JP2014120003A - タッチ検出機能付き表示装置、電子機器及びタッチ検出機能付き表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タッチ検出機能付き表示デバイス10は、複数の駆動素子が設けられた画素基板2と、励起信号に基づいて対象物の接近又は接触を検出するタッチ検出電極TDLと、タッチ検出電極TDLが設けられた対向基板3と、タッチ検出電極TDLと電気的に接続する導電体50と、対向基板3の端面3Tの位置で又は端面3Tの位置よりも封止部材9から離れる方向に突出して、画素基板2と対向基板3との隙間Sを埋めるとともに、表面に導電体50が設けられる導電体支持部51とを含む。
【選択図】図11
Description
1.実施形態1
1−1.全体構成
1−2.タッチ動作を検出する原理
1−3.タッチ検出機能付き表示デバイス
1−4.タッチ検出機能付き表示装置の動作
1−5.タッチ検出電極からタッチ検出信号を取り出す配線の接続構造
1−6.タッチ検出機能付き表示装置の製造方法
2.実施形態2
2−1.配線接続構造
2−2.タッチ検出機能付き表示装置の製造方法
3.適用例
4.本開示の構成
[1−1.全体構成]
図1は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を表す図である。タッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出機能付き表示デバイス10と、制御部11と、ゲートドライバ12と、ソースドライバ13と、駆動電極ドライバ14と、タッチ検出機能付き表示デバイス10と、タッチ検出部40とを備えている。タッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出機能付き表示デバイス10にタッチ検出機能が内蔵された表示デバイスである。タッチ検出機能付き表示デバイス10は、表示素子として液晶表示素子を用いる液晶表示デバイス20と静電容量型のタッチ検出デバイス30とを一体化した、いわゆるインセルタイプの装置である。
図2は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、タッチ検出装置に指が接触又は近接していない状態を表す説明図である。図3は、図2に示す指がタッチ検出装置に接触又は近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。図4は、タッチ動作を検出する原理を説明するため、タッチ検出装置に指が接触又は近接した状態を表す説明図である。図5は、図3に示す指がタッチ検出装置に接触又は近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。図6は、タッチ検出用信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。
次に、タッチ検出機能付き表示デバイス10の構成例を詳細に説明する。
続いて、タッチ検出機能付き表示装置1の動作について説明する。
図10は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置の平面図である。図11は、実施形態1に係るタッチ検出電極の配線の接続構造を示す断面図である。図12は、実施形態1に係るタッチ検出電極の配線の接続構造を示す平面図である。図13は、比較例に係るタッチ検出電極の配線の接続構造を示す断面図である。図14は、比較例に係るタッチ検出電極の配線の接続構造を示す平面図である。これらの図を用いて、タッチ検出機能付き表示装置1が備えるタッチ検出機能付き表示デバイス10のタッチ検出電極TDLから外部にタッチ検出信号Vdetを取り出すため、タッチ検出電極TDLと電気的に接続される配線の接続構造(以下、適宜配線接続構造という)について説明する。
図15は、実施形態1の変形例1に係るタッチ検出電極の配線接続構造を示す断面図である。本変形例のタッチ検出機能付き表示デバイス10aが備える配線接続構造は、図15に示すように、導電体支持部として、封止部材9aが対向基板3の端面3Tの位置又は端面3Tよりも離れた位置まで延在して設けられた構造を有している。図15に示す例では、封止部材9aは、端面3Tよりも離れた位置まで延在し、この部分が延在部9Eとなっている。
図16は、実施形態1の変形例2に係るタッチ検出電極の配線の接続構造を示す断面図である。本変形例のタッチ検出機能付き表示デバイス10bが備える配線接続構造は、変形例1の配線接続構造と同様であるが、対向基板3の端面3Tが、対向基板3の外側に向かうにしたがって、対向基板3の表面3Pと直交する方向における寸法、すなわち厚みが小さくなる点が異なる。斜めスクライブ、サンドブラスト又はガラスエッチング等の加工方法を用いることにより、端面3Tをこのような形状に加工することができる。
図17は、実施形態1の変形例3に係るタッチ検出電極の配線の接続構造を示す平面図である。本変形例に係る配線接続構造において、導電体支持部51又は導電体支持部としての封止部材9が対向基板3の端面3Tから離れた位置まで設けられる構造は、導電体が50設けられる部分が親水性に、導電体50が設けられない部分が撥水性になっている。このようにすることで、導電体50として導電ペーストが設けられる部分には確実に導電体50が形成され、隣接する導電体50の間は撥水性であるため導電ペーストの付着が抑制される。その結果、隣接する導電体50同士が確実に分離されるので、導電体50の絶縁が確保される。
