。
在資料處理器400中之位置偵測器402係經組態以便偵測感測物件F(諸如一人體之一手指)靠近液晶面板200之前表面(顯示表面)側上之顯示區域PA時所處之座標位置。在本實施例中，位置偵測器402基於由設置於液晶面板200中之觸控感測器獲得之偵測資料而執行座標位置的偵測。
(B)　液晶面板之整個組態
將在下文中描述液晶面板200之整個組態。
圖2係繪示本發明之第一實施例中之液晶面板200的整個組態的一圖式。圖2係液晶面板200之一平面圖。
如在圖2中所示，液晶面板200具有顯示區域PA及一周邊區域CA。
在液晶面板200中，如圖2中所示，複數個像素P沿著表面安置於顯示區域PA中。明確言之，在顯示區域PA中，該複數個像素P沿著水平方向x及垂直方向y之每一者配置成一矩陣，且於其中顯示影像。
如稍後詳細描述，像素P之每一者包含上文描述之像素切換元件(未繪示)。此外，複數個觸控感測器(未繪示)係設置為相對應於複數個像素P。
在液晶面板200中，如圖2中所示，周邊區域CA係經定位以便包圍顯示區域PA。如圖2中所示，在此周邊區域CA中形成一垂直驅動電路11及一水平驅動電路12。藉由使用例如類似於上文描述之像素切換元件(未繪示)所形成之半導體元件而形成此等各自電路。
垂直驅動電路11及水平驅動電路12驅動經設置為相對應於像素P之像素切換元件，以藉此在顯示區域PA中執行影像顯示。
此外，垂直驅動電路11係經組態以便驅動設置於顯示區域PA中之觸控感測器(未繪示)，且一偵測器(未繪示)係設置於周邊區域CA中以便偵測藉由驅動觸控感測器獲得之偵測資料。基於自觸控感測器獲取之偵測資料，位置偵測器402偵測一感測物件(諸如使用者之一手指)接觸液晶面板200之顯示區域PA時所處之位置。
(C)　液晶面板之詳細組態
將在下文中描述液晶面板200之詳細組態。
圖3、圖4及圖5係繪示本發明之第一實施例中之液晶面板200的詳細組態的圖式。
圖3係示意性繪示像素P之輪廓的一截面圖。圖4係繪示像素P之輪廓的一電路圖。圖5係繪示一觸控感測器TS之輪廓的一電路圖。
如圖3中所示，液晶面板200具有TFT陣列基板201及反基板202。在該TFT陣列基板201與該反基板202之間插入間隔件(未繪示)，且此等基板係藉由一密封材料(未繪示)而彼此結合。液晶層203係封圍於該TFT陣列基板201與該反基板202之間。
此外，在本實施例中，如圖3中所示，觸控感測器TS係設置於液晶面板200中。因此，液晶面板200係經組態以便不僅用作一顯示面板，而且亦用作一觸控面板。
如圖5中所示，觸控感測器TS包含由一反電極23及一偵測電極24形成的一電容式元件C1，且該觸控感測器TS係經組態以便當一感測物件(未繪示)靠近偵測電極24時該電容式元件C1之靜電電容改變。
將在下文中描述液晶面板200之各自組件。
(C-1)　TFT陣列基板
將在下文中描述包含於液晶面板200中之TFT陣列基板201的細節。
TFT陣列基板201係由一光學透明絕緣體組成的一基板且該TFT陣列基板201係由例如玻璃形成。如在圖3中所示，像素切換元件31及像素電極62p係形成於TFT陣列基板201上。
將在下文中描述設置於TFT陣列基板201上之各自組件。
如在圖3中所示，在與反基板202相對之TFT陣列基板201的表面上設置像素切換元件31。像素切換元件31係(例如)藉由使用多晶矽形成之一底部閘極TFT。
在用作像素切換元件31之TFT中，如圖4中所示，閘極電極係電連接至一閘極線GL。
如在圖4中所示，閘極線GL沿著x方向延伸。雖然在圖3中未繪示，但是該閘極線GL係與圖3中所示之TFT陣列基板201之表面上的像素切換元件31之閘極電極單石形成。例如，藉由使用一金屬材料(諸如鉬)而形成該閘極線GL，且該閘極線GL形成不透射光而阻斷液晶面板200中之光的一光阻斷區域。
此外，如在圖4中所示，閘極線GL係電連接至垂直驅動電路11。經由閘極線GL將一掃描信號Vgate自垂直驅動電路11供應至像素切換元件31之閘極電極。
如在圖4中所示，用作像素切換元件31之TFT之一源極/汲極區域係電連接至一信號線SL。
如在圖4中所示，信號線SL係經形成以便沿著y方向延伸且該信號線SL係電連接至水平驅動電路12。信號線SL將自水平驅動電路12輸入之一視訊資料信號輸出至像素切換元件31。
信號線SL係設置於一層間絕緣膜60中，該層間絕緣膜60係形成於TFT陣列基板201上以便覆蓋像素切換元件31，然而在圖3中未繪示。藉由使用例如阻斷光之一導電材料而形成該信號線SL。明確言之，藉由使用一金屬材料形成信號線SL且該信號線SL形成不透射光而阻斷液晶面板200中之光的一光阻斷區域。
另一方面，如在圖4中所示，像素切換元件31之另一源極/汲極區域係電連接至像素電極62p。
如在圖3中所示，像素電極62p係設置於與反基板202相對之TFT陣列基板201的表面上，其中層間絕緣膜60介於其等中間。像素電極62p係所謂之透明電極且藉由使用(例如)ITO而形成。
如在圖4中所示，像素電極62p係電連接至像素切換元件31，且當該像素切換元件31設定為開啟狀態時接收自水平驅動電路12輸入之視訊資料信號，以施加電壓至液晶層203。藉此，包含於液晶層203中之液晶分子的對準方向改變且穿過液晶層203之光係經調變，因此執行影像顯示。
(C-2)　反基板202
將在下文中描述包含於液晶面板200中之反基板202。
反基板202係由類似於TFT陣列基板201之一光學透明絕緣體組成的一基板且該反基板202係由(例如)玻璃形成。如在圖3中所示，此反基板202以中間之一間隔而與TFT陣列基板201相對。在反基板202之周圍形成一彩色濾光片層21、反電極23及偵測電極24。
將在下文中描述設置於反基板202之周圍的各自組件。
如在圖3中所示，彩色濾光片層21係形成於與TFT陣列基板201相對之反基板202的表面上。彩色濾光片層21包含一紅色濾光片21R、一綠色濾光片21G及一藍色濾光片21B，且各自濾光片係經形成以便沿著x方向配置。即，在彩色濾光片層21中，三原色(即紅色、綠色及藍色)之濾光片係處理為一組，且為每一像素P提供各自色彩之濾光片。藉由使用例如其中包含相對應於各自色彩之著色劑(諸如顏料或染料)的聚醯亞胺樹脂形成彩色濾光片層21。自背光300發射之白光係由該彩色濾光片層21予以著色且接著自該彩色濾光片層21輸出。
