显示装置的制作方法

文档序号:21550314发布日期:2020-07-21 10:54阅读:111来源:国知局
显示装置的制作方法

本发明的一实施方式涉及包含触摸传感器的显示装置。



背景技术:

近年来,作为移动信息终端等的显示画面,液晶显示装置或有机el显示装置等被广泛使用。特别是,有机el显示装置具有比液晶显示装置薄且能够形成柔性构造的优点。在将这些显示装置作为显示画面使用的情况下,通常作为用户接口而设有触摸传感器。

作为搭载于有机el显示装置的触摸传感器,例如已知on-cell式触摸传感器。on-cell式触摸传感器使用薄膜形成技术形成在发光元件上。在on-cell式触摸传感器中,作为电极使用金属层。因此,为了不损害显示区域的视认性而将构成触摸传感器的多条布线配置在多个发光元件之间配置(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:美国专利申请公开第2018/0032188号说明书



技术实现要素:

发明要解决的课题

在上述on-cell式触摸传感器中,多个电极配置在同一层,因此在电极间设有间隙。因而,on-cell式触摸传感器中存在设有金属层的区域和未设有金属层的区域(前述间隙)。因此,在斜向观察触摸传感器的情况下,在设有金属层的区域中光被遮蔽,而在未设有金属层的区域中,光被视认。其结果是,光仅在对应于电极间的间隙而被视认,存在看到本不想看到的图案、触摸传感器的视认性降低的问题。

本发明的一实施方式的课题之一在于,提供具备视认性良好的触摸传感器的显示装置。

用于解决课题的方案

本发明一实施方式的显示装置具备:包含多个像素的显示区域;多个第1电极,其由第1层中包含的布线构成,在所述显示区域之上沿第1方向排列;多个第2电极,其由所述第1层中包含的布线构成,沿与所述第1方向相交叉的第2方向排列;连接布线,其由第2层中包含的布线构成,将所述多个第1电极相互电连接;绝缘层,其将所述第1层中包含的布线与所述第2层中包含的布线分离;和遮光层,在俯视观察时,所述遮光层在与所述连接布线不同的位置处与所述第1层中包含的布线之间的间隙重叠。

附图说明

图1是示出第1实施方式的显示装置中的构成的俯视图。

图2是示出第1实施方式的显示装置中的配置于各像素的像素电路的构成的图。

图3是示出第1实施方式的显示装置的构成的俯视图。

图4是示出第1实施方式的显示装置的构成的剖视图。

图5是示出第1实施方式的显示装置中的触摸传感器的概略构成的俯视图。

图6a是示出第1实施方式的显示装置中的触摸传感器的构成的剖视图。

图6b是示出第1实施方式的显示装置中的触摸传感器的构成的剖视图。

图7是示出第1实施方式的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图8是示出第1实施方式的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图9a是示出第1实施方式的显示装置中的触摸传感器的构成的剖视图。

图9b是示出第1实施方式的显示装置中的触摸传感器的构成的剖视图。

图10是示出第2实施方式的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图11a是示出第2实施方式的显示装置中的触摸传感器的构成的剖视图。

图11b是示出第2实施方式的显示装置中的触摸传感器的构成的剖视图。

图12是示出第3实施方式的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图13是示出第3实施方式的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图14是示出第4实施方式的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图15是示出第4实施方式的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图16a是示出第4实施方式的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图16b是示出第4实施方式的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图17是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图18是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图19是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图20是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图21是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图22是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图23是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图24是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图25是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图26是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图27是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图28是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图29是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图30是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图31是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图32是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图33是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图34是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图35是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图36是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图37是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图38是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图39是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图40是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图41是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

图42是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。

附图标记说明

10...基板、10a...第1树脂层、10b...无机绝缘层、10c...第2树脂层、15...选择晶体管、18...基底层、20...驱动晶体管、22...半导体层、24...栅极绝缘层、25...电容器、26...栅电极、28...绝缘层、30...源电极、32...漏电极、34...平坦化层、36...保护层、38...像素电极、40...发光元件、42...绝缘层、44...开口部、46...空穴传输层、48...发光层、50...电子传输层、52...公共电极、54...绝缘层、56...接触孔、58...导电层、60...接触孔、62...导电层、64...各向异性导电膜、66...粘接材料、70...元件形成层、80...封固层、80a...第1无机绝缘层、80b...树脂层、80c...第2无机绝缘层、90...圆偏光板、90a...1/4波长板、90b...直线偏光板、95...基板、100...显示装置、102...显示区域、104...扫描线驱动电路、108...像素、108a...像素电路、110...周边区域、112...柔性印刷基板、114...端子、116...扫描线、117...电源线、118...信号线、200、200a~200q...触摸传感器、202...传感器电极、202-1...开口部、203...连接布线、204...传感器电极、204-1...开口部、204a...连结部、206...布线、208...接触孔、210...布线、212...端子、214...柔性印刷基板、218...布线、220...接触孔、222...布线、224...端子、226...隔堤、230、240...遮光层、241...开口部、302a~302c...布线、304a~304c...布线、305a、305b...间隙、402...间隙、502...传感器电极、502a...连结部、503...开口部、504...传感器电极、504a...连结部、505...开口部、506r、506g、506b...像素、508、508a、508b...遮光层、510...连接布线、512...接触孔、514...间隙

具体实施方式

以下,参照附图等对本发明的实施方式进行说明。但是,本发明能够在不脱离其要旨的范围内以多种方式实施,并非限定解释为以下例示的实施方式的记载内容。为了使说明更加明确,附图存在关于各部分的宽度、厚度、形状等与实际的方式相比进行示意性表现的情况,但只不过是一例,并非限定本发明的解释。在本说明书和各附图中,对具有与关于在先附图已说明的相同功能的要素标注相同的附图标记并省略重复的说明。