図18は、実施形態1の変形例3に係るタッチ検出機能付き表示装置の平面図である。上述したように、導電体50は、図10に示すように、画素基板2に搭載された電子部品5の位置を避けて設けられる。図10に示すタッチ検出機能付き表示デバイス10は、電子部品5の片側に複数の導電体50を設けているが、本変形例のタッチ検出機能付き表示デバイス10cは、図18に示すように、導電体50が、電子部品5の両側に設けられている。このようにすることで、導電体50と電子部品5との干渉を回避でき、また、電子部品5の一方に導電体50が集中することを避けることができる。なお、上述したタッチ検出機能付き表示デバイス10、10a、10bも、導電体50を電子部品5の両側に配置する配線接続構造とすることができる。
図19は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置の製造方法を示すフローチャートである。このタッチ検出機能付き表示装置の製造方法は、図11、図12に示すタッチ検出機能付きデバイス10を備えるタッチ検出機能付き表示装置の製造方法である。まず、画素基板2と対向基板3とを、図11に示す封止部材9によって貼り合わせる(ステップS101)。次に、画素基板2及び対向基板3に必要な配線を形成する(ステップS102)。この段階においては、複数のタッチ検出機能付き表示デバイス10が1つにつながっている状態である。このため、個別のタッチ検出機能付き表示デバイス10に切断(スクライブ)する(ステップS103)。
[2−1.配線接続構造]
図21は、実施形態2に係るタッチ検出電極の配線接続構造を示す断面図である。図22は、実施形態2に係るタッチ検出電極の配線接続構造を示す平面図である。タッチ検出機能付き表示デバイス10dが備える配線接続構造は、配線用部材54を介してタッチ検出電極TDLと電極7とが電気的に接続される。配線用部材54は、少なくともタッチ検出電極TDLと画素基板2の表面2Pに設けられた電極7とを電気的に接続する導電体55と、導電体55を支持する基材56とを有している。そして、配線用部材54は、対向基板3と画素基板2との間に設けられて、タッチ検出電極TDLと電極7とを電気的に接続する。
図28は、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置の製造方法を示すフローチャートである。この製造方法のステップS301からステップS304は、上述した製造方法におけるステップS101からステップS304(図19参照)と同様なので説明を省略する。液晶の注入及び注入孔の封止後、タッチ検出電極TDLが延在する方向であって、図21、図26に示す電極7側における対向基板3の端面3T側に、配線用部材54(54A、54e)を設ける。そして、配線用部材54の導電体55を介して、タッチ検出電極TDLと画素基板2の電極7とを電気的に接続する。このようにして、タッチ検出機能付き表示デバイス10d、10eが製造される。また、完成したタッチ検出機能付き表示デバイス10d、10eに必要な配線を接続したり、カバー等を取り付けたりすることにより、タッチ検出機能付き表示装置が完成する。
本開示の適用例として、上述したタッチ検出機能付き表示装置1を電子機器に適用した例を説明する。
図29に示す電子機器は、タッチ検出機能付き表示装置1が適用されるテレビジョン装置である。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル511及びフィルターガラス512を含む映像表示画面部510を有しており、この映像表示画面部510に、タッチ検出機能付き表示装置1が適用される。すなわち、のテレビジョン装置の画面は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有している。
図30及び図31に示す電子機器は、タッチ検出機能付き表示装置1が適用されるディジタルカメラである。このディジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部521、表示部522、メニュースイッチ523及びシャッターボタン524を有しており、その表示部522には、タッチ検出機能付き表示装置1が適用されている。したがって、このディジタルカメラの表示部522は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有している。
図32に示す電子機器は、タッチ検出機能付き表示装置1が適用されるビデオカメラの外観を表すものである。このビデオカメラは、例えば、本体部531、この本体部531の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ532、撮影時のスタート/ストップスイッチ533及び表示部534を有している。そして、表示部534には、タッチ検出機能付き表示装置1が適用されている。したがって、このビデオカメラの表示部534は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有している。