如在圖3中所示，一平坦化膜22覆蓋與TFT陣列基板201相對之彩色濾光片層21的表面。藉由使用一光學透明絕緣材料形成此平坦化膜22且該平坦化膜22使與TFT陣列基板201相對之反基板202的表面側平坦化。
如圖3中所示，反電極23係形成於與TFT陣列基板201相對之反基板202的表面上。反電極23係經形成以便覆蓋平坦化膜22。反電極23係透射可見光的一透明電極且該反電極23係藉由使用(例如)ITO而形成。
如在圖3中所示，反電極23係經形成以使液晶層203夾於反電極23與像素電極62p之間，且該等反電極23係經組態以便用作施加電壓至夾於反電極23與像素電極62p之間的液晶層203的一共同電極。
此外，在本實施例中，如圖3及圖5中所示，反電極23係經設置以使一介電物質(在圖3中，反基板202等等)夾於反電極23與偵測電極24之間且藉此形成電容式元件C1。即，反電極23係經設置以便與偵測電極24一起形成電容式觸控感測器TS。如在圖5中所示，反電極23係電連接至一感測器驅動器S，且自感測器驅動器S輸出之一驅動信號Sg係被輸入至反電極23。
圖6係繪示本發明之第一實施例中之反電極23的詳細組態的一圖式。圖6係反電極23之一俯視圖。
如在圖6中所示，反電極23係呈一條狀方式且沿著水平方向x延伸於反基板202之表面上。此外，反電極23係經安置以便在垂直方向y上按間隔配置複數個電極。明確言之，在自上側朝向下側的方向上設置n個電極(即第一個反電極23_1至第n個反電極23_n)作為反電極23。在此組態中，以使得與沿著垂直方向y配置之複數個像素電極62p之每一者相對的一方式按一相等間隔安置複數個反電極23。
如圖6中所示，第一個反電極23_1至第n個反電極23_n之每一者係電連接至感測器驅動器S。依序選擇第一個反電極23_1至第n個反電極23_n之每一者以給其供應自感測器驅動器S輸出之驅動信號Sg。即，基於線序掃描驅動而給第一個反電極23_1至第n個反電極23_n之每一者供應驅動信號Sg。
如圖3中所示，在與TFT陣列基板201相對之反基板202的表面的相反側上之該反基板202的表面上形成偵測電極24。偵測電極24係透射可見光的一透明電極且該偵測電極24係藉由使用(例如)ITO而形成。
如在圖3及圖5中所示，偵測電極24與反電極23夾住一介電物質(在圖3中，反基板202等等)且形成電容式觸控感測器TS。此外，如圖5中所示，偵測電極24係電連接至一偵測器DET且經由一電阻器R接地。偵測電極24係經組態以便將一偵測信號Vdet輸出至偵測器DET。
如在稍後詳細描述，若作為具有高電容之一導體的一感測物件(諸如一手指)靠近偵測電極24，則輸入驅動信號Sg之反電極23產生之邊緣電場被感測物件阻斷。因此，電容取決於是否存在感測物件而改變，且偵測電極24之電位改變。因此，可藉由經由偵測器DET偵測此電位改變而偵測接觸位置。
圖7係繪示本發明之第一實施例中之偵測電極24的詳細組態的一圖式。圖7係偵測電極24之一俯視圖。
如在圖7中所示，偵測電極24係呈一條狀方式且沿著垂直方向y延伸於反基板202之表面上。此外，偵測電極24係經安置以便在水平方向x上按間隔配置複數個電極。明確言之，在自左側朝向右側的方向上設置k個電極(即第一個偵測電極24_1至第k個偵測電極24_k)作為偵測電極24。
如圖7中所示，第一個偵測電極24_1至第k個偵測電極24_k之每一者係電連接至偵測器DET。如稍後詳細描述，第一個偵測電極24_1至第k個偵測電極24_k之每一者將偵測信號Vdet輸出至偵測器DET。
在本實施例中，如在圖7中所示，在與反電極23相對之偵測電極24之每一者的表面中形成狹縫KK。該等狹縫KK沿著垂直方向y延伸於每一偵測電極24之內，且該等狹縫KK係經設置以便在水平方向x上按間隔配置複數個狹縫。例如，較佳的是狹縫KK之寬度為100 μm至1100 μm。
(C-3)　液晶層203
將在下文中描述包含於液晶面板200中之液晶層203。
如圖3中所示，液晶層203係夾於彼此相對之TFT陣列基板201與反基板202之間。
在此組態中，藉由形成於TFT陣列基板201上之一液晶對準膜(未繪示)及形成於反基板202上之一液晶對準膜(未繪示)而使液晶層203中之液晶分子(未繪示)對準。例如，液晶層203係經形成以使液晶分子垂直對準。液晶層203係經組態以使液晶分子之對準方向歸因於像素電極62p及反電極23之電壓施加而改變。液晶層203可經形成以便符合除了VA(垂直對準)模式之外的TN(扭曲向列)模式或ECB(電控制雙折射)模式。
(C-4)　感測器驅動器S
將在下文中描述電連接至反電極23之感測器驅動器S的詳細組態。
圖8係繪示本發明之第一實施例中之感測器驅動器S的詳細組態的一圖式。
如圖8中所示，感測器驅動器S具有一控制器91、一第一開關SW1、一第二開關SW2、一鎖存電路92、一緩衝電路93及一第三開關SW3且該感測器驅動器S係經組態以便用作一AC電流源。感測器驅動器S將驅動信號Sg施加至反電極23，該驅動信號Sg係例如具有數千赫茲至數十千赫茲之一頻率的一AC矩形波且係一共同電位Vcom。
將在下文中依序描述包含於感測器驅動器S中之各自組件。
在感測器驅動器S中，如圖8中所示，控制器91係形成為控制第一開關SW1、第二開關SW2及第三開關SW3之每一者的切換操作之一電路。
在感測器驅動器S中，如圖8中所示，第一開關SW1之一終端係電連接至鎖存電路92。第一開關SW1係經組態以便當藉由控制器91之切換控制將該第一開關SW1設定為開啟狀態時將一正電壓V(+)施加至鎖存電路92。
在感測器驅動器S中，如圖8中所示，第二開關SW2之一終端係電連接至鎖存電路92。第二開關SW2係經組態以便當藉由控制器91之控制將該第二開關SW2設定為開啟狀態時將一負電壓V(-)施加至鎖存電路92。
在感測器驅動器S中，鎖存電路92之輸入終端係電連接至第一開關SW1及第二開關SW2的每一者。鎖存電路92之輸出終端係經由緩衝電路93電連接至第三開關SW3。
在感測器驅動器S中，緩衝電路93係一波形整形單元且其係提供作為執行正電壓V(+)及負電壓V(-)之輸入電位之電位補償並且輸出所得電壓的一電路。
在感測器驅動器S中，藉由控制器91控制第三半導體SW3之切換操作。當第三開關SW3係設定為開啟狀態時，其係電連接至反電極23。另一方面，當第三開關SW3係設定為斷開狀態時，其變為非作用中GND連接狀態。
具有此組態之感測器驅動器S係提供為相對應於複數個反電極23之每一者。
