具有触控传感器的显示装置的制作方法

本发明涉及具有触控传感器的显示装置。

背景技术：

在专利文献1中，公开了具有触控驱动电极以及触控检测电极的具有触控传感器的显示装置。在该具有触控传感器的显示装置中，触控驱动电极在与用于驱动像素电极的扫描信号延伸的方向平行的方向上延伸，触控检测电极在与扫描信号延伸的方向正交的方向上延伸。并且，在相邻的触控检测电极之间，为了使触控检测电极从人眼看来不醒目，设置了虚拟电极。

此处，在虚拟电极被设置为横跨多个触控驱动电极的情况下，因为存在被提供给触控驱动电极的信号通过虚拟电极进行干扰的可能性，因此虚拟电极至少被分割为不横跨多个触控驱动电极。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开2014-130537号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

然而，当虚拟电极被与触控驱动电极的延伸方向平行的线分割时，在显示装置的电源关闭时或黑显示等的暗图像显示时，有在与太阳光等的平行光近似的光源下，可以用眼睛识别虚拟电极的分割线的可能性。

本发明的目的在于提供用眼睛难以认出虚拟电极的分割线的具有触控传感器的显示装置。

用于解决技术问题的手段

本发明的一实施方式中的具有触控传感器的显示装置包括：显示面板，其包括第一基板、与所述第一基板相对的第二基板、以及被夹在所述第一基板和所述第二基板之间并具有被配置为矩阵状的多个显示像素的显示功能层；多个触控驱动电极，其在所述第一基板以及第二基板之间于第一方向上排列设置，每个则在与所述第一方向正交的第二方向上延伸；多个触控检测电极，其在所述第一基板上，在与所述触控驱动电极为相反侧的面上，于所述第二方向上排列设置，每个在所述第一方向上延伸；虚拟电极，其被配置于相邻的所述触控检测电极之间；在所述虚拟电极上，设置有被反复弯曲成z字形并在第一方向上延伸的狭缝；所述虚拟电极，将与构成所述z字形的狭缝的第一边以及第二边中的任一边平行的线作为分割线而分割，以不横跨在所述第一方向上排列的多个所述触控驱动电极。

发明效果

根据本发明，在显示装置的电源关闭时或黑显示等的暗图像显示时，分割虚拟电极的分割线变为不易被眼睛识别。

附图说明

[图1]图1是表示一种实施方式中的具有触控传感器的显示装置的剖面结构的图。

[图2]图2是一种实施方式中的具有触控传感器的显示装置的俯视图。

[图3]图3是具有触控传感器功能的液晶面板的简要剖面图。

[图4]图4是表示构成具有触控传感器功能的液晶面板的阵列基板的显示部中的俯视结构的放大俯视图。

[图5]图5是表示构成具有触控传感器功能的液晶面板的cf基板的显示部中的俯视结构的放大俯视图。

[图6]图6是表示触控驱动电极以及触控检测电极的配置结构的俯视图。

[图7]图7是用于说明被设置于虚拟电极的狭缝的形状的图。

[图8]图8是表示现有技术的具有触控传感器的显示装置中的虚拟电极的分割线的图。

[图9]图9是表示构成虚拟电极的导电膜的边缘部分变为有倾斜的锥形状的图。

[图10]图10是虚拟电极被与触控驱动电极延伸的方向平行的线分割的现有技术中的具有触控传感器的显示装置中，从显示装置的下端的方向看的情况下就会看到的虚拟电极的边缘图案的影像图。

