CN104793817A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及显示装置。在具备了输入装置的显示装置中,提高透射率,提高输入装置的检测性能。显示装置具有:在显示区域(Ad)中排列的多个子像素(SPix)的每一个的内部分别设置的多个像素电极;被设置为在俯视时与多个像素电极重叠的驱动电极;被设置为在俯视时与驱动电极重叠的多个检测电极(TDL);以及与检测电极(TDL)分离而设置的虚拟电极(TDD)。检测电极(TDL)以及虚拟电极(TDD)包含金属层或者合金层。在俯视时多个子像素(SPix)中与检测电极(TDL)以及虚拟电极(TDD)的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个子像素(SPix)的面积的总和之比为1~22%。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置以及电子设备,尤其涉及具备了静电电容方式的输入装置的显示装置以及电子设备。
背景技术
近年来存在如下技术:在显示装置的显示面侧安装被称为触摸面板或者触摸传感器的输入装置,在使手指或触摸笔等的输入工具接触到触摸面板而进行了输入动作时,检测输入位置进行输出。具有这样的触摸面板的显示装置不需要键盘、鼠标、或者小键盘(keypad)等的输入装置,因而除了计算机之外,在便携电话机等的便携信息终端等中被广泛使用。
作为检测手指等接触到触摸面板的接触位置的检测方式之一,存在静电电容方式。在利用了静电电容方式的触摸面板中,在触摸面板的面内设置有由夹持介电层而对置配置的一对电极、即驱动电极以及检测电极组成的多个电容元件。并且,利用在使手指或触摸笔等的输入工具接触到电容元件而进行了输入动作时,电容元件的静电电容会变化的情况,检测输入位置。
例如,在特开2010-197576号公报(专利文献1)中记载着采取了透明电极图案的隐藏措施的触摸面板。此外,在特开2011-059771号公报(专利文献2)中记载了至少局部分离且即使在不连续部分也具有在非可视性方面优越的网眼图案的网格状导电性图案、以及包含该网格状导电性图案的附带导体层图案的基体材料以及触摸面板构件。
[专利文献1](日本)特开2010-197576号公报
[专利文献2](日本)特开2011-059771号公报
在安装了这样的触摸面板等的输入装置的显示装置中,为了提高检测性能,期望降低检测电极的电阻。作为检测电极的材料,为了确保显示区域中对于可见光的透射率,有时利用ITO(铟锡氧化物,Indium Tin Oxide)等的、对可见光具有透光性的导电性氧化物。但是,ITO等的导电性氧化物的电阻率大于金属或者合金等导电性材料的电阻率。因此,为了降低检测电极的电阻,期望利用金属或者合金等导电性材料。
但是,金属以及合金等导电性材料对于可见光具有透光性。即,金属以及合金等导电性材料中对于可见光的透射率,小于ITO等具有透光性的导电性氧化物中对于可见光的透射率。因此,在利用由金属或者合金等导电性材料构成的检测电极作为触摸面板等的输入装置的检测电极的情况下,存在显示区域中对于可见光的透射率会降低的顾虑。
发明内容
本发明为了解决上述那样的现有技术的问题点而完成,其目的在于提供一种显示装置,其在具备了输入装置的显示装置中,能够提高显示区域中对于可见光的透射率,且提高输入装置的检测性能。
如果简单说明在本申请所公开的发明中代表性的发明的概要,则如下。
作为本发明的一个方式的显示装置,具有:基板;多个像素,在基板的第1主面侧的第1区域中排列;以及多个第1电极,在多个像素的每一个的内部分别设置。此外,该显示装置具有:第2电极,被设置为在俯视时与多个第1电极重叠;多个第3电极,相互空出间隔而设置,以便在俯视时与第2电极分别重叠;以及第4电极,在第1区域中与多个第3电极的任一个都分离而设置。通过在多个第1电极的每一个和第2电极之间施加电压而显示图像,基于第2电极和多个第3电极的每一个之间的静电电容而检测输入位置。多个第3电极的每一个包含第1金属层或者第1合金层,第4电极包含第2金属层或者第2合金层。并且,在俯视时多个像素中与多个第3电极以及第4电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个像素的面积的总和之比为1~22%。
此外,作为另一方式,也可以是多个像素在第1区域中,在第1方向以及与第1方向交叉的第2方向上以矩阵状排列,多个第3电极的每一个具有包含第1金属层或者第1合金层的第1导电线,在俯视时,第1导电线交替地反向弯曲并且作为整体在第3方向上延伸。这时,在俯视时多个像素中与多个第3电极以及第4电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个像素的面积的总和之比也可以是1~11%。
此外,作为另一方式,也可以是多个像素在第1区域中,在第1方向以及与第1方向交叉的第2方向上以矩阵状排列,多个第3电极的每一个具有多个的第1导电线。也可以是多个的第1导电线的每一个,包含第1金属层或者第1合金层,并且,在俯视时交替地反向弯曲并且作为整体在第3方向上延伸,相邻的第1导电线中相互反向弯曲的部分之间耦合。这时,在俯视时多个像素中与多个第3电极以及第4电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个像素的面积的总和之比也可以是2~22%。
此外,作为另一方式,也可以是多个像素在第1区域中,在第1方向以及与第1方向交叉的第2方向上以矩阵状排列。此外,多个第3电极的每一个也可以具有:多个第1导电线,在第3方向上分别延伸,并且,在与第3方向交叉的第4方向上排列;以及多个第2导电线,在与第3方向以及第4方向的任一个都交叉的第5方向上分别延伸,并且,在第4方向上排列。进而,也可以是多个第1导电线的每一个包含第1金属层或者第1合金层,多个第2导电线的每一个包含第3金属层或者第3合金层,多个第1导电线和多个第2导电线相互交叉,多个第3电极的每一个具有由相互交叉的多个第1导电线和多个第2导电线形成的网眼形状。这时,在俯视时多个像素中与多个第3电极以及第4电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个像素的面积的总和之比也可以是2~22%。
或者,作为本发明的一个方式的显示装置,具有:基板;多个像素,在基板的第1主面侧的第1区域中,在第1方向以及与第1方向交叉的第2方向上以矩阵状排列;以及多个第1电极,在多个像素的每一个的内部分别设置。此外,该显示装置具有:第2电极,被设置为在俯视时与多个第1电极重叠;以及多个第3电极,相互空出间隔而设置,以便在俯视时与第2电极分别重叠。通过在多个第1电极的每一个和第2电极之间施加电压而显示图像,基于第2电极和多个第3电极的每一个之间的静电电容而检测输入位置。多个第3电极的每一个具有包含第1金属层或者第1合金层的第1导电线,在俯视时,第1导电线具有在与第1方向以及第2方向的任一个都交叉的第3方向上延伸的部分。并且,第1导电线的宽度为2~7μm。
此外,作为另一方式,也可以在俯视时,第1导电线交替地反向弯曲并且作为整体在第4方向上延伸。这时,第1导电线的宽度也可以是2.5~4.5μm。
此外,作为另一方式,也可以是多个第3电极的每一个具有多个第1导电线,在俯视时,多个第1导电线的每一个交替地反向弯曲并且作为整体在第4方向上延伸,相邻的第1导电线中相互反向弯曲的部分之间耦合。这时,多个第1导电线的每一个的宽度也可以是2.5~4.5μm。
此外,作为另一方式,多个第3电极的每一个也可以具有:多个第1导电线,在第3方向上分别延伸,并且,在与第3方向交叉的第4方向上排列;以及多个第2导电线,在与第3方向以及第4方向的任一个都交叉的第5方向上分别延伸,并且,在第4方向上排列。并且,也可以是多个第2导电线的每一个包含第2金属层或者第2合金层,多个第1导电线和多个第2导电线相互交叉,多个第3电极的每一个具有由相互交叉的多个第1导电线和多个第2导电线形成的网眼形状。这时,多个第1导电线以及多个第2导电线的每一个的宽度也可以是2.5~4.5μm。
或者,作为本发明的一个方式的显示装置,具有:基板;多个像素,在基板的第1主面侧的第1区域中排列;以及多个第1电极,在多个像素的每一个的内部分别设置。此外,该显示装置具有:第2电极,被设置为在俯视时与多个第1电极重叠;以及多个第3电极,被设置为在俯视时与第2电极分别重叠。通过在多个第1电极的每一个和第2电极之间施加电压而显示图像,基于第2电极和多个第3电极的每一个之间的静电电容而检测输入位置。多个第3电极的每一个包含第1金属层或者第1合金层。并且,在俯视时多个像素中与多个第3电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个像素的面积的总和之比为1~22%。
此外,作为另一方式,多个第3电极的每一个也可以对可见光具有遮光性。或者,也可以是第1电极是像素电极,第2电极是公共电极,第3电极是输出用于检测输入位置的检测信号的检测电极,在公共电极中被输入用于测定公共电极和检测电极之间的静电电容的驱动信号。或者,作为另一方式,也可以是第1方向中的多个像素的排列的间隔,小于第2方向中的多个像素的排列的间隔,第1方向中的多个像素的排列的间隔为45~180μm。此外,作为另一方式,也可以是第1方向中的多个像素的排列的间隔,小于第2方向中的多个像素的排列的间隔,第1方向中的多个像素的排列的间隔为45~180μm,相邻的第1导电线之间的间隔为50~200μm。
此外,作为另一方式,也可以在第3电极的表面或者第3电极之上,形成了对于可见光具有比第3电极对于可见光的反射率更低的反射率的低反射层。
或者,作为本发明的一个方式的显示装置,具有:基板;多个像素,在基板的第1主面侧的第1区域中排列;以及多个第1电极,在多个像素的每一个的内部分别设置。此外,该显示装置具有:第2电极,被设置为在俯视时与多个第1电极重叠;多个第3电极,相互空出间隔而设置,以便在俯视时与第2电极分别重叠;以及第4电极,在第1区域中与多个第3电极的任一个都分离而设置。通过在多个第1电极的每一个和第2电极之间施加电压而显示图像,基于多个第3电极的每一个的静电电容而检测输入位置。多个第3电极的每一个包含第1金属层或者第1合金层,第4电极包含第2金属层或者第2合金层。并且,在俯视时多个像素中与多个第3电极以及第4电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个像素的面积的总和之比为1~22%。
或者,作为本发明的一个方式的显示装置,具有:基板;多个像素,在基板的第1主面侧的第1区域中,在第1方向以及与第1方向交叉的第2方向上以矩阵状排列;以及多个第1电极,在多个像素的每一个的内部分别设置。此外,该显示装置具有:第2电极,被设置为在俯视时与多个第1电极重叠;以及多个第3电极,相互空出间隔而设置,以便在俯视时与第2电极分别重叠。通过在多个第1电极的每一个和第2电极之间施加电压而显示图像,基于多个第3电极的每一个的静电电容而检测输入位置。多个第3电极的每一个具有包含第1金属层或者第1合金层的第1导电线,在俯视时,第1导电线具有在与第1方向以及第2方向的任一个都交叉的第3方向上延伸的部分。并且,第1导电线的宽度为2~7μm。
或者,作为本发明的一个方式的显示装置,具有:基板;多个像素,在基板的第1主面侧的第1区域中排列;以及多个第1电极,在多个像素的每一个的内部分别设置。此外,该显示装置具有:第2电极,被设置为在俯视时与多个第1电极重叠;以及多个第3电极,被设置为在俯视时与第2电极分别重叠。通过在多个第1电极的每一个和第2电极之间施加电压而显示图像,基于多个第3电极的每一个的静电电容而检测输入位置。多个第3电极的每一个包含第1金属层或者第1合金层。并且,在俯视时多个像素中与多个第3电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个像素的面积的总和之比为1~22%。
附图说明
图1是表示实施方式1的显示装置的一构成例的方框图。
图2是表示手指没有接触以及靠近触摸检测设备的状态的说明图。
图3是表示手指没有接触以及靠近触摸检测设备的状态的等效电路的例子的说明图。
图4是表示手指接触以及靠近了触摸检测设备的状态的说明图。
图5是表示手指接触以及靠近了触摸检测设备的状态的等效电路的例子的说明图。
图6是表示驱动信号以及检测信号的波形的一例的图。
图7是表示安装了实施方式1的显示装置的模块的一例的平面图。
图8是表示安装了实施方式1的显示装置的模块的一例的平面图。
图9是表示实施方式1的显示装置中的附带触摸检测功能的显示设备的截面图。
图10是表示实施方式1的显示装置中的附带触摸检测功能的显示设备的电路图。
图11是表示实施方式1的显示装置的驱动电极以及检测电极的一构成例的立体图。
图12是示意性地表示显示期间和触摸检测期间的关系的图。
图13是表示显示期间中的各种信号的定时波形图。
图14是表示触摸检测期间中的各种信号的波形的定时波形图。
图15是将实施方式1的显示装置中的驱动电极与像素电极一并示出的平面图。
图16是将实施方式1的显示装置中的驱动电极与像素电极一并示出的截面图。
图17是示意性地表示实施方式1的显示装置中的检测电极的结构的一例的平面图。
图18是示意性地表示实施方式1的显示装置中的检测电极的结构的一例的平面图。
图19是示意性地表示实施方式1的显示装置中的检测电极的结构的另一例的平面图。
图20是示意性地表示实施方式1的显示装置中的检测电极的位置和像素的位置的关系的一例的平面图。
图21是示意性地表示实施方式1的显示装置中的检测电极的位置和像素的位置的关系的另一例的平面图。
图22是示意性地表示实施方式1的第1变形例的显示装置中的检测电极的结构的一例的平面图。
图23是示意性地表示实施方式1的第1变形例的显示装置中的检测电极的结构的一例的平面图。
图24是示意性地表示实施方式1的第1变形例的显示装置中的检测电极的另一例的平面图。
图25是示意性地表示实施方式1的第1变形例的显示装置中的检测电极的位置和像素的位置的关系的一例的平面图。
图26是示意性地表示实施方式1的第1变形例的显示装置中的检测电极的位置和像素的位置的关系的另一例的平面图。
图27是示意性地表示实施方式1的显示装置中的子像素的位置和检测电极的位置的关系的一例的平面图。
图28是表示表1中的检测值和面积率的关系的图形。
图29是表示表2中的检测值和面积率的关系的图形。
图30是表示导电线的线宽和导电线的电阻值的关系的图形。
图31是将实施方式2的显示装置中的驱动电极与像素电极一并示出的平面图。
图32是将实施方式2的显示装置中的驱动电极与像素电极一并示出的截面图。
图33是表示实施方式3的显示装置中的附带触摸检测功能的显示设备的截面图。
图34是表示自电容方式中的检测电极的电连接状态的说明图。
图35是表示自电容方式中的检测电极的电连接状态的说明图。
图36是表示作为实施方式5的电子设备的一例的电视装置的外观的立体图。
图37是表示作为实施方式5的电子设备的一例的数码相机的外观的立体图。
图38是表示作为实施方式5的电子设备的一例的笔记本型个人计算机的外观的立体图。
图39是表示作为实施方式5的电子设备的一例的摄像机的外观的立体图。
图40是表示作为实施方式5的电子设备的一例的便携电话机的外观的主视图。
图41是表示作为实施方式5的电子设备的一例的便携电话机的外观的主视图。
图42是表示作为实施方式5的电子设备的一例的智能手机的外观的主视图。
标号说明
1 显示装置
1F 帧期间
1H 水平期间
2 像素基板
3 对置基板
6 液晶层
7 触摸面板基板
10 附带触摸检测功能的显示设备
11 控制部
12 栅极驱动器
13 源极驱动器
14 驱动电极驱动器
19A、19B COG
20 液晶显示设备
21 TFT基板
22 像素电极
23 层间树脂模
23a 钝化膜
24 绝缘膜
25 接触孔
26 缝隙状开口
30 触摸检测设备
31 玻璃基板
32 彩色滤光片(Color filter)
32B、32G、32R 颜色区域
35 偏光板
40 触摸检测部
42 触摸检测信号放大部
43 A/D转换部
44 信号处理部
45 坐标提取部
46 检测定时控制部
71 玻璃基板
511 前面板(Front panel)
512 滤光玻璃
513 视频显示画面部
522 显示部
523 菜单开关
524 快门按钮
531 主体
532 键盘
533 显示部
541 主体部
542 镜头
543 开始/停止开关
544 显示部
551 上侧机壳
552 下侧机壳
553 连结部(铰链部)
554 显示屏
555 子显示屏
556 闪光灯
557 摄像头
561 机壳
562 触摸屏
Ad 显示区域
AR1、AR2 区域
BM1、BM2 遮光部
BT1、BT11、BT12、BT2、BT21、BT22 弯曲部
BT5、BT51、BT52、BT6、BT61、BT62 弯曲部
BT7、BT71、BT72、BT8、BT81、BT82 弯曲部
C1、C1’ 电容元件
C2、Cr1、Cx 静电电容
CNB1、CNB2、CNT1、CNT2 连接部
COML、COML1~COML4 驱动电极
D 电介体
D1、D11、D12、D2、D21、D22 方向
D51、D52、D61、D62、D71、D72、D81、D82 方向
DA1、DP1、DP2 排列间隔
DE 漏极电极
DET 电压检测器
DL 导电线
DP1、DP2 排列间隔
DS1 间隔
E1 驱动电极
E2 检测电极
EX1、EX11、EX12、EX2、EX21、EX22 延伸部
EX3、EX4 延伸部
EX5、EX51、EX52、EX6、EX61、EX62 延伸部
EX7、EX71、EX72、EX8、EX81、EX82 延伸部
GAP1、GAP2 间隔
GCL 扫描线
GE 栅极电极
GI 栅极绝缘膜
LC 液晶元件
LN1 长度
LW1 线宽
ML、ML1~ML4 导电线
MLE1、MLE2 端部
MLG 导电线组
Pd 显示期间
Pix 像素
PRTI 部分
Pt 触摸检测期间
Q1、Q2 电荷量
Reset 期间
S 交流信号源
SC1 检测电路
Scan 扫描方向
SE 源极电极
Sg 交流矩形波
SGL 信号线
SL 半导体层
SPix 子像素
T 端子部
t1、t11~t15、t2~t5 定时
TDD 虚拟电极
TDG 检测布线
TDL 检测电极
Tr TFT元件
ts 采样定时
Vcom 驱动信号
Vcomd 显示驱动信号
Vdd 电源
Vdet 检测信号
Vdisp 视频信号
Vout 信号输出
Vpix 像素信号
Vscan 扫描信号
Vsig 图像信号
WD1 宽度
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的各实施方式。
另外,公开只不过是一例,对本领域技术人员来说,关于保持发明的主旨的适当变更而能够容易地想到的内容,当然也被包含于本发明的范围。此外,有时为了使说明更加明确,附图与实际的样子相比,示意性地表示各部分的宽度、厚度、形状等,但这只是一例,并非用于限定本发明的分析。
此外,在本说明书和各图中,有时对关于已经出现的图与前述的要素相同的要素赋予相同的标号,适当省略详细的说明。
进而,在实施方式中使用的附图中,即使是截面图有时也会为了容易看图而省略阴影线。此外,即使是平面图有时也会为了容易看图而加上阴影线。
此外,在以下的实施方式中,在以A~B表示范围的情况下,除了特别明示的情况之外,表示A以上且B以下。
(实施方式1)