例如，上文描述之感測器驅動器S係包含於TFT陣列基板201上之位於顯示區域PA周圍之周邊區域CA中之垂直驅動電路11(參見圖2)中。或者，該感測器驅動器S可設置於反基板202上之周邊區域CA中。
(C-5)　偵測器DET
將在下文中描述電連接至偵測電極24之偵測器DET的詳細組態。
圖9係繪示本發明之第一實施例中之偵測器DET的一電路圖。
如圖9中所示，偵測器DET包含一運算放大器(OP-Amp)電路81、一整流器電路82及一輸出電路83。
將在下文中依序描述包含於偵測器DET中之各自組件。
在偵測器DET中，如圖9所示，運算放大器電路81包含一運算放大器84、電阻器R、R1及R2及一電容器C3，且該運算放大器電路81係經組態以便除了用作一信號放大電路之外用作一濾波電路。明確言之，運算放大器電路81放大自偵測電極24輸出之偵測信號Vdet且接著自該偵測信號Vdet移除一預定頻率分量以將所得信號輸出至整流器電路82。
更明確言之，如圖9中所示，在運算放大器電路81中，偵測電極24係電連接至運算放大器84之正輸入終端(+)，且自偵測電極24輸出之偵測信號Vdet係被輸入至正輸入終端(+)。在此組態中，偵測電極24係經由電阻器R連接至接地電位以電固定電位之DC位準。電阻器R2及電容器C3係並聯連接於運算放大器84之負輸入終端(-)與運算放大器84之輸出終端之間，且電阻器R1係連接於運算放大器84之負輸入終端(-)與接地電位之間。
在偵測器DET中，如圖9中所示，整流器電路82具有一二極體D1、一充電電容器C4及一放電電阻器R0。此整流器電路82係經組態以使自運算放大器電路81輸出之信號係由二極體D1予以半波整流且接著藉由由充電電容器C4及放電電阻器R0組成之平滑電路使該信號平滑化以輸出至輸出電路83。
明確言之，在整流器電路82中，如圖9中所示，二極體D1之陽極係電連接至運算放大器電路81之輸出終端。充電電容器C4及放電電阻器R0之每一者係電連接於二極體D1之陰極與接地電位之間。
在偵測器DET中，如圖9中所示，輸出電路83包含一比較器85，且該輸出電路83係經組態以便用作將自整流器電路82輸出之類比信號轉換為一數位信號的一AD轉換器。
明確言之，如圖9中所示，比較器85之負輸入終端(-)係電連接至整流器電路82。此外，一臨限值電壓Vth係被輸入至比較器85之正輸入終端(+)。比較器85執行自整流器電路82輸出之類比信號與臨限值電壓Vth之間的比較處理，並且基於處理結果輸出數位信號。
例如，上文描述之偵測器DET係設置於反基板202上之位於顯示區域PA周圍的周邊區域CA中。或者，該偵測器DET可設置於TFT陣列基板201上之周邊區域CA中。
(D)　操作
將在下文中描述上文描述之顯示裝置100的操作。
將描述在上文描述之顯示裝置100中顯示影像時的操作。
在影像顯示中，控制器401控制液晶面板200之操作(參見圖1)。此外，控制器401將一控制信號供應至背光300以藉此控制背光300之操作及使得背光300發射照明光R(參見圖1)。
在此情形中，控制器401將一控制信號供應至液晶面板200以藉此驅動設置於液晶面板200中之複數個像素P(參見圖2)。在此組態中，垂直驅動電路11及水平驅動電路12驅動安置於顯示區域PA中之複數個像素P。
明確言之，垂直驅動電路11經由閘極線GL將一驅動信號供應至像素切換元件31之閘極並且將像素切換元件31轉至開啟狀態(參見圖4)。
此外，垂直驅動電路11將驅動信號Sg供應至複數個反電極23之每一者。在此組態中，垂直驅動電路11按線序選擇配置於垂直方向y上之複數個反電極23及將驅動信號Sg供應至所選反電極23。明確言之，基於線序掃描驅動給第一個反電極23_1至第n個反電極23_n之每一者供應驅動信號Sg且將該每一者設定為共同電位Vcom。即，垂直驅動電路11用作上文描述之感測器驅動器S(參見圖8等等)。
此外，此時，水平驅動電路12經由像素切換元件31將視訊信號自信號線SL供應至像素電極62p。
因此，一電場係施加於像素電極62p與反電極23之間的液晶層203，且在液晶層203中之液晶分子的對準改變，使得可調變穿過液晶層203之光。從而，在顯示區域PA中執行影像顯示。
基於Vcom反轉驅動系統執行上文描述之影像顯示操作。
將在下文中描述關於當偵測感測物件F(諸如使用者之一手指)接觸上文描述之顯示裝置100中之液晶面板200的顯示區域PA所處之位置時的操作。
圖10A及圖10B係用於解釋本發明之第一實施例中之觸控感測器TS之操作的圖式。圖10A及圖10B係繪示反電極23及偵測電極24之俯視圖。在圖10A及圖10B中，在複數個反電極23中，於上文描述之影像顯示操作中藉由垂直驅動電路11而被供應驅動信號Sg且設定為共同電位Vcom的反電極23係表示為影線區域。
在上文描述之影像顯示操作中，如圖10A及圖10B中之影線區域所示，選擇複數個反電極23之一些且給其等供應驅動信號Sg。
在本實施例中，如圖10A及圖10B中所示，選擇n個反電極23_1至23_n之m個反電極(23_1至23_m、23_2至23_m+1...)(m<n)且給其等供應驅動信號Sg。即，將m個反電極23同時設定為共同電位Vcom。
使作為所選電極之m個反電極23在垂直方向y上偏移且執行上文描述之驅動信號Sg的供應。
例如，如由圖10A中之影線區域所示，選擇自第一個反電極23_1至第m個反電極23_m的反電極23。此外，將驅動信號Sg供應至自第一個反電極23_1至第m個反電極23_m的此等所選反電極23。
隨後，如由圖10B中之影線區域所示，選擇自第二個反電極23_2至第m+1個反電極23_m+1的反電極23。此外，將驅動信號Sg供應至自第二個反電極23_2至第m+1個反電極23_m+1的此等所選反電極23。
以此方式，在影像顯示操作中，選擇n個反電極23之連續m個反電極23(m<n)並且執行Vcom反轉驅動(AC驅動)。此外，在垂直方向y上改變此等所選電極之偏移操作係經執行以使至少一反電極23在每一偏移操作前後之間係共同的。對經由偏移操作選擇之m個反電極23執行Vcom反轉驅動。
當以上文描述之方式給反電極23供應驅動信號Sg且將該等反電極23設定為共同電位Vcom時，在如圖10A及圖10B中所示之此等反電極23及偵測電極24之交叉處的電容式元件中累積一電荷。此外，當以上文描述之方式執行偏移操作時，在反電極23及偵測電極24之交叉處的電容式元件處執行充電及放電。在此組態中，作為充電及放電目標之電容式元件列係連結藉由驅動信號Sg之掃描而按線序移動。因此，具有取決於電容式元件之電容之信號強度的偵測信號Vdet係自偵測電極24之每一者輸出至偵測器DET的一各自者。