図33に示す電子機器は、タッチ検出機能付き表示装置1が適用されるノート型パーソナルコンピュータである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体541、文字等の入力操作のためのキーボード542及び画像を表示する表示部543を有している。表示部543は、タッチ検出機能付き表示装置1が適用されている。このため、このノート型パーソナルコンピュータの表示部543は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有している。
図34〜図40に示す電子機器は、タッチ検出機能付き表示装置1が適用される携帯電話機である。この携帯電話機は、例えば、上側筐体551と下側筐体552とを連結部(ヒンジ部)553で連結したものであり、ディスプレイ554、サブディスプレイ555、ピクチャーライト556及びカメラ557を有している。そのディスプレイ554は、タッチ検出機能付き表示装置1が取り付けられている。このため、この携帯電話機のディスプレイ554は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有している。
本開示は、次のような構成を採ることができる。
(1)画素信号及び表示駆動信号に基づいて表示動作を行う複数の駆動素子と、
励起信号に基づいて対象物の接近又は接触を検出するタッチ検出電極と、
前記複数の駆動素子が設けられた第1基板と、
前記タッチ検出電極と、前記対象物の接近又は接触を検出するため、所定の周期で少なくとも大きさが変動する励起信号が与えられる駆動電極との少なくとも一方が設けられ、かつ封止部材を介して前記第1基板と対向して貼り合わされた第2基板と、
少なくとも前記タッチ検出電極と前記駆動電極との少なくとも一方と電気的に接続する導電体と、
前記第2基板の少なくとも1つの端面の位置で又は前記端面の位置よりも前記封止部材から離れる方向に突出して、前記第1基板と前記第2基板との隙間を埋めるとともに、表面に前記導電体が設けられる導電体支持部と、
を含むタッチ検出機能付き表示装置。
(2)前記導電体支持部は、
少なくとも前記端面から前記第1基板の表面の一部を覆い、かつ前記端面から離れるにしたがって前記第1基板の表面と直交する方向の寸法が小さくなる樹脂層である、前記(1)に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(3)前記導電体支持部は、前記封止部材が前記端面の位置又は前記端面よりも離れた位置まで設けられたものである、前記(1)に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(4)前記端面は、前記第2基板の外側に向かうにしたがって、前記第2基板の表面と直交する方向における寸法が小さくなる、前記(3)に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(5)前記導電体は、導電性ペーストである、前記(1)から(4)のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(6)前記導電体支持部は、前記導電体が設けられる部分が親水性に、前記導電体が設けられない部分が撥水性になっている、前記(1)から(5)のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(7)前記導電体は、前記第1基板に搭載された電子部品の位置を避けて設けられる、前記(1)から(6)のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(8)前記導電体は、前記電子部品の両側に設けられる、前記(7)に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(9)画素信号及び表示駆動信号に基づいて表示動作を行う複数の駆動素子と、
励起信号に基づいて対象物の接近又は接触を検出するタッチ検出電極と、
前記複数の駆動素子が設けられた第1基板と、
前記タッチ検出電極が設けられ、かつ封止部材を介して前記第1基板と対向して貼り合わされた第2基板と、
少なくとも前記タッチ検出電極と前記第1基板の表面に設けられた電極とを電気的に接続する導電体及び前記導電体を支持する基材を有し、前記第2基板と前記第1基板との間に設けられる配線用部材と、
を含むタッチ検出機能付き表示装置。
(10)前記配線用部材は、前記第1基板に搭載された電子部品の位置を避けて設けられる、前記()9に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(11)前記(1)から(10)のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置を備えた電子機器。
(12)複数の駆動素子が形成された第1基板と、タッチ検出電極が形成された第2基板とを封止部材で貼り合わせる工程と、
前記第1基板と前記第2基板との間に液晶を注入して注入孔を封止する工程と、
少なくとも前記第2基板の前記タッチ検出電極が引き出されている端面と前記第1基板の表面の一部とに樹脂層を設ける工程と、
