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，为了使从人眼看来触控检测电极不醒目，在触控检测电极上设置狭缝。

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，当构成被配置为矩阵状的多个显示像素的子像素的排列图案和触控检测电极的狭缝图案发生干涉时，产生莫尔纹，显示装置的显示品质降低。

本发明的目的在于提供抑制了构成显示像素的子像素的排列图案和检测电极的狭缝图案发生的干涉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；触控驱动电极，其被设置在所述第一基板以及所述第二基板之间，于第一方向上延伸；触控检测电极，其被设置在对于所述第二基板而言与所述触控驱动电极为相反侧的面上，于与所述第一方向正交的第二方向上延伸；在所述触控检测电极上，在所述第一方向上排列设置有多个反复弯曲成z字形并在所述第二方向上延伸的狭缝；在所述第一方向上相邻的所述狭缝的配置间隔a，在将所述第一方向上相邻的所述多个显示像素的配置间隔设为b，将所述第二方向作为基准时的所述狭缝的角度设为θ，将0以上的整数设为n时，具有的关系，z字形的所述狭缝的折回宽度为：在构成一个显示像素的多个子像素中，在所述第一方向上相邻的子像素的中心之间的距离×{(子像素的色数+1)以上的自然数}。

发明效果

根据本发明，可以抑制子像素的排列图案和触控检测电极的狭缝图案发生干涉引起的莫尔纹的产生，提高显示装置的显示品质。

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触控检测电极的狭缝的形状的图。

[图8]图8是表示彩色滤光片的配置的一个示例的图。

[图9]图9是在图8所示的彩色滤光片的配置图上，重叠了图7所示的触控检测电极的结构图的图。

[图10a]图10a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10b]图10b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10c]图10c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10d]图10d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10e]图10e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10f]图10f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11a]图11a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纹显示的情况下的显示画面的一部分放大后的图。

[图11b]图11b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的情况下的显示画面的一部分放大后的图。

[图11c]图11c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的交错显示的情况下的显示画面的一部分放大后的图。

[图12a]图12a是用以说明黑白的竖条纹显示的显示方法的图。

[图12b]图12b是用以说明黑白的交错显示的显示方法的图。

[图12c]图12c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；触控驱动电极，其被设置在所述第一基板以及第二基板之间，于第一方向上延伸；触控检测电极，其被设置在对于所述第二基板而言与所述触控驱动电极为相反侧的面上，于与所述第一方向正交的第二方向上延伸；在所述触控检测电极上，在所述第一方向上排列设置有多个反复弯曲成z字形并在所述第二方向上延伸的狭缝；在所述第一方向上相邻的所述狭缝的配置间隔a，在将所述第一方向上相邻的所述多个显示像素的配置间隔设为b，将所述第二方向作为基准时的所述狭缝的角度设为θ，将0以上的整数设为n时，具有的关系，z字形的所述狭缝的折回宽度为：在构成一个显示像素的多个子像素中，在所述第一方向上相邻的子像素的中心之间的距离×{(子像素的色数+1)以上的自然数}。

根据第一结构，可以抑制子像素的排列图案和触控检测电极的狭缝图案发生干涉引起的莫尔纹的产生，提高显示装置的显示品质。

在第一结构中，所述狭缝的宽度为20μm以下(第二结构)。

根据第二结构，可以抑制莫尔纹的产生，提高显示装置的显示品质。

在第一或第二结构中，所述狭缝的配置间隔a为175μm以下(第三结构)。

根据第三结构，可以抑制莫尔纹的产生，提高显示装置的显示品质。

在第一到第三的任一个结构中，所述狭缝的角度θ为25度以上45度以下(第四结构)。

根据第四结构，可以抑制莫尔纹的产生，提高显示装置的显示品质。

[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是表示一实施方式中的具有触控传感器的显示装置10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的构成是具备：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在维持了相当于液晶层11c的厚度的单元厚度的状态下，由未图示的密封剂贴合。

相对的两基板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，分别形成有用于使液晶层11c所包含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，多个作为开关元件的tft(thinfilmtransistor)17以及像素电极18被设置为矩阵状。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，在形成格子状的栅极布线19以及源极布线20的交叉部上，tft17以及像素电极18并列设置在矩阵上。

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形成为在俯视时纵长的方形(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，设置有被配置为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在俯视时重叠。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)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着色部的红色子像素、具有g着色部的绿色子像素、具有b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在矩阵上。在本实施方式中，子像素变成为所谓的条纹排列。

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及遮光层11i二者之间。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轴方向上设置的多个触控检测电极62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，在设置有触控检测电极62的位置和未设置有触控检测电极62的位置中透光率等发生变化。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，而是变成为电浮置的状态。

触控检测电极62以及虚拟电极63虽为透明，但具有规定的折射率。因此，为了使观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各自不醒目，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是用于说明设置于触控检测电极62的狭缝的形状的图。虽然省略了图示，但在虚拟电极63上也设置有相同形状的狭缝。

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反复弯曲成z字形，且作为整个狭缝在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，在俯视时在x轴方向上相邻的狭缝622的配置间隔a，在将于俯视时在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心之间的距离×{(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)的三个颜色的情况下，狭缝622的折回宽度c设为子像素的中心之间的距离×(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8是表示彩色滤光片11h的配置的一个示例的图。此外，图9是在图8所示的彩色滤光片的配置图上，重叠了图7所示的触控检测电极62的结构图的图。在图9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10a～图10f是表示改变相对于显示像素的配置间隔b的狭缝622的配置间隔a时的显示画面的观看效果的不同的图。在图10a～图10f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10a～图10f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10a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倍的情况下，宽度大的横线呈现为莫尔纹。如图10b和图10c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倍的情况下，细斜线呈现为莫尔纹。如图10d和图10f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倍的情况下，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10e所示，没有看到明显的莫尔莫尔纹。

在图10e中，表示了：设定狭缝622的配置间隔a以满足公式(1)，将白色显示了整个显示画面的情况下的显示画面的观看效果。针对设定狭缝622的配置间隔a以满足公式(1)，进行白色显示以外的显示的情况下的显示画面的观看效果，也先进行说明。

图11a～图11c是设定狭缝622的配置间隔a，以满足公式(1)，将进行了图12a～图12c所示的进行显示的情况下的显示画面的一部分放大的图。在此处，在公式(1)中，将狭缝622的配置间隔a，也设为n＝1、θ＝30度时的配置间隔，即显示像素的配置间隔b的1.725倍。

图11a表示已进行黑白的竖条纹显示(与图12a对应)的情况下的显示画面，图11b表示已进行黑白的交错显示(与图12b对应)情况下的显示画面，图11c表示已进行rgb的交错显示(与图12c对应)情况下的显示画面。在设定狭缝622的配置间隔a以满足公式(1)的情况下，与将白色显示了整个显示画面的情况(图10e)相同地，在已进行黑白的竖条纹显示(图11a)、黑白的交错显示(图11b)、rgb的交错显示(图11c)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，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。

在上述说明中，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、622···狭缝。