基於自偵測器DET輸出之偵測信號Vdet，在資料處理器400中之位置偵測器402(參見圖1)執行位置偵測。
圖11A及圖11B係繪示本發明之第一實施例中之驅動信號Sg及偵測信號Vdet的波形圖。
如圖11A及圖11B中所示，當將作為一矩形波之驅動信號Sg輸出至反電極23時，自偵測電極24輸出偵測信號Vdet。
如圖11A中所示，若一感測物件並未靠近偵測電極24，則輸出具有高於臨限值Vth之信號強度的一偵測信號Vdet0。在此情形中，自複數個偵測電極24輸出之偵測信號Vdet0的每一者具有幾乎恆定之信號強度。
另一方面，若具有高靜電電容之一感測物件(諸如一手指)靠近偵測電極24，則邊緣電場(參見圖30B)被感測物件阻斷。因此，基於反電極23及偵測電極24之靜電電容取決於是否存在感測物件而變化。因此，如圖11A中所示，輸出具有低於上文描述之臨限值Vth之信號強度的一偵測信號Vdet1。從而，自複數個偵測電極24輸出之偵測信號Vdet之每一者的信號強度取決於是否存在感測物件而變化，且因此偵測感測物件F靠近感測表面時所處之位置。在此組態中，可基於施加驅動信號Sg的時序及偵測器DET之偵測時序而獲得觸控位置座標。
藉由使觸控感測器TS以上文描述之方式操作，可防止歸因於電極驅動之切換所致的感測器電壓降低及影像品質降低。
圖12A及圖12B係示意性繪示在本發明之第一實施例中當驅動觸控感測器TS時的外觀的圖式。圖12A繪示其中感測物件F並未靠近觸控感測器TS之感測表面的情形。另一方面，圖12B繪示其中感測物件F靠近感測表面的情形。
如圖12A及圖12B中所示，在與反電極23相對之偵測電極24的表面中形成狹縫KK。
如圖12A中所示，若感測物件F並未靠近感測表面(顯示表面)，則當施加共同電位Vcom至反電極23時，在反電極23與偵測電極24之間產生一電場。在本實施例中，除了介於反電極23之平板與偵測電極24之平板之間的電場之外，亦產生經由設置於偵測電極24中之狹縫KK的邊緣電場。
如圖12B中所示，若感測物件F(諸如一手指)靠近感測表面(顯示表面)，則邊緣電場(圖中之虛線部分)被此感測物件F阻斷。在本實施例中，經由設置於偵測電極24中之狹縫KK的邊緣電場亦被阻斷且因此並不產生該邊緣電場。
從而，取決於是否存在感測物件F之靜電電容之改變當在偵測電極24中設置狹縫KK時比不設置狹縫時大。
因此，在本實施例中，可藉由在偵測電極24中設置狹縫KK而增強觸控感測器TS之偵測靈敏度。此外，藉由保持除了其中設置狹縫KK之部分之外的偵測電極24之部分的總寬度值，甚至在偵測電極24之整體寬度變大時仍可保持電阻。此可防止偵測電極24之時間常數的增加。因此，可防止延長偵測時間。
狹縫KK較佳具有一較大狹縫寬度。
圖13A及圖13B係示意性繪示在本發明之第一實施例中當驅動觸控感測器TS時的外觀的圖式。圖13A繪示其中狹縫寬度較小的情形。另一方面，圖13B繪示其中狹縫寬度較大的情形。
如圖13A中所示，若狹縫KK之狹縫寬度較小，則僅產生歸因於反電極23之鄰近部分的邊緣電場。
另一方面，如圖13B中所示，若狹縫KK之狹縫寬度較大，則不僅產生歸因於反電極23之鄰近部分的邊緣電場，而且亦產生歸因於較遠部分的邊緣電場。
因此，當狹縫KK之狹縫寬度較大時，在感測物件F接觸偵測電極24時被感測物件F阻斷之邊緣電場的比率比狹縫寬度較小時的高，且因此可達成較高偵測靈敏度。
例如，當設置於反基板上之狹縫KK之寬度在下文所示的模擬條件下係設定為200 μm、300 μm、500 μm及1100 μm時，偵測靈敏度分別係約8%、約10%、約11%及約14%，且因此較大狹縫寬度為更佳。此「靈敏度」係指歸因於手指放置所致之輸出電壓的改變量相對於手指不存在時獲得之輸出電壓的改變量的比率，且該比率係表示為百分比。
‧　反基板(彩色濾光片基板)之厚度：300 μm
‧　反基板(彩色濾光片基板)之相對介電常數：4
‧　偏光板(在反基板上)之厚度：125 μm
‧　偏光板之相對介電常數：5
當偵測電極之整體寬度(整體寬度包含狹縫)較大時，靈敏度較高，該整體寬度之最大值等於手指大小。此原因在於與手指接觸之面積增加，且偵測電極之最佳寬度係(例如)約4 mm至8 mm，其等於手指大小。
(E)　概要
如上文所述，在本實施例之顯示裝置100中，用於偵測感測物件F所靠近之位置的電容式觸控感測器TS係設置於液晶面板200中之用於影像顯示的顯示表面中(參見圖3)。此觸控感測器TS具有反電極23及偵測電極24，且偵測電極24與反電極23係相對的，其中一介電物質介於其等中間。當感測物件F靠近偵測電極24時，靜電電容改變。此外，在與反電極23相對之偵測電極24的表面中形成狹縫KK。
因此，如上文所描述，相較於其中狹縫KK並不設置於偵測電極24中之情形，因為靜電電容之改變取決於是否存在感測物件F，故本實施例之觸控感測器TS可達成較大改變。
因此，本實施例可增強觸控感測器之偵測靈敏度且可以高精確度執行感測物件F之觸控位置的偵測。
此外，在本實施例中，複數個反電極23用作與複數個偵測電極24相對之掃描電極，其中觸控感測器TS中之介電物件介於其等中間。此外，複數個反電極23用作與複數個像素電極62p相對之共同電極，其中用於影像顯示之像素P中的液晶層203介於其等中間。因為此特徵，可藉由將用於影像顯示之共同驅動信號Vcom亦使用作為觸控感測器之驅動信號而獲得觸控感測器TS之偵測信號。即，反電極23係經組態以便既用作施加電壓至液晶層203以供影像顯示之用的共同電極，亦用作包含於觸控感測器TS中之掃描電極而且，因為一觸控面板並不分離地提供為一外部單元，所以可獲得較小厚度作為整個裝置之厚度。
因此，本實施例容許較小之裝置厚度且可實現製造效率的增強及成本降低。
<2.　第二實施例>
將在下文中描述本發明之一第二實施例。
(A)　液晶面板之詳細組態
將在下文中描述本實施例中之一液晶面板200b的詳細組態。
圖14及圖15係繪示本發明之第二實施例中之液晶面板200b之主要部分的圖式。
圖14係示意性繪示設置於根據本發明之第二實施例之液晶面板200b中之一顯示區域PA中的像素P的輪廓的一截面圖。