在本说明书及权利要求书中,“上”及“下”是指以基板中的形成显示元件一侧的面(以下简记为“表面”。)为基准的相对位置关系。例如,在本说明书中,将从基板的表面朝向显示元件的方向记为“上”,将其相反方向定义为“下”。另外,在本说明书及权利要求书中,当表述在某构造体之上配置其他构造体的方式时,在简单记为“在......上”的情况下,只要没有特别声明,则包含以与某构造体接触的方式在其正上方配置其他构造体的情况和在某构造体的上方进一步隔着其他构造体而配置其他构造体的情况这两者。

在对在基板上形成的薄膜进行加工而形成多个薄膜图案的情况下,存在该多个薄膜图案具有不同功能或作用的情况。但是,该多个薄膜图案由以相同工序形成的薄膜构成,且由相同材料或相同层构造构成。因此,这些多个薄膜图案定义为存在于同一层的薄膜图案。例如,在记为“第1层中包含的布线”的情况下,布线可以说是存在于同一层并以相同工序进行薄膜加工而形成的布线。

(第1实施方式)

参照图1至图4说明本发明的第1实施方式的显示装置100。在本实施方式中,作为显示装置100例示有机el显示装置。

图1是示出第1实施方式的显示装置100的构成的俯视图。但为了便于说明,在图1中省略后述的触摸传感器200的图示。使用图2说明触摸传感器200。图1示出俯视观察包含多个像素的显示区域102的情况下的概略图。在本说明书等中,将从画面(显示区域102)的正面垂直观察显示装置100的情形称为“俯视观察”。

如图1所示,显示装置100具有在绝缘表面上形成的显示区域102、扫描线驱动电路104和驱动器ic106。在此,绝缘表面是基板10的表面。作为基板10,能够使用玻璃基板、金属基板、陶瓷基板、半导体基板或具有挠性的树脂基板。特别是,在使用具有挠性的树脂基板的情况下,能够使显示装置100可折弯。在本实施方式中,作为基板10使用包含树脂层的基板。

在显示区域102中设有具有发光元件的多个像素108。显示区域102的周围被周边区域110包围。驱动器ic106作为向扫描线驱动电路104施加信号的控制部发挥作用。另外,在驱动器ic106中组装有信号线驱动电路(未图示)。需要说明的是,在图1中,针对驱动器ic106配置在基板10上的例子进行了图示,但也可以配置在柔性印刷基板112上。柔性印刷基板112与在周边区域110设置的多个端子114电连接。

在显示区域102,配置有沿着第1方向(d1方向)的多条扫描线116、沿着第1方向的多条电源线117及沿着与第1方向相交叉的第2方向(d2方向)的多条信号线118。多个像素108分别与扫描线116、电源线117及信号线118连接。因此,显示区域102包含以矩阵状配置的多个像素108。

如后述的图2所示,像素108包含发光元件40和薄膜晶体管(选择晶体管15及驱动晶体管20)。如后述的图4所示,发光元件40包含像素电极(阳极)38、在像素电极38上形成的包含发光层48的有机层(发光部),以及公共电极(阴极)52。从信号线驱动电路经由信号线118对多个像素108的各自施加与图像数据对应的数据信号。并且,根据数据信号,在多个像素108的各自中设置的薄膜晶体管对应于数据信号而被驱动,并对应于图像数据使发光元件40发光。由此,显示区域102能够进行与图像数据对应的画面显示。

图2是示出在第1实施方式的显示装置100的各像素108中配置的像素电路108a的构成的图。一个像素电路108a作为基本的构成包含选择晶体管15、驱动晶体管20、电容器25及发光元件40。当然,像素电路108a的构成不限于图2所示的例子。在本实施方式中,由p沟道型薄膜晶体管构成选择晶体管15,由n沟道型薄膜晶体管构成驱动晶体管20。

如图2所示,选择晶体管15的源极与信号线118连接。选择晶体管15的栅极与扫描线116连接。选择晶体管15的漏极与驱动晶体管20的栅极及构成电容器25的第1电极连接。需要说明的是,源极与漏极对应于向信号线118输入的信号而切换作用。另外,驱动晶体管20的漏极与电源线117连接。驱动晶体管20的源极与构成电容器25的第2电极和发光元件40的阳极连接。发光元件40的阴极被保持为比施加于电源线117的电位低的电位。

在图1所示的像素电路108a中,施加于信号线118的数据信号通过选择晶体管15的通断动作而被写入驱动晶体管20的栅极及电容器25。并且,在发光期间中,驱动晶体管20中流通与被施加于栅极的电位对应的电流,使发光元件40发光。像这样,在图1所示的像素电路108a中,通过根据被施加于信号线118的数据信号来控制驱动晶体管20的动作,从而能够进行发光元件40的发光控制。

图3是示出第1实施方式的显示装置100的构成的俯视图。特别是,图3示出触摸传感器200的概略构成。

触摸传感器200以重叠在显示区域102上的方式设置。触摸传感器200具有在第1方向上以条带状排列的多个传感器电极202和在第2方向上以条带状排列的多个传感器电极204。传感器电极202与传感器电极204也对应于其作用而被称为发送电极(tx)或接收电极(rx)。各传感器电极202与各传感器电极204相互分离,这些电极之间电容耦合。此时,若人的手指等介由传感器电极202及传感器电极204而触碰(触摸)显示区域102,则电容耦合的值变化。触摸传感器200能够通过读取电容耦合的值的变化来确定手指等所触摸的位置。像这样,通过使用传感器电极202和传感器电极204而形成所谓投影型静电电容式的触摸传感器200。

在以下的说明中,为了区分传感器电极202和传感器电极204而标注不同的阴影来图示,但传感器电极202和传感器电极204是以相同工序形成并由相同材料构成的导电层。

对于多个传感器电极204而言,各电极间以相同金属材料连续地连结。即,多个传感器电极204是一体形成的构造体。与此相对,对于多个传感器电极202而言,各传感器电极202独立配置,各电极间利用连接布线203而电连接。连接布线203形成于与传感器电极202及传感器电极204不同的层。即,构成传感器电极202及传感器电极204的导电层和构成连接布线203的导电层隔着绝缘层而得以分离。具体的构造见后述。