首先,作为实施方式1,说明将具备了作为输入装置的触摸面板的显示装置应用到In-cell型的附带触摸检测功能的液晶显示装置的例子。另外,In-cell型的附带触摸检测功能的液晶显示装置是指,触摸面板所包含的驱动电极以及检测电极的至少一方作为用于驱动液晶显示装置的液晶的驱动电极而内置于液晶显示装置中的附带触摸检测功能的液晶显示装置。
<整体结构>
首先,参照图1说明实施方式1的显示装置的整体结构。图1是表示实施方式1的显示装置的一构成例的方框图。
显示装置1包括附带触摸检测功能的显示设备10、控制部11、栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14、触摸检测部40。
附带触摸检测功能的显示设备10具有液晶显示设备20、触摸检测设备30。液晶显示设备20是利用了液晶显示元件作为显示元件的显示设备。触摸检测设备30是静电电容方式的触摸检测设备、即静电电容型的触摸检测设备。因此,显示装置1是具备了具有触摸检测功能的输入装置的显示装置。此外,附带触摸检测功能的显示设备10是将液晶显示设备20和触摸检测设备30一体化的显示设备,是内置了触摸检测功能的显示设备、即In-cell型的附带触摸检测功能的显示设备。
另外,如作为后述的实施方式3说明的那样,附带触摸检测功能的显示设备10也可以是在液晶显示设备20之上安装了触摸检测设备30的显示设备。此外,也可以利用例如有机EL(Electroluminescence,电致发光)显示设备来代替液晶显示设备20。
液晶显示设备20如后述那样,按照从栅极驱动器12提供的扫描信号Vscan,在显示区域中逐条水平线地依次进行扫描从而进行显示。触摸检测设备30如后述那样,基于静电电容型触摸检测的原理而进行动作,并输出检测信号Vdet。
控制部11是基于从外部提供的视频信号Vdisp,对栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14以及触摸检测部40分别提供控制信号,并且进行控制使得他们相互同步地进行动作的电路。
栅极驱动器12具有基于从控制部11提供的控制信号,依次选择成为附带触摸检测功能的显示设备10的显示驱动的对象的一条水平线的功能。
源极驱动器13是基于从控制部11提供的图像信号Vsig的控制信号,对附带触摸检测功能的显示设备10所包含的子像素SPix(参照后述的图10)提供像素信号Vpix的电路。
驱动电极驱动器14是基于从控制部11提供的控制信号,对附带触摸检测功能的显示设备10所包含的驱动电极COML(参照后述的图7或图8)提供驱动信号Vcom的电路。
触摸检测部40是基于从控制部11提供的控制信号和从附带触摸检测功能的显示设备10的触摸检测设备30提供的检测信号Vdet,检测手指或触摸笔等的输入工具对于触摸检测设备30的触摸、即后述的接触或者靠近的状态的有无的电路。并且,触摸检测部40是在有触摸时求出触摸检测区域中的其坐标、即输入位置等的电路。触摸检测部40包括触摸检测信号放大部42、A/D(数字/模拟)转换部43、信号处理部44、坐标提取部45、检测定时控制部46。
触摸检测信号放大部42放大从触摸检测设备30提供的检测信号Vdet。触摸检测信号放大部42也可以具备去除在检测信号Vdet中包含的高频分量、即噪声分量,并取出触摸分量而分别输出的低通模拟滤波器。
<静电电容型触摸检测的原理>
下面,参照图1~图6,说明本实施方式1的显示装置1中的触摸检测的原理。图2是表示手指没有接触以及靠近触摸检测设备的状态的说明图。图3是表示手指没有接触以及靠近触摸检测设备的状态的等效电路的例子的说明图。图4是表示手指接触以及靠近了触摸检测设备的状态的说明图。图5是表示手指接触以及靠近了触摸检测设备的状态的等效电路的例子的说明图。图6是表示驱动信号以及检测信号的波形的一例的图。
如图2所示,在静电电容型触摸检测中,被称为触摸面板或者触摸传感器的输入装置具有夹持电介体D而相互对置配置的驱动电极E1以及检测电极E2。通过这些驱动电极E1以及检测电极E2形成了电容元件C1。如图3所示,电容元件C1的一端与作为驱动信号源的交流信号源S连接,电容元件C1的另一端与作为触摸检测部的电压检测器DET连接。电压检测器DET例如是在图1所示的触摸检测信号放大部42中包含的积分电路。
若在从交流信号源S到电容元件C1的一端、即驱动电极E1上施加例如具有几kHz~几百kHz左右的频率的交流矩形波Sg,则经由电容元件C1的另一端、即检测电极E2侧所连接的电压检测器DET,产生作为输出波形的检测信号Vdet。另外,该交流矩形波Sg例如是相当于图6所示的驱动信号Vcom的波形。
在图2所示的、手指没有接触以及靠近的状态、即非接触状态下,如图3所示,伴随对于电容元件C1的充放电,流过与电容元件C1的电容值相应的电流I0。电压检测器DET将与交流矩形波Sg相应的电流I0的变动转换为电压的变动。该电压的变动在图6中由实线的波形V0示出。
另一方面,在图4所示的、手指已接触或者靠近的状态、即接触状态下,受到由手指形成的静电电容C2的影响,由驱动电极E1以及检测电极E2形成的电容元件作为具有比电容元件C1的电容值小的电容值的电容元件C1’产生作用。并且,若从图5所示的等效电路来看,在电容元件C1’中流过电流I1。电压检测器DET将与交流矩形波Sg相应的电流I1的变动转换为电压的变动。该电压的变动在图6中由虚线的波形V1示出。该情况下,与上述的波形V0相比,波形V1的振幅变小。由此,波形V0和波形V1的电压差分的绝对值|ΔV|会根据手指等从外部靠近的物体的影响而变化。另外,电压检测器DET为了更高精度地检测波形V0和波形V1的电压差分的绝对值|ΔV|,优选设为设置了期间Reset的动作,在该期间Reset中,通过电路内的开关(Switching)并配合交流矩形波Sg的频率而重置电容器的充放电。
在图1所示的例子中,触摸检测设备30按照从驱动电极驱动器14提供的驱动信号Vcom,对与一个或者多个驱动电极COML对应的每个检测块进行触摸检测。即,触摸检测设备30按照与一个或者多个驱动电极COML的每一个对应的每个检测块,经由图3或者图5所示的电压检测器DET而输出检测信号Vdet,并将输出的检测信号Vdet提供给触摸检测部40的A/D转换部43。
A/D转换部43是以与驱动信号Vcom同步的定时,对从触摸检测信号放大部42输出的模拟信号分别进行采样后转换为数字信号的电路。
信号处理部44具备用于减少在A/D转换部43的输出信号中包含的、对驱动信号Vcom进行采样的频率外的频率分量、即噪声分量的数字滤波器。信号处理部44是基于A/D转换部43的输出信号而检测对于触摸检测设备30的触摸的有无的逻辑电路。信号处理部44进行仅取出由手指引起的差分的电压的处理。该手指引起的差分的电压是上述的波形V0和波形V1的差分的绝对值|ΔV|。信号处理部44也可以进行对每一个检测块的绝对值|ΔV|进行平均化的运算,求出绝对值|ΔV|的平均值。由此,信号处理部44能够降低噪声的影响。信号处理部44将检测出的手指引起的差分的电压与预定的阈值电压进行比较,如果是该阈值电压以上,则判断为从外部靠近的外部靠近物体的接触状态,如果小于阈值电压,则判断为外部靠近物体的非接触状态。如此,进行触摸检测部40的触摸检测。
坐标提取部45是在信号处理部44中检测出了触摸时,求检测出触摸的位置的坐标、即触摸面板中的输入位置的逻辑电路。检测定时控制部46进行控制,使得A/D转换部43、信号处理部44、坐标提取部45同步地进行动作。坐标提取部45输出触摸面板坐标作为信号输出Vout。
<模块>
图7以及图8是安装了实施方式1的显示装置的模块的一例的平面图。在图7所示的例子中,在TFT基板21上形成了前述的驱动电极驱动器14。
如图7所示,显示装置1具有附带触摸检测功能的显示设备10、驱动电极驱动器14、COG(玻璃板上芯片,Chip On Glass)19A、TFT基板21。
附带触摸检测功能的显示设备10具有多个驱动电极COML和多个检测电极TDL。这里,将在作为TFT基板21的主面的表面内相互交叉、最好是正交的两个方向设为X轴方向以及Y轴方向。这时,多个驱动电极COML在X轴方向上分别延伸,并且在Y轴方向上排列。此外,在俯视时,多个检测电极TDL与多个驱动电极COML分别交叉,并且在X轴方向上排列。即,在俯视时,多个检测电极TDL的每一个与多个驱动电极COML交叉。另外,形成了附带触摸检测功能的显示设备10的区域为与显示图像的显示区域Ad相同的区域。
如利用图15后述那样,在俯视时,多个驱动电极COML的每一个被设置为与在X轴方向上排列的多个子像素SPix重叠。即,一个驱动电极COML被设置为相对于多个子像素SPix公共的电极。因此,将驱动电极COML也称为公共电极。
另外,在本申请说明书中,“在俯视时”意味着从与作为TFT基板21的主面的表面垂直的方向看去的情况。
在图7所示的例子中,在俯视时,附带触摸检测功能的显示设备10具备在X轴方向上分别延伸且彼此相对的两个边、和在Y轴方向上分别延伸且彼此相对的两个边,并且具有矩形形状。在Y轴方向中的附带触摸检测功能的显示设备10的一侧,设置有由柔性基板等构成的端子部T。检测电极TDL经由端子部T,与安装在该模块的外部的触摸检测部40连接。驱动电极驱动器14形成在例如由玻璃基板构成的TFT基板21中。COG19A是在TFT基板21上安装的芯片,内置了图1所示的控制部11、栅极驱动器12、源极驱动器13等显示动作所需的各个电路。
另一方面,也可以在COG中内置驱动电极驱动器14。图8表示在COG中内置了驱动电极驱动器14的例子。在图8所示的例子中,显示装置1中,模块具有COG19B。在图8所示的COG19B中,除了上述的显示动作所需的各个电路之外,还内置有驱动电极驱动器14。
<附带触摸检测功能的显示设备>
下面,详细说明附带触摸检测功能的显示设备10的构成例。图9是表示实施方式1的显示装置中的附带触摸检测功能的显示设备的截面图。图10是表示实施方式1的显示装置中的附带触摸检测功能的显示设备的电路图。另外,在图9中,省略了TFT元件Tr(参照图10)、层间树脂膜23以及钝化膜23a(参照后述的图16)等形成在TFT基板21和驱动电极COML之间的部分的图示。
附带触摸检测功能的显示设备10具有像素基板2、对置基板3、液晶层6。对置基板3被配置为作为像素基板2的主面的表面和作为对置基板3的主面的背面对置。液晶层6被设置在像素基板2和对置基板3之间。
像素基板2具有TFT基板21。如图10所示,在显示区域Ad,在TFT基板21(参照图9)中形成了多个扫描线GCL、多个信号线SGL、以及作为多个薄膜晶体管(Thin Film Transistor;TFT)的TFT元件Tr。另外,在图9中,省略扫描线GCL、信号线SGL以及TFT元件Tr的图示。
如图10所示,多个扫描线GCL在显示区域Ad中,在X轴方向上分别延伸并且在Y轴方向上排列。多个信号线SGL在显示区域Ad中,在Y轴方向上分别延伸并且在X轴方向上排列。因此,在俯视时,多个信号线SGL的每一个与多个扫描线GCL交叉。这样,在俯视时,通过相互交叉的多个扫描线GCL和多个信号线SGL划分子像素SPix,并由多个不同颜色的子像素SPix形成一个像素Pix。即,在TFT基板21上,在显示区域Ad中,子像素SPix在X轴方向以及Y轴方向上以矩阵状排列。换言之,子像素SPix在TFT基板21的表面侧的显示区域Ad中,在X轴方向以及Y轴方向上以矩阵状排列。
在俯视时,在多个扫描线GCL的每一个和多个信号线SGL的每一个交叉的交叉部中形成了TFT元件Tr。因此,在显示区域Ad中,在TFT基板21上形成了多个TFT元件Tr,这些多个TFT元件Tr在X轴方向以及Y轴方向上以矩阵状排列。即,在多个子像素SPix的每一个中设置了TFT元件Tr。此外,在多个子像素SPix的每一个中,除了TFT元件Tr之外,还设置有液晶元件LC。
TFT元件Tr例如由作为n沟道型的MOS(金属氧化物半导体,Metal OxideSemiconductor)的薄膜晶体管构成。TFT元件Tr的栅极电极与扫描线GCL连接。TFT元件Tr的源极电极或者漏极电极的一方与信号线SGL连接。TFT元件Tr的源极电极或者漏极电极的另一方与液晶元件LC的一端连接。液晶元件LC中,例如一端与TFT元件Tr的漏极电极连接,另一端与驱动电极COML连接。
如图9所示,像素基板2具有多个驱动电极COML、绝缘膜24、多个像素电极22。多个驱动电极COML在TFT基板21的表面侧的显示区域Ad(参照图7或者图8)中,被设置在TFT基板21上。包含多个驱动电极COML的每一个的表面而在TFT基板21上形成了绝缘膜24。在显示区域Ad中,在绝缘膜24上形成了多个像素电极22。因此,绝缘膜24将驱动电极COML和像素电极22电绝缘。
如图10所示,多个像素电极22在TFT基板21的表面侧的显示区域Ad中在X轴方向以及Y轴方向上以矩阵状排列的多个子像素SPix的每一个的内部分别形成。因此,多个像素电极22在X轴方向以及Y轴方向上以矩阵状排列。
在图9所示的例子中,多个驱动电极COML的每一个被形成在TFT基板21和像素电极22之间。在俯视时,多个驱动电极COML的每一个被设置为与多个像素电极22重叠。并且,在多个像素电极22的每一个和多个驱动电极COML的每一个之间被施加电压,对在多个子像素SPix的每一个中设置的液晶元件LC上被施加电压,从而在显示区域Ad中显示图像。
另外,多个驱动电极COML的每一个也可以夹持像素电极22而形成在与TFT基板21相反的一侧。
液晶层6根据电场的状态对通过它的光进行调制,例如利用对应于FFS(边缘场转换,Fringe Field Switching)模式、或者IPS(面内转换,In PlaneSwitching)模式等的横电场模式的液晶层。即,作为液晶显示设备20,利用基于FFS模式或者IPS模式等的横电场模式的液晶显示设备。另外,在图9所示的液晶层6和像素基板2之间、以及液晶层6和对置基板3之间,也可以分别设置取向膜。
如图10所示,在X轴方向上排列的多个子像素SPix、即属于液晶显示设备20的同一行的多个子像素SPix通过扫描线GCL而相互连接。扫描线GCL与栅极驱动器12(参照图1)连接,通过栅极驱动器12提供扫描信号Vscan(参照图1)。此外,在Y轴方向上排列的多个子像素SPix、即属于液晶显示设备20的同一列的多个子像素SPix通过信号线SGL而相互连接。信号线SGL与源极驱动器13(参照图1)连接,通过源极驱动器13提供像素信号Vpix(参照图1)。进而,在X轴方向上排列的多个子像素SPix、即属于液晶显示设备20的同一行的多个子像素SPix通过驱动电极COML相互连接。
驱动电极COML与驱动电极驱动器14(参照图1)连接,通过驱动电极驱动器14提供驱动信号Vcom(参照图1)。也就是说,在图10所示的例子中,属于同一行的多个子像素SPix共享一个驱动电极COML。多个驱动电极COML在显示区域Ad中,在X轴方向上分别延伸并且在Y轴方向上排列。如前所述,多个扫描线GCL在显示区域Ad中,在X轴方向上分别延伸并且在Y轴方向上排列,因此多个驱动电极COML的每一个延伸的方向与多个扫描线GCL的每一个延伸的方向平行。但是,多个驱动电极COML的每一个延伸的方向不限定,例如,多个驱动电极COML的每一个延伸的方向也可以是与多个信号线SGL的每一个延伸的方向平行的方向。
图1所示的栅极驱动器12经由图10所示的扫描线GCL,将扫描信号Vscan施加到各子像素SPix的TFT元件Tr的栅极电极,从而依次选择在液晶显示设备20中以矩阵状形成的子像素SPix中的一行、即一条水平线作为显示驱动的对象。图1所示的源极驱动器13经由图10所示的信号线SGL,将像素信号Vpix分别提供给构成由栅极驱动器12依次选择的一条水平线的多个子像素SPix。并且,在构成一条水平线的多个子像素SPix中,进行与所提供的像素信号Vpix相应的显示。
图1所示的驱动电极驱动器14施加驱动信号Vcom,按照与一个或者多个驱动电极COML对应的每个检测块,对驱动电极COML进行驱动。
在液晶显示设备20中,通过进行驱动以便栅极驱动器12以时分方式依次对扫描线GCL进行扫描,从而逐条水平线地依次选择子像素SPix。此外,在液晶显示设备20中,通过由源极驱动器13对属于一条水平线的子像素SPix提供像素信号Vpix,从而逐条水平线地进行显示。在进行该显示动作时,驱动电极驱动器14对于包含与该一条水平线对应的驱动电极COML的检测块施加驱动信号Vcom。
本实施方式1的显示装置1中的驱动电极COML,作为液晶显示设备20的驱动电极进行动作,并且作为触摸检测设备30的驱动电极进行动作。图11是表示实施方式1的显示装置的驱动电极以及检测电极的一构成例的立体图。
触摸检测设备30具有在像素基板2中设置的多个驱动电极COML、在对置基板3中设置的多个检测电极TDL。在俯视时,多个检测电极TDL在与多个驱动电极COML的每一个延伸的方向交叉的方向上分别延伸。换言之,多个检测电极TDL以在俯视时与多个驱动电极COML分别重叠的方式相互空出间隔而设置。并且,多个检测电极TDL的每一个在与像素基板2所包含的TFT基板21的表面垂直的方向上,与驱动电极COML对置。多个检测电极TDL的每一个与触摸检测部40的触摸检测信号放大部42(参照图1)分别连接。在多个驱动电极COML的每一个与多个检测电极TDL的每一个在俯视时的交叉部中,产生静电电容。并且,基于多个驱动电极COML的每一个与多个检测电极TDL的每一个之间的静电电容,检测输入位置。另外,如利用图9前述的那样,驱动电极COML在与TFT基板21的表面垂直的方向上,与像素电极22对置。
通过这样的结构,在触摸检测设备30中进行触摸检测动作时,通过驱动电极驱动器14在扫描方向Scan上依次选择与一个或者多个驱动电极COML对应的一个检测块。并且,在所选择的检测块中,驱动电极COML中被输入用于测定驱动电极COML和检测电极TDL之间的静电电容的驱动信号Vcom,从检测电极TDL输出用于检测输入位置的检测信号Vdet。这样,触摸检测设备30按每个检测块进行触摸检测。也就是说,一个检测块对应于前述的触摸检测的原理中的驱动电极E1,检测电极TDL对应于检测电极E2。
如图11所示,在俯视时,相互交叉的多个驱动电极COML和多个检测电极TDL形成以矩阵状排列的静电电容式触摸传感器。因此,通过扫描触摸检测设备30的触摸检测面整体,从而能够检测出手指等已接触或者靠近的位置。
如图9所示,对置基板3具有玻璃基板31、彩色滤光片32、检测电极TDL、偏光板35。彩色滤光片32形成在作为玻璃基板31的一个主面的背面。检测电极TDL是触摸检测设备30的检测电极,形成在作为玻璃基板31的另一主面的表面上。偏光板35被设置在检测电极TDL上。
作为彩色滤光片32,例如被着色为红(R)、绿(G)以及蓝(B)这三个颜色的彩色滤光片在X轴方向上排列。由此,如图10所示,形成与R、G以及B这三个颜色的颜色区域32R、32G以及32B的每一个分别对应的多个子像素SPix,由与一组颜色区域32R、32G以及32B的每一个分别对应的多个子像素SPix形成一个像素Pix。像素Pix沿着扫描线GCL延伸的方向(X轴方向)、以及信号线SGL延伸的方向(Y轴方向)以矩阵状排列。此外,像素Pix以矩阵状排列的区域为前述的显示区域Ad。另外,作为彩色滤光片32的颜色的组合,也可以是包含R、G以及B以外的其他颜色的多个颜色的组合。此外,也可以不设置彩色滤光片32。或者,一个像素Pix也可以包含没有设置彩色滤光片32的子像素SPix、即白色的子像素SPix。
<动作定时>
下面,说明本实施方式1的显示装置1的显示动作以及触摸检测动作的动作定时。