圖15係示意性繪示設置於根據本發明之第二實施例之液晶面板200b中之一顯示區域PA中的像素P的輪廓的一俯視圖。
如圖14及圖15中所示，在本實施例之液晶面板200b中，像素電極62pb及反電極23b係經形成以便符合邊緣場切換(FFS)系統。除了此點及與此點相關之點外，第二實施例係相同於第一實施例。因此，省略重疊部分之描述。
如圖14中所示，像素電極62pb係形成於與一反基板202相對之一TFT陣列基板201的表面上。
明確言之，如圖14中所示，像素電極62pb係設置於一層間絕緣膜61上，該層間絕緣膜61係藉由使用一絕緣材料以使得覆蓋TFT陣列基板201上之反基板23b的一方式而形成。例如，該等像素電極62pb係設置於形成為氮化矽膜之層間絕緣膜61上。
在本實施例中，因為液晶面板200b係基於FFS系統，所以像素電極62pb係經圖案化處理以便在xy平面中具有一梳齒狀(如圖15中所示)。
明確言之，如圖15中所示，像素電極62pb具有主幹部分62bk及分支部分62be。
在像素電極62pb中，如圖15中所示，主幹部分62bk沿著x方向延伸。
此外，在像素電極62pb中，如圖15中所示，分支部分62be係連接至主幹部分62bk且沿著y方向延伸。如圖15中所示，分支部分62be係經安置以便在x方向上按間隔配置複數個部分。此外，該複數個部分之每一者的兩端係連接至主幹部分62bk，且該複數個部分係經配置以便彼此平行地延伸。
如圖14中所示，反電極23b係形成於與反基板202相對之TFT陣列基板201的表面上。明確言之，反電極23b係設置於形成於TFT陣列基板201上之層間絕緣膜61之下。
圖16係繪示本發明之第二實施例中之反電極23b的詳細組態的一圖式。圖16係反電極23b之一俯視圖。
如圖16中所示，類似於第一實施例，反電極23b係呈一條狀方式且沿著水平方向x延伸。此外，反電極23b係經安置以便在垂直方向y上按間隔配置複數個電極。明確言之，在自上側朝向下側的方向上設置n個電極(即第一個反電極23b_1至第n個反電極23b_n)作為反電極23b。在此組態中，以使得與沿著垂直方向y配置之複數個像素電極62pb之每一者相對的一方式按一相等間隔安置複數個反電極23b。
類似於第一實施例，如圖16中所示，第一個反電極23b_1至第n個反電極23b_n之每一者係電連接至一感測器驅動器S。依序選擇第一個反電極23b_1至第n個反電極23b_n之每一者以給其供應自感測器驅動器S輸出之一驅動信號Sg。即，基於線序掃描驅動而給第一個反電極23b_1至第n個反電極23b_n之每一者供應驅動信號Sg。
雖然並未在圖中繪示，但是液晶層203之對準處理係經執行以使液晶分子之縱向方向係設定為平行於xy平面之方向，TFT陣列基板201及反基板202係橫跨該xy平面而彼此相對。即，液晶層203係經形成以使液晶分子水平地對準。
在上文描述之液晶面板200b中的影像顯示中，藉由像素電極62pb及反電極23b將一橫向電場施加於液晶層203，且液晶層203中之液晶分子的對準改變，使得可調變穿過液晶層203之光。
類似於第一實施例中之操作來執行偵測一感測物件F(諸如使用者之一手指)接觸液晶面板200b之顯示區域PA時所處之位置的操作。
(B)　概要
如上文所述，本實施例之液晶面板200b係基於FFS系統，且經由將一橫向電場施加至液晶層203而執行影像顯示。此外，如上文所描述，類似於第一實施例中之操作來執行觸控位置之偵測操作。
在本實施例中，在與反電極23b相對之一偵測電極24的表面中形成一狹縫KK。因此，類似於第一實施例，可增強觸控感測器TS之偵測靈敏度，且可以高精確度執行一感測物件之觸控位置的偵測。
因此，本實施例可以高精確度執行一感測物件之觸控位置的偵測。
除了FFS系統之外，相同組態可用於其中施加一橫向電場至液晶層203的另一模式(諸如平面內切換(IPS)系統)。在此情形中亦可達成相同優點。
<3.　第三實施例>
將在下文中描述本發明之一第三實施例。
圖17係繪示本發明之第三實施例中之一顯示裝置100c的組態輪廓的一圖式。
如圖17中所示，在本發明之顯示裝置100c中，一液晶面板200c係不同於第一實施例中之液晶面板200。此外，在液晶面板200c上進一步安置一觸控面板209。除了此等點及與此點相關之點外，第三實施例係相同於第一實施例。因此，省略重疊部分之描述。
(A)　液晶面板之組態
將描述液晶面板200c之組態。
圖18係繪示本發明之第三實施例中之液晶面板200c的組態的一圖式。圖18係示意性繪示像素P之輪廓的一截面圖。
如圖18中所示，不同於第一實施例，觸控感測器TS並不設置於液晶面板200c中。
因此，包含於觸控感測器TS中之偵測電極24(參見圖3)並不設置於液晶面板200c中所包含的反基板202上。
此外，不同於第一實施例，一反電極23c並不形成為彼此分離之複數個電極。雖然並未繪示圖中，但在本實施例中，以使得單石覆蓋其中配置複數個電極62p之一顯示區域PA的整個表面之一方式在一平坦化膜22上形成呈一毯覆式膜方式的反電極23c。在影像顯示中，將一共同電位Vcom施加於反電極23c。
(B)　觸控面板之組態
將描述觸控面板209之組態。
圖19係繪示本發明之第三實施例中之觸控面板209的組態的一圖式。圖19示意性地繪示觸控面板209之一截面。
如圖19中所示，觸控面板209包含一觸控面板基板209s。
在觸控面板209中，觸控面板基板209s係由一光學透明絕緣體組成之一基板且其係由(例如)玻璃形成。在觸控面板基板209s中，觸控感測器TS係設置為如圖19中所示。
如圖19中所示，藉由由一反電極23t及一偵測電極24t夾住作為一介電物質之觸控面板基板209s而提供觸控感測器TS，且該觸控感測器TS形成電容式觸控面板209。即，該觸控感測器TS係經組態以便在一感測物件(未繪示)靠近偵測電極24t時靜電電容改變。
在觸控感測器TS中，如圖19中所示，在觸控面板基板209s之下表面上形成反電極23t。類似於第一實施例，反電極23t係透射可見光的一透明電極且該反電極23t係藉由使用(例如)ITO而形成。
圖20係繪示本發明之第三實施例中之反電極23t的詳細組態的一圖式。圖20係反電極23t之一俯視圖。
如圖20中所示，類似於第一實施例，反電極23t係呈一條狀方式且沿著水平方向x延伸於觸控面板基板209s之表面上。此外，反電極23t係經安置以便在垂直方向y上按間隔配置複數個電極。明確言之，在自上側朝向下側的方向上設置n個電極(即第一個反電極23t_1至第n個反電極23t_n)作為反電極23t。