各传感器电极202分别与在周边区域110配置的多条布线206连接。多条布线206也可以是使位于显示区域102的最端部的传感器电极202的一部分延伸而成的布线。多条布线206分别经由接触孔208与多条布线210连接。多条布线210的一端作为多个端子212发挥作用。多个端子212与柔性印刷基板214连接。在柔性印刷基板214设有驱动器ic216。驱动器ic216将用于驱动触摸传感器200的信号经由多个端子212施加于各传感器电极202。需要说明的是,多条布线206也可以设置在与扫描线驱动电路104重叠的区域。

同样地,各传感器电极204分别与在周边区域110配置的多条布线218连接。多条布线218可以是使位于显示区域102的最端部的传感器电极204的一部分延伸而成的布线。多条布线218分别经由接触孔220与多条布线222连接。多条布线222的一端作为多个端子224发挥作用。多个端子224与柔性印刷基板214连接。驱动器ic216将用于驱动触摸传感器200的信号经由多个端子224施加于各传感器电极204。需要说明的是,多个端子114(图1)、多个端子212及多个端子224沿基板10的一边设置。另外,在周边区域110,以包围显示区域102的方式设有隔堤226。

图4是示出第1实施方式的显示装置100的剖面的构成的剖视图。具体来说,图4相当于图3中沿着以a-a表示的线段剖切而得的剖视图。

如图4所示,基板10将第1树脂层10a、无机绝缘层10b及第2树脂层10c层叠而构成。作为第1树脂层10a及第2树脂层10c,例如能够使用聚酰亚胺。但是,第1树脂层10a和第2树脂层10c也可以使用互不相同的材料,或使用聚酰亚胺以外的材料。作为无机绝缘层10b,例如能够使用氧化硅层或氮化硅层。

在基板10上设置基底层18。基底层18是由氧化硅、氮化硅、氧化铝等无机绝缘材料构成的绝缘层。基底层18不限于单层。例如也可以具有将氧化硅层与氮化硅层组合而成的层叠构造。基底层18的构成考虑与基板10的密合性或针对驱动晶体管20的阻气性而适当确定即可。

在基底层18之上设有驱动晶体管20。驱动晶体管20具体来说是薄膜晶体管。驱动晶体管20的构造可以是顶栅型,也可以是底栅型。在本实施方式中,驱动晶体管20包含在基底层18上设置的半导体层22、覆盖半导体层22的栅极绝缘层24及在栅极绝缘层24上设置的栅电极26。由于驱动晶体管20的构造是公知的,因此省略此处的详细说明。图4所示的驱动晶体管20是对流入发光元件40的电流的量进行控制的器件。

在驱动晶体管20之上设有覆盖栅电极26的绝缘层28。在绝缘层28之上设有源电极30及漏电极32。源电极30及漏电极32分别经由在绝缘层28设置的接触孔而与半导体层22连接。作为绝缘层28,能够使用氧化硅层、氮化硅层或将其层叠而成的构造。

需要说明的是,图4中虽未图示,但能够在与栅电极26相同的层中,设置由与构成栅电极26的金属材料相同的金属材料构成的扫描线116(参照图1)。扫描线116与扫描线驱动电路104连接。另外,能够在与源电极30及漏电极32相同的层中设置沿与扫描线116(参照图1)相交叉的方向延伸的信号线118。信号线118与图1所示的驱动器ic106连接。

在绝缘层28之上设有平坦化层34。作为平坦化层34,例如能够使用聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯酸树脂、环氧树脂等有机材料。这些材料能够通过旋涂法形成,因此能够使下方的凹凸平坦化。虽未特别图示,但平坦化层34不限定于单层构造,也可以是有机绝缘层与无机绝缘层的层叠构造。

在平坦化层34之上设置保护层36。保护层36优选具有针对水分或氧气的阻挡功能。例如,作为保护层36,能够使用氮化硅层或氧化铝层。

在保护层36之上,设有像素电极38。像素电极38经由在平坦化层34及保护层36设置的接触孔而与源电极30电连接。在显示装置100中,像素电极38作为构成发光元件40的阳极(anode)发挥作用。像素电极38的构成根据是顶部发射型还是底部发射型而不同。在顶部发射型的情况下,作为像素电极38使用反射率高的金属、氧化铟锡系透明导电层(例如ito)或氧化锌系透明导电层(例如izo、zno)这样的功函数高的透明导电层与金属膜的层叠构造。在底部发射型的情况下,作为像素电极38使用上述的透明导电层。在本实施方式中说明顶部发射型的情况。

在像素电极38之上设有绝缘层42。作为绝缘层42,能够使用聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯酸树脂、环氧树脂或硅氧烷等。绝缘层42以使像素电极38的上表面的一部分露出的方式具有开口部44。像素电极38的上表面中,俯视观察时位于开口部44的内侧的区域成为发光元件40的发光区域la。另外,绝缘层42以覆盖像素电极38的端部(边缘部)的方式设置于相互相邻的像素电极38之间。即,绝缘层42作为使相邻的像素电极38相互隔离的构件发挥作用。因此,绝缘层42通常也称为“隔壁”、“隔堤”。绝缘层42的开口部优选预先使其内壁成为锥形状。由此能够减少后述的有机层形成时的覆盖不良。

在像素电极38之上设有有机层。有机层具有由有机材料构成的发光层48,作为发光元件40的发光部发挥作用。发光层48能够对应于有机材料的种类发出各种颜色的光。换言之,通过在相邻的像素电极38之上设置包含发出不同颜色的光的发光层48的有机层,从而能够进行将多种颜色组合而成的彩色显示。