图12是示意性地表示显示期间和触摸检测期间的关系的图。如图12所示,1帧期间IF由显示期间Pd以及触摸检测期间Pt构成。在各触摸检测期间Pt中,显示装置1例如进行显示区域Ad整体中的触摸检测、即一个画面量的触摸检测。另外,不限于此,在各触摸检测期间Pt中,显示装置1例如也可以进行显示区域Ad的一个画面量以上的触摸检测,或者,也可以进行显示区域Ad的一部分中的触摸检测、即一个画面量以下的触摸检测。
在进行触摸检测动作的触摸检测期间Pt中,在液晶显示设备20中不施加例如扫描信号Vscan以及像素信号Vpix(参照图1)等的用于进行显示动作的各种信号。因此,在触摸检测期间Pt中,扫描线GCL以及信号线SGL(参照图10)成为浮动(Floating)状态或者施加了直流电位的状态。由此,能够降低从扫描线GCL以及信号线SGL向检测电极TDL经由寄生电容而传递噪声的可能性。即,能够减少内部噪声给触摸检测动作带来的影响。
图13是表示显示期间中的各种信号的定时波形图。在图13中,(a)表示显示驱动信号Vcomd的波形,(b)表示扫描信号Vscan的波形,(c)表示像素信号Vpix的波形。
显示装置1在显示期间Pd中,基于显示驱动信号Vcomd、扫描信号Vscan以及像素信号Vpix进行显示动作。
首先,驱动电极驱动器14在定时t1,例如对包含多个驱动电极COML的某一驱动信号施加块施加显示驱动信号Vcomd,其电压电平从低电平改变为高电平。由此,1水平期间1H开始。栅极驱动器12在定时t2,对该驱动信号施加块所包含的第(n-1)行的像素的扫描线GCL施加扫描信号Vscan。由此,扫描信号Vscan(n-1)从低电平改变为高电平。此外,源极驱动器13在定时t3~t4的期间,对信号线SGL施加像素信号Vpix。由此,开始对于一条水平线的显示。并且,在源极驱动器13进行的像素信号Vpix的供应结束之后,栅极驱动器12在定时t5,使扫描信号Vscan(n-1)从高电平改变为低电平。
接着,驱动电极驱动器14在定时t11,使显示驱动信号Vcomd的电压电平从高电平改变为低电平。由此,下一个1水平期间(1H)开始。栅极驱动器12在定时t12,对其驱动信号施加块所包含的第n行的像素的扫描线GCL施加扫描信号Vscan,扫描信号Vscan(n)从低电平改变为高电平。此外,源极驱动器13在定时t13~t14的期间,对信号线SGL施加像素信号Vpix,开始对于一条水平线的显示。另外,在该例子中,显示装置1为了进行反转驱动,源极驱动器13施加的像素信号Vpix的极性相对于前一个1水平期间1H中的像素信号Vpix的极性反转。并且,在源极驱动器13进行的像素信号Vpix的供应结束之后,栅极驱动器12在定时t15,使扫描信号Vscan(n)从高电平改变为低电平。
通过将第n+1行的像素的扫描线GCL也包含在内而对各行的像素的扫描线GCL重复上述的动作,从而显示装置1针对在显示区域Ad中驱动信号施加块所包含的所有驱动电极COML进行显示动作。接着,显示装置1针对在显示区域Ad中另一驱动信号施加块所包含的所有驱动电极COML进行显示动作。通过同样地重复动作,显示装置1在显示期间Pd中进行对于显示区域Ad整体的显示动作。
图14是表示触摸检测期间中的各种信号的波形的定时波形图。在图14中,(a)表示驱动信号Vcom的波形,(b)表示检测信号Vdet的波形。
驱动电极驱动器14在触摸检测期间Pt中,基于驱动信号而进行触摸检测动作。
首先,驱动电极驱动器14对于第k行的驱动电极COML提供交流驱动信号VcomAC作为驱动信号Vcom(k)。该交流驱动信号VcomAC经由静电电容而传递至检测电极TDL,检测信号Vdet(参照图6)改变。A/D转换部43在与交流驱动信号VcomAC同步的采样定时ts,将被输入了检测信号Vdet的触摸检测信号放大部42的输出信号进行A/D转换。由此,进行显示区域Ad中形成了第k行的驱动电极COML的区域中的触摸检测动作。
接着,驱动电极驱动器14对于第k+1行的驱动电极COML提供交流驱动信号VcomAC作为驱动信号Vcom(k+1)。该交流驱动信号VcomAC经由静电电容而传递至检测电极TDL,检测信号Vdet改变。A/D转换部43在与交流驱动信号VcomAC同步的采样定时ts,将被输入了检测信号Vdet的触摸检测信号放大部42的输出信号进行A/D转换。由此,进行显示区域Ad中形成了第k+1行的驱动电极COML的区域中的触摸检测动作。
通过重复上述的动作,显示装置1进行对于显示区域Ad整体的触摸检测动作。
<驱动电极和像素电极的位置关系>
下面,参照图15以及图16说明驱动电极和像素电极的位置关系。
图15是将实施方式1的显示装置中的驱动电极与像素电极一并示出的平面图。图16是将实施方式1的显示装置中的驱动电极与像素电极一并示出的截面图。图15表示在一个子像素SPix的内部设置的一个像素电极22以及其周边的结构。图16是沿图15的A-A线的截面图。另外,在图15中省略TFT基板21、驱动电极COML、像素电极22、TFT元件Tr所包含的电极、扫描线GCL以及信号线SGL以外的部分的图示,在图16中省略比像素电极22更上方的部分的图示。
在TFT基板21之上形成了作为栅极布线而动作的扫描线GCL。如前所述,扫描线GCL在行方向(X轴方向)上延伸,例如由铝(Al)或者钼(Mo)等的不透明的金属构成。在俯视时,在扫描线GCL中与信号线SGL交叉的交叉部附近,设置有栅极电极GE。
如覆盖扫描线GCL以及栅极电极GE的方式,形成了例如由氮化硅或氧化硅等构成的透明的栅极绝缘膜GI。并且,在俯视时与栅极电极GE重叠的栅极绝缘膜GI之上,形成了例如由非晶硅或者多晶硅等构成的半导体层SL。
在栅极绝缘膜GI之上,形成了例如作为源极布线的信号线SGL。如前所述,信号线SGL在列方向(Y轴方向)上延伸,与扫描线GCL同样地,例如由Al或者Mo等的不透明的金属构成。
在图15以及图16所示的例子中,在俯视时,在信号线SGL中与扫描线GCL交叉的交叉部附近形成了源极电极SE。源极电极SE与半导体层SL的表面有局部接触。
在栅极绝缘膜GI之上,设置有例如以与信号线SGL相同的材料同时形成的漏极电极DE。漏极电极DE与源极电极SE靠近配置而与半导体层SL有局部接触。
通过栅极电极GE、栅极绝缘膜GI、半导体层SL、源极电极SE以及漏极电极DE,构成了作为开关元件的TFT元件Tr。
进而,以覆盖信号线SGL、TFT元件Tr以及栅极绝缘膜GI的露出部分的方式,形成了例如由光刻胶(photo resist)等的透明树脂材料构成的层间树脂膜23。即,在包含漏极电极DE的TFT元件Tr之上形成了层间树脂膜23。层间树脂膜23是覆盖信号线SGL、TFT元件Tr以及栅极绝缘膜GI的露出部分的同时,将信号线SGL、TFT元件Tr以及栅极绝缘膜GI的凹凸部平坦化的平坦化膜。
另外,作为层间树脂膜23的下层,如覆盖信号线SGL、TFT元件Tr以及栅极绝缘膜GI的露出部分的一部分或者全部,还能够形成例如由氮化硅或氧化硅等构成的透明的钝化膜23a。并且,还能够以覆盖钝化膜23a的方式而形成层间树脂膜23。在图16中示出了已形成钝化膜23a的例子。
如覆盖层间树脂膜23,形成了例如由ITO或者IZO(铟锌氧化物,IndiumZinc Oxide)等的对可见光具有透光性的导电性材料构成的驱动电极COML。在本实施方式1中,驱动电极COML作为驱动液晶层6(参照图9)的驱动电极而动作。此外,在本实施方式1中,由于在驱动电极COML中被施加触摸面板检测用的驱动电压、即被输入用于测定驱动电极COML和检测电极TDL之间的静电电容且用于检测输入位置的驱动信号,因而驱动电极COML还作为触摸面板的驱动电极而动作。
在俯视时,驱动电极COML以与在X轴方向上排列的多个子像素SPix重叠的方式,在X轴方向上连续地被设置为一体。即,一个驱动电极COML作为对于多个子像素SPix公共的电极而被设置。因此,将驱动电极COML也称为公共电极。
如覆盖驱动电极COML,形成了例如由氮化硅或氧化硅等构成的透明的绝缘膜24。并且,如覆盖绝缘膜24,形成了例如由ITO或者IZO等的对可见光具有透光性的导电性材料构成的多个像素电极22。在俯视时,多个像素电极22在多个子像素SPix的各自的内部以与驱动电极COML分别重叠的方式而形成。换言之,在俯视时,驱动电极COML被设置为与在X轴方向上排列的多个像素电极22重叠。即,在多个子像素SPix的每一个中,驱动电极COML和像素电极22夹持绝缘膜24而对置。
在俯视时,在与漏极电极DE重叠的位置上,形成了贯通绝缘膜24、层间树脂膜23以及钝化膜23a而到达TFT元件Tr的漏极电极DE的接触孔25。在接触孔25的底面部,露出了漏极电极DE。像素电极22包含接触孔25的侧面部以及底面部而形成在绝缘膜24之上,且与在接触孔25的底面部露出的漏极电极DE电连接。
另外,在各个子像素SPix的内部形成的像素电极22中,也可以形成例如在信号线SGL的延伸方向(Y轴方向)上作为整体而延伸的缝隙状开口26。此外,缝隙状开口26也可以在中途弯曲。进而,会利用图27在后面叙述,在俯视时,也可以以与多个扫描线GCL以及多个信号线SGL的每一个重叠的方式形成遮光部BM1以及BM2。
<检测电极>
下面,说明俯视时的检测电极的形状以及配置。以下,说明检测电极包括具有所谓的锯齿(zigzag)形状的导电线的例子。
图17以及图18是示意性地表示实施方式1的显示装置中的检测电极的结构的一例的平面图。在图17中,示出多个检测电极TDL中的一个检测电极TDL。此外,在图18中,检测电极TDL的一部分被放大示出。
多个检测电极TDL的每一个具有导电线ML。在图17所示的例子中,一个检测电极TDL具有6个导电线ML。在俯视时,导电线ML具有交替地反向弯曲并且作为整体向某一方向延伸的锯齿形状。在俯视时,导电线ML将作为整体而延伸的方向设为方向D1、将与方向D1交叉的方向设为方向D2。这时,在俯视时,导电线ML具有交替地反向弯曲并且作为整体在方向D1上延伸的锯齿形状。此外,在俯视时,导电线ML在方向D2上排列。
如图18所示,导电线ML包含多个延伸部EX1和多个延伸部EX2。在俯视时,多个延伸部EX1的每一个相对于方向D1,向方向D2中的一侧(图18中左侧)倾斜而延伸。此外,在俯视时,多个延伸部EX2的每一个相对于方向D1,向与方向D2中的一侧相反的一侧(图17中右侧)倾斜而延伸。在俯视时,延伸部EX1和延伸部EX2在方向D1上交替地排列。并且,在方向D1中相邻的延伸部EX1以及延伸部EX2的端部之间耦合。由此,多个延伸部EX1和多个延伸部EX2作为导电线ML而一体化。
如图18所示,导电线ML包含多个弯曲部BT1和多个弯曲部BT2。在俯视时,多个弯曲部BT1的每一个相对于方向D1,分别在向方向D2中的一侧(图18中左侧)倾斜的方向上弯曲。此外,在俯视时,多个弯曲部BT2的每一个相对于方向D1,分别在向与方向D2中的一侧相反的一侧(图18中右侧)倾斜的方向上弯曲。在导电线ML中,在俯视时,弯曲部BT1和弯曲部BT2在方向D1上交替配置。
在图18中示出了两个导电线ML。两个导电线ML的每一个,包含弯曲部BT11以及弯曲部BT12作为多个弯曲部BT1,包含弯曲部BT21以及弯曲部BT22作为多个弯曲部BT2。在俯视时,弯曲部BT11相对于方向D1,在向方向D2中的一侧(图18中左侧)倾斜的方向D11上弯曲。在俯视时,弯曲部BT21相对于方向D1,在向与方向D2中的一侧相反的一侧(图18中右侧)倾斜的方向D21上弯曲。在俯视时,弯曲部BT12相对于方向D1,在向方向D2中的一侧(图18中左侧)倾斜的方向D12上弯曲。在俯视时,弯曲部BT22相对于方向D1,在向与方向D2中的一侧相反的一侧(图18中右侧)倾斜的方向D22上弯曲。在图18所示的例子中,方向D12是与方向D11相同、即平行的方向,方向D22是与方向D21相同、即平行的方向。
另外,将方向D11和方向D1形成的角度设为角度θ11,将方向D12和方向D1形成的角度设为角度θ12,将方向D21和方向D1形成的角度设为角度θ21,将方向D22和方向D1形成的角度设为角度θ22。
此外,在图18所示的例子中,导电线ML包含延伸部EX11以及延伸部EX12作为多个延伸部EX1,包含延伸部EX21以及延伸部EX22作为多个延伸部EX2。在俯视时延伸部EX11在方向D11上延伸,在俯视时延伸部EX21在方向D21上延伸,在俯视时延伸部EX12在方向D12上延伸,在俯视时延伸部EX22在方向D22上延伸。在图18所示的例子中,如前所述,方向D12是与方向D11相同、即平行的方向,方向D22是与方向D21相同、即平行的方向。因此,延伸部EX11和延伸部EX12相互平行,延伸部EX21和延伸部EX22相互平行。
此外,在图18所示的例子中,相邻的导电线ML所包含的延伸部EX11之间相互平行,相邻的导电线ML所包含的延伸部EX12之间相互平行。此外,相邻的导电线ML所包含的延伸部EX21之间相互平行,相邻的导电线ML所包含的延伸部EX22之间相互平行。
另外,方向D12也可以是与方向D11不同的方向、即与方向D11交叉的方向,方向D22也可以是与方向D21不同的方向、即与方向D21交叉的方向。即,延伸部EX11和延伸部EX12也可以不平行,延伸部EX21和延伸部EX22也可以不相互平行。图19中示出这样的例子。图19是示意性地表示实施方式1的显示装置中的检测电极的结构的另一例的平面图。
在图19所示的例子中,相邻的导电线ML所包含的延伸部EX11之间相互不平行,相邻的导电线ML所包含的延伸部EX12之间相互不平行。此外,相邻的导电线ML所包含的延伸部EX21之间相互不平行,相邻的导电线ML所包含的延伸部EX22之间相互不平行。
多个导电线ML的每一个包含互相在同一层形成的金属层或者合金层。即,多个导电线ML的每一个包含互相同一种类的金属层或者合金层。从而,多个检测电极TDL的每一个包含金属层或者合金层。由此,由于能够提高多个导电线ML的每一个的导电性,因而能够提高检测电极TDL的检测灵敏度或者检测速度。
优选的是,多个导电线ML的每一个包含从由铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、钼(Mo)、铬(Cr)以及钨(W)构成的组中选出的一种以上的金属组成的金属层或者合金层。由此,由于能够提高多个导电线ML的每一个的导电性,因而能够进一步提高检测电极TDL的检测灵敏度或者检测速度。
如本实施方式1那样,显示装置1是所谓的In-cell型的液晶显示装置,如前所述,将一帧期间1F分割为显示期间Pd以及触摸检测期间Pt时,需要提高检测电极TDL的检测速度。因此,当多个导电线ML的每一个包含金属层或者合金层时,与多个导电线ML的每一个不包含金属层或者合金层的情况相比,通过检测速度的提高而提高检测性能的效果变大。
多个导电线ML的每一个除了上述的金属层或者合金层之外,也可以包含从由铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、钼(Mo)、铬(Cr)以及钨(W)构成的组中选出的一种以上的金属的氧化物、即金属氧化物组成的氧化物层。即,多个导电线ML的每一个也可以是上述的金属层或者合金层、与氧化物层进行了层叠的层叠体。
或者,多个导电线ML的每一个也可以是上述的金属层或者合金层、与例如由ITO等的对可见光具有透光性的导电性氧化物构成的透光性导电层进行了层叠的层叠体。由此,与各个导电线ML仅由透光性导电层构成的情况相比,能够提高多个导电线ML的每一个的导电性。
另外,在本申请说明书中,“对可见光具有透光性”是指,对于可见光的透射率例如是90%以上,对于可见光的透射率是指,对于例如具有400~800nm的波长的光的透射率的平均值。此外,透射率是指,在被照射到附带触摸检测功能的显示设备10(参照图9)的背面的光之中,透射至显示区域Ad中与附带触摸检测功能的显示设备10的背面相反侧的表面的光的比例。
另一方面,多个导电线ML的每一个也可以对可见光具有遮光性。也就是说,多个检测电极TDL的每一个也可以对可见光具有遮光性。这里,“对可见光具有遮光性”是指,对于可见光的透射率例如是10%以下。从而,多个导电线ML的每一个对于可见光的透射率也可以是10%以下。如后所述,在本实施方式1中,俯视时多个子像素SPix中与多个检测电极TDL以及多个虚拟电极TDD的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个子像素SPix的面积的总和之比为1~22%。在这样的情况下,即使多个导电线ML本身对于可见光的透射率为10%以下,也能够将作为显示区域Ad整体的透射率、即显示装置1的透射率设为90%以上。
此外,当检测电极TDL包含金属层或者合金层的情况下,也可以在金属层或者合金层的表面,或者,在金属层或者合金层之上,形成对于可见光具有比金属层或者合金层对于可见光的反射率还要低的反射率的低反射层。即,也可以在检测电极TDL的表面,或者,在检测电极TDL之上,形成对于可见光具有比检测电极TDL对于可见光的反射率还要低的反射率的低反射层。由此,被输入到检测电极TDL的可见光中由检测电极TDL反射的可见光的比例会减少,因而能够降低检测电极TDL对于可见光的反射率,能够减少在显示区域Ad中显示的图像的眩光。
作为在金属层或者合金层的表面形成低反射层的方法,例如可举出将金属层或者合金层的表面粗糙化的方法。另一方面,作为在金属层或者合金层之上形成低反射层的方法,例如可举出在金属层或者合金层之上形成具有黑色的另一层的方法。
在图17所示的例子中,多个检测电极TDL的每一个包含多个连接部CNB1、多个连接部CNT1、连接部CNB2、连接部CNT2。多个连接部CNB1的每一个将相邻的导电线ML在方向D1中的一侧(图17中下侧)的端部MLE1之间电连接。多个连接部CNT1的每一个将相邻的导电线ML在与方向D1中的一侧相反的一侧(图17中上侧)的端部MLE2之间电连接。连接部CNB2将多个连接部CNB1之间电连接,连接部CNT2将多个连接部CNT1之间电连接。从而,在方向D2中相邻的多个导电线ML在连接部CNB2和连接部CNT2之间电并联连接。
连接部CNB2经由检测布线TDG与图1所示的触摸检测部40连接。此外,各检测电极TDL所包含的多个导电线ML经由连接部CNB1与连接部CNB2电连接。从而,各检测电极TDL所包含的多个导电线ML经由连接部CNB1、连接部CNB2以及检测布线TDG与图1所示的触摸检测部40连接。
如此,检测电极TDL能够包含由在方向D2上排列且相互并联连接的多个导电线ML构成的导电线组MLG。由此,能够降低检测电极TDL的电阻,因而在通过检测电极TDL进行检测动作时,能够提高检测灵敏度或者检测速度。
本实施方式1的显示装置1优选具有多个虚拟电极TDD。多个虚拟电极TDD的每一个被设置在显示区域Ad中、形成了由导电线ML构成的导电线组MLG的区域AR1以外的区域AR2、即没有形成导电线组MLG的区域AR2的内部。换言之,多个虚拟电极TDD的每一个被设置在相互分离而形成的两个导电线ML之间的显示区域Ad内。或者,多个虚拟电极TDD的每一个在显示区域Ad内与多个检测电极TDL的任一个都分离而设置。另外,虚拟电极TDD可以不设置多个,也可以仅设置一个。
如图18所示,虚拟电极TDD包含多个延伸部EX3以及多个延伸部EX4。在俯视时,多个延伸部EX3的每一个相对于方向D1向方向D2中的一侧(图17中左侧)倾斜而延伸。此外,在俯视时,多个延伸部EX4的每一个相对于方向D1向与方向D2中的一侧相反的一侧(图17中右侧)倾斜而延伸。在俯视时,延伸部EX3以及延伸部EX4在方向D1上交替排列。