[图11]图11是表示本实施方式的具有触控传感器的显示装置中的虚拟电极的分割线的图。

[图12]图12是用以说明被设置于触控检测电极的狭缝的形状的图。

[图13]图13是表示彩色滤光片的配置的一个示例的图。

[图14]图14是在图13所示的彩色滤光片的配置图上，重叠了图12所示的触控检测电极的结构图的图。

[图15a]图15a是将狭缝的配置间隔a设为显示像素的配置间隔b的1.000倍，将白色显示了整个显示画面的情况下的显示画面的一部分放大后的图。

[图15b]图15b是将狭缝的配置间隔a设为显示像素的配置间隔b的1.225倍，将白色显示了整个显示画面的情况下的显示画面的一部分放大后的图。

[图15c]图15c是将狭缝的配置间隔a设为显示像素的配置间隔b的1.250倍，将白色显示了整个显示画面的情况下的显示画面的一部分放大后的图。

[图15d]图15d是将狭缝的配置间隔a设为显示像素的配置间隔b的1.500倍，将白色显示了整个显示画面的情况下的显示画面的一部分放大后的图。

[图15e]图15e是将狭缝的配置间隔a设为显示像素的配置间隔b的1.725倍，将白色显示了整个显示画面的情况下的显示画面的一部分放大后的图。

[图15f]图15f是将狭缝的配置间隔a设为显示像素的配置间隔b的2.000倍，将白色显示了整个显示画面的情况下的显示画面的一部分放大后的图。

[图16a]图16a是将狭缝的配置间隔a设为显示像素的配置间隔b的1.725倍，将进行了黑白的竖条显示后的情况下的显示画面的一部分放大后的图。

[图16b]图16b是将狭缝的配置间隔a设为显示像素的配置间隔b的1.725倍，将进行了黑白的交错显示后的情况下的显示画面的一部分放大后的图。

[图16c]图16c是将狭缝的配置间隔a设为显示像素的配置间隔b的1.725倍，将进行了rgb的交错显示后的情况下的显示画面的一部分放大后的图。

[图17a]图17a是用以说明黑白的竖条显示的显示方法的图。

[图17b]图17b是用以说明黑白的交错显示的显示方法的图。

[图17c]图17c是用以说明黑白的交错显示的显示方法的图。

具体实施方式

本发明的一种实施方式中的具有触控传感器的显示装置包括：显示面板，其包括第一基板、与所述第一基板相对的第二基板、以及被夹在所述第一基板和所述第二基板之间并具有被配置为矩阵状的多个显示像素的显示功能层；多个触控驱动电极，其在所述第一基板以及第二基板之间于第一方向上排列设置，每个则在与所述第一方向正交的第二方向上延伸；多个触控检测电极，其在相对于所述第一基板，与所述触控驱动电极为相反侧的面上，于所述第二方向上排列设置，每个在所述第一方向上延伸；虚拟电极，其被配置于相邻的所述触控检测电极之间；所述虚拟电极上，设置有被反复弯曲成z字形并在第一方向上延伸的狭缝；所述虚拟电极，将与构成所述z字形的狭缝的第一边以及第二边中的任一边平行的线作为分割线而分割，以不横跨在所述第一方向上排列的多个所述触控驱动电极(第一结构)。

根据第一结构，在显示装置的电源关闭时，或黑显示等的暗图像显示时，分割虚拟电极的分割线变为难以用眼睛认出。由此，可以提高例如，电源关闭状态下的具有触控传感器的显示装置的美观。

在第一结构中，所述虚拟电极，将构成所述z字形的狭缝的第一边以及第二边中的任一边延长后的线作为分割线而分割(第二结构)。

根据第二结构，由于将构成狭缝的第一边以及第二边中的任一边延长后的线作为分割线，分割线变为更难以用眼睛认出。

[实施方式]

以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式。对图中相同或者相当的部分标注相同的符号，不重复其说明。此外，为使说明容易理解，在以下参照的附图中，将构成简化或者示意性示出，或将一部分的构成部件省略。另外，各图所示的构成部件间的尺寸比例并非一定表示实际的尺寸比例。

图1是表示一种实施方式中的具有触控传感器的显示装置10的剖面结构的图。图2是表示一种实施方式中的具有触控传感器的显示装置的俯视图。具有触控传感器的显示装置10包括具有触控传感器功能的液晶面板11、背光源装置(照明装置)13、框体14、壳体15、盖板16。该具有触控传感器的显示装置10，设置有盖板16的一侧为表侧，设置有壳体15的一侧为里侧。