在本实施方式的显示装置100中,作为有机层,除了发光层48以外还设有空穴注入层和/或空穴传输层46以及电子注入层和/或电子传输层50。需要说明的是,空穴注入层和/或空穴传输层46以及电子注入层和/或电子传输层50以与多个像素电极38重叠的方式设置。与此相对,发光层48针对多个像素电极38中的每个而分别设置。

在电子注入层和/或电子传输层50之上设置公共电极52。公共电极52作为构成发光元件40的阴极(cathode)发挥作用。本实施方式的显示装置100为顶部发射型,因此作为公共电极52使用透明导电层。作为构成透明导电层的材料,例如能够使用mgag合金、ito、izo、zno等。公共电极52在多个像素电极38的范围内设置。需要说明的是,虽图示省略,但公共电极52设置于直到显示区域102的外部,并经由在周边区域110设置的布线(未图示)与端子114(参照图1)电连接。

在图4中,将在像素电极38、空穴注入层和/或空穴传输层46、发光层48、电子注入层和/或电子传输层50以及公共电极52重叠的区域形成的构造体称为发光元件40。另外,在显示区域102中,将设有具有发光元件40的多个像素108及扫描线驱动电路104的层称为元件形成层70。

在发光元件40之上设有封固层80。通过在发光元件40上设置封固层80,从而能够抑制水及氧气侵入发光元件40,因此能够减少发光元件40的劣化。由此能够提高显示装置100的可靠性。在本实施方式中,封固层80具有包含第1无机绝缘层80a、树脂层80b及第2无机绝缘层80c的层叠构造。封固层80中,作为第1无机绝缘层80a及第2无机绝缘层80c包含氮化硅层。另外,封固层80中,作为树脂层80b包含丙烯酸树脂层。

在封固层80之上配置有连接布线203。如使用图3所说明的那样,连接布线203是用于将多个传感器电极202相互连接的布线。在连接布线203之上配置有绝缘层54。在本实施方式中,作为绝缘层54使用氮化硅层。但是,绝缘层54不限于氮化硅层,也可以是氧化硅层等其他无机绝缘层,也可以是树脂层。在绝缘层54之上配置使用图3说明的传感器电极202及传感器电极204。如图4所示,相邻的传感器电极202经由在绝缘层54设置的接触孔与连接布线203连接。由此,相邻的传感器电极202相互电连接。

需要说明的是,如使用图3所说明的那样,传感器电极202与在周边区域110配置的多条布线206电连接。即,在图4中,传感器电极202与布线206电连接。其中,在图4中,由于在沿以a-a表示的线段剖切而得的剖面上,一部分布线206未显现,因此省略了传感器电极202的一部分和布线206的一部分的图示。

布线206经由在平坦化层34及保护层36设置的接触孔56与导电层58电连接。导电层58是以与像素电极38相同的工序形成的透明导电层,因此由与像素电极38相同的材料构成。导电层58经由接触孔56与布线210连接。像这样,布线206经由导电层58与布线210电连接。

布线210在周边区域110的端部附近露出在外部。布线210中的露出的部分作为端子212发挥作用。具体来说,经由在设置于平坦化层34及保护层36的接触孔60中设置的导电层62和各向异性导电膜64而与柔性印刷基板214连接。

另外,在周边区域110中,在保护层36之上设有隔堤226。隔堤226以至少包围显示区域102的方式设置。需要说明的是,隔堤226也可以以包围显示区域102和扫描线驱动电路104的方式设置。隔堤226具有阻挡树脂层80b在横向上扩散的作用。另外,在隔堤226上,第1无机绝缘层80a与第2无机绝缘层80c接触,从而能够抑制水分及氧气经由树脂层80b侵入。由此,由于能够抑制水分及氧气侵入发光元件40,因此能够减少发光元件40的劣化。其结果是,能够提高显示装置100的可靠性。

此外,本实施方式的显示装置100中,以覆盖显示区域102和传感器电极204与布线210的连接区域(接触孔56所在的区域)的方式设有粘接材料66。粘接材料66能够使用公知的粘接材料,例如能够使用树脂材料。粘接材料66也可以包含钙、沸石等吸水物质。通过在粘接材料66中含有吸水物质,从而即使在水分侵入显示装置100内部的情况下,也能够延缓水分到达发光元件40。

在显示区域102之上,利用粘接材料66设有圆偏光板90。本实施方式中的圆偏光板90具有包含1/4波长板90a和直线偏光板90b的层叠构造。根据该构成,能够将来自发光区域la的光从基板95的显示侧的面放射到外部。

接下来,说明触摸传感器200的具体构成。图5是示出第1实施方式的显示装置100中的触摸传感器200的概略构成的俯视图。具体来说,其相当于图3所示的触摸传感器200中的由框线300包围的范围的放大图。

如图5所示,多个传感器电极204沿第2方向(d2方向)排列配置。连结多个传感器电极204的连结部204a由与传感器电极204相同的金属材料构成。因此,多个传感器电极204连续相连而构成一个构造体。多个传感器电极202沿第1方向(d1方向)排列配置。多个传感器电极202相互分离配置。如前所述,多个传感器电极202与多个传感器电极204分别形成在同一层。这是由于,无法利用与连结部204a相交叉的布线而将传感器电极202彼此连结。

在本实施方式中,利用在与传感器电极202及传感器电极204不同的层中形成的连接布线203将传感器电极202彼此连结。即,利用使用连接布线203的桥构造而将相邻的传感器电极202连结。由此,能够将多个传感器电极202及多个传感器电极204在不会相互电接触的情况下沿相互不同的方向排列配置。像这样,在本实施方式中,由于能够将传感器电极202与传感器电极204配置在同一层,因此能够使两者的反射特性等光学特性大致相同。其结果是,能够使传感器电极202及传感器电极204不易被用户视认。