類似於第一實施例，如圖20中所示，第一個反電極23t_1至第n個反電極23t_n之每一者係電連接至一感測器驅動器S且係經依序選擇以給該每一者供應自感測器驅動器S輸出之一驅動信號Sg。即，基於線序掃描驅動而給第一個反電極23t_1至第n個反電極23t_n之每一者供應驅動信號Sg。類似於第一實施例，供應具有共同電位Vcom之驅動信號Sg。
在觸控感測器TS中，如圖19中所示，在觸控面板基板209s之上表面上形成偵測電極24t。偵測電極24t係透射可見光的一透明電極且該偵測電極24t係藉由使用(例如)ITO而形成。
圖21係繪示本發明之第三實施例中之偵測電極24t的詳細組態的一圖式。圖21係偵測電極24t之一俯視圖。
如圖21中所示，類似於第一實施例，偵測電極24t係呈一條狀方式且沿著垂直方向y延伸於觸控面板基板209s之表面上。此外，偵測電極24t係經安置以便在水平方向x上按間隔配置複數個電極。明確言之，在自左側朝向右側的方向上設置k個電極(即第一個偵測電極24t_1至第k個偵測電極24t_k)作為偵測電極24t。
如圖21中所示，第一個偵測電極24t_1至第k個偵測電極24t_k之每一者係電連接至一偵測器DET且將一偵測信號Vdet輸出至該偵測器DET。
此外，如圖21中所示，類似於第一實施例，在與反電極23t相對之偵測電極24t之每一者的表面中形成狹縫KK。該等狹縫KK沿著垂直方向y延伸於每一偵測電極24t內且該等狹縫KK係經設置以便在水平方向x上按間隔配置複數個狹縫。
在本發明之觸控面板209中，類似於第一實施例來驅動觸控感測器TS並且偵測觸控位置。
明確言之，選擇複數個反電極23t之一些及給其等供應驅動信號Sg。此外，類似地使作為所選電極之反電極23t在垂直方向y上偏移並且供應驅動信號Sg。重複執行此操作，以便偵測觸控位置。
(C)　概要
如上文所述，在本實施例之觸控面板209中，類似於如上文描述之第一實施例來執行觸控位置之偵測操作。
在本實施例中，在與反電極23t相對之偵測電極24t之表面中形成狹縫KK。因此，類似於第一實施例，可增強觸控感測器TS之偵測靈敏度且可以高精確度偵測一感測物件之觸控位置。
從而，本實施例可以高精確度執行感測物件之觸控位置的偵測。
<4.　第四實施例>
將在下文中描述本發明之一第四實施例。
圖22係繪示本發明之第四實施例中之偵測電極24d的詳細組態的一圖式。圖22係偵測電極24d之一俯視圖。
如圖22中所示，在本實施例中之偵測電極24d係不同於第一實施例中之偵測電極24。除了此點及與此點相關之點外，第四實施例係相同於第一實施例。因此，省略重疊部分之描述。
(A)　偵測電極
如在圖22中所示，偵測電極24d係呈一條狀方式且沿著垂直方向y延伸。此外，偵測電極24d係經安置以便在水平方向x上按間隔配置複數個電極。明確言之，在自左側朝向右側的方向上設置k個電極(即第一個偵測電極24d_1至第k個偵測電極24d_k)作為偵測電極24d。
在偵測電極24d中形成狹縫KK。該等狹縫KK沿著垂直方向y延伸於每一偵測電極24d內且該等狹縫KK係經設置以便在垂直方向y及水平方向x上按間隔配置複數個狹縫。即，以一格狀方式形成具有一矩形形狀之狹縫KK。
(B)　概要
如上文所述，在本實施例中，以使得諸光束在偵測電極24d內彼此交叉之一方式在偵測電極24d中形成呈一格狀方式的具有一矩形形狀之狹縫KK。此可防止在偵測電極24d中發生斷裂。特定言之，即使在製造中發生一圖案化處理缺陷，亦可防止發生斷裂，此係因為在偵測電極24d內存在許多連接部分。
<5.　第五實施例>
將在下文中描述本發明之一第五實施例。
圖23係繪示本發明之第五實施例中之偵測電極24e的詳細組態的一圖式。圖23係偵測電極24e的一俯視圖。
如圖23中所示，在本實施例中之偵測電極24e係不同於第一實施例中之偵測電極24。除了此點及與此點相關之點外，第五實施例係相同於第一實施例。因此，省略重疊部分之描述。
(A)　偵測電極
如在圖23中所示，偵測電極24e係呈一條狀方式且沿著垂直方向y延伸。此外，偵測電極24e係經安置以便在水平方向x上按間隔配置複數個電極。明確言之，在自左側朝向右側的方向上設置k個電極(即第一個偵測電極24e_1至第k個偵測電極24e_k)作為偵測電極24e。
在偵測電極24e中形成狹縫KK。該等狹縫KK在每一偵測電極24e內形成為一圓形形狀且該等狹縫KK係經設置以便在垂直方向y及水平方向x上按間隔配置複數個狹縫。
(B)　概要
如上文所述，在本實施例中，在偵測電極24e中形成具有一圓形形狀之狹縫KK。因此，在偵測電極24e與掃描電極之間更均勻地產生邊緣電場。
因此，本實施例可以高精確度執行一感測物件之觸控位置的偵測。
狹縫KK可形成為除了上文描述之形狀之外的多種形狀的任一者。
圖24係繪示本發明之實施例之修改實例中的偵測電極的詳細組態的一圖式。圖24係偵測電極之一俯視圖。
如圖24A中所示，具有一矩形形狀之狹縫KK可經形成以使其等在垂直方向y上之末端在水平方向x上係處於彼此不同之位置。
如圖24B中所示，具有一六角形形狀之狹縫KK可經設置以便配置成一蜂巢方式。
此外，如圖24C中所示，具有一等邊三角形形狀之狹縫KK可經安置以便狹縫KK在水平方向x上交替地顛倒且狹縫KK之群組在垂直方向y上彼此交替地對稱。
而且，如圖24D中所示，具有一菱形形狀之狹縫KK可經形成以便沿著垂直方向y及水平方向x安置。
<6.　其他>
用於執行本發明之模式不限於上文描述之實施例，而可採用多種經修改之模式，諸如各自實施例之特徵的組合。
在上文描述之實施例之觸控感測器的驅動中，經由在垂直方向偏移而重複執行AC驅動反電極之操作，在該垂直方向上配置複數個(n個)反電極。在此AC-驅動操作中，選擇及同時AC驅動連續複數個(m個(m<n))反電極。在此操作中，複數個(m個(m<n))反電極係經選擇以便包含在像素驅動操作中使用之反電極。此外，在連續AC-驅動操作中，執行上文描述之偏移以便連續地AC驅動至少一反電極。但是，觸控感測器之驅動並不限於此操作。例如，可對每一反電極逐一地執行上文描述之AC驅動操作。
在上文描述之實施例中，觸控感測器係形成於液晶面板之顯示區域中。但是，該組態並不限於此，而該等實施例可適用於其中觸控感測器係形成於液晶面板之周邊區域中的一組態。