并且,在虚拟电极TDD中,与导电线ML不同,在方向D1上相邻的延伸部EX3以及延伸部EX4的端部之间没有耦合。换言之,在俯视时,多个延伸部EX3以及多个延伸部EX4,通过具有交替地反向弯曲并且作为整体在方向D1上延伸的锯齿形状的导电线ML在各自的弯曲部中被切断分割而形成。另外,如图17以及图18所示,多个虚拟电极TDD也可以在方向D2上排列。
如前所述,导电线ML优选具有遮光性。此外,如后所述,虚拟电极TDD优选由与导电线ML所包含的金属层或者合金层同样的金属层或者合金层构成。从而,在没有形成具有遮光性的导电线ML的区域AR2中不形成虚拟电极TDD的情况下,区域AR2整体中对于可见光的透射率将变得大于区域AR1整体中对于可见光的透射率。并且,通过在区域AR1中的亮度和区域AR2中的亮度上产生差异,从而检测电极TDL容易被识别。
另一方面,通过在没有形成具有遮光性的导电线ML的区域AR2中形成虚拟电极TDD,能够防止或者抑制区域AR2整体中对于可见光的透射率变得大于区域AR1整体中对于可见光的透射率。并且,能够防止或者抑制在区域AR1中的亮度和区域AR2中的亮度上产生差异,能够防止或者抑制检测电极TDL被识别。
优选,多个虚拟电极TDD的每一个与多个导电线ML的每一个同样地,包含从由铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、钼(Mo)、铬(Cr)以及钨(W)构成的组中选出的一种以上的金属组成的金属层或者合金层。即,多个虚拟电极TDD的每一个也可以对可见光具有遮光性。由此,能够进一步减小多个虚拟电极TDD的每一个对于可见光的透射率与多个导电线ML的每一个对于可见光的透射率之差,因而能够防止或者抑制在区域AR1中的亮度和区域AR2中的亮度上产生差异。
多个虚拟电极TDD的每一个除了上述的金属层或者合金层之外,也可以包含从由铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、钼(Mo)、铬(Cr)以及钨(W)构成的组中选出的一种以上的金属的氧化物、即金属氧化物组成的氧化物层。也就是说,多个虚拟电极TDD的每一个也可以是上述的金属层或者合金层、与氧化物层进行了层叠的层叠体。
或者,多个虚拟电极TDD的每一个也可以是上述的金属层或者合金层、与例如由ITO等的对可见光具有透光性的导电性氧化物构成的透光性导电层进行了层叠的层叠体。
优选,多个虚拟电极TDD由与多个导电线ML相互形成在同一层中的金属层或者合金层构成。由此,能够通过同一工序来形成多个虚拟电极TDD和多个导电线ML。此外,由于能够减小多个虚拟电极TDD的每一个对于可见光的透射率与多个导电线ML的每一个对于可见光的透射率之差,因而能够防止或者抑制在区域AR1中的亮度和区域AR2中的亮度上产生差异。
另外,在本实施方式1中,在一个虚拟电极TDD中,在方向D1上相邻的延伸部EX3以及延伸部EX4的端部之间没有耦合。因此,在通过检测电极TDL进行检测动作时,即使在手指靠近了检测电极TDL和虚拟电极TDD的双方的情况下,也能够减小虚拟电极TDD对图6中示出的绝对值|ΔV|带来的影响。也就是说,通过将一个虚拟电极TDD分割为多个延伸部EX3以及多个延伸部EX4,并且将分割后的多个延伸部EX3以及多个延伸部EX4的每一个相互电绝缘,从而在通过检测电极TDL进行检测动作时,能够提高检测出的位置精度。
图20是示意性地表示实施方式1的显示装置中的检测电极的位置和像素的位置的关系的一例的平面图。
在显示区域Ad内,多个像素Pix在X轴方向以及Y轴方向上以矩阵状排列。多个像素Pix的每一个包含在X轴方向上排列的多个子像素SPix。从而,多个子像素SPix在显示区域Ad内,在X轴方向以及Y轴方向上以矩阵状排列。在图20所示的例子中,像素Pix包含显示R(红)、G(绿)以及B(蓝)这三个颜色的各个颜色的三种子像素SPix。从而,像素Pix包含与R、G以及B这三个颜色的颜色区域32R、32G以及32B的每一个分别对应的多个子像素SPix。另外,子像素SPix显示的颜色的种类不限于3种。例如,像素Pix也可以包含显示R(红)、G(绿)、B(蓝)以及W(白)这4个颜色的各个颜色的4种子像素SPix。
多个子像素SPix沿着扫描线GCL延伸的方向(X轴方向)、以及信号线SGL延伸的方向(Y轴方向)以矩阵状排列。扫描线GCL以及信号线SGL,或者,以覆盖扫描线GCL以及信号线SGL的方式形成的遮光部BM1以及BM2(参照后述的图27),抑制光的透射。
从而,在显示区域Ad所显示的图像中,观察到由在扫描线GCL延伸的方向(X轴方向)上分别延伸并且在与扫描线GCL延伸的方向交叉的方向(Y轴方向)上排列的多个线组成的图案、即扫描线GCL的图案。此外,在显示区域Ad所显示的图像中,观察到由在信号线SGL延伸的方向(Y轴方向)上分别延伸并且在与信号线SGL延伸的方向交叉的方向(X轴方向)上排列的多个线组成的图案、即信号线SGL的图案。并且,在显示区域Ad所显示的图像中,扫描线GCL的图案或者信号线SGL的图案与检测电极TDL的图案产生干扰,观察到莫尔条纹等的明暗的条纹花样,存在显示区域Ad所显示的图像的可视性降低的顾虑。
在图20所示的例子中,导电线ML作为整体而延伸的方向D1是与作为子像素SPix排列的方向的Y轴方向相同、即平行的方向。但是,在本实施方式1的显示装置1中,优选的是,导电线ML具有在与X轴方向以及Y轴方向的任一个都交叉的方向即例如方向D11上延伸的延伸部EX11(参照图18)。并且,延伸部EX11延伸的方向D11与作为子像素SPix排列的方向的Y轴方向形成的角度为角度θ11(参照图18)。
将该角度θ11设为大于0°且小于90°的适当的角度。这时,在俯视时,导电线ML具有在与X轴方向以及Y轴方向的任一个都交叉的方向D11上延伸的部分。由此,能够防止或者抑制扫描线GCL的图案或者信号线SGL的图案与检测电极TDL的图案产生干扰,观察到莫尔条纹等的明暗的条纹花样的情况。
另外,在图20所示的例子中,虚拟电极TDD所包含的延伸部EX3以及延伸部EX4与X轴方向以及Y轴方向的任一个都交叉。由此,能够防止或者抑制扫描线GCL的图案或者信号线SGL的图案与虚拟电极TDD的图案产生干扰,观察到莫尔条纹等的明暗的条纹花样的情况。
另一方面,导电线ML作为整体而延伸的方向D1也可以是与作为子像素SPix排列的方向的Y轴方向不同的方向、即与Y轴方向交叉的方向。图21中示出这样的例子。图21是示意性地表示实施方式1的显示装置中的检测电极的位置和像素的位置的关系的另一例的平面图。
在图21所示的例子中,导电线ML排列的方向D2是与作为子像素SPix排列的方向的X轴方向不同的方向、即与X轴方向交叉的方向。由此,基于多个子像素SPix的排列的颜色分布的周期性的方向,与基于多个导电线ML的排列的透射率的分布的周期性的方向不同。从而,通过排列具有遮光性的导电线ML,能够防止或者抑制只有显示多个颜色中的其中一个颜色的像素被遮光而导致图像的色彩散乱。
此外,如图21所示,在显示区域Ad的一部分中,在方向D1上相邻的延伸部EX3以及延伸部EX4的端部之间没有耦合。在这样的情况下,与如图20所示那样在显示区域Ad整体中在方向D1上相邻的延伸部EX3以及延伸部EX4的端部之间没有耦合的情况相比,通过检测电极TDL检测的位置精度会稍微降低。但是,与在显示区域Ad整体中在方向D1上相邻的延伸部EX3以及延伸部EX4的端部之间耦合的情况相比,能够提高通过检测电极TDL检测的位置精度。
在图21所示的例子中,在一个虚拟电极TDD中,延伸部EX3在方向D1中的一方的端部、与位于延伸部EX3在方向D1中的一方的那一侧的延伸部EX4的端部连接。但是,延伸部EX3在与方向D1中的一方的端部相反侧的端部、与位于与延伸部EX3在方向D1中的一方的那一侧相反的一侧的延伸部EX4的端部没有连接。
<检测电极的变形例>
下面,说明俯视时的检测电极的形状以及配置的变形例。以下,说明检测电极具备具有所谓的网眼形状的导电线的例子。
图22以及图23是示意性地表示实施方式1的第1变形例的显示装置中的检测电极的结构的一例的平面图。在图22中,示出多个检测电极中的一个检测电极TDL。此外,在图23中,检测电极TDL的一部分被放大示出。但是,图23所示的例子是又不同于图22所示的例子的例子,是6个导电线耦合的例子。
另外,关于本第1变形例的检测电极所包含的导电线例如包含金属层或者合金层等除了俯视时的形状、即平面形状以外的点,能够设为与上述的检测电极TDL所包含的导电线ML相同,省略这些说明。
多个检测电极TDL的每一个具有导电线ML1和导电线ML2。在图22所示的例子中,一个检测电极TDL具有两个导电线ML1和两个导电线ML2。在俯视时,导电线ML1以及导电线ML2的每一个具有交替地反向弯曲并且作为整体向某一方向延伸的锯齿形状。在本第1变形例中也与实施方式1同样地,在俯视时,导电线ML1以及导电线ML2的每一个将作为整体而延伸的方向设为方向D1、将与方向D1交叉的方向设为D2。这时,在俯视时,导电线ML1以及导电线ML2的每一个具有交替地反向弯曲并且作为整体在方向D1上延伸的锯齿形状。并且,在方向D2中相邻的导电线ML1以及导电线ML2的互相反向弯曲的部分之间耦合。
如图23所示,导电线ML1包含多个弯曲部BT5和多个弯曲部BT6。在俯视时,多个弯曲部BT5相对于方向D1,在向方向D2中的一侧(图23中左侧)倾斜的方向上分别延伸。在俯视时,多个弯曲部BT6相对于方向D1,在向与方向D2中的一侧相反的一侧(图23中右侧)倾斜的方向上分别延伸。
如图23所示,导电线ML2包含多个弯曲部BT7和多个弯曲部BT8。在俯视时,多个弯曲部BT7相对于方向D1,在向与方向D2中的一侧相反的一侧(图23中右侧)倾斜的方向上分别延伸。在俯视时,多个弯曲部BT8相对于方向D1,在向方向D2中的一侧(图23中左侧)倾斜的方向上分别延伸。
在导电线ML1中,俯视时弯曲部BT5和弯曲部BT6在方向D1上交替配置。在导电线ML2中,俯视时弯曲部BT7和弯曲部BT8在方向D1上交替配置。
如图23所示,导电线ML1包含多个延伸部EX5以及多个延伸部EX6。在俯视时,多个延伸部EX5的每一个相对于方向D1,向方向D2中的一侧(图23中左侧)倾斜而延伸。此外,在俯视时,多个延伸部EX6的每一个相对于方向D1,向与方向D2中的一侧相反的一侧(图23中右侧)倾斜而延伸。在俯视时,延伸部EX5和延伸部EX6在方向D1上交替排列。并且,在方向D1上相邻的延伸部EX5以及延伸部EX6的端部之间耦合。由此,多个延伸部EX5和多个延伸部EX6作为导电线ML1而一体化。
如图23所示,导电线ML2包含多个延伸部EX7以及多个延伸部EX8。在俯视时,多个延伸部EX7的每一个相对于方向D1,向与方向D2中的一侧相反的一侧(图23中右侧)倾斜而延伸。此外,在俯视时,多个延伸部EX8的每一个相对于方向D1,向方向D2中的一侧(图23中左侧)倾斜而延伸。在俯视时,延伸部EX7和延伸部EX8在方向D1上交替排列。并且,在方向D1上相邻的延伸部EX7以及延伸部EX8的端部之间耦合。由此,多个延伸部EX7和多个延伸部EX8作为导电线ML2而一体化。
进而,导电线ML2的多个弯曲部BT7与导电线ML1的多个弯曲部BT5的每一个分别耦合。由此,导电线ML2和导电线ML1被一体化。
在图23中,示出了3个导电线ML1和3个导电线ML2。在图23所示的例子中,3个导电线ML1的每一个包含弯曲部BT51以及弯曲部BT52作为多个弯曲部BT5,包含弯曲部BT61以及弯曲部BT62作为多个弯曲部BT6。在俯视时,弯曲部BT51相对于方向D1,在向方向D2中的一侧(图23中左侧)倾斜的方向D51上弯曲。在俯视时,弯曲部BT61相对于方向D1,在向与方向D2中的一侧相反的一侧(图23中右侧)倾斜的方向D61上弯曲。在俯视时,弯曲部BT52相对于方向D1,在向方向D2中的一侧(图23中左侧)倾斜的方向D52上弯曲。在俯视时,弯曲部BT62相对于方向D1,在向与方向D2中的一侧相反的一侧(图23中右侧)倾斜的方向D62上弯曲。
在图23所示的例子中,方向D52是与方向D51相同、即平行的方向,方向D62是与方向D61相同、即平行的方向。
另外,将方向D51和方向D1形成的角度设为角度θ51,将方向D52和方向D1形成的角度设为角度θ52,将方向D61和方向D1形成的角度设为角度θ61,将方向D62和方向D1形成的角度设为角度θ62。
此外,在图23所示的例子中,3个导电线ML2的每一个包含弯曲部BT71以及弯曲部BT72作为多个弯曲部BT7,包含弯曲部BT81以及弯曲部BT82作为多个弯曲部BT8。在俯视时,弯曲部BT71相对于方向D1,在向与方向D2中的一侧相反的一侧(图23中右侧)倾斜的方向D71上弯曲。在俯视时,弯曲部BT81相对于方向D1,在向方向D2中的一侧(图23中左侧)倾斜的方向D81上弯曲。在俯视时,弯曲部BT72相对于方向D1,在向与方向D2中的一侧相反的一侧(图23中右侧)倾斜的方向D72上弯曲。在俯视时,弯曲部BT82相对于方向D1,在向方向D2中的一侧(图23中左侧)倾斜的方向D82上弯曲。
在图23所示的例子中,方向D72是与方向D71相同、即平行的方向,方向D82是与方向D81相同、即平行的方向。
另外,将方向D71和方向D1形成的角度设为角度θ71,将方向D72和方向D1形成的角度设为角度θ72,将方向D81和方向D1形成的角度设为角度θ81,将方向D82和方向D1形成的角度设为角度θ82。
此外,在图23所示的例子中,导电线ML1包含延伸部EX51以及延伸部EX52作为多个延伸部EX5,包含延伸部EX61以及延伸部EX62作为多个延伸部EX6。在俯视时延伸部EX51在方向D51上延伸,在俯视时延伸部EX61在方向D61上延伸,在俯视时延伸部EX52在方向D52上延伸,在俯视时延伸部EX62在方向D62上延伸。在图23所示的例子中,如前所述,方向D52是与方向D51相同、即平行的方向,方向D62是与方向D61相同、即平行的方向。因此,延伸部EX51和延伸部EX52相互平行,延伸部EX61和延伸部EX62相互平行。
进而,在图23所示的例子中,导电线ML2包含延伸部EX71以及延伸部EX72作为多个延伸部EX7,包含延伸部EX81以及延伸部EX82作为多个延伸部EX8。在俯视时延伸部EX71在方向D71上延伸,在俯视时延伸部EX81在方向D81上延伸,在俯视时延伸部EX72在方向D72上延伸,在俯视时延伸部EX82在方向D82上延伸。在图23所示的例子中,如前所述,方向D72是与方向D71相同、即平行的方向,方向D82是与方向D81相同、即平行的方向。因此,延伸部EX71和延伸部EX72相互平行,延伸部EX81和延伸部EX82相互平行。
在这样的情况下,如图23所示,导电线ML1以及导电线ML2被一体化而形成的导电线组MLG具有由延伸部EX51、延伸部EX61、延伸部EX71以及延伸部EX81形成的菱形形状。此外,导电线ML1以及导电线ML2被一体化而形成的导电线组MLG具有由延伸部EX52、延伸部EX62、延伸部EX72以及延伸部EX82形成的菱形形状。
另外,方向D52也可以是与方向D51不同的方向、即与方向D51交叉的方向,方向D62也可以是与方向D61不同的方向、即与方向D61交叉的方向。即,延伸部EX51和延伸部EX52也可以不平行,延伸部EX61和延伸部EX62也可以不平行。或者,方向D72也可以是与方向D71不同的方向、即与方向D71交叉的方向,方向D82也可以是与方向D81不同的方向、即与方向D81交叉的方向。即,延伸部EX71和延伸部EX72也可以不平行,延伸部EX81和延伸部EX82也可以不平行。图24中示出这样的例子。图24是示意性地表示实施方式1的第1变形例的显示装置中的检测电极的另一例的平面图。
如此,通过导电线ML1以及导电线ML2被耦合而一体化,例如即使在导电线ML1中的一部分断路的情况下,也能够绕行导电线ML2而流过电流,能够进行基于检测电极TDL的检测。或者,即使在导电线ML2中的一部分断路的情况下,也能够绕行导电线ML1而流过电流,能够进行基于检测电极TDL的检测。因此,能够防止或者抑制因导电线ML1或者导电线ML2中的一部分断路而导致的检测电极TDL的检测灵敏度的下降。
或者,在图23所示的例子中,能够将延伸部EX51设为在方向D51上延伸的导电线ML3,将延伸部EX81以及延伸部EX52作为一体而设为在与方向D81以及方向D52相同的方向D51上延伸的导电线ML3,将延伸部EX82设为在与方向D82相同的方向D51上延伸的导电线ML3。另一方面,能够将延伸部EX71设为在方向D71上延伸的导电线ML4,将延伸部EX61以及延伸部EX72作为一体而设为在与方向D61以及方向D72相同的方向D71上延伸的导电线ML4,将延伸部EX62设为与方向D62相同的方向D71上延伸的导电线ML4。
这时,多个检测电极TDL的每一个包含在方向D51上分别延伸并且在与方向D51交叉的方向D1上排列的多个导电线ML3、在与方向D51以及方向D1的任一个都交叉的方向D71上分别延伸并且在方向D1上排列的多个导电线ML4。在俯视时,多个导电线ML3和多个导电线ML4相互交替。并且,在俯视时,多个检测电极TDL的每一个具有由相互交替的多个导电线ML3和多个导电线ML4形成的网眼形状。
例如,也可以在形成多个导电线ML3之后,形成多个导电线ML4。这时,优选的是,多个导电线ML3的每一个与实施方式1中的导电线ML同样地包含金属层或者合金层,多个导电线ML4的每一个与实施方式1中的导电线ML同样地包含金属层或者合金层。此外,在俯视时,在多个导电线ML3的每一个和多个导电线ML4的每一个交叉的交叉部中,优选多个导电线ML3的每一个和多个导电线ML4的每一个电连接。从而,多个导电线ML4的每一个所包含的金属层或者合金层,也可以分别形成在与多个导电线ML3的每一个所包含的金属层或者合金层相同的层中,也可以分别形成在多个导电线ML3的每一个所包含的金属层或者合金层的例如紧挨上方的层中。
在图22所示的例子中,多个检测电极TDL的每一个包含多个连接部CNB1、多个连接部CNT1、连接部CNB2、连接部CNT2。多个连接部CNB1的每一个将相邻的导电线ML1以及导电线ML2在方向D1中的一侧(图22中下侧)的端部MLE1之间电连接。多个连接部CNT1的每一个将相邻的导电线ML1以及导电线ML2在与方向D1中的一侧相反的一侧(图22中上侧)的端部MLE2之间电连接。连接部CNB2将多个连接部CNB1之间电连接,连接部CNT2将多个连接部CNT1之间电连接。
连接部CNB2经由检测布线TDG与图1所示的触摸检测部40连接。此外,各检测电极TDL所包含的导电线ML1以及导电线ML2经由连接部CNB1与连接部CNB2电连接。从而,各检测电极TDL所包含的导电线ML1以及导电线ML2经由连接部CNB1、连接部CNB2以及检测布线TDG与图1所示的触摸检测部40连接。
如此,检测电极TDL能够包含由在方向D2上排列的导电线ML1以及导电线ML2构成的导电线组MLG。由此,能够降低检测电极TDL的电阻,因而在通过检测电极TDL进行检测动作时,能够提高检测灵敏度或者检测速度。
本第1变形例的显示装置1也与实施方式1的显示装置1同样地,优选具有多个虚拟电极TDD。多个虚拟电极TDD的每一个被设置在显示区域Ad中、形成了由导电线ML1以及导电线ML2构成的导电线组MLG的区域AR1以外的区域AR2、即没有形成导电线组MLG的区域AR2的内部。换言之,多个虚拟电极TDD的每一个被设置在相互分离而形成的导电线ML1和导电线ML2之间的显示区域Ad内。或者,多个虚拟电极TDD的每一个在显示区域Ad内与多个检测电极TDL的任一个都分离而设置。另外,虚拟电极TDD可以不设置多个,也可以仅设置一个。此外,关于虚拟电极TDD的形状以及材料,能够设为与实施方式1的显示装置1的虚拟电极TDD的形状以及材料相同,省略其说明。