如图5所示,本实施方式的显示装置100包含的触摸传感器200具有在俯视观察时将多个传感器电极202与多个传感器电极204的间隙填埋的遮光层230。具体来说,在与传感器电极202及传感器电极204不同的层(即与连接布线203相同的层)中配置有遮光层230,并且将俯视观察时的各传感器电极202与各传感器电极204的间隙填埋。

如前所述,在on-cell式触摸传感器中,多个电极配置在同一层,因而在电极间设有间隙。因此,由于光仅在电极间的间隙被视认,因而存在观察到本不想看到的图案、触摸传感器的视认性降低的问题。因此,在本实施方式中,采用以遮光层230遮蔽俯视观察时的电极间的间隙、即各传感器电极202及各传感器电极204的间隙的构成。因此能够消除光从电极间的间隙泄漏而看到本不想看到的图案的缺陷。

图6a及图6b是示出第1实施方式的显示装置100中的触摸传感器200的构成的剖视图。具体来说,图6a相当于在图5中沿以b-b表示的单点划线剖切而得的剖面的放大图。图6b相当于在图5中沿以c-c表示的单点划线剖切而得的剖面的放大图。需要说明的是,图6a及图6b仅示出相比于树脂层80b及第2无机绝缘层80c(它们为使用图4说明的封固层80的一部分)位于上方的部分。另外,配置于比触摸传感器200靠上方的盖板玻璃等也省略。

如图6a及图6b所示,在第2无机绝缘层80c之上设有连接布线203。连接布线203由绝缘层54覆盖。在绝缘层54之上设有传感器电极202及传感器电极204。此时,如图6a所示,传感器电极202经由在绝缘层54设置的开口部(接触孔)与连接布线203电连接。通过采用这样的桥构造,从而使得相邻的传感器电极202经由连接布线203电连接。

接下来,在图5所示的俯视图中,对于由框线400包围的区域,进一步对具体构造进行说明。图7及图8是示出第1实施方式的显示装置100中的触摸传感器200的构成的俯视图。但是,图7示出从触摸传感器200中将遮光层230的图示省略后的构成。图8示出在触摸传感器200中图示出遮光层230的构成。

如图7所示,传感器电极202及传感器电极204由沿第1方向(d1方向)及第2方向(d2方向)配置的多条布线构成。也就是说,例如传感器电极202由以格子状配置的多条布线构成,在俯视观察时具有网格状的外观。同样地,传感器电极204也由以格子状配置的多条布线构成,在俯视观察时具有网格状的外观。构成传感器电极202及传感器电极204的布线的宽度为1μm以上且10μm以下(优选2μm以上且8μm以下)。在本实施方式中,将构成传感器电极202及传感器电极204的布线的宽度设为5μm。

如上所述,传感器电极202及传感器电极204由以格子状配置的多条布线构成。因此,传感器电极202具有由布线包围的多个开口部202-1。同样地,传感器电极204具有由布线包围的多个开口部204-1。此时,在俯视观察时,多个开口部202-1及多个开口部204-1分别与像素108的位置对应。即,从像素108包含的发光元件40发出的光经由多个开口部202-1及多个开口部204-1而被用户识别。

另外,如图7所示,传感器电极202通过配置在与传感器电极202不同的层的连接布线203电连接。如前所述,传感器电极202与连接布线203经由在绝缘层54设置的开口部连接。需要说明的是,在图7中,将连接布线203的宽度与构成传感器电极202的布线的宽度以相同宽度示出,但不限于此。例如,连接布线203的宽度也可以比构成传感器电极202的布线的宽度宽。另外,在图7中,相邻的传感器电极202彼此通过一条连接布线203连接,但也可以经由多条连接布线203电连接。同样地,在图7中,相邻的传感器电极204彼此通过一个连结部204a连接,但也可以经由多个连结部204a连接。

如图7所示,在未配置遮光层230的情况下,在传感器电极202与传感器电极204之间存在间隙402。该间隙402使用户识别到由漏光带来的本不想看到的图案。

因此,在本实施方式中,如图8所示,在间隙402的位置配置有遮光层230。遮光层230与传感器电极202及传感器电极204同样地由多条布线构成。但是,构成遮光层230的布线位于与构成传感器电极202及传感器电极204的布线不同的层。即,传感器电极202及传感器电极204由第1层中包含的布线构成,遮光层230由与第1层不同的第2层中包含的布线构成。需要说明的是,在本实施方式中,构成遮光层230的布线与连接布线203位于同一层。因此,根据本实施方式,在配置遮光层230的过程中不需要特别追加工序,能够以与连接布线203的形成相同的工序形成遮光层230。但不限于此,也可以使构成遮光层230的布线与连接布线203位于不同层。

另外,在本实施方式中,由第1层中包含的布线构成的传感器电极202及传感器电极204与由第2层中包含的布线构成的遮光层230以相同金属材料构成。因此,传感器电极202及传感器电极204的表面与遮光层230的表面具有相同的反射率。像这样,通过在传感器电极202及传感器电极204的表面和遮光层230的表面上预先使反射率一致,从而能够防止识别到由反射的方式产生的本不想看到的图案。像这样,优选第1层中包含的布线的表面与第2层中包含的布线的表面由相同的金属材料构成。

图9a相当于在图8中沿以d-d表示的单点划线剖切而得的剖面的放大图。图9b相当于在图8中沿以e-e表示的单点划线剖切而得的剖面的放大图。需要说明的是,图9a及图9b中仅示出与使用图4说明的封固层80的一部分即树脂层80b及第2无机绝缘层80c相比位于上方的部分。另外,配置于比触摸传感器200靠上方的盖板玻璃等也省略。

在图9a所示的剖视图中,在第2无机绝缘层80c之上示出遮光层230。如图9a所示,遮光层230以在俯视观察时与传感器电极202和传感器电极204之间的间隙402重叠的方式配置。另外,遮光层230端部与传感器电极202及传感器电极204的端部重叠。遮光层230以防止斜方向的光泄漏为目的而配置,因此希望遮光层230端部与传感器电极202及传感器电极204的端部重叠。但只要以与间隙402重叠的方式配置遮光层230就能够抑制漏光。因此,即使遮光层230端部与传感器电极202及传感器电极204的端部不重叠,也不会有损本实施方式的效果。