具有触控传感器功能的液晶面板11具有显示图像的功能和检测触控位置的触控传感器功能。具体而言，具有触控传感器功能的液晶面板11的构成为具备：在一对基板之间具有显示功能层的液晶面板(显示面板)，所述显示功能层具有被配置为矩阵状的多个显示像素；被设置于液晶面板的一对基板之间的触控驱动电极；被设置于显示面板的表侧的基板的表侧的触控检测电极。

背光源装置13是向具有触控传感器功能的液晶面板11照射光的外部光源。

为了保护具有触控传感器功能的液晶面板11，盖板16被配置于具有触控传感器功能的液晶面板11的外侧。该盖板16是由例如强化玻璃等耐冲击性能优异的材料构成的盖板。具有触控传感器功能的液晶面板11以及盖板16，通过使几乎透明的粘着剂(未图示)存在于其间，被相互固定而被一体化。

框体14，将盖板16以及具有触控传感器功能的液晶面板11一并保持在其与背光源装置13之间。壳体15装设了框体14，并收容背光源装置13。

图3是具有触控传感器功能的液晶面板11的简要剖面图。图4是表示构成具有触控传感器功能的液晶面板11的阵列基板的显示部中的俯视结构的放大俯视图。图5是表示构成具有触控传感器功能的液晶面板11的cf基板的显示部中的俯视结构的放大俯视图。

如图3所示，具有触控传感器功能的液晶面板11包括一对透明(透光性优良)基板11a、11b以及介于两基板11a、11b之间的液晶层11c。液晶层11c包含光学特性随着电场施加而改变的物质，即液晶分子。两基板11a、11b在维持了液晶层11c的厚度量的单元间隙的状态下，由未图示的密封剂贴合。

两基板11a、11b的构成为：分别具备几乎透明的玻璃基板，在各个玻璃基板上通过已知的光刻法层叠有多个膜。两基板11a、11b中，表侧(正面一侧)为cf基板(第一基板)11a，里侧(背面一侧)为阵列基板(第二基板)11b。

如图3所示，两基板11a、11b的内表面一侧上，分别形成有用于使包含于液晶层11c的液晶分子配向的配向膜11d、11e。并且，在两基板11a、11b的外表面一侧上，分别粘贴有偏光板11f、11g。

如图3及图4所示，在阵列基板11b的内表面一侧(与液晶层11c侧、cf基板11a相对的面那一侧)上，矩阵状地设置有多个作为开关元件的tft(thinfilmtransistor)17以及像素电极18。配置有形成为格子状的栅极布线19以及源极布线20，以包围这些tft17以及像素电极18。换言之，在形成为格子状的栅极布线19以及源极布线20的交叉部上，在行列上并排设置有tft17以及像素电极18。

栅极布线19以及源极布线20分别连接于tft17的栅极和源极，像素电极18连接于tft17的漏极。此外，像素电极18形成为在俯视中纵长的方形(矩形)，并且由使用了ito(indiumtinoxide)或zno(zincoxide)等透光性及导电性优良的材料的透光性导电膜构成。

如图3及图5所示，另一方面，在cf基板11a上，设置有矩阵状的彩色滤光片11h，以使r(红)、g(绿)、b(蓝)等各着色部与阵列基板11b侧的各像素电极18在俯视中重叠。在形成彩色滤光片11h的各着色部之间，形成有用于防止混色的大致格子状的遮光层(黑矩阵)11i。遮光层11i成为在俯视中与上述栅极布线19以及源极布线20重叠的配置。在彩色滤光片11h以及遮光层11i的整个表面上，设置有与阵列基板11b侧的像素电极18相对的对向电极11j。

如从图3到图5所示，在该具有触控传感器功能的液晶面板11中，显示单位，即一个显示像素由r(红)、g(绿)、b(蓝)的三个颜色的着色部以及与它们相对的三个像素电极18的组所构成。显示像素由具有r的着色部的红色子像素、具有g的着色部的绿色子像素、具有b的着色部的蓝色子像素构成。这些各颜色的子像素，通过在液晶面板11的板面上沿着行方向(x轴方向)反复排列配置，构成像素群，该像素群沿着列方向(y轴方向)排列配置有多个。即，多个显示像素被配置于矩阵上。在本实施方式中，子像素变成为所谓的条排列。