在本第1变形例的显示装置1中也同样,通过在没有形成具有遮光性的导电线ML1以及导电线ML2的区域AR2中形成虚拟电极TDD,能够防止或者抑制区域AR2整体中对于可见光的透射率变得大于区域AR1整体中对于可见光的透射率。并且,能够防止或者抑制在区域AR1中的亮度和区域AR2中的亮度上产生差异,能够防止或者抑制检测电极TDL被识别。
图25是示意性地表示实施方式1的第1变形例的显示装置中的检测电极的位置和像素的位置的关系的一例的平面图。
本第1变形例中也与实施方式1同样地,在显示区域Ad内多个像素Pix在X轴方向以及Y轴方向上以矩阵状排列。在图25所示的例子中,像素Pix包含与R(红)、G(绿)以及B(蓝)这三个颜色的颜色区域32R、32G以及32B的每一个分别对应的多个子像素SPix。从而,多个子像素SPix在显示区域Ad内在X轴方向以及Y轴方向上以矩阵状排列。另外,子像素SPix显示的颜色的种类不限于3种。例如,像素Pix也可以包含显示R(红)、G(绿)、B(蓝)以及W(白)这4个颜色的各个颜色的4种子像素SPix。
多个子像素SPix沿着扫描线GCL延伸的方向(X轴方向)、以及信号线SGL延伸的方向(Y轴方向)以矩阵状排列。扫描线GCL以及信号线SGL,或者,以覆盖扫描线GCL以及信号线SGL的方式形成的遮光部BM1以及BM2(参照后述的图27),抑制光的透射。从而,在显示区域Ad所显示的图像中,扫描线GCL的图案或者信号线SGL的图案与检测电极TDL的图案产生干扰,观察到莫尔条纹等的明暗的条纹花样,存在显示区域Ad所显示的图像的可视性降低的顾虑。
在图25所示的例子中,导电线ML作为整体而延伸的方向D1是与作为子像素SPix排列的方向的Y轴方向相同、即平行的方向。但是,在本实施方式1的第1变形例的显示装置1中,优选的是,导电线ML1具有在与X轴方向以及Y轴方向的任一个都交叉的方向即例如方向D51上延伸的延伸部EX51(参照图23)。此外,导电线ML2具有在与X轴方向以及Y轴方向的任一个都交叉的方向即例如方向D71上延伸的延伸部EX71(参照图23)。并且,延伸部EX51延伸的方向D51与作为子像素SPix排列的方向的Y轴方向形成的角度为角度θ51,延伸部EX71延伸的方向D71与作为子像素SPix排列的方向的Y轴方向形成的角度为角度θ71。
将该角度θ51以及角度θ71设为大于0°且小于90°的适当的角度。这时,俯视时导电线ML1具有在与X轴方向以及Y轴方向的任一个都交叉的方向D51上延伸的部分,俯视时导电线ML2具有在与X轴方向以及Y轴方向的任一个都交叉的方向D71上延伸的部分。由此,能够防止或者抑制扫描线GCL的图案或者信号线SGL的图案与检测电极TDL的图案产生干扰,观察到莫尔条纹等的明暗的条纹花样的情况。
另一方面,导电线ML1以及导电线ML2的每一个作为整体而延伸的方向D1也可以是与作为子像素SPix排列的方向的Y轴方向不同的方向、即与Y轴方向交叉的方向。图26中示出这样的例子。图26是示意性地表示实施方式1的第1变形例的显示装置中的检测电极的位置和像素的位置的关系的另一例的平面图。
在图26所示的例子中,导电线ML1以及导电线ML2排列的方向D2是与作为子像素SPix排列的方向的X轴方向不同的方向、即与X轴方向交叉的方向。由此,基于子像素SPix的排列的颜色分布的周期性的方向,与基于导电线ML1以及导电线ML2的排列的透射率的分布的周期性的方向不同。从而,通过排列具有遮光性的导电线ML1以及导电线ML2,能够防止或者抑制只有显示多个颜色中的其中一个颜色的像素被遮光而导致图像的色彩散乱。
此外,如图26所示,在显示区域Ad的一部分中,在方向D1上相邻的延伸部EX3以及延伸部EX4的端部之间也可以耦合。在这样的情况下,与如图25所示那样在显示区域Ad整体中在方向D1上相邻的延伸部EX3以及延伸部EX4的端部之间没有耦合的情况相比,通过检测电极TDL检测的位置精度会稍微降低。但是,与在显示区域Ad整体中在方向D1上相邻的延伸部EX3以及延伸部EX4的端部之间耦合的情况相比,能够提高通过检测电极TDL检测的位置精度。
在图26所示的例子中,在一个虚拟电极TDD中,延伸部EX3在方向D1中的一方的端部、与位于延伸部EX3在方向D1中的一方的那一侧的延伸部EX4的端部连接。但是,延伸部EX3在与方向D1中的一方的端部相反侧的端部、和位于与延伸部EX3在方向D1中的一方的那一侧相反的一侧的延伸部EX4的端部没有连接。
<检测电极以及虚拟电极的面积率>
图27是示意性地表示实施方式1的显示装置中的子像素的位置和检测电极的位置的关系的一例的平面图。
如图27所示,考虑在多个子像素SPix中俯视时与多个检测电极TDL以及多个虚拟电极TDD的其中一个重叠的子像素SPix。将X轴方向中的子像素SPix的宽度设为宽度WD1,将Y轴方向中的子像素SPix的长度设为长度LN1。此外,假设X轴方向中的子像素SPix的宽度WD1小于Y轴方向中的子像素SPix的长度LN1。这时,一个子像素SPix的面积S1由下式(1)示出。
S1=WD1×LN1 (1)
另一方面,将在俯视时一个子像素SPix中与多个检测电极TDL以及多个虚拟电极TDD的其中一个重叠的部分PRT1的面积设为面积S2,将面积S2与子像素SPix的面积S1之比设为比率R1。这时,比率R1由下式(2)示出。
R1=S2/S1 (2)
另外,如图27所示,显示装置1具有多个遮光部BM1和多个遮光部BM2。在俯视时,多个遮光部BM1的每一个形成为与扫描线GCL(参照图15)重叠,在X轴方向上延伸,且对可见光具有遮光性。在俯视时,多个遮光部BM2的每一个形成为与信号线SGL(参照图15)重叠,在Y轴方向上延伸,且对可见光具有遮光性。多个遮光部BM1和多个遮光部BM2在俯视时相互交替,且在俯视时相互交替的多个遮光部BM1和多个遮光部BM2具有格子形状。并且,通过在俯视时相互交替且具有格子形状的多个遮光部BM1和多个遮光部BM2,多个子像素SPix分别被划分。从而,子像素SPix的面积S1意味着由遮光部BM1以及遮光部BM2包围的区域的面积,不包含遮光部BM1的面积以及遮光部BM2的面积。
此外,在与多个检测电极TDL的任一个都不重叠并且与多个虚拟电极TDD的任一个都不重叠的子像素SPix中,面积S2成为0。从而,由上式(2)示出的比率R1成为0。
在显示区域Ad整体中,将在X轴方向以及Y轴方向上以矩阵状排列的多个子像素SPix的每一个的面积S1的总和设为面积S3。并且,在显示区域Ad整体中,将在俯视时多个子像素SPix中与多个检测电极TDL以及多个虚拟电极TDD的其中一个重叠的部分PRT1的面积的总和设为面积S4,将面积S4与面积S3之比设为比率R2。这时,比率R2由下式(3)示出。
R2=S4/S3 (3)
在本实施方式1的显示装置1中,由上式(3)示出的面积率R2为1~22%。即,在本实施方式1的显示装置1中,在俯视时多个子像素SPix中与多个检测电极TDL以及多个虚拟电极TDD的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个子像素SPix的面积的总和之比为1~22%。由此,如前所述,即使多个导电线ML本身对于可见光的透射率为10%以下,也能够将作为显示区域Ad整体的透射率、即显示装置1的透射率设为90%以上。此外,能够防止或者抑制检测信号Vdet(参照图6)的检测值变小。从而,在具备了输入装置的显示装置中,能够提高显示区域中对于可见光的透射率,能够提高输入装置的检测性能。
另外,在显示区域Ad内,也可以不设置虚拟电极TDD,而仅设置检测电极TDL。这时,面积S2是在俯视时一个子像素SPix中与多个检测电极TDL的其中一个重叠的部分PRT1的面积,面积S4是在俯视时多个子像素SPix中与多个检测电极TDL的其中一个重叠的部分PRT1的面积的总和。此外,面积率R2是在俯视时多个子像素SPix中与多个检测电极TDL的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个子像素SPix的面积的总和之比。并且,即使在不设置虚拟电极TDD,而仅设置检测电极TDL时也同样,面积率R2为1~22%。即,不设置虚拟电极TDD而仅设置检测电极TDL时的面积率R2的优选范围与设置检测电极TDL以及虚拟电极TDD时的面积率R2的优选范围相同。
<实施方式1的显示装置中的面积率>
下面,说明在实施方式1的显示装置1时、即检测电极包括具有锯齿形状的导电线时的面积率的优选范围。这里,准备了多个显示装置,使得面积率R2成为0.49~24.58%的范围。并且,利用各显示装置评价了显示区域Ad中的透射率、检测信号的检测值、以及可视性。
将面积率R2小于1%的情况设为比较例1~3、将面积率R2为1~22%的情况设为实施例1~25、将面积率R2超过22%的情况设为比较例4~6。并且,作为可视性的评价,评价了通过由检测电极TDL或者虚拟电极TDD反射可见光,是否在显示区域Ad所显示的图像的可视性上没有产生问题且是良好的、即反射外观是否良好。
具体地说,当检测电极TDL具有锯齿形状的情况下,评价了通过由检测电极TDL或者虚拟电极TDD反射可见光,在显示区域Ad所显示的图像中,检测电极TDL或者虚拟电极TDD看起来是否像条纹状即线状、即是否观察到反射条纹。表1中示出该评价结果。此外,图28的图表中示出表1中的面积率和检测值的关系。图28的横轴表示面积率R2,图28的纵轴表示检测值。
[表1]
面积率(%) | 透射率(%) | 检测值(a.u.) | 可视性评价 | |
比较例1 | 0.49 | 99.8 | 54 | ◎ |
比较例2 | 0.78 | 99.6 | 81 | ◎ |
比较例3 | 0.97 | 99.5 | 92 | ◎ |
实施例1 | 1.04 | 99.5 | 101 | ◎ |
实施例2 | 1.11 | 99.4 | 115 | ◎ |
实施例3 | 1.23 | 99.4 | 120 | ◎ |
实施例4 | 1.34 | 99.3 | 121 | ◎ |
实施例5 | 1.55 | 99.2 | 122 | ◎ |
实施例6 | 1.92 | 99.0 | 120 | ◎ |
实施例7 | 2.11 | 99.2 | 124 | ◎ |
实施例8 | 2.43 | 98.8 | 121 | ◎ |
实施例9 | 2.52 | 98.6 | 123 | ◎ |
实施例10 | 3.71 | 98.3 | 123 | ◎ |
实施例11 | 4.29 | 98.2 | 120 | ◎ |
实施例12 | 4.89 | 97.9 | 120 | ◎ |
实施例13 | 5.13 | 97.4 | 123 | Ο(反射条纹) |
实施例14 | 5.91 | 97.7 | 121 | Ο(反射条纹) |
实施例15 | 6.99 | 97.5 | 122 | Ο(反射条纹) |
实施例16 | 8.06 | 97.2 | 124 | Ο(反射条纹) |
实施例17 | 9.48 | 96.4 | 120 | Ο(反射条纹) |
实施例18 | 10.31 | 95.8 | 123 | Ο(反射条纹) |
实施例19 | 10.89 | 95.3 | 121 | Ο(反射条纹) |
实施例20 | 11.41 | 95.2 | 120 | Δ(反射条纹) |
实施例21 | 12.58 | 94.2 | 123 | Δ(反射条纹) |
实施例22 | 14.99 | 93.5 | 121 | Δ(反射条纹) |
实施例23 | 17.65 | 91.8 | 122 | Δ(反射条纹) |
实施例24 | 19.61 | 91.1 | 124 | Δ(反射条纹) |
实施例25 | 21.88 | 90.3 | 125 | Δ(反射条纹) |
比较例4 | 22.13 | 89.9 | 124 | Δ(反射条纹) |
比较例5 | 23.78 | 89.1 | 122 | Δ(反射条纹) |
比较例6 | 24.58 | 88.7 | 123 | Δ(反射条纹) |
在表1中,将在显示区域Ad所显示的图像中没有观察到反射条纹,图像的可视性良好的情况标记为“◎”。此外,将在显示区域Ad所显示的图像中观察到反射条纹,但该反射条纹不显眼,图像的可视性能够容许的情况标记为“Ο(反射条纹)”。进而,将在显示区域Ad所显示的图像中观察到反射条纹,且该反射条纹显眼,图像的可视性不能容许的情况标记为“Δ(反射条纹)”。
如表1所示,当面积率R2为0.49~24.58%时(比较例1~3、实施例1~25以及比较例4~6),随着面积率R2的增加,显示区域Ad中的透射率减少。即,随着在俯视时多个子像素SPix中与多个检测电极TDL以及多个虚拟电极TDD的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个子像素SPix的面积的总和之比增加,显示区域Ad中的透射率减少。另一方面,期望显示区域Ad中的透射率为90%以上。因此,优选的是,面积率R2为22%以下。
此外,如表1以及图28所示,当面积率R2为1.2~24.58%时(实施例3~25以及比较例4~6),检测值一定而不依赖于面积率R2。认为这是因为在面积率R2为1.2~24.58%时,导电线ML和驱动电极COML之间的静电电容中的、触摸的有无所产生的差分一定而不依赖于面积率R2。
但是,当面积率R2为1.0%以上且小于1.2%时(实施例1以及2),随着面积率R2的减少,检测值开始减少,进而在面积率R2为0.49%以上且小于1.0%时(比较例1~3),随着面积率R2的减少,检测值急剧减少。认为这是因为通过面积率R2减少,导电线ML和驱动电极COML之间的静电电容减少,检测信号Vdet的强度变小。
进而,如表1所示,当面积率为0.49~5%时(比较例1~3以及实施例1~12),在显示区域Ad所显示的图像中没有观察到反射条纹,可视性良好。此外,当面积率超过5%且为11%以下时(实施例13~19),在显示区域Ad所显示的图像中观察到反射条纹,但反射条纹不显眼,图像的可视性能够容许。并且,当面积率超过11%时(实施例20~25以及比较例4~6),在显示区域Ad所显示的图像中观察到反射条纹,且反射条纹显眼,图像的可视性不能容许。
根据比较例1~3、实施例1~25以及比较例4~6的结果,在俯视时多个子像素SPix中与多个检测电极TDL以及多个虚拟电极TDD的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个子像素SPix的面积的总和之比、即面积率R2优选为1~22%。
当面积率R2小于1%时,存在检测信号Vdet的检测值变得非常小的顾虑。此外,当面积率R2超过22%时,存在显示区域Ad中的透射率会变得小于90%的顾虑。另一方面,通过面积率R2为1~22%,使检测信号Vdet的检测值不会变得太小,同时能够使显示区域Ad中的透射率成为90%以上。从而,在具备了输入装置的显示装置中,能够提高显示区域中对于可见光的透射率,能够提高输入装置的检测性能。
此外,当检测电极TDL包括具有锯齿形状的导电线ML的情况下,更优选的是,面积率R2为1~11%。由此,能够防止或者抑制在显示区域Ad所显示的图像中观察到反射条纹,图像的可视性降低的情况。
并且,当检测电极TDL包括具有锯齿形状的导电线ML的情况下,更优选的是,面积率R2为1.2~5%。由此,能够进一步防止或者抑制在显示区域Ad所显示的图像中观察到反射条纹,图像的可视性降低的情况。
另外,在实施例1~25以及比较例1~6中,在将检测电极TDL的面积和虚拟电极TDD的面积的比率设为1:2的状态下,改变了面积率R2。另一方面,即使在将检测电极TDL的面积和虚拟电极TDD的面积的比率改变为各种值的情况下,也得到了与上述结果同样的结果。此外,即使在不设置虚拟电极TDD而仅设置了检测电极TDL的情况下,也得到了与上述结果同样的结果。从而,不设置虚拟电极TDD而仅设置了检测电极TDL时的面积率R2的优选范围、与设置检测电极TDL以及虚拟电极TDD时的面积率R2的优选范围相同。
此外,上述的面积率R2的优选范围对透射率、可视性以及检测值带来的效果,在X轴方向中的多个子像素SPix的排列间隔DP1(参照图20)为45~180μm时更加显著。这里,在X轴方向中的多个子像素SPix的排列间隔DP1(参照图20),小于在Y轴方向中的多个子像素SPix的排列间隔DP2(参照图20)。从而,当本实施方式1的显示装置1应用于在例如实施方式5中后述的智能手机等子像素SPix的排列间隔比较小的电子设备中时,对具有上述的范围的面积率R2时的可视性带来的效果变得非常大。
<实施方式1的第1变形例的显示装置中的面积率>
下面,说明在实施方式1的第1变形例的显示装置1的情况、即检测电极包括具有网眼形状的导电线的情况下的面积率的优选范围。这里,准备了多个显示装置,使得面积率R2成为0.49~24.58%的范围。并且,利用各显示装置进行了关于显示区域Ad中的透射率、检测信号的检测值、以及可视性的评价。
将面积率R2小于1%的情况设为比较例7~9、将面积率R2为1~22%的情况设为实施例26~50、将面积率R2超过22%的情况设为比较例10~12。并且,作为可视性的评价,评价了通过由检测电极TDL或者虚拟电极TDD反射可见光,是否在显示区域Ad所显示的图像的可视性上没有产生问题且是良好的、即反射外观是否良好。
具体地说,当检测电极具有网眼形状的情况下,评价了通过由检测电极TDL或者虚拟电极TDD反射可见光,是否虽然不会观察到反射条纹,但在显示区域Ad所显示的图像看起来在闪耀、即是否观察到眩光。表2中示出该评价结果。此外,图29的图表中示出表2中的面积率和检测值的关系。图29的横轴表示面积率R2,图29的纵轴表示检测值。
[表2]
面积率(%) | 透射率(%) | 检测值(a.u.) | 可视性评价 | |
比较例7 | 0.49 | 99.8 | 43 | ◎ |
比较例8 | 0.78 | 99.6 | 58 | ◎ |
比较例9 | 0.97 | 99.5 | 60 | ◎ |
实施例26 | 1.04 | 99.5 | 63 | ◎ |
实施例27 | 1.11 | 99.4 | 76 | ◎ |
实施例28 | 1.23 | 99.4 | 80 | ◎ |
实施例29 | 1.34 | 99.3 | 85 | ◎ |
实施例30 | 1.55 | 99.2 | 90 | ◎ |
实施例31 | 1.92 | 99.0 | 91 | ◎ |
实施例32 | 2.11 | 99.2 | 105 | ◎ |
实施例33 | 2.43 | 98.8 | 108 | ◎ |
实施例34 | 2.52 | 98.6 | 113 | ◎ |
实施例35 | 3.71 | 98.3 | 114 | ◎ |
实施例36 | 4.29 | 98.2 | 110 | ◎ |
实施例37 | 4.89 | 97.9 | 111 | ◎ |
实施例38 | 5.13 | 97.4 | 112 | ◎ |
实施例39 | 5.91 | 97.7 | 109 | ◎ |
实施例40 | 6.99 | 97.5 | 109 | ◎ |
实施例41 | 8.06 | 97.2 | 112 | ◎ |
实施例42 | 9.48 | 96.4 | 112 | ◎ |
实施例43 | 10.31 | 95.8 | 114 | ◎ |
实施例44 | 10.89 | 95.3 | 115 | ◎ |
实施例45 | 11.41 | 95.2 | 112 | Ο(眩光) |
实施例46 | 12.58 | 94.2 | 115 | Ο(眩光) |