在图9b所示的剖视图中,在第2无机绝缘层80c之上示出连接布线203和遮光层230。在连接布线203之上配置有构成传感器电极202的布线的一部分。遮光层230以俯视观察时与构成传感器电极204的布线的一部分重叠的方式配置。需要说明的是,在本实施方式中,将连接布线203和构成遮光层230的布线配置在同一层(具体来说是第2无机绝缘层80c之上)。因此,在连接布线203与构成遮光层230的布线之间设置规定的间隔以避免二者短路。

在图9a及图9b所示的例子中,上述的“第1层”是配置有传感器电极202及传感器电极204的层(即配置在绝缘层54之上的层),上述的“第2层”是配置有连接布线203及遮光层230的层(即配置在第2无机绝缘层80c之上的层)。在本实施方式中,第2层相比于第1层位于下层,但也可以相反。也就是说,也可以将传感器电极202及传感器电极204配置在第2无机绝缘层80c之上,并将连接布线203及遮光层230配置在绝缘层54之上。

以上说明的本实施方式的显示装置100在包含多个像素108的显示区域102之上具备具有多个传感器电极202及多个传感器电极204的触摸传感器200。触摸传感器200具有下述构成,该构成中,遮光层230(其在与传感器电极202及传感器电极204不同的层配置)相对存在于传感器电极202与传感器电极204之间的间隙402重叠。由此,能够消除在斜向观察触摸传感器200的情况下识别到从间隙402漏出的光而看到本不想看到的图案的缺陷。其结果是,能够提供具备视认性良好的触摸传感器200的显示装置100。

(第2实施方式)

在本实施方式中,说明遮光层的构成为与第1实施方式不同的例子的情况。需要说明的是,在本实施方式中,对与第1实施方式的显示装置100共通的部分标注相同的附图标记并省略说明。

图10是示出第2实施方式的显示装置中的触摸传感器200a的构成的俯视图。另外,图11a相当于在图10中沿以f-f表示的单点划线剖切的剖面而得的放大图。图11b相当于在图10中沿以g-g表示的单点划线剖切而得的剖面的放大图。需要说明的是,图11a及图11b仅示出与使用图4说明的封固层80的一部分即树脂层80b及第2无机绝缘层80c相比位于上方的部分。另外,配置于比触摸传感器200a靠上方的盖板玻璃等也省略。

如图11a及图11b所示,在本实施方式中,在传感器电极202及传感器电极204之上配置有遮光层240。遮光层240具有绝缘性。例如,遮光层240由含有黑色颜料的树脂材料构成。当然,只要能具有遮光性,则作为遮光层240也可以使用除黑色颜料以外的其他物质,或者取代树脂材料而使用其他绝缘材料。

另外,如图10所示,在本实施方式中,沿着构成传感器电极202及传感器电极204的布线设有遮光层240。在存在于传感器电极202与传感器电极204之间的间隙402中,遮光层240以格子状配置。因此,俯视观察时的遮光层240具有开口部241沿第1方向(d1方向)及第2方向(d2方向)以矩阵状排列的外观。需要说明的是,在图10中使构成遮光层240的布线部分的宽度与构成传感器电极202及传感器电极204的布线的宽度大致相同,但也可以是不同宽度。

根据本实施方式,能够对应于触摸传感器200a的构成而以高自由度配置遮光层240。即,无论传感器电极202及传感器电极204的构成(例如形状或布局)以怎样的方式变化,均只要与传感器电极202、传感器电极204及间隙402重叠并形成以矩阵状具有开口部的遮光层240即可,因此具有容易进行规格变更的效果。

(第3实施方式)

在本实施方式中,取代在传感器电极202与传感器电极204之间的间隙配置遮光层的构成,说明通过配置多条布线来获得遮光效果的构成。需要说明的是,在本实施方式中,对与第1实施方式的显示装置100共通的部分标注相同的附图标记并省略说明。

图12是示出第3实施方式的显示装置中的触摸传感器200b的构成的俯视图。图13是示出第1实施方式的显示装置100中的触摸传感器200的构成的俯视图。其中,图13中由于作为本实施方式中的对比例使用,因此省略遮光层230的图示。

如图12所示,在本实施方式的触摸传感器200b中,将构成传感器电极202及传感器电极204的布线分别配置为两层。即,在各像素108之间配置有两条布线。但是,所配置的布线的数量不限于两条,也可以是三条以上。

在图12所示的例子中,传感器电极202将布线302a及布线302b配置在各像素108之间而构成。传感器电极204将布线304a及布线304b配置在各像素108之间而构成。此时,传感器电极202与传感器电极204通过它们之间的间隙305a而被电分离。

另一方面,在图13所示的例子中,传感器电极202将布线302c配置在各像素108之间而构成。传感器电极204将布线304c配置在各像素108之间而构成。此时,传感器电极202与传感器电极204通过它们之间的间隙305b而被电分离。

根据图12所示的例子,由于在各像素108之间配置两条布线302a及302b、或两条布线304a及304b,因此传感器电极202与传感器电极204之间的间隙305a实质上变窄。与图13所示的例子对比可知,触摸传感器200b中的间隙305a的面积小于触摸传感器200中的间隙305b的面积。

如以上所示,即使不相对于传感器电极202及传感器电极204而言另行配置遮光层,也能够通过增加构成传感器电极202及传感器电极204的布线的数量,来实质上填埋传感器电极202与传感器电极204之间的间隙402。

(第4实施方式)

在本实施方式中,说明传感器电极及遮光层的构成为与第1实施方式不同的例子的情况。需要说明的是,在本实施方式中,对与第1实施方式的显示装置100共通的部分标注相同的附图标记并省略说明。

