[发明专利]面显示装置及电子设备

说明书

本申请为2008年8月7日提交的、申请号为200810145326.8的、发明名称为“面显示装置及电子设备”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种面显示装置及电子设备，尤其涉及一种具有可检测出显示面上有无手指或笔的接触及接触位置座标的接触传感器的面显示装置及电子设备。

背景技术

接触传感器是检测用手指、笔等指示的位置、或指示动作的有无的装置，通常与液晶显示装置（LCD）、等离子显示装置（PDP）等的面显示装置组合使用。将接触传感器的输出信号输入到计算机，由计算机控制设备或控制面显示装置的显示内容，从而实现易使用的人机接口（man-machine interface）。接触面板现在在游戏机、移动信息终端、售票机、自动柜员机（ATM）、汽车导航器等中被实际应用。

作为接触传感器的方式，已知的有模拟电容耦合方式、电阻膜方式、红外线方式、超声波方式、电磁感应方式。其中，模拟电容耦合方式进一步分类为投影型（projected capacitive型）和表面型（surfacecapacitive型）。表面型的接触传感器由透明基板、透明基板上形成的均匀透明导电膜及透明导电膜上形成的薄绝缘膜构成。驱动时，从该透明导电膜的四角施加交流电压。用手指触摸接触传感器时，通过由接触面表面和手指形成的电容，微小的电流流到手指上。该电流从各个角流向接触点。控制器求出各电流比，计算接触位置的座标。关于表面型的接触传感器的技术，专利文献1中公开了基本装置，与其相关的公知例由专利文献2公开。并且，在非专利文献1中公开了模拟电容耦合方式的最新技术动向。

在现有的模拟电容耦合方式的接触传感器中，将透明基板上形成的表面型的接触传感器及面显示装置叠合使用。但是，在该构成中，由于显示面上存在接触传感器，因此存在装置自身的厚度增加、成本增加、显示质量受损的问题。解决这些课题的技术在专利文献3、4中公开。

在专利文献3中公开了在向液晶施加电压的通用电极的四角安装电流检测器、根据流入到四角的电流计算接触部的位置座标的装置。在专利文献4中公开了具有如下电路的装置：液晶显示电路，向透明相对电极提供显示用的电压或电流；位置检测电路，检测从透明相对电极的多个部位流动的电流；以及转换电路，使这些电路中的任意一个电路与透明通用电极电导通。根据这两个文献，通用电极或透明相对电极起到表面型的透明导电膜的作用，无需将表面型的接触传感器另行附加到显示装置上，因此解决了装置自身的厚度增加、成本增加、显示质量受损的问题。

专利文献1：美国专利第4293734号说明书

专利文献2：特公昭56-500230号公报

专利文献3：特开2003-99192号公报

专利文献4：特开2003-66417号公报

专利文献5：特许第3121592号公报

非专利文献1：三谷雄二监督，“タツチパネルの技術と開発”，シ一エムシ一出版，24年12月1日，p.54-64

但是，上述专利文献3、4公开的显示装置中存在下述几个问题。

第1问题是，与指示位置或有无指示动作相关的信号量较小。本发明人通过实验与非专利文献1的构成进行了比较，发现专利文献3、4公开的构成中，信号量变小。由于人体中不存在明显的接地点（grand），因此通过计算求出手指电容（阻抗）较困难，因而实验非常重要。稍后论述非专利文献1的构成、专利文献3、4公开的构成中的信号量的指标、即由手指和接触传感器形成的阻抗值的实验结果。

第2问题是，与指示位置或有无指示动作无关的信号（将其称为无效信号）、即噪声较大。如上所述，与有无指示位置或指示动作相关的信号（将其称为有效信号）是通过由接触面表面和手指形成的电容流入到手指的电流。表面型接触传感器的透明导电膜中，除了该有效信号外，还流入由手指以外的电容产生的电流。专利文献3、4中，透明导电膜中通常夹持数微米的液晶层，象素阵列电路以相对的形式存在，形成较大电容。本发明人通过实测该电容，发现该电容相对于由接触面表面和手指形成的电容非常大。

从该第1及第2问题可推导出，专利文献3、4公开的显示装置中的位置、或与有无指示动作相关的信号的SN比非常低。其结果是，发现了无法检测位置座标、信号处理电路成本较高这一新问题。