实施例47 | 14.99 | 93.5 | 118 | Ο(眩光) |
实施例48 | 17.65 | 91.8 | 112 | Ο(眩光) |
实施例49 | 19.61 | 91.1 | 119 | Ο(眩光) |
实施例50 | 21.88 | 90.3 | 111 | Ο(眩光) |
比较例10 | 22.13 | 89.9 | 113 | Ο(眩光) |
比较例11 | 23.78 | 89.1 | 114 | Ο(眩光) |
比较例12 | 24.58 | 88.7 | 116 | Ο(眩光) |
在表2中,将在显示区域Ad所显示的图像中没有观察到眩光,图像的可视性良好的情况标记为“◎”。此外,将在显示区域Ad所显示的图像中观察到眩光,但该眩光不显眼,图像的可视性能够容许的情况标记为“Ο(眩光)”。
如表2所示,当面积率R2为0.49~24.58%时(比较例7~9、实施例26~50以及比较例10~12),随着面积率R2的增加,显示区域Ad中的透射率减少。即,随着在俯视时多个子像素SPix中与多个检测电极TDL以及多个虚拟电极TDD的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个子像素SPix的面积的总和之比增加,显示区域Ad中的透射率减少。另一方面,期望显示区域Ad中的透射率为90%以上。因此,优选的是,面积率R2为22%以下。
此外,如表2以及图29所示,当面积率R2为2.5~24.58%时(实施例34~50以及比较例10~12),检测值一定而不依赖于面积率R2。认为这是因为在面积率R2为2.5~24.58%时,导电线ML1以及导电线ML2的每一个与驱动电极COML之间的静电电容中的、触摸的有无所产生的差分一定而不依赖于面积率R2。
但是,当面积率R2为2.0%以上且小于2.5%时(实施例32以及33),随着面积率R2的减少,检测值开始减少。此外,当面积率R2为1.0%以上且小于2.0%时(实施例26~31),随着面积率R2的减少,检测值逐渐减少。并且,进一步面积率R2在0.49%以上且小于1.0%的范围(比较例7~9)中,随着面积率R2的减少,检测值急剧地减少。认为这是因为通过面积率R2减少,导电线ML1以及导电线ML2的每一个与驱动电极COML之间的静电电容减少,检测信号Vdet的强度变小。
进而,如表2所示,当面积率为0.49~11%时(比较例7~9以及实施例26~44),在显示区域Ad所显示的图像中没有观察到眩光,可视性良好。此外,当面积率超过11%且为24.58%以下时(实施例45~50以及比较例10~12),在显示区域Ad所显示的图像中观察到眩光,但眩光不显眼,图像的可视性能够容许。认为这是因为当检测电极TDL具有网眼形状时,不会观察到反射条纹,因而图像的可视性比较容易被容许。
根据比较例7~9、实施例26~50以及比较例10~12的结果,在俯视时多个子像素SPix中与多个检测电极TDL以及多个虚拟电极TDD的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个子像素SPix的面积的总和之比、即面积率R2优选为1~22%。
当面积率R2小于1%时,存在检测信号Vdet的检测值变得非常小的顾虑。此外,当面积率R2超过22%时,存在显示区域Ad中的透射率会变得小于90%的顾虑。另一方面,通过面积率R2为1~22%,使检测信号Vdet的检测值不会变得太小,同时能够使显示区域Ad中的透射率成为90%以上。从而,在具备了输入装置的显示装置中,能够提高显示区域中对于可见光的透射率,能够提高输入装置的检测性能。
此外,当检测电极TDL包括具有网眼形状的导电线的情况下,更优选的是,面积率R2为2~22%。由此,能够进一步增大检测信号Vdet的检测值。
并且,当检测电极TDL包括具有网眼形状的导电线的情况下,进一步优选的是,面积率R2为2.5~11%。由此,能够防止或者抑制在显示区域Ad所显示的图像中观察到眩光,图像的可视性降低的情况。
另外,在实施例26~50以及比较例7~12中,在将检测电极TDL的面积和虚拟电极TDD的面积的比率设为1:2的状态下,改变了面积率R2。此外,即使在将检测电极TDL的面积和虚拟电极TDD的面积的比率改变为各种值的情况下,也得到了与上述结果同样的结果。此外,即使在不设置虚拟电极TDD而仅设置了检测电极TDL的情况下,也得到了与上述结果同样的结果。从而,不设置虚拟电极TDD而仅设置了检测电极TDL时的面积率R2的优选范围、与设置检测电极TDL以及虚拟电极TDD时的面积率R2的优选范围相同。
此外,上述的面积率R2的优选范围对透射率、可视性以及检测值带来的效果,在X轴方向中的多个子像素SPix的排列间隔DP1(参照图25)为45~180μm时更加显著。这里,在X轴方向中的多个子像素SPix的排列间隔DP1(参照图25),小于在Y轴方向中的多个子像素SPix的排列间隔DP2(参照图25)。从而,当本第1变形例的显示装置1应用于在例如实施方式5中后述的智能手机等子像素SPix的排列间隔比较小的电子设备中时,对具有上述的范围的面积率R2时的可视性带来的效果变得非常大。
<导电线的宽度>
下面,说明在实施方式1的显示装置1的情况、即检测电极TDL包括具有锯齿形状的导电线ML的情况下的导电线ML的线宽LW1的范围。这里,准备了多个显示装置,使得线宽LW1成为1~7.5μm的范围。并且,利用各个显示装置评价了导电线的电阻值、以及可视性。
将线宽LW1小于2μm的情况设为比较例13以及14,将线宽LW1为2~7μm的情况设为实施例51~57,将线宽LW1超过7μm的情况设为比较例15。此外,关于比较例13、14、实施例51~57以及比较例15的各自的显示装置,准备了将导电线ML的间隔在45~206μm的范围内变为9种的显示装置。并且,作为可视性的评价,评价了是否没有观察到莫尔条纹或者导电线ML,在显示区域Ad所显示的图像的可视性上没有产生问题且是良好的。表3中示出该评价结果。
[表3]
另外,如图18所示,导电线ML的间隔DS1意味着导电线ML的宽度方向中的导电线ML的排列间隔。从而,如图18所示,在将俯视时方向D2中的导电线ML的排列间隔设为排列间隔DA1、将俯视时延伸部EX11延伸的方向D11相对于方向D1形成的角设为角度θ11时,导电线ML的间隔DS1由下式(4)示出。
DS1=DA1×cosθ11 (4)
此外,在表3中,将在显示区域Ad所显示的图像中没有观察到莫尔条纹以及导电线ML的任一个,图像的可视性良好的情况标记为“◎”。此外,将在显示区域Ad所显示的图像中观察到莫尔条纹,但该莫尔条纹并不密,图像的可视性能够容许的情况标记为“Ο(莫尔)”。并且,将在显示区域Ad所显示的图像中观察到莫尔条纹,但该莫尔条纹较密,图像的可视性不能容许的情况标记为“Δ(莫尔)”。
此外,将在显示区域Ad所显示的图像中观察到导电线ML,但该导电线ML不会被识别为线,图像的可视性能够容许的情况标记为“Ο(导电线)”。并且,将在显示区域Ad所显示的图像中观察到导电线ML,但该导电线ML被识别为线,图像的可视性不能容许的情况标记为“Δ(导电线)”。
另一方面,在图30的图表中示出关于比较例13、14、实施例51~57以及比较例15的、导电线ML的线宽LW1和导电线ML的电阻值的关系。图30的横轴表示导电线ML的线宽LW1,图30的纵轴表示导电线ML的电阻值。这里,作为导电线ML的电阻值,表示构成导电线ML的延伸部EX1或者EX2(例如参照图18)的每一个的电阻值(Ω/unit)。
如图30所示,在导电线ML的线宽LW1为2~7.5μm时(实施例51~57以及比较例15),随着导电线ML的线宽LW1的减少而导电线ML的电阻值逐渐增加,但其变化是缓慢的。尤其,在导电线ML的线宽LW1为2.5~7.5μm时(实施例52~57以及比较例15),与线宽LW1为2μm以上且小于2.5μm的情况(实施例51)相比,导电线ML的电阻值小。另一方面,如图30所示,在导电线ML的线宽LW1小于2μm时(比较例13以及14),随着导电线ML的线宽LW1的减少而导电线ML的电阻值急剧增加。
此外,如表3所示,在导电线ML的线宽LW1超过7μm时(比较例15),导电线ML的间隔DS1在45~206μm中除了186μm的情况以外的任何情况下,都在显示区域Ad所显示的图像中观察到莫尔条纹或者导电线,图像的可视性无法容许。因此,若与图30的结果相结合,则优选导电线ML的宽度为2~7μm。
此外,如表3所示,在导电线ML的线宽LW1超过4.5μm且为7μm以下时(实施例54~57),导电线ML的间隔DS1为50~200μm的范围内,其状态是会观察到莫尔条纹或者导电线ML,但莫尔条纹不密,或者,导电线ML不会被识别为线。因此,在导电线ML的间隔DS1为50~200μm的范围内,显示区域Ad中显示的图像的可视性能够容许。另一方面,在导电线ML的间隔DS1小于50μm的范围中,莫尔条纹变密,显示区域Ad中显示的图像的可视性有时无法容许。此外,在导电线ML的间隔DS1超过200μm的范围中,导电线ML被识别为线,显示区域Ad中显示的图像的可视性无法容许。
进而,如表3所示,在导电线ML的线宽LW1为2~4.5μm时(实施例51~53),随着导电线ML的线宽LW1的减少,不会观察到莫尔条纹以及导电线ML的任一个,如显示区域Ad中显示的图像的可视性变好的导电线ML的间隔DS1的范围较宽。即,随着导电线ML的线宽LW1的减少,显示区域Ad中显示的图像的可视性提高。尤其,在导电线ML的间隔DS1为80~180μm时,显示区域Ad中显示的图像的可视性非常好。
如下考虑表3所示的导电线ML的间隔DS1的依赖性。即,认为即使是具有同一线宽LW1的导电线ML,随着导电线ML的间隔DS1的增加,容易通过肉眼被识别为线。此外,认为即使是具有同一线宽LW1的导电线ML,随着导电线ML的间隔DS1的减少,因导电线ML的间隔DS1与子像素SPix的排列间隔之差而产生的莫尔条纹变密。
根据比较例13、14、实施例51~57以及比较例15的结果,当导电线ML的线宽LW1小于2μm时,存在导电线ML的电阻值会增加的顾虑。此外,当导电线ML的线宽LW1超过7μm时,存在通过在显示区域Ad所显示的图像中观察到莫尔条纹或者导电线而导致显示区域Ad中显示的图像的可视性降低的顾虑。
或者,在导电线ML的线宽LW1小于2μm的情况下,当制造导电线ML时,存在导电线ML的电阻值变大或者导电线ML被切断的顾虑。或者,当导电线ML的线宽LW1超过7μm时,变得容易观察到莫尔条纹,或者导电线ML容易通过肉眼被识别为线,导电线ML容易被观察到。
另一方面,在本实施方式1中,导电线ML的线宽LW1优选为2~7μm。由此,能够减小导电线ML的电阻值,能够提高在显示区域Ad中显示的图像的可视性。此外,在具备了输入装置的显示装置中,提高显示区域中对于可见光的透射率,能够提高输入装置的检测性能。
此外,导电线ML的间隔DS1优选为50~200μm。由此,虽然有时会观察到莫尔条纹或者导电线,但在显示区域Ad中显示的图像的可视性能够容许。
更优选的是,导电线ML的线宽LW1为2.5~4.5μm。由此,在显示区域Ad所显示的图像中难以观察到莫尔条纹以及导电线ML的任一个,显示区域Ad所显示的图像的可视性变得更好。尤其,当导电线ML的间隔DS1为80~180μm时,在显示区域Ad所显示的图像中不会观察到莫尔条纹以及导电线ML的任一个,显示区域Ad所显示的图像的可视性变得非常好。
另外,关于虚拟电极TDD的线宽也与导电线ML1的线宽LW1同样地,优选为2~7μm,更优选为2.5~4.5μm。
此外,关于在实施方式1的第1变形例的显示装置1的情况、即检测电极TDL包含具有网眼形状的导电线ML1以及导电线ML2的情况下的导电线ML1以及导电线ML2的各自的线宽,也与实施方式1的显示装置1同样地,优选为2~7μm,更优选为2.5~4.5μm。进而,关于实施方式1的第1变形例中的虚拟电极TDD的线宽也同样,优选为2~7μm,更优选为2.5~4.5μm。
此外,上述的导电线ML的线宽LW1或者间隔DS1的优选范围对透射性以及电阻值带来的效果,在X轴方向中的多个子像素SPix的排列间隔DP1(参照图20)为45~180μm时更加显著。这里,在X轴方向中的多个子像素SPix的排列间隔DP1(参照图20),小于在Y轴方向中的多个子像素SPix的排列间隔DP2(参照图20)。从而,当实施方式1或者实施方式1的第1变形例的显示装置1应用于在例如实施方式5中后述的智能手机等子像素SPix的排列间隔比较小的电子设备中时,对具有上述的范围的导电线ML的线宽时的可视性带来的效果变得非常大。
<本实施方式的主要特征和效果>
在本实施方式1以及实施方式1的第1变形例中,在俯视时多个子像素SPix中与多个检测电极TDL以及多个虚拟电极TDD的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个子像素SPix的面积的总和之比、即面积率R2优选为1~22%。此外,当检测电极TDL具有锯齿形状时,面积率R2更优选为1~11%,进一步优选为1.2~5%。另一方面,当检测电极TDL具有网眼形状时,面积率R2更优选为2~22%,进一步优选为2.5~11%。
由此,例如使检测信号的检测值不会变得太小,同时能够使显示区域Ad中的透射率成为90%以上。从而,在具备了输入装置的显示装置中,能够提高显示区域中对于可见光的透射率,能够提高输入装置的检测性能。
另一方面,在本实施方式1以及实施方式1的第1变形例中,导电线ML的线宽LW1优选为2~7μm。此外,当检测电极TDL具有锯齿形状时,导电线ML的线宽LW1更优选为2.5~4.5μm。进而,当检测电极TDL具有网眼形状时,导电线ML的线宽LW1更优选为2.5~4.5μm。由此,能够减小导电线ML的电阻值,能够提高在显示区域Ad中显示的图像的可视性。此外,在具备了输入装置的显示装置中,提高显示区域中对于可见光的透射率,能够提高输入装置的检测性能。
在本实施方式1以及实施方式1的第1变形例中,说明了在显示区域Ad中多个子像素SPix以矩阵状排列的例子。但是,多个子像素SPix也可以不以矩阵状排列,而例如以线状排列。在这样的情况下,在以线状排列的多个子像素SPix的每一个的内部分别设置像素电极22,以在俯视时与多个像素电极22重叠的方式仅设置一个驱动电极COML,以在俯视时与驱动电极COML分别重叠的方式,相互空出间隔而设置多个检测电极TDL。并且,基于一个驱动电极COML与多个检测电极TDL的每一个的静电电容,检测以线状排列的多个子像素SPix的排列方向中的输入位置。
即使在这样的情况下,通过满足前述的面积率R2的优选范围、或者前述的线宽LW1的优选范围,能够增加检测信号的检测值而不会降低在显示区域Ad中显示的图像的可视性。此外,在具备了输入装置的显示装置中,提高显示区域中对于可见光的透射率,能够提高输入装置的检测性能。
另外,在驱动电极COML中被输入用于测定驱动电极COML和检测电极TDL之间的静电电容的驱动信号,且从检测电极TDL输出用于检测输入位置的检测信号的情况下,不受限定。因此,如在后述的实施方式4中说明的那样,也可以在检测电极TDL中被输入用于测定检测电极TDL的静电电容的驱动信号,且从检测电极TDL输出用于检测输入位置的检测信号。
(实施方式2)
在实施方式1以及实施方式1的第1变形例中,在显示区域中设置有用于驱动液晶以及触摸面板的驱动电极。另一方面,在实施方式2中,虽然是与实施方式1同样的In-cell型的液晶显示装置,但在显示区域中,驱动触摸面板但不驱动液晶的驱动电极与驱动液晶的驱动电极分开设置。
本实施方式2的显示装置中例如关于俯视时的检测电极TDL以及虚拟电极TDD的形状以及配置等除了驱动电极以外的各个部分,与实施方式1以及实施方式1的第1变形例的显示装置中除了驱动电极以外的各个部分相同,因此省略这些说明。
<驱动电极和像素电极的位置关系>
图31是将实施方式2的显示装置中的驱动电极与像素电极一并示出的平面图。图32是将实施方式2的显示装置中的驱动电极与像素电极一并示出的截面图。图31表示在一个子像素SPix的内部设置的一个像素电极22以及其周边的结构。图32是沿图31的A-A线的截面图。另外,在图31中,省略TFT基板21、驱动电极COML1、驱动电极COML2、TFT元件Tr所包含的电极、扫描线GCL以及信号线SGL以外的部分的图示,在图32中,省略比像素电极22以及驱动电极COML2更上方的部分的图示。
关于TFT基板21、TFT元件Tr等从TFT基板21至层间树脂模23的各层的构造,能够设为与利用图15说明的实施方式1的显示装置中的各层的构造相同。
在本实施方式2中,如覆盖层间树脂膜23,形成了例如由ITO或者IZO等的具有透光性的导电性材料构成的驱动电极COML1。在本实施方式2中,驱动电极COML1作为驱动液晶层6(参照图9)的驱动电极而动作。
在俯视时,驱动电极COML1以与在X轴方向上排列的多个子像素SPix重叠的方式,在X轴方向上连续而被设置为一体。即,一个驱动电极COML1被设置为对于多个子像素SPix公共的电极。因此,将驱动电极COML1也称为公共电极。
如覆盖驱动电极COML1,形成了例如由氮化硅或氧化硅等构成的透明的绝缘膜24。并且,如覆盖绝缘膜24,形成了例如由ITO或者IZO等的具有透光性的导电性材料构成的多个像素电极22。在俯视时,多个像素电极22在多个子像素SPix的各自的内部以与驱动电极COML1分别重叠的方式而形成。换言之,在俯视时,驱动电极COML1被设置为与在X轴方向上排列的多个像素电极22重叠。即,在多个子像素SPix的每一个中,驱动电极COML1和像素电极22夹持绝缘膜24而对置。
在俯视时,在与漏极电极DE重叠的位置上,形成了贯通绝缘膜24、层间树脂膜23以及钝化膜23a而到达TFT元件Tr的漏极电极DE的接触孔25。在接触孔25的底面部,露出了漏极电极DE。像素电极22包含接触孔25的侧面部以及底面部而形成在绝缘膜24之上,且与在接触孔25的底面部露出的漏极电极DE电连接。
另外,在各个子像素SPix的内部形成的像素电极22中也可以形成缝隙状开口26,这一点与实施方式1相同。
在本实施方式2中,不同于实施方式1,形成了驱动电极COML2。驱动电极COML2在显示区域Ad(参照图7或者图8)内与驱动电极COML1分离而设置,被设置为在俯视时与多个像素电极22的任一个都不重叠。因此,驱动电极COML2在各子像素SPix中不驱动液晶层6(参照图9)。另一方面,由于在驱动电极COML2中被施加触摸面板检测用的驱动电压、即被输入测定驱动电极COML2和检测电极TDL之间的静电电容且用于检测输入位置的驱动信号,因而驱动电极COML2作为触摸面板的驱动电极而动作。
驱动电极COML2与驱动电极COML1同样地,在X轴方向上延伸。并且,驱动电极COML1和驱动电极COML2例如在Y轴方向上交替排列。
如此,驱动电极COML2在俯视时与像素电极22不重叠的区域中形成在绝缘膜24之上。因此,在俯视时驱动电极COML2有时会与扫描线GCL重叠。但是,通过将驱动电极COML2形成在绝缘膜24之上,能够将驱动电极COML2形成在比驱动电极COML1更上方。
由此,能够使在与TFT基板21的表面垂直的方向中的驱动电极COML2和扫描线GCL的间隔GAP2,大于在与TFT基板21的表面垂直的方向中的驱动电极COML1和扫描线GCL的间隔GAP1。因此,即使在俯视时驱动电极COML2与扫描线GCL重叠的情况下,也能够防止或者抑制驱动电极COML2和扫描线GCL之间的静电电容变大。尤其,与驱动电极COML1的一部分和扫描线GCL重叠的情况相比,能够大幅降低驱动电极COML1和扫描线GCL之间的静电电容。