图14是示出第4实施方式的显示装置中的触摸传感器200c的构成的俯视图。本实施方式的触摸传感器200c具有传感器电极502及传感器电极504。需要说明的是,在图14中,关注两个传感器电极502和一个传感器电极504而进行图示,但触摸传感器200c具有多个传感器电极502及多个传感器电极504。

多个传感器电极502沿第1方向(d1方向)排列配置。另外,虽在图14中未图示,但多个传感器电极504沿第2方向(d2方向)排列配置。此时,传感器电极502及传感器电极504由沿第3方向(d3方向)及第4方向(d4方向)配置的多条布线构成。也就是说,例如,传感器电极502由以格子状配置的多条布线构成,俯视观察时具有网格状的外观。同样地,传感器电极504也由以格子状配置的多条布线构成,俯视观察时具有网格状的外观。

另外,传感器电极502由以格子状配置的多条布线构成,因此具有由布线包围的多个开口部503。同样地,传感器电极504具有由布线包围的多个开口部505。此时,在俯视观察时,多个开口部503及多个开口部505分别与显示区域中的像素的位置对应。即,从像素包含的发光元件发出的光经由多个开口部503及多个开口部505由用户识别。

需要说明的是,本实施方式的触摸传感器200c的开口部503的大小对应于像素的大小而不同。例如,在本实施方式中,与绿色对应的像素506g最小,与蓝色对应的像素506b最大。与红色对应的像素506r为与绿色对应的像素506g和与蓝色对应的像素506b的中间的大小。此时,各开口部503分别以从位于内侧的各像素到布线的距离成为相等的方式设置。因此,在图14中,如区域507所示,构成传感器电极502的布线并非沿第3方向及第4方向以直线状配置,而是以局部伴有层差的方式配置。关于这一点,传感器电极504的构成也相同。

具有以上构成的触摸传感器200c在传感器电极502与传感器电极504之间的间隙具有遮光层508。在本实施方式中,遮光层508也配置在与像素506r、像素506g及像素506b等距离的位置。另外,遮光层508的端部与构成各传感器电极502及各传感器电极504的布线的端部重叠配置。

在此,说明本实施方式的触摸传感器200c中的传感器电极502及传感器电极504的进一步的具体构成。图15及图16a是示出第4实施方式的显示装置中的触摸传感器200c的构成的俯视图。但是,图15示出从触摸传感器200c省略遮光层508的图示的构成。图16a示出在触摸传感器200c中图示出遮光层508的构成。

在图15中,沿第1方向(d1方向)配置多个传感器电极502,沿第2方向(d2方向)配置多个传感器电极504。相邻的传感器电极502彼此通过连结部502a连结。与第1实施方式同样地,传感器电极502与连结部502a以相同的金属材料连续连结。各传感器电极504经由连接布线510和接触孔512而被电连接。由此,各传感器电极504相互电连接。在图15的构成的情况下,传感器电极504实质上通过四条连接布线510连接,因此针对连接布线510的断线具有高冗余性。

在图15所示的构成中,在传感器电极502与传感器电极504之间形成有间隙514。在该间隙514中设有图14所示的遮光层508。使用图16a说明该状态。

在图16a所示的构成中,针对图15所示的间隙514配置有遮光层508a和遮光层508b。遮光层508a是与连接布线510配置在同一层的遮光层。遮光层508b是与传感器电极502及传感器电极504配置在同一层的遮光层。在本实施方式的触摸传感器200c中,将遮光层508a及遮光层508b组合而填埋间隙514。由此,能够在传感器电极502与传感器电极504电分离的状态下对间隙514进行遮光。

需要说明的是,遮光层508a及遮光层508b的形状等构成不限于图16a所示的方式。例如,如图16b所示的触摸传感器200d所示,也可以仅在横跨连接布线510的区域设置遮光层508b,其他区域设置遮光层508a。

(变形例)

图17~图42是示出第4实施方式的变形例的显示装置中的触摸传感器的构成的俯视图。其中,图17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39及41示出从触摸传感器200c省略遮光层508的图示的构成。图18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40及42示出在触摸传感器200c中图示出遮光层508的构成。需要说明的是,对与图15及图16a共通的部分标注相同的附图标记并省略说明。

图17及图18是将图15所示的两条连接布线510一体化的触摸传感器200e的例子。在该情况下,接触孔512也可以如图17所示仅设置在连接布线510的屈曲部。图18是针对图17所示的间隙514配置有遮光层508a及遮光层508b的例子。如使用图16b所说明的那样,也可以是仅在横跨连接布线510的区域设置遮光层508b而其他区域设有遮光层508a的构成。另外,在图17及图18的构成的情况下,由于实质上通过四条连接布线510使传感器电极504连接,因此针对连接布线510的断线具有高冗余性。

图19及图20是在图17所示的构成中使接触孔512的位置增加的触摸传感器200f的例子。在图19中示出针对一个传感器电极504设有6个接触孔512的例子,但不限于此,能够设置任意数量。图20是针对图19所示的间隙514配置有遮光层508a及遮光层508b的例子。如使用图16b所说明,也可以是仅在横跨连接布线510的区域设置遮光层508b而其他区域设有遮光层508a的构成。另外,在图19及图20的构成的情况下,传感器电极504实质上通过四条连接布线510连接且具有多个接触孔512,因此针对连接布线510的断线具有高冗余性。

图21及图22是在图15所示的构成中使接触孔512的位置增加的触摸传感器200g的例子。在图21中示出一个传感器电极504设有8个接触孔512的例子,但不限于此,能够设置任意数量。图22是针对图21所示的间隙514配置有遮光层508a及遮光层508b的例子。如使用图16b所说明,也可以是仅在横跨连接布线510的区域设置遮光层508b而其他区域设有遮光层508a的构成。另外,在图21及图22的构成的情况下,传感器电极504实质上通过四条连接布线510连接且具有多个接触孔512,因此针对连接布线510的断线具有高冗余性。