接下来，针对触控传感器功能进行说明。具有触控传感器功能的液晶面板11具有构成触控传感器的触控驱动电极61以及触控检测电极62。如图3所示，触控驱动电极61被设置于cf基板11a的里侧(液晶层11c侧)，触控检测电极62被设置于cf基板11a的表侧。更具体地，触控驱动电极61被设置于cf基板11a与彩色滤光片11h以及遮光层11i之间。此外，触控检测电极62被配置于cf基板11a与偏光板11f之间。该触控传感器，为所谓的投影型静电电容方式，其检测方式为互电容方式。

图6是表示触控驱动电极61以及触控检测电极62的配置结构的俯视图。在x轴方向上延伸的触控驱动电极61以规定的间隔在y轴方向上设置有多个。此外，在y轴方向上延伸的触控检测电极62以规定的间隔在x轴方向上设置有多个。触控驱动电极61以及触控检测电极62由ito(indiumtinoxide)或zno(zincoxide)等透光性及导电性优良的材料构成的导电膜构成。

针对检测触控位置的方法，预先简单说明。以依次扫描的方式对触控驱动电极61输入输入信号，检测从触控检测电极62输出的输出信号。当具有触控传感器的显示装置10的表面的任一个区域被触摸时，该位置中的触控驱动电极61以及触控检测电极62间的静电电容改变。基于从触控检测电极62输出的输出信号，检测静电电容已改变的位置，将检测出的位置作为触控位置来确定。

在被设置于cf基板11a的表侧的多个触控检测电极62之间，设置有虚拟电极63。即，在以规定的间隔在x轴方向上设置有多个的触控检测电极62的各个之间，设置有多个在y轴方向上延伸的虚拟电极63。

虚拟电极63，被设置为用于：防止在cf基板11a的表侧中，在设置有和未设置有触控检测电极62的位置上透光率等改变。从而，虚拟电极63也由和触控检测电极62相同的材料，即ito或zno等透光性优良的材料构成的导电膜构成。此外，虚拟电极63没有与其他的布线或电极连接，而是变成为电浮接的状态。

触控检测电极62以及虚拟电极63为透明，具有规定的折射率。因此，为了使看具有触控传感器的液晶显示装置10时，触控检测电极62以及虚拟电极63分别不醒目，在触控检测电极62以及虚拟电极63上，设置有多个狭缝。

图7是用于说明设置有虚拟电极63的狭缝的形状的图。此外，在触控检测电极62上也设置有相同形状的狭缝。

虚拟电极52由形成有透光性导电膜的多个电极部631和被设置于多个电极部631之间的多个狭缝632构成。狭缝632被反复弯曲成z字型，且作为整个狭缝在y轴方向上延伸。即，狭缝632由在第一方向上延伸的第一方向直线部632a和在与第一方向不同的第二方向上延伸的第二方向直线部632b构成。此处，第一方向直线部632a和第二方向直线部632b的x轴方向的宽度以及y轴方向的长度相同。

如图6所示，此处，在y轴方向上设置有多个触控驱动电极61。因为，在虚拟电极63被设置为横跨多个触控驱动电极61的情况下，存在被提供给触控驱动电极61的信号通过虚拟电极63干扰的可能性，因此，虚拟电极63被分割，以不横跨多个(至少两个)触控驱动电极61。

图8是表示现有技术的具有触控传感器的显示装置中的虚拟电极63的分割线80的图。此外，在图8中，表示虚拟电极63的同时，也表示触控检测电极62。在现有技术的具有触控传感器的显示装置中，虚拟电极63被与多个触控驱动电极61延伸的方向(x轴方向)并行的线分割，以不横跨相邻的两个触控驱动电极61。