另外,相邻的驱动电极COML1和驱动电极COML2在触摸检测期间Pt中,也可以在相同的定时被输入驱动信号。因此,相邻的驱动电极COML1和驱动电极COML2例如也可以通过在X轴方向中的驱动电极COML1的端部和在X轴方向中的驱动电极COML2的端部通过布线等连接等,从而电连接。或者,相邻的驱动电极COML1和驱动电极COML2也可以不用电连接,也可以在与对驱动电极COML1输入驱动信号的定时不同的定时,对驱动电极COML2输入驱动信号。
在本实施方式2中,在俯视时,多个检测电极TDL(例如参照图20)的每一个例如与在Y轴方向上交替排列的多个驱动电极COML1以及多个驱动电极COML2交叉。此外,在俯视时,多个虚拟电极TDD的每一个例如与在Y轴方向上交替排列的多个驱动电极COML1以及多个驱动电极COML2交叉。
<本实施方式的主要特征和效果>
在本实施方式2中也与实施方式1以及实施方式1的第1变形例同样地,在俯视时多个子像素SPix中与多个检测电极TDL以及多个虚拟电极TDD的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个子像素SPix的面积的总和之比、即面积率R2优选为1~22%。此外,当检测电极TDL具有锯齿形状时,面积率R2更优选为1~11%,进一步优选为1.2~5%。另一方面,当检测电极TDL具有网眼形状时,面积率R2更优选为2~22%,进一步优选为2.5~11%。
由此,例如使检测信号的检测值不会变得太小,同时能够使显示区域Ad中的透射率成为90%以上等,能够得到与实施方式1或者实施方式1的第1变形例同样的效果。
此外,在本实施方式2中也与实施方式1以及实施方式1的第1变形例同样地,导电线ML的线宽LW1优选为2~7μm。此外,当检测电极TDL具有锯齿形状时,导电线ML的线宽LW1更优选为2.5~4.5μm。另一方面,当检测电极TDL具有网眼形状时,导电线ML的线宽LW1更优选为2.5~4.5μm。由此,能够减小导电线ML的电阻值,能够提高在显示区域Ad中显示的图像的可视性等,能够得到与实施方式1或者实施方式1的第1变形例同样的效果。
另一方面,在本实施方式2中,驱动电极COML2在显示区域Ad内与驱动电极COML1分离而设置。此外,驱动电极COML2在形成了遮光部BM1以及遮光部BM2(参照图27)的区域内、即子像素SPix的外部形成。
这里,例如在将驱动电极COML2形成在比驱动电极COML1更上方的情况下,与不设置驱动电极COML2并且驱动电极COML1的一部分与扫描线GCL重叠的情况相比,能够大幅降低驱动电极COML1和扫描线GCL之间的静电电容。
或者,例如驱动电极COML1和驱动电极COML2电连接的情况下,与不设置驱动电极COML2的情况相比,能够增加作为触摸面板的驱动电极而动作的电极的面积。因此,能够增加检测信号的检测值,而不会降低在显示区域Ad中显示的图像的可视性。此外,能够防止或者抑制驱动电极COML1和扫描线GCL之间的静电电容变大。
另外,在本实施方式2中也与实施方式1同样地,多个子像素SPix也可以不以矩阵状排列,例如可以以线状排列。在这样的情况下,在以线状排列的多个子像素SPix的每一个的内部分别设置像素电极22,以在俯视时与多个像素电极22重叠的方式仅设置一个驱动电极COML1和一个驱动电极COML2。此外,以在俯视时与驱动电极COML1以及驱动电极COML2分别重叠的方式,相互空出间隔而设置多个检测电极TDL。并且,基于一个驱动电极COML2与多个检测电极TDL的每一个的静电电容,检测以线状排列的多个子像素SPix的排列方向中的输入位置。
即使在这样的情况下,通过满足在实施方式1中前述的面积率R2的优选范围、或者前述的线宽LW1的优选范围,能够增加检测信号的检测值而不会降低在显示区域Ad中显示的图像的可视性。此外,在具备了输入装置的显示装置中,提高显示区域中对于可见光的透射率,能够提高输入装置的检测性能。
(实施方式3)
在实施方式1以及实施方式2中,说明了将具备作为输入装置的触摸面板的显示装置应用到In-cell型的附带触摸检测功能的液晶显示装置的例子。相对于此,在实施方式3中,说明将具备作为输入装置的触摸面板的显示装置应用到On-cell型的附带触摸检测功能的液晶显示装置的例子。另外,On-cell型的附带触摸检测功能的液晶显示装置是指,触摸面板所包含的驱动电极以及检测电极的任一个都没有内置于液晶显示装置中的附带触摸检测功能的液晶显示装置。
另外,本实施方式3的显示装置以液晶显示装置为首,能够应用于在有机EL显示装置等的各种显示装置中具备了输入装置的On-cell型的显示装置。
<附带触摸检测功能的显示设备>
图33是表示实施方式3的显示装置中的附带触摸检测功能的显示设备的截面图。
关于本实施方式3的显示装置中对置基板的截面构造以及触摸面板基板以外的各部分、例如俯视时的检测电极TDL以及虚拟电极TDD的形状以及配置等,与实施方式1以及实施方式1的第1变形例的显示装置中对置基板的截面构造以外的各部分相同,因而省略这些说明。因此,以下,参照图33主要说明与在实施方式1中利用图9以及图10说明的部分不同的部分。
附带触摸检测功能的显示设备10具有像素基板2、对置基板3、液晶层6。对置基板3被配置为作为像素基板2的主面的表面和作为对置基板3的主面的背面对置。液晶层6被设置在像素基板2和对置基板3之间。
在本实施方式3中,像素基板2取代实施方式1中的多个驱动电极COML而具有驱动电极COML3。驱动电极COML3作为液晶显示设备20(参照图1)的驱动电极而动作,但不作为触摸检测设备30(参照图1)的驱动电极而动作。因此,不同于实施方式1,驱动电极COML3可以不用设置多个,例如可以设置实施方式1的驱动电极COML结合而一体化后的一个驱动电极COML3。
关于本实施方式3的显示装置中的像素基板2以及液晶层6中驱动电极COML3以外的部分,与实施方式1的显示装置中的像素基板2以及液晶层6的各部分相同,省略这些说明。此外,关于与实施方式3的显示装置的多个像素对应的电路图,除了取代驱动电极COML而设置有驱动电极COML3这一点之外,与图10所示的实施方式1的显示装置的多个像素所对应的电路图相同。因此,省略实施方式3的显示装置中与在实施方式1中利用图10说明的部分相同的部分的说明。
在本实施方式3中,对置基板3具有玻璃基板31、彩色滤光片32、偏光板35。彩色滤光片32形成在作为玻璃基板31的一个主面的背面。偏光板35形成在作为玻璃基板31的另一个主面的表面。
在本实施方式3中,不同于实施方式1,在夹持对置基板3而与像素基板2相反的一侧,设置有触摸面板基板7。即,在本实施方式3中,不同于实施方式1,附带触摸检测功能的显示设备10是在液晶显示设备20(参照图1)之上安装了触摸检测设备30(参照图1)的显示设备。
触摸面板基板7具有玻璃基板71、多个驱动电极COML4、多个检测电极TDL。多个驱动电极COML4是触摸检测设备30的驱动电极,且形成在作为玻璃基板71的一个主面的背面。多个检测电极TDL是触摸检测设备30的检测电极,且形成在作为玻璃基板71的另一个主面的表面。
关于俯视时的驱动电极COML3的形状以及配置,能够设为与俯视时的实施方式1的驱动电极COML的形状以及配置相同。此外,关于俯视时的驱动电极COML4的形状以及配置,能够设为与俯视时的实施方式1的驱动电极COML的形状以及配置相同。
另外,在作为玻璃基板71的另一个主面的表面上,也可以形成虚拟电极TDD(例如参照图20)。关于俯视时的虚拟电极TDD的形状以及配置,能够设为与俯视时的实施方式1的虚拟电极TDD的形状以及配置相同。
在本实施方式3中,驱动电极COML3作为液晶显示设备20的驱动电极而动作,但不作为触摸检测设备30的驱动电极而动作。驱动电极COML4作为触摸检测设备30的驱动电极而动作,但不作为液晶显示设备20的驱动电极而动作。因此,可以不用分开由驱动电极COML3进行显示动作的显示期间和由驱动电极COML4进行触摸检测动作的触摸检测期间,并仅在触摸检测期间施加驱动信号Vcom。也就是说,能够独立并行地进行驱动电极COML3的显示动作和驱动电极COML4的触摸检测动作。
另外,驱动电极COML4可以与驱动电极COML3电连接,也可以不与驱动电极COML3电连接。其中,当驱动电极COML4与驱动电极COML3电连接时,需要分开由驱动电极COML3进行显示动作的显示期间和由驱动电极COML4进行触摸检测动作的触摸检测期间。
在本实施方式3中,与实施方式1同样地,在俯视时多个检测电极TDL的每一个与多个驱动电极COML4交叉。此外,在本实施方式3中,与实施方式1同样地,在俯视时多个虚拟电极TDD(例如参照图20)的每一个与多个驱动电极COML4交叉。
<本实施方式的主要特征和效果>
在本实施方式3中也与实施方式1以及实施方式1的第1变形例同样地,在俯视时多个子像素SPix中与多个检测电极TDL以及多个虚拟电极TDD的其中一个重叠的部分的面积的总和、与多个子像素SPix的面积的总和之比、即面积率R2优选为1~22%。此外,当检测电极TDL具有锯齿形状时,面积率R2更优选为1~11%,进一步优选为1.2~5%。另一方面,当检测电极TDL具有网眼形状时,面积率R2更优选为2~22%,进一步优选为2.5~11%。
由此,例如使检测信号的检测值不会变得太小,同时能够使显示区域Ad中的透射率成为90%以上等,能够得到与实施方式1或者实施方式1的第1变形例同样的效果。
此外,在本实施方式3中也与实施方式1以及实施方式1的第1变形例同样地,导电线ML的线宽LW1优选为2~7μm。此外,当检测电极TDL具有锯齿形状时,导电线ML的线宽LW1更优选为2.5~4.5μm。另一方面,当检测电极TDL具有网眼形状时,导电线ML的线宽LW1更优选为2.5~4.5μm。由此,能够减小导电线ML的电阻值,能够提高在显示区域Ad中显示的图像的可视性等,能够得到与实施方式1或者实施方式1的第1变形例同样的效果。
进而,在本实施方式3中,作为输入装置的触摸面板被设置在On-cell型的显示装置中。由此,不需要分割由驱动电极COML3进行显示动作的显示期间和由驱动电极COML4进行触摸检测动作的触摸检测期间,因而能够提高外观上触摸检测的检测精度等,能够提高触摸检测的检测性能。
(实施方式4)
<自容方式的触摸检测功能>
在实施方式1中,说明了作为显示装置所具备的触摸面板,应用了设置有作为驱动电极而动作的公共电极和检测电极的、互容方式的触摸面板的例子。但是,作为显示装置所具备的触摸面板,也能够应用仅设置了检测电极的自容方式的触摸面板。
图34以及图35是表示自容方式中的检测电极的电连接状态的说明图。
在自容方式的触摸面板中,如图34所示,当具有静电电容Cx的检测电极TDL从具有静电电容Cr1的检测电路SC1被分离,且与电源Vdd电连接时,在具有静电电容Cx的检测电极TDL中积蓄电荷量Q1。接着,如图35所示,当具有静电电容Cx的检测电极TDL从电源Vdd被分离,且与具有静电电容Cr1的检测电路SC1电连接时,检测向检测电路SC1流出的电荷量Q2。
这里,当手指接触或者靠近了检测电极TDL的情况下,通过手指产生的电容,检测电极TDL的静电电容Cx发生变化,当检测电极TDL与检测电路SC1连接时,向检测电路SC1流出的电荷量Q2也会变化。因此,通过由检测电路SC1测定流出的电荷量Q2而对检测电极TDL的静电电容Cx的变化进行检测,从而能够判定手指是否接触或者靠近了检测电极TDL。
例如考虑本实施方式4的显示装置为将实施方式1或者实施方式1的第1变形例的显示装置应用到具备自容方式的触摸检测功能的显示装置中的显示装置的情况。这时,显示装置除了具有在Y轴方向(参照图7)上分别延伸并且在X轴方向(参照图7)上空出间隔而排列的多个检测电极TDL之外,具有X轴方向上分别延伸并且在Y轴方向上空出间隔而排列的多个检测电极TDL。即使在这样的情况下也同样,通过检测在Y轴方向上延伸的多个检测电极TDL的每一个的静电电容Cx的变化、以及在X轴方向上延伸的多个检测电极TDL的每一个的静电电容Cx的变化,能够以二维方式检测出输入位置。这时,驱动电极COML(参照图7)作为液晶显示设备20(参照图1)的驱动电极而动作,但不作为触摸检测设备30(参照图1)的驱动电极而动作。
此外,即使在这样的情况下也同样,例如使检测信号的检测值不会变得太小,同时能够使显示区域Ad中的透射率成为90%以上等,能够得到与实施方式1或者实施方式1的第1变形例同样的效果。
或者,本实施方式4的显示装置也可以是将实施方式3的显示装置应用到具备自容方式的触摸检测功能的显示装置中的显示装置,即使在这样的情况下也同样,例如使检测信号的检测值不会变得太小,同时能够使显示区域Ad中的透射率成为90%以上等,能够得到与应用了实施方式1或者实施方式1的第1变形例时同样的效果。
(实施方式5)
下面,参照图36~图42说明作为在实施方式1、实施方式1的第1变形例、实施方式2、实施方式3以及实施方式4中说明的显示装置的应用例的电子设备。实施方式1、实施方式1的第1变形例、实施方式2、实施方式3以及实施方式4的各自的显示装置能够应用于电视装置、数码相机、笔记本型个人计算机、便携电话机等的便携终端装置或者摄像机等的所有领域的电子设备中。换言之,实施方式1、实施方式1的第1变形例、实施方式2、实施方式3以及实施方式4的各自的显示装置能够应用于将从外部输入的视频信号或者在内部生成的视频信号作为图像或者视频来显示的所有领域的电子设备中。
<电视装置>
图36是表示作为实施方式5的电子设备的一例的电视装置的外观的立体图。该电视装置例如具有包含前面板511以及滤光玻璃512的视频显示画面部513。并且,视频显示画面部513由在实施方式1、实施方式1的第1变形例、实施方式2、实施方式3以及实施方式4中说明的、In-cell型的附带触摸检测功能的显示装置或者On-cell型的附带触摸检测功能的显示装置构成。
<数码相机>
图37是表示作为实施方式5的电子设备的一例的数码相机的外观的立体图。该数码相机例如具有显示部522、菜单开关523以及快门按钮524。并且,显示部522由在实施方式1、实施方式1的第1变形例、实施方式2、实施方式3以及实施方式4中说明的、In-cell型的附带触摸检测功能的显示装置或者On-cell型的附带触摸检测功能的显示装置构成。
<笔记本型个人计算机>
图38是表示作为实施方式5的电子设备的一例的笔记本型个人计算机的外观的立体图。该笔记本型个人计算机例如具有主体531、用于字符等的输入操作的键盘532以及显示图像的显示部533。并且,显示部533由在实施方式1、实施方式1的第1变形例、实施方式2、实施方式3以及实施方式4中说明的、In-cell型的附带触摸检测功能的显示装置或者On-cell型的附带触摸检测功能的显示装置构成。
<摄像机>
图39是表示作为实施方式5的电子设备的一例的摄像机的外观的立体图。该摄像机例如由主体部541、在该主体部541的前面设置的被摄体拍摄用的镜头542、拍摄时的开始/停止开关543以及显示部544。并且,显示部544由在实施方式1、实施方式1的第1变形例、实施方式2、实施方式3以及实施方式4中说明的、In-cell型的附带触摸检测功能的显示装置或者On-cell型的附带触摸检测功能的显示装置构成。
<便携电话机>
图40以及图41是表示作为实施方式5的电子设备的一例的便携电话机的外观的立体图。图41表示图40所示的便携电话机折叠后的状态。该便携电话机是例如将上侧壳体551和下侧壳体552通过连结部(铰链部)553连结的设备,具有显示屏554、子显示屏555、图像灯556以及摄像头557。并且,显示屏554或者子显示屏555由实施方式1、实施方式1的第1变形例、实施方式2、实施方式3以及实施方式4的各自的附带触摸检测功能的显示装置等构成。
<智能手机>
图42是表示作为实施方式5的电子设备的一例的智能手机的外观的立体图。该智能手机例如具有壳体561和触摸屏562。触摸屏562例如由作为输入装置的触摸面板和作为显示部的液晶面板构成,由在实施方式1、实施方式1的第1变形例、实施方式2、实施方式3以及实施方式4中说明的、In-cell型的附带触摸检测功能的显示装置或者On-cell型的附带触摸检测功能的显示装置构成。
触摸屏562的触摸面板是例如在利用图1说明的显示装置1的附带触摸检测功能的显示设备10中设置的触摸检测设备30。如果用户用手指或者触摸笔对触摸面板进行触摸操作或拖动操作等的手势操作,则触摸屏562的触摸面板检测与该手势操作对应的位置的坐标而输出到未图示的控制部。
触摸屏562的液晶面板是例如在利用图1说明的显示装置1的附带触摸检测功能的显示设备10中设置的液晶显示设备20。此外,由显示装置1构成的触摸屏562的液晶面板具有例如利用图1说明的显示装置1的驱动电极驱动器14。驱动电极驱动器14对例如在以矩阵状排列的多个子像素SPix(参照图10)的每一个的内部设置的像素电极22(参照图9),分别在一定的定时施加作为图像信号的电压,从而使其执行显示。
<本实施方式的主要特征和效果>
在本实施方式5中,作为上述的各种电子设备所具备的显示装置,能够利用实施方式1、实施方式1的第1变形例、实施方式2、实施方式3以及实施方式4的各自的显示装置。由此,在上述的各种电子设备所具备的显示装置中,例如提高显示区域中对于可见光的透射率,能够提高输入装置的检测性能等,能够得到与在实施方式1、实施方式1的第1变形例、实施方式2、实施方式3以及实施方式4中说明的各自的效果相同的效果。因此,能够提高上述的各种电子设备的性能。
此外,如在实施方式1中前述的那样,面积率R2、或者导电线ML的线宽LW1或者间隔DS1(参照图18)对透射率、可视性、检测值以及电阻值带来的效果,在X轴方向中的多个子像素SPix的排列间隔DP1(参照图20)为45~180μm时更加显著。因此,当实施方式1、实施方式1的第1变形例、实施方式2、实施方式3以及实施方式4的各个显示装置应用于在本实施方式5中上述的智能手机等子像素SPix的排列间隔比较小的电子设备中时,对具有上述的范围的导电线ML的线宽时的可视性带来的效果变得非常大。
以上,将由本发明人完成的发明基于其实施方式具体进行了说明,但本发明不限于所述实施方式,在不脱离其要点的范围内能够进行各种变更是不言而喻的。
此外,在所述实施方式中,作为公开例而例示了液晶显示装置的情况,但作为其他的应用例,可举出有机EL显示装置、其他的自发光型显示装置、或者具有电泳元件等的电子纸型显示装置等所有的平板型的显示装置。此外,从中小型到大型,能够不特别限定地进行应用是不言而喻的。
作为本发明的各实施方式,基于上述的显示装置以及电子设备,本领域技术人员能够进行适当设计变更而实施的所有的显示装置以及电子设备,只要包含本发明的效果,则也属于本发明的范围。
在本发明的思想的范畴内,如果是本领域技术人员则能够想到各种变更例以及修正例,且了解这些变更例以及修正例也属于本发明的范围。
例如,对于前述的各实施方式,本领域技术人员进行了构成要素的追加、删除或者设计变更后的方式、或者进行工序的追加、省略或者条件变更后的方式,只要具备本发明的要点,则也包含在本发明的范围内。
此外,关于由在前述的各实施方式中叙述的方式所带来的其他的作用效果,能够根据本说明的记载而清楚或者本领域技术人员能够适当想到的作用效果,当然应理解为是由本发明所带来的。
本发明至少包含以下的实施方式。
[附注1]
一种显示装置,具有:
基板;
多个像素,在所述基板的第1主面侧的第1区域中排列;
多个第1电极,在所述多个像素的每一个的内部分别设置;
第2电极,被设置为在俯视时与所述多个第1电极重叠;
第3电极,在所述第1区域中与所述第2电极分离而设置;
多个第4电极,相互空出间隔而设置,以便在俯视时与所述第3电极分别重叠;以及