在上文描述之實施例中，液晶面板係一透射面板。但是，該組態並不限於此，而該等實施例可適用於其中該液晶面板係容許使用一透射類型及一反射類型二者的一反射面板或一半透射面板的一組態。
此外，本發明之實施例可適用於除了液晶面板之外的一顯示面板，諸如一有機EL顯示器。
該等實施例之顯示裝置100等等可用作多種電子設備中的一單元。
圖25至圖29係繪示應用根據本發明之實施例之顯示裝置100的電子設備的圖式。
如圖25中所示，在用於接收及顯示電視廣播之電視設備中，可將顯示裝置100用作在顯示螢幕上顯示所接收影像及接受操作者之操作命令的一顯示裝置。
此外，如在圖26中所示，在一數位靜態相機中，可將顯示裝置100用作在顯示螢幕上顯示影像(諸如由相機擷取之影像)及接受操作者之操作命令的一顯示裝置。
此外，如圖27中所示，在一筆記型個人電腦中，可將顯示裝置100用作在顯示螢幕上顯示操作影像等等及接受操作者之操作命令的一顯示裝置。
此外，如圖28中所示，在一蜂巢式電話終端機中，可將顯示裝置100用作在顯示螢幕上顯示操作影像等等及接受操作者之操作命令的一顯示裝置。
此外，如圖29中所示，在一視訊攝錄影機中，可將顯示裝置100用作在顯示螢幕上顯示操作影像等等及接受操作者之操作命令的一顯示裝置。
在上文描述之實施例中，反電極23、23b、23c及23t係等同於在申請專利範圍中闡述之掃描電極及共同電極。在上文描述之實施例中，偵測電極24、24t、24d及24e係等同於在申請專利範圍中闡述之偵測電極。在上文描述之實施例中，像素電極62p及62pb係等同於在申請專利範圍中闡述之像素電極。在上文描述之實施例中，顯示裝置100及100c係等同於在申請專利範圍中闡述之顯示裝置及資訊輸入裝置。在上文描述之實施例中，液晶面板200、200b及200c係等同於在申請專利範圍中闡述之顯示面板及觸控面板。在上文描述之實施例中，TFT陣列基板201係等同於在申請專利範圍中闡述之第一基板。在上文描述之實施例中，反基板202係等同於在申請專利範圍中闡述之第二基板。在上文描述之實施例中，液晶層203係等同於在申請專利範圍中闡述之液晶層。在上文描述之實施例中，觸控面板209係等同於在申請專利範圍中闡述之觸控面板。在上文描述之實施例中，狹縫KK係等同於在申請專利範圍中闡述之狹縫。在上文描述之實施例中，觸控感測器TS係等同於在申請專利範圍中闡述之觸控感測器。
本申請案包含在2009年4月20日向日本專利局申請的日本優先權專利申請案JP2009-102319中揭示的相關標的，該案之全文以引用方式併入本文中。
11．．．垂直驅動電路
12．．．水平驅動電路
21．．．彩色濾光片層
21B．．．藍色濾光片
21G．．．綠色濾光片
21R．．．紅色濾光片
22．．．平坦化膜
23/23_1-23_n、23b/23b_1-23b_n、23c、23t/23t_1-23t_n、23_m、23_m+1．．．反電極
23J．．．掃描電極
24/24_1-24_k、24t/24t_1-24t_k、24J、24d/24d_1-24d_k、24e/24e_1-24e_k．．．偵測電極
31．．．像素切換元件
60．．．層間絕緣膜
61．．．層間絕緣膜
62p、62pb．．．像素電極
62bk．．．主幹部分
62be．．．分支部分
81．．．運算放大器電路
82．．．整流器電路
83．．．輸出電路
84．．．運算放大器
85．．．比較器
91．．．控制器
92．．．鎖存電路
93．．．緩衝電路
100、100c．．．顯示裝置
200、200b、200c．．．液晶面板
201．．．TFT陣列基板
202．．．反基板
203．．．液晶層
206．．．第一偏光板
207．．．第二偏光板
208．．．覆蓋玻璃
209．．．觸控面板
209s．．．觸控面板基板
300．．．背光
400．．．資料處理器
401．．．控制器
402．．．位置偵測器
CA．．．周邊區域
C1．．．電容式元件
C3．．．電容器
C4．．．充電電容器
D1．．．二極體
DET．．．偵測器
F．．．感測物件
GL．．．閘極線
KK．．．狹縫
P．．．像素
PA．．．顯示區域
R．．．照明光/電阻器
R0．．．放電電阻器
R1、R2．．．電阻器
S．．．感測器驅動器
Sg．．．驅動信號
SL．．．信號線
SW1．．．第一開關
SW2．．．第二開關
SW3．．．第三開關
TS．．．觸控感測器
Vcom．．．共同電位
Vdet、Vdet1、Vdet0．．．偵測信號
Vth．．．臨限值電壓
Y．．．介電物質
圖1係繪示本發明之一第一實施例中之一顯示裝置的組態輪廓的一圖式；
圖2係繪示本發明之第一實施例中之一液晶面板的整個組態的一圖式；
圖3係繪示本發明之第一實施例中之液晶面板的詳細組態的一圖式；
圖4係繪示本發明之第一實施例中之液晶面板的詳細組態的一圖式；
圖5係繪示本發明之第一實施例中之液晶面板的詳細組態的一圖式；
圖6係繪示本發明之第一實施例中之反電極的詳細組態的一圖式；
圖7係繪示本發明之第一實施例中之偵測電極的詳細組態的一圖式；
圖8係繪示本發明之第一實施例中之一感測器驅動器的詳細組態的一圖式；
圖9係繪示本發明之第一實施例中之一偵測器的一電路圖；
圖10A及圖10B係用於解釋本發明之第一實施例中之觸控感測器之操作的圖式；
圖11A及圖11B係分別繪示本發明之第一實施例中之一偵測信號及一驅動信號的波形圖；
圖12A及圖12B係示意性繪示在本發明之第一實施例中當驅動觸控感測器時的外觀的圖式；
圖13A及圖13B係示意性繪示在本發明之第一實施例中當驅動觸控感測器時的外觀的圖式；
圖14係繪示本發明之一第二實施例中之一液晶面板之一主要部分的一圖式；
圖15係繪示本發明之第二實施例中之液晶面板之一主要部分的一圖式；
圖16係繪示本發明之第二實施例中之反電極的詳細組態的一圖式；
圖17係繪示本發明之一第三實施例中之一顯示裝置的組態輪廓的一圖式；
圖18係繪示本發明之第三實施例中之一液晶面板的組態的一圖式；
圖19係繪示本發明之第三實施例中之一觸控面板的組態的一圖式；
圖20係繪示本發明之第三實施例中之反電極的詳細組態的一圖式；
圖21係繪示本發明之第三實施例中之偵測電極的詳細組態的一圖式；
圖22係繪示本發明之一第四實施例中之偵測電極的詳細組態的一圖式；
圖23係繪示本發明之一第五實施例中之偵測電極的詳細組態的一圖式；
圖24A至圖24D係繪示本發明之實施例之修改實例中的偵測電極的詳細組態的圖式；