如上所述，虚拟电极63由ito或zno等透光性优良的材料构成的导电膜构成。如图9所示，由于导电膜90的边缘部分91变为有倾斜的锥形，从特定的方向看时，可以认出导电膜90的图案边缘。

从而，如图8所示，在虚拟电极被与x轴平行的线80分割的情况下，在显示装置的电源关闭时，或黑显示等的暗图像的显示时，当在与太阳光等的平行光近似的光源下，从图8的箭头y1的方向看时，可以认出与线80对应的虚拟电极63的边缘图案。

图10是虚拟电极被与x轴平行的线分割的现有技术中的具有触控传感器的显示装置中，从箭头y1的方向看的情况下就会看到的虚拟电极63的边缘图案100的影像图。如图10所示，存在从箭头y1的方向看的情况下，看到多个虚拟电极63的边缘图案100的可能性。

另一方面，虽然认为从图8的箭头y2的方向看的情况下，同样会看到构成虚拟电极63的狭缝632的第一方向直线部632a的图案边缘，但因为第一方向直线部632a的图案边缘同样地存在，因此用人眼看也难以认出。同样地，从图8的箭头y3的方向看的情况下，构成虚拟电极63的狭缝632的第二方向直线部632b的图案边缘同样地存在，因此用人眼看也难以认出。

从而，在本实施方式的具有触控传感器的显示装置中，将与构成z字形的狭缝632的第一方向直线部632a以及第二方向直线部632b中的任一个直线部平行的线作为分割线，虚拟电极63被分割，以使虚拟电极63不横跨在y轴方向上排列的多个触控驱动电极61。特别是，在本实施方式中，将狭缝632的第一方向直线部632a以及第二方向直线部632b中的任一个直线部延长后的线作为分割线，分割虚拟电极63。

图11是表示本实施方式的具有触控传感器的显示装置中的虚拟电极63的分割线110的图。构成虚拟电极63的狭缝632的第一方向直线部632a延长后的线110变为分割虚拟电极63的分割线。由此，如用图8所说明过的，虚拟电极63的分割线变为难以认出。但是，也可以将构成虚拟电极63的狭缝632的第二方向直线部632b延长后的线作为分割线，分割虚拟电极63。

如上所述地，不只是在虚拟电极63上，在触控检测电极62上也设有狭缝。图12是用于说明被设于触控检测电极62上的狭缝的形状的图。

触控检测电极62由形成有透光性导电膜的多个电极部621和被设置于多个电极部621之间的多个狭缝622构成。狭缝622被反复弯曲成z字型，并且在俯视中在y轴方向上延伸。即，狭缝622由在第一方向上延伸的第一方向直线部622a和在与第一方向不同的第二方向上延伸的第二方向直线部622b构成。此处，第一方向直线部622a和第二方向直线部622b的x轴方向的宽度以及y轴方向的长度相同。

在本实施方式中，在俯视中在x轴方向上相邻的狭缝622的配置间隔a，在将于俯视中在x轴方向上相邻的多个显示像素的间隔作为b、将y轴方向作为基准时的狭缝622的角度作为θ、将0以上的整数作为n(n＝0、1、2…)时，具有以下公式(1)的关系。

此外，z字形状的狭缝622的折回宽度c设定为：在构成一个显示像素的多个子像素中，在x轴方向上相邻的子像素的中间之间的距离×{(子像素的色数+1)以上的自然数}。所谓狭缝622的折回宽度c为第一方向直线部622a(或者第二方向直线部622b)的x轴方向的宽度。例如，子像素对应于r(红)、g(绿)、b(蓝)的三个颜色时，狭缝622的折回宽度c设为子像素的中间之间的距离×(4以上的自然数)。在本实施方式中，将狭缝622的折回宽度c设为子像素的中心之间的距离×4。