第5电极,在所述第1区域中与所述多个第4电极的任一个都分离而设置,
通过在所述多个第1电极的每一个和所述第2电极之间施加电压而显示图像,
基于所述第3电极和所述多个第4电极的每一个之间的静电电容而检测输入位置,
所述多个第4电极的每一个包含第1金属层或者第1合金层,
所述第5电极包含第2金属层或者第2合金层,
在俯视时所述多个像素中与所述多个第4电极以及所述第5电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与所述多个像素的面积的总和之比为1~22%。
[附注2]
如附注1所述的显示装置,
所述多个像素在所述第1区域中,在第1方向以及与所述第1方向交叉的第2方向上以矩阵状排列,
所述多个第4电极的每一个具有包含所述第1金属层或者所述第1合金层的第1导电线,
在俯视时,所述第1导电线交替地反向弯曲并且作为整体在第3方向上延伸。
[附注3]
如附注2所述的显示装置,
在俯视时所述多个像素中与所述多个第4电极以及所述第5电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与所述多个像素的面积的总和之比为1~11%。
[附注4]
如附注1所述的显示装置,
所述多个像素在所述第1区域中,在第1方向以及与所述第1方向交叉的第2方向上以矩阵状排列,
所述多个第4电极的每一个具有多个的第1导电线,
所述多个的第1导电线的每一个,包含所述第1金属层或者所述第1合金层,并且,在俯视时交替地反向弯曲并且作为整体在第3方向上延伸,
相邻的所述第1导电线中相互反向弯曲的部分之间耦合。
[附注5]
如附注4所述的显示装置,
在俯视时所述多个像素中与所述多个第4电极以及所述第5电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与所述多个像素的面积的总和之比为2~22%。
[附注6]
如附注1所述的显示装置,
所述多个像素在所述第1区域中,在第1方向以及与所述第1方向交叉的第2方向上以矩阵状排列,
所述多个第4电极的每一个具有:
多个第1导电线,在第3方向上分别延伸,并且,在与所述第3方向交叉的第4方向上排列;以及
多个第2导电线,在与所述第3方向以及所述第4方向的任一个都交叉的第5方向上分别延伸,并且,在所述第4方向上排列,
所述多个第1导电线的每一个包含所述第1金属层或者所述第1合金层,
所述多个第2导电线的每一个包含第3金属层或者第3合金层,
所述多个第1导电线和所述多个第2导电线相互交叉,
所述多个第4电极的每一个具有由相互交叉的所述多个第1导电线和所述多个第2导电线形成的网眼形状。
[附注7]
如附注6所述的显示装置,
在俯视时所述多个像素中与所述多个第4电极以及所述第5电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与所述多个像素的面积的总和之比为2~22%。
[附注8]
一种显示装置,具有:
基板;
多个像素,在所述基板的第1主面侧的第1区域中,在第1方向以及与所述第1方向交叉的第2方向上以矩阵状排列;
多个第1电极,在所述多个像素的每一个的内部分别设置;
第2电极,被设置为在俯视时与所述多个第1电极重叠;
第3电极,在所述第1区域中与所述第2电极分离而设置;以及
多个第4电极,相互空出间隔而设置,以便在俯视时与所述第3电极分别重叠,
通过在所述多个第1电极的每一个和所述第2电极之间施加电压而显示图像,
基于所述第3电极和所述多个第4电极的每一个之间的静电电容而检测输入位置,
所述多个第4电极的每一个具有包含第1金属层或者第1合金层的第1导电线,
在俯视时,所述第1导电线具有在与所述第1方向以及所述第2方向的任一个都交叉的第3方向上延伸的部分,
所述第1导电线的宽度为2~7μm。
[附注9]
如附注8所述的显示装置,
在俯视时,所述第1导电线交替地反向弯曲并且作为整体在第4方向上延伸。
[附注10]
如附注9所述的显示装置,
所述第1导电线的宽度为2.5~4.5μm。
[附注11]
如附注8所述的显示装置,
所述多个第4电极的每一个具有多个所述第1导电线,
在俯视时,所述多个第1导电线的每一个交替地反向弯曲并且作为整体在第4方向上延伸,
相邻的所述第1导电线中相互反向弯曲的部分之间耦合。
[附注12]
如附注11所述的显示装置,
所述多个第1导电线的每一个的宽度为2.5~4.5μm。
[附注13]
如附注8所述的显示装置,
所述多个第4电极的每一个具有:
多个所述第1导电线,在所述第3方向上分别延伸,并且,在与所述第3方向交叉的第4方向上排列;以及
多个第2导电线,在与所述第3方向以及所述第4方向的任一个都交叉的第5方向上分别延伸,并且,在所述第4方向上排列,
所述多个第2导电线的每一个包含第2金属层或者第2合金层,
所述多个第1导电线和所述多个第2导电线相互交叉,
所述多个第4电极的每一个具有由相互交叉的所述多个第1导电线和所述多个第2导电线形成的网眼形状。
[附注14]
如附注13所述的显示装置,
所述多个第1导电线以及所述多个第2导电线的每一个的宽度为2.5~4.5μm。
[附注15]
一种显示装置,具有:
基板;
多个像素,在所述基板的第1主面侧的第1区域中排列;
多个第1电极,在所述多个像素的每一个的内部分别设置;
第2电极,被设置为在俯视时与所述多个第1电极重叠;
第3电极,在所述第1区域中与所述第2电极分离而设置;以及
多个第4电极,被设置为在俯视时与所述第3电极分别重叠,
通过在所述多个第1电极的每一个和所述第2电极之间施加电压而显示图像,
基于所述第3电极和所述多个第4电极的每一个之间的静电电容而检测输入位置,
所述多个第4电极的每一个包含第1金属层或者第1合金层,
在俯视时所述多个像素中与所述多个第4电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与所述多个像素的面积的总和之比为1~22%。
[附注16]
如附注1、附注8、附注15的任一项所述的显示装置,
所述多个第4电极的每一个对可见光具有遮光性。
[附注17]
如附注1、附注8、附注15的任一项所述的显示装置,
所述第1电极是像素电极,
所述第2电极是公共电极,
所述第4电极是输出用于检测所述输入位置的检测信号的检测电极,
在所述第3电极中被输入用于测定所述第3电极和所述检测电极之间的静电电容的驱动信号。
[附注18]
如附注2或附注8所述的显示装置,
所述第1方向中的所述多个像素的排列的间隔,小于所述第2方向中的所述多个像素的排列的间隔,
所述第1方向中的所述多个像素的排列的间隔为45~180μm。
[附注19]
如附注8所述的显示装置,
所述第1方向中的所述多个像素的排列的间隔,小于所述第2方向中的所述多个像素的排列的间隔,
所述第1方向中的所述多个像素的排列的间隔为45~180μm,
相邻的所述第1导电线之间的间隔为50~200μm。
[附注20]
如附注1、附注8、附注15的任一项所述的显示装置,
在所述第4电极的表面或者所述第4电极之上,形成了对于可见光具有比所述第4电极对于可见光的反射率更低的反射率的低反射层。
[附注21]
如附注1所述的显示装置,
所述第3电极在所述第1区域中被设置为,在俯视时与所述多个第1电极的任一个都不重叠。
[附注22]
如附注21所述的显示装置,
所述第3电极与所述第2电极电连接,
多个第4电极被设置为在俯视时与所述第2电极重叠。
[附注23]
如附注1所述的显示装置,
在俯视时,所述多个像素在第1方向以及与所述第1方向交叉的第2方向上以矩阵状排列,
在俯视时,所述第3电极具有在所述第1方向上分别延伸并且在所述第2方向上排列的多个第6电极,
所述多个第4电极的每一个具有包含所述第1金属层或者所述第1合金层的第1导电线,
所述第1导电线包含:
多个第1延伸部,在俯视时相对于第3方向,向与所述第3方向交叉的第4方向中的第1侧分别倾斜而延伸;以及
多个第2延伸部,在俯视时相对于所述第3方向,向与所述第4方向中的所述第1侧相反的一侧分别倾斜而延伸,
所述第1延伸部和所述第2延伸部在所述第3方向上交替排列,
在所述第3方向中相邻的所述第1延伸部以及所述第2延伸部的端部之间耦合,
所述第5电极包含:
多个第3延伸部,在俯视时相对于所述第3方向,向所述第4方向中的所述第1侧分别倾斜而延伸;以及
多个第4延伸部,在俯视时相对于所述第3方向,向与所述第4方向中的所述第1侧相反的一侧分别倾斜而延伸。
[附注24]
如附注1所述的显示装置,
在俯视时,所述多个像素在第1方向以及与所述第1方向交叉的第2方向上以矩阵状排列,
在俯视时,所述第3电极具有在所述第1方向上分别延伸并且在所述第2方向上排列的多个第6电极,
所述多个第4电极的每一个具有:
第1导电线,包含所述第1金属层或者所述第1合金层;以及
第2导电线,包含第3金属层或者第3合金层,
所述第1导电线包含:
多个第1弯曲部,在俯视时相对于第3方向,在向与所述第3方向交叉的第4方向中的第1侧倾斜的方向上分别弯曲;以及
多个第2弯曲部,在俯视时相对于所述第3方向,在向与所述第4方向中的所述第1侧相反的一侧倾斜的方向上分别弯曲,
所述第2导电线包含:
多个第3弯曲部,在俯视时相对于第3方向,在向与所述第4方向中的所述第1侧相反的一侧倾斜的方向上分别弯曲;以及
多个第4弯曲部,在俯视时相对于所述第3方向,在向所述第4方向中的所述第1侧倾斜的方向上分别弯曲,
所述第1弯曲部和所述第2弯曲部在所述第3方向上交替排列,
所述第3弯曲部和所述第4弯曲部在所述第3方向上交替排列,
所述第2导电线的所述多个第3弯曲部与所述第1导电线的所述多个第1弯曲部的每一个分别耦合,
所述第5电极包含:
多个第1延伸部,在俯视时相对于所述第3方向,向所述第4方向中的所述第1侧分别倾斜而延伸;以及
多个第2延伸部,在俯视时相对于所述第3方向,向与所述第4方向中的所述第1侧相反的一侧分别倾斜而延伸。
[附注25]
一种电子设备,具备附注1、附注8、附注15的任一项所述的显示装置。
本发明应用于显示装置是有效的。
Claims (23)
1.一种显示装置,具有:
基板;
多个像素,在所述基板的第1主面侧的第1区域中排列;
多个第1电极,在所述多个像素的每一个的内部分别设置;
第2电极,被设置为在俯视时与所述多个第1电极重叠;
多个第3电极,相互空出间隔而设置,以便在俯视时与所述第2电极分别重叠;以及
第4电极,在所述第1区域中与所述多个第3电极的任一个都分离而设置,
通过在所述多个第1电极的每一个和所述第2电极之间施加电压而显示图像,
基于所述第2电极和所述多个第3电极的每一个之间的静电电容而检测输入位置,
所述多个第3电极的每一个包含第1金属层或者第1合金层,
所述第4电极包含第2金属层或者第2合金层,
在俯视时所述多个像素中与所述多个第3电极以及所述第4电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与所述多个像素的面积的总和之比为1~22%。
2.如权利要求1所述的显示装置,
所述多个像素在所述第1区域中,在第1方向以及与所述第1方向交叉的第2方向上以矩阵状排列,
所述多个第3电极的每一个具有包含所述第1金属层或者所述第1合金层的第1导电线,
在俯视时,所述第1导电线交替地反向弯曲并且作为整体在第3方向上延伸。
3.如权利要求2所述的显示装置,
在俯视时所述多个像素中与所述多个第3电极以及所述第4电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与所述多个像素的面积的总和之比为1~11%。
4.如权利要求1所述的显示装置,
所述多个像素在所述第1区域中,在第1方向以及与所述第1方向交叉的第2方向上以矩阵状排列,
所述多个第3电极的每一个具有多个的第1导电线,
所述多个的第1导电线的每一个,包含所述第1金属层或者所述第1合金层,并且,在俯视时交替地反向弯曲并且作为整体在第3方向上延伸,
相邻的所述第1导电线中相互反向弯曲的部分之间耦合。
5.如权利要求4所述的显示装置,
在俯视时所述多个像素中与所述多个第3电极以及所述第4电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与所述多个像素的面积的总和之比为2~22%。
6.如权利要求1所述的显示装置,
所述多个像素在所述第1区域中,在第1方向以及与所述第1方向交叉的第2方向上以矩阵状排列,
所述多个第3电极的每一个具有:
多个第1导电线,在第3方向上分别延伸,并且,在与所述第3方向交叉的第4方向上排列;以及
多个第2导电线,在与所述第3方向以及所述第4方向的任一个都交叉的第5方向上分别延伸,并且,在所述第4方向上排列,
所述多个第1导电线的每一个包含所述第1金属层或者所述第1合金层,
所述多个第2导电线的每一个包含第3金属层或者第3合金层,
所述多个第1导电线和所述多个第2导电线相互交叉,
所述多个第3电极的每一个具有由相互交叉的所述多个第1导电线和所述多个第2导电线形成的网眼形状。
7.如权利要求6所述的显示装置,
在俯视时所述多个像素中与所述多个第3电极以及所述第4电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与所述多个像素的面积的总和之比为2~22%。
8.一种显示装置,具有:
基板;
多个像素,在所述基板的第1主面侧的第1区域中,在第1方向以及与所述第1方向交叉的第2方向上以矩阵状排列;
多个第1电极,在所述多个像素的每一个的内部分别设置;
第2电极,被设置为在俯视时与所述多个第1电极重叠;以及
多个第3电极,相互空出间隔而设置,以便在俯视时与所述第2电极分别重叠,
通过在所述多个第1电极的每一个和所述第2电极之间施加电压而显示图像,
基于所述第2电极和所述多个第3电极的每一个之间的静电电容而检测输入位置,
所述多个第3电极的每一个具有包含第1金属层或者第1合金层的第1导电线,
在俯视时,所述第1导电线具有在与所述第1方向以及所述第2方向的任一个都交叉的第3方向上延伸的部分,
所述第1导电线的宽度为2~7μm。
9.如权利要求8所述的显示装置,
在俯视时,所述第1导电线交替地反向弯曲并且作为整体在第4方向上延伸。
10.如权利要求9所述的显示装置,
所述第1导电线的宽度为2.5~4.5μm。
11.如权利要求8所述的显示装置,
所述多个第3电极的每一个具有多个所述第1导电线,
在俯视时,所述多个第1导电线的每一个交替地反向弯曲并且作为整体在第4方向上延伸,
相邻的所述第1导电线中相互反向弯曲的部分之间耦合。
12.如权利要求11所述的显示装置,
所述多个第1导电线的每一个的宽度为2.5~4.5μm。
13.如权利要求8所述的显示装置,
所述多个第3电极的每一个具有:
多个所述第1导电线,在所述第3方向上分别延伸,并且,在与所述第3方向交叉的第4方向上排列;以及
多个第2导电线,在与所述第3方向以及所述第4方向的任一个都交叉的第5方向上分别延伸,并且,在所述第4方向上排列,
所述多个第2导电线的每一个包含第2金属层或者第2合金层,
所述多个第1导电线和所述多个第2导电线相互交叉,
所述多个第3电极的每一个具有由相互交叉的所述多个第1导电线和所述多个第2导电线形成的网眼形状。
14.如权利要求13所述的显示装置,
所述多个第1导电线以及所述多个第2导电线的每一个的宽度为2.5~4.5μm。
15.一种显示装置,具有:
基板;
多个像素,在所述基板的第1主面侧的第1区域中排列;
多个第1电极,在所述多个像素的每一个的内部分别设置;
第2电极,被设置为在俯视时与所述多个第1电极重叠;以及
多个第3电极,被设置为在俯视时与所述第2电极分别重叠,
通过在所述多个第1电极的每一个和所述第2电极之间施加电压而显示图像,
基于所述第2电极和所述多个第3电极的每一个之间的静电电容而检测输入位置,
所述多个第3电极的每一个包含第1金属层或者第1合金层,
在俯视时所述多个像素中与所述多个第3电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与所述多个像素的面积的总和之比为1~22%。
16.如权利要求1、权利要求8、权利要求15的任一项所述的显示装置,
所述多个第3电极的每一个对可见光具有遮光性。
17.如权利要求1、权利要求8、权利要求15的任一项所述的显示装置,
所述第1电极是像素电极,
所述第2电极是公共电极,
所述第3电极是输出用于检测所述输入位置的检测信号的检测电极,
在所述公共电极中被输入用于测定所述公共电极和所述检测电极之间的静电电容的驱动信号。
18.如权利要求2或权利要求8所述的显示装置,
所述第1方向中的所述多个像素的排列的间隔,小于所述第2方向中的所述多个像素的排列的间隔,
所述第1方向中的所述多个像素的排列的间隔为45~180μm。
19.如权利要求8所述的显示装置,
所述第1方向中的所述多个像素的排列的间隔,小于所述第2方向中的所述多个像素的排列的间隔,
所述第1方向中的所述多个像素的排列的间隔为45~180μm,
相邻的所述第1导电线之间的间隔为50~200μm。
20.如权利要求1、权利要求8、权利要求15的任一项所述的显示装置,
在所述第3电极的表面或者所述第3电极之上,形成了对于可见光具有比所述第3电极对于可见光的反射率更低的反射率的低反射层。
21.一种显示装置,具有:
基板;
多个像素,在所述基板的第1主面侧的第1区域中排列;
多个第1电极,在所述多个像素的每一个的内部分别设置;
第2电极,被设置为在俯视时与所述多个第1电极重叠;
多个第3电极,相互空出间隔而设置,以便在俯视时与所述第2电极分别重叠;以及
第4电极,在所述第1区域中与所述多个第3电极的任一个都分离而设置,
通过在所述多个第1电极的每一个和所述第2电极之间施加电压而显示图像,
基于所述多个第3电极的每一个的静电电容而检测输入位置,
所述多个第3电极的每一个包含第1金属层或者第1合金层,
所述第4电极包含第2金属层或者第2合金层,
在俯视时所述多个像素中与所述多个第3电极以及所述第4电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与所述多个像素的面积的总和之比为1~22%。
22.一种显示装置,具有:
基板;
多个像素,在所述基板的第1主面侧的第1区域中,在第1方向以及与所述第1方向交叉的第2方向上以矩阵状排列;
多个第1电极,在所述多个像素的每一个的内部分别设置;
第2电极,被设置为在俯视时与所述多个第1电极重叠;以及
多个第3电极,相互空出间隔而设置,以便在俯视时与所述第2电极分别重叠,
通过在所述多个第1电极的每一个和所述第2电极之间施加电压而显示图像,
基于所述多个第3电极的每一个的静电电容而检测输入位置,
所述多个第3电极的每一个具有包含第1金属层或者第1合金层的第1导电线,
在俯视时,所述第1导电线具有在与所述第1方向以及所述第2方向的任一个都交叉的第3方向上延伸的部分,
所述第1导电线的宽度为2~7μm。
23.一种显示装置,具有:
基板;
多个像素,在所述基板的第1主面侧的第1区域中排列;
多个第1电极,在所述多个像素的每一个的内部分别设置;
第2电极,被设置为在俯视时与所述多个第1电极重叠;以及
多个第3电极,被设置为在俯视时与所述第2电极分别重叠,
通过在所述多个第1电极的每一个和所述第2电极之间施加电压而显示图像,
基于所述多个第3电极的每一个的静电电容而检测输入位置,
所述多个第3电极的每一个包含第1金属层或者第1合金层,
在俯视时所述多个像素中与所述多个第3电极的其中一个重叠的部分的面积的总和、与所述多个像素的面积的总和之比为1~22%。
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