[发明专利]触摸传感器、显示设备和电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及如液晶显示设备的显示设备，具体地，涉及一种电容性触摸传感器以及包括这种触摸传感器的显示设备和电子装置，该触摸传感器允许用户通过使得手指等接触或靠近触摸传感器来输入信息。

背景技术

近来，已经关注一种显示设备，其具有接触检测设备(以下称为触摸传感器)或直接安装在液晶显示设备上的所谓触摸面板，并且其中在液晶显示设备上显示各种按钮替代普通按钮以允许信息的输入。因为该技术在移动装置的朝向更大屏幕尺寸的增长趋势中实现显示和按钮的共享放置，所以该技术提供显著的优点，如空间节省和减少的部件数目。然而，该技术具有这样的问题，其中液晶模块的整体厚度由于触摸传感器的安装而增加。具体地，在移动装置应用中，需要保护层来保护触摸传感器不被刮擦。因此，液晶模块趋于变得越来越厚，这与减少厚度的趋势相反。

因此，例如日本未审专利申请公开No.2008-9750和美国专利No.6057903每个提出一种具有触摸传感器的液晶显示元件，其中形成电容性触摸传感器，因此实现减少的厚度。在该具有触摸传感器的液晶显示元件中，在液晶显示元件的观察侧基底和安排在其外表面的用于观察的偏振片之间提供用于触摸传感器的导电膜，并且在用于触摸传感器的导电膜和偏振片的外表面之间形成电容性触摸传感器，其中偏振片的外表面用作触摸表面。此外，例如日本未审专利申请公开(PCT申请的翻译)No.56-500230提出一种结构，其中触摸传感器内置在显示设备中。

发明内容

然而，在日本未审专利申请公开No.2008-9750和美国专利No.6057903每个中公开的具有触摸传感器的液晶显示元件中，原理上，用于触摸传感器的导电膜必须设置在与用户的电势相同的电势，因此用户必须适当地接地。

因此，除了从插座汲取功率的固定电视接收机外，难以将这种液晶设备显示元件用于移动装置应用。此外，根据上述技术，因为用于触摸传感器的导电膜必须位于非常靠近用户的手指，所以对可以布置导电膜的位置存在限制，使得不可能将导电膜布置在例如液晶显示元件的更深部分中。也就是说，设计的自由度小。此外，根据上述技术的配置使得必须提供如触摸传感器驱动部分和与用于液晶显示元件的显示驱动电路部分分开的坐标检测部分的电路部分，使得难以整体上实现装置的电路集成。

因此，可以想象的解决方案将是除了原始提供用于施加显示驱动电压的公共电极外，还提供触摸检测电极，其在公共电极和触摸检测电极之间形成静电电容(包括新颖结构的电容性触摸传感器的显示设备)。也就是说，因为该静电电容依赖于对象的接触或靠近的存在/不存在而改变，所以如果通过显示控制电路施加到公共电极的显示驱动电压还用作(兼作(double))触摸传感器驱动信号，则从触摸检测电极获得响应于静电电容的改变的检测信号。然后，如果该检测信号输入到预定触摸检测电路，则可能检测对象的接触或靠近的存在/不存在。此外，根据该技术，可能获得甚至可以用于移动装置应用的具有触摸传感器的显示设备，其中用户侧的电视经常不恒定。此外，还有这样的优点，其中可能根据显示功能层的类型获得具有高设计自由度的具有触摸传感器的显示设备，并且还便利单个电路板上用于显示的电路和用于传感器的电路的集成，允许容易的电路集成。

包括根据日本未审专利申请公开No.2008-9750、美国专利No.6057903和日本未审专利申请公开(PCT申请的翻译)No.56-500230的那些的电容性传感器的问题在于，当将像素信号(图像信号)写入在每个像素的显示元件时，从写入操作导致的噪声(内部噪声)增加到检测信号。

因此，为了防止由于从图像信号写入操作导致的噪声的错误操作(错误检测)，根据上述美国专利No.6057903和日本未审专利申请公开(PCT申请的翻译)No.56-500230，在触摸传感器和显示元件之间提供透明导电层(屏蔽层)。然后，通过将该导电层固定到恒定电势，可能屏蔽来自显示元件的上述噪声。

然而，该技术的问题在于，因为在检测信号线和屏蔽层之间形成大的电容，所以从检测信号线获得的检测信号显著衰减，或者驱动线上的电容变得太大，使得功耗显著增加。此外，如在上述日本未审专利申请公开(PCT申请的翻译)No.56-500230中，在通过使用显示驱动电路的一部分生成用于触摸传感器的检测信号的情况下，当在显示元件和检测电极之间安排屏蔽层时，检测信号也被屏蔽，使得难以执行检测。