圖25係繪示應用本發明之實施例之顯示裝置的電子設備的一圖式；
圖26係繪示應用本發明之實施例之顯示裝置的電子設備的一圖式；
圖27係繪示應用本發明之實施例之顯示裝置的電子設備的一圖式；
圖28係繪示應用本發明之實施例之顯示裝置的電子設備的一圖式；
圖29係繪示應用本發明之實施例之顯示裝置的電子設備的一圖式；及
圖30A及圖30B係繪示當驅動一電容式觸控感測器時之外觀的圖式。
21．．．彩色濾光片層
21B．．．藍色濾光片
21G．．．綠色濾光片
21R．．．紅色濾光片
22．．．平坦化膜
23．．．反電極
24．．．偵測電極
31．．．像素切換元件
60．．．層間絕緣膜
62p．．．像素電極
200．．．液晶面板
201．．．TFT陣列基板
202．．．反基板
203．．．液晶層
KK．．．狹縫
TS．．．觸控感測器

Claims (10)

  1. 一種資訊輸入裝置，其包括：觸控面板，其設置有偵測感測物件靠近感測表面時之位置之觸控感測器，其中：上述觸控感測器包含：掃描電極層，其係以在與上述感測表面之表面方向中的第1方向垂直之第2方向上間隔地排列之方式配置複數個於該第1方向延伸之矩形狀之掃描電極；及偵測電極層，其係以在上述第1方向上間隔地排列之方式配置複數個偵測電極，該偵測電極係包含透射可視光之透明導電材料，而延伸於上述第2方向並且介隔著介電體而與上述掃描電極間隔地相對面；且上述觸控感測器係當上述感測物件靠近了上述偵測電極時，靜電電容改變之電容式感測器；且上述偵測電極係在與上述掃描電極相對面之表面上配置複數之圓形開口，該等複數之圓形開口係以延伸於上述第2方向之方式依規定之間隔排列。
  2. 如請求項1之資訊輸入裝置，其中：上述偵測電極係具有：形成有上述複數之圓形開口沿著上述第2方向依規定之間隔排列而成之開口行，且在上述第1方向上配置複數個該開口行而成之表面形狀，且形成各個上述開口行之上述圓形開口係配置為在於上述第1方向上鄰接之上述開口行之間不排成直線狀。
  3. 一種資訊輸入裝置，其包括： 觸控面板，其設置有偵測感測物件靠近感測表面時之位置之觸控感測器，上述觸控感測器包含：掃描電極層，其係以在與上述感測表面之表面方向中的第1方向垂直之第2方向上間隔地排列之方式配置複數個於該第1方向延伸之矩形狀之掃描電極；及偵測電極層，其係以在上述第1方向上間隔地排列之方式配置複數個偵測電極，該偵測電極係包含透射可視光之透明導電材料，而延伸於上述第2方向並且介隔著介電體而與上述掃描電極間隔地相對面；且上述觸控感測器係當前述感測物件靠近了上述偵測電極時，靜電電容改變之電容式感測器；且上述偵測電極係在與上述掃描電極相對面之表面上，配置複數之六角形開口，該等複數之六角形開口係以延伸於上述第2方向之方式依規定之間隔排列。
  4. 如請求項3之資訊輸入裝置，其中：上述偵測電極係具有：形成有上述複數之六角形開口沿著上述第2方向依規定之間隔排列而成之開口行，且在上述第1方向上配置複數個該開口行而成之表面形狀，且形成各個上述開口行之上述六角形開口係以在於上述第1方向上鄰接之上述開口行之間不排成直線狀之方式配置成蜂巢狀。
  5. 一種資訊輸入裝置，其包括：觸控面板，其設置有偵測感測物件靠近感測表面時位 置之觸控感測器，其中：上述觸控感測器包含：掃描電極層，其係以在與上述感測表面之表面方向中的第1方向垂直之第2方向上間隔地排列之方式配置複數個於該第1方向延伸之矩形狀之掃描電極；及偵測電極層，其係以在上述第1方向上間隔地排列之方式配置複數個偵測電極，該偵測電極係包含透射可視光之透明導電材料，而延伸於上述第2方向並且介隔著介電體而與上述掃描電極間隔地相對面；且上述觸控感測器係當前述感測物件靠近了上述偵測電極時，靜電電容改變之電容式感測器；且上述偵測電極係在與上述掃描電極相對面之表面上，配置複數之三角形開口，該等複數之三角形開口係以延伸於上述第2方向之方式依規定之間隔排列。
  6. 如請求項5之資訊輸入裝置，其中：上述偵測電極係具有：形成有上述複數之三角形開口沿著上述第2方向依規定之間隔排列而成之開口行，且在上述第1方向上配置複數個該開口行而成之表面形狀，且形成各個上述開口行之上述三角形開口係在於上述第1方向上鄰接之上述開口行之間逆向地配置。
  7. 一種資訊輸入裝置，其包括：觸控面板，其設置有偵測感測物件靠近感測表面時之位置之觸控感測器，上述觸控感測器包含： 掃描電極層，其係以在與上述感測表面之表面方向中的第1方向垂直之第2方向上間隔地排列之方式配置複數個於該第1方向延伸之矩形狀之掃描電極；及偵測電極層，其係以在上述第1方向上間隔地排列之方式配置複數個偵測電極，該偵測電極係包含透射可視光之透明導電材料，而延伸於上述第2方向並且介隔著介電體而與上述掃描電極間隔地相對面；且上述觸控感測器係當前述感測物件靠近了上述偵測電極時，靜電電容改變之電容式感測器；且上述偵測電極係在與上述掃描電極相對面之表面上，配置複數之菱形開口，該等複數之菱形開口係以延伸於上述第2方向之方式依規定之間隔排列。
  8. 如請求項7之資訊輸入裝置，其中：上述偵測電極係具有：形成有上述複數之菱形開口沿著上述第2方向依規定之間隔排列而成之開口行，且在上述第1方向上配置複數個該開口行而成之表面形狀，且形成各個上述開口行之上述菱形開口係以在於上述第1方向上鄰接之上述開口行之間不排成直線狀之方式配置成格子狀。
  9. 如請求項1至8中任一項之資訊輸入裝置，其中上述掃描電極層係在包含絕緣體之基板之一方之表面側上，直接或介隔著於該基板之一方之表面上形成之絕緣層而形成；上述偵測電極層係在上述包含絕緣體之基板之另一方 之表面側上，直接形成或介隔著於該基板之另一方之表面上形成之絕緣層而形成。
  10. 一種顯示裝置，其包括：如請求項1至9中任一項之資訊輸入裝置；及顯示面板，其包含：第1基板、與上述第1基板間隔地相對面之第2基板、設置於上述第1基板與上述第2基板之間的液晶層、排列於顯示區域之複數的像素電極、及於上述顯示區域中與上述複數的像素電極間隔地設置之共通電極；且上述資訊輸入裝置之上述偵測電極係設置於上述第1基板上相對於與上述第2基板對向之表面之反對側；上述資訊輸入裝置之上述掃描電極係以介隔著上述第1基板而與上述偵測電極相對面之方式，設置於上述第1基板與上述第2基板之間；且複數之上述掃描電極係兼用為上述共通電極。
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