图23及图24是以一条布线构成图15所示的将两条布线组合而成的连接布线510的触摸传感器200h的例子。图24是针对图23所示的间隙514配置有遮光层508a及遮光层508b的例子。如使用图16b所说明,也可以是仅在横跨连接布线510的区域设置遮光层508b而其他区域设有遮光层508a的构成。

图25及图26是在图23所示的构成中使接触孔512的位置增加的触摸传感器200i的例子。在图25中,示出一个传感器电极504设有4个接触孔512的例子,但不限于此,能够设置任意数量。图26是针对图25所示的间隙514配置有遮光层508a及遮光层508b的例子。如使用图16b所说明的那样,也可以是仅在横跨连接布线510的区域设置遮光层508b而其他区域设有遮光层508a的构成。

图27及图28是将图23所示的两条连接布线510一体化而成的触摸传感器200j的例子。在该情况下,接触孔512也可以如图27所示仅设置在连接布线510的屈曲部。图28是针对图27所示的间隙514配置有遮光层508a及遮光层508b的例子。如使用图16b所说明的那样,也可以是仅在横跨连接布线510的区域设置遮光层508b而其他区域设有遮光层508a的构成。

图29及图30是在图27所示的构成中使接触孔512的位置增加的触摸传感器200k的例子。图29中示出一个传感器电极504设有3个接触孔512的例子,但不限于此,能够设置任意数量。图30是针对图29所示的间隙514配置有遮光层508a及遮光层508b的例子。如使用图16b所说明,也可以是仅在横跨连接布线510的区域设置遮光层508b而其他区域设有遮光层508a的构成。

图31及图32是将图23所示的连接布线510以将两条设置成对的方式设置的触摸传感器2001的例子。图32是针对图31所示的间隙514配置有遮光层508a及遮光层508b的例子。如使用图16b所说明,也可以是仅在横跨连接布线510的区域设置遮光层508b而其他区域设有遮光层508a的构成。另外,在图31的构成的情况下,传感器电极504通过四条连接布线510连接,因此针对连接布线510的断线具有高冗余性。

图33及图34是在图31所示的构成中使接触孔512的位置增加的触摸传感器200m的例子。在图33中示出一个传感器电极504设有8个接触孔512的例子,但不限于此,能够设置任意数量。图34是针对图33所示的间隙514配置有遮光层508a及遮光层508b的例子。如使用图16b所说明,也可以是仅在横跨连接布线510的区域设置遮光层508b而其他区域设有遮光层508a的构成。另外,在图33及图34的构成的情况下,传感器电极504实质上通过四条连接布线510连接且具有多个接触孔512,因此针对连接布线510的断线具有高冗余性。

图35及图36是将图31所示的两条连接布线510一体化的触摸传感器200n的例子。在该情况下,接触孔512也可以仅设置在连接布线510的屈曲部。图36是针对图35所示的间隙514配置有遮光层508a及遮光层508b的例子。如使用图16b所说明,也可以是仅在横跨连接布线510的区域设置遮光层508b而其他区域设有遮光层508a的构成。另外,在图35及图36的构成的情况下,实质上传感器电极504通过四条连接布线510连接,因此针对连接布线510的断线具有高冗余性。

图37及图38是在图35所示的构成中使接触孔512的位置增加的触摸传感器200o的例子。在图37中示出一个传感器电极504设有6个接触孔512的例子,但不限于此,能够设置任意数量。图38是针对图34所示的间隙514配置有遮光层508a及遮光层508b的例子。如使用图16b所说明的那样,也可以是仅在横跨连接布线510的区域设置遮光层508b而其他区域设有遮光层508a的构成。另外,图37及图38的构成的情况下,传感器电极504实质上通过四条连接布线510连接且具有多个接触孔512,因此针对连接布线510的断线具有高冗余性。

图39及图40是取代在图33所示的构成中将相邻的传感器电极502以连结部502a连结的构成、而将相邻的传感器电极504以连结部504a连结的构成的触摸传感器200p的例子。在该情况下,相邻的传感器电极502利用形成在不同层的连接布线510而被连接。在图39中示出一个传感器电极502设有8个接触孔512的例子,但不限于此,能够设置任意数量。图40是针对图39所示的间隙514配置有遮光层508a及遮光层508b的例子。如使用图16b所说明的那样,也可以是仅在横跨连接布线510的区域设置遮光层508b而其他区域设有遮光层508a的构成。另外,在图39及图40的构成的情况下,传感器电极502实质上通过四条连接布线510连接且具有多个接触孔512,因此针对连接布线510的断线具有高冗余性。

图41及图42是图23所示的构成中对将相邻的传感器电极502连结的连结部502a的构成、和连接布线510的构成进行变形的例子。在图41所示的构成中,连接布线510具有两条布线交叉的形状,将相邻的传感器电极504连接。图42是针对图41所示的间隙514配置有遮光层508a及遮光层508b的例子。如使用图16b所说明的那样,也可以是仅在横跨连接布线510的区域设置遮光层508b而其他区域设有遮光层508a的构成。

作为本发明的实施方式,上述各实施方式只要相互不矛盾,则能够适当组合实施。基于各实施方式的显示装置,本领域技术人员适当进行连结要素的追加、削除或设计变更的方案或进行工序的追加、省略或条件变更的方案,只要具备本发明的要旨,均包含在本发明的范围内。

另外,在上述各实施方式中,作为显示装置例示了有机el显示装置进行说明,但不限于此,也能够应用于其他显示装置(例如液晶显示装置或电泳显示装置)。即,只要是能够搭载上述各实施方式中所说明的触摸传感器的显示装置,则能够应用于任意显示装置。

此外,即使是与由上述各实施方式的方式带来的作用效果不同的其他作用效果,根据本说明书的记载明确或本领域技术人员容易预测的效果,当然也应视为能够由本发明获得。

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