优选地，狭缝622的x轴方向的宽度d为20μm以下。此外，优选地，在x轴方向上相邻的狭缝622的配置间隔a为175μm以下。

优选地，狭缝622的角度θ为25～45度，在本实施方式中，设为30度。

图13是表示彩色滤光片11h的配置的一个示例的图。此外，图14是在图13所示的彩色滤光片的配置图上，重叠了图12所示的触控检测电极62的结构图的图。在图14中，表示狭缝622的配置间隔a的同时，也表示显示像素的配置间隔b。但是，狭缝622的配置间隔a，设为在公式(1)中，n＝1、θ＝30度时的间隔，即显示像素的配置间隔b的1.725倍。

图15a～图15f是将相对于显示像素的配置间隔b的狭缝622的配置间隔a改变时的显示画面的外观的不同的图。在图15a～图15f中，分别将已白色显示了整个显示画面的情况下的显示画面的一部分放大。在图15a～图15f中，分别将狭缝622的配置间隔a设为显示像素的配置间隔b的1.000倍、1.225倍、1.250倍、1.500倍、1.725倍和2.000倍。

如图15a所示，将狭缝622的配置间隔a设为显示像素的配置间隔b的1.000倍时，宽度大的横线呈现为莫尔纹。如图15b和图15c所示，将狭缝622的配置间隔a设为显示像素的配置间隔b的1.225倍和1.250倍时，细斜线呈现为莫尔纹。如图15d和图15f所示，将狭缝622的配置间隔a设为显示像素的配置间隔b的1.500倍和2.000倍时，宽度大的横线呈现为莫尔纹。

对此，为了满足公式(1)的关系，在将狭缝622的配置间隔a设为显示像素的配置间隔b的1.725倍的情况下，如图15e所示，没有看到明显的莫尔纹。

在图15e中，表示了：设定狭缝622的配置间隔a，以满足公式(1)，已白色显示整个显示画面的情况下的显示画面的外观。针对设定狭缝622的配置间隔a，以满足公式(1)，已进行白色显示以外的显示时的显示画面的外观，也先进行说明。

图16a～图16c是设定狭缝622的配置间隔a，以满足公式(1)，将进行了图17a～图17c所示的显示的情况下的显示画面的一部分放大的图。在此处，也将狭缝622的配置间隔a，设为在公式(1)中，n＝1、θ＝30度时的间隔，即显示像素的配置间隔b的1.725倍。

图16a表示已进行黑白的竖条显示(与图17a对应)的情况下的显示画面，图16b表示已进行黑白的交错显示(与图17b对应)时的显示画面，图16c表示已进行rgb的交错显示(与图17c对应)时的显示画面。在设定狭缝622的配置间隔a，以满足公式(1)的情况下，与已白色显示整个显示画面时(图15e)相同地，在已进行黑白的竖条显示(图16a)、黑白的交错显示(图16b)、rgb的交错显示(图16c)时，也没有看到明显的莫尔纹。

本发明并不限定于上述实施方式。例如，虽然在上述说明中，作为在一对基板之间，包括了具有被配置为矩阵状的多个显示像素的显示功能层的显示面板，虽然例举了液晶面板，但也可以是具有有机el元件的有机el面板等其他的显示面板。

虽然针对将构成虚拟电极63的狭缝632的第一方向直线部632a或第二方向直线部632b延长后的线作为分割线，分割虚拟电极63的示例进行了说明，但如果将与构成狭缝632的第一方向直线部632a或第二方向直线部632b平行的线作为分割线，分割虚拟电极63的话，则难以认出分割线。

在上述实施方式中，将子像素的色数设为r(红)、g(绿)、b(蓝)的三个颜色，但也可以为r(红)、g(绿)、b(蓝)、y(黄)的四个颜色，也可以为5个颜色以上。

此外，本实施方式中的具有触控传感器的显示装置，被使用于手机(包括智能手机等)、笔记本电脑(包括平板型笔记本电脑等)、便携式信息终端(包括电子书或pda等)、电子相框、便携式游戏机等各种电子设备。

符号说明

10…具有触控传感器的显示装置、11…具有触控传感器的液晶面板、11a…cf基板、11b…阵列基板、61…触控驱动电极、62…触控检测电极、63…虚拟电极、110…分割线、632…虚拟电极的狭缝。