前記樹脂層の表面に、前記タッチ検出電極と電気的に接続する導電体を設ける工程と、
を含むタッチ検出機能付き表示装置の製造方法。
(13)複数の駆動素子が形成された第1基板と、タッチ検出電極が形成された第2基板との間に封止部材を設け、少なくとも前記第2基板の前記タッチ検出電極が引き出されている端面よりも前記封止部材を突出させて前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせる工程と、
前記第1基板と前記第2基板との間に液晶を注入して注入孔を封止する工程と、
前記第2基板と前記第1基板の表面に設けられた電極との間に、両者を電気的に接続する導電体を設ける工程と、
を含むタッチ検出機能付き表示装置の製造方法。
(14)前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせた後、かつ前記液晶を注入する前に、少なくとも前記第2基板の前記タッチ検出電極が引き出されている端面を、前記第2基板の外側に向かうにしたがって、前記第2基板の表面と直交する方向における寸法が小さくなるように加工する、前記(13)に記載のタッチ検出機能付き表示装置の製造方法。
2 画素基板
2P、3P 表面
3 対向基板
3T 端面
4 液晶層
5 電子部品
6 FPC基板
7 電極
8 段差
9、9a 封止部材
9E 延在部
10、10a、10b、10c、10d、10e、110 タッチ検出機能付き表示デバイス
11 制御部
12 ゲートドライバ
13 ソースドライバ
14 駆動電極ドライバ
20 液晶表示デバイス
30 タッチ検出デバイス
40 タッチ検出部
50、150 導電体
51 導電体支持部
51S 傾斜面
54、54A、54e 配線用部材
55、55e 導電体
56、56e 基材
57 粘着層
Claims (14)
- 画素信号及び表示駆動信号に基づいて表示動作を行う複数の駆動素子と、
励起信号に基づいて対象物の接近又は接触を検出するタッチ検出電極と、
前記複数の駆動素子が設けられた第1基板と、
前記タッチ検出電極と、前記対象物の接近又は接触を検出するため、所定の周期で少なくとも大きさが変動する励起信号が与えられる駆動電極との少なくとも一方が設けられ、かつ封止部材を介して前記第1基板と対向して貼り合わされた第2基板と、
少なくとも前記タッチ検出電極と前記駆動電極との少なくとも一方と電気的に接続する導電体と、
前記第2基板の少なくとも1つの端面の位置で又は前記端面の位置よりも前記封止部材から離れる方向に突出して、前記第1基板と前記第2基板との隙間を埋めるとともに、表面に前記導電体が設けられる導電体支持部と、
を含むタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記導電体支持部は、
少なくとも前記端面から前記第1基板の表面の一部を覆い、かつ前記端面から離れるにしたがって前記第1基板の表面と直交する方向の寸法が小さくなる樹脂層である、請求項1に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記導電体支持部は、前記封止部材が前記端面の位置又は前記端面よりも離れた位置まで設けられたものである、請求項1に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
- 前記端面は、前記第2基板の外側に向かうにしたがって、前記第2基板の表面と直交する方向における寸法が小さくなる、請求項3に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
- 前記導電体は、導電性ペーストである、請求項1から4のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
- 前記導電体支持部は、前記導電体が設けられる部分が親水性に、前記導電体が設けられない部分が撥水性になっている、請求項1から5のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
- 前記導電体は、前記第1基板に搭載された電子部品の位置を避けて設けられる、請求項1から6のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
- 前記導電体は、前記電子部品の両側に設けられる、請求項7に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
- 画素信号及び表示駆動信号に基づいて表示動作を行う複数の駆動素子と、
励起信号に基づいて対象物の接近又は接触を検出するタッチ検出電極と、
前記複数の駆動素子が設けられた第1基板と、
前記タッチ検出電極が設けられ、かつ封止部材を介して前記第1基板と対向して貼り合わされた第2基板と、
少なくとも前記タッチ検出電極と前記第1基板の表面に設けられた電極とを電気的に接続する導電体及び前記導電体を支持する基材を有し、前記第2基板と前記第1基板との間に設けられる配線用部材と、
を含むタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記配線用部材は、前記第1基板に搭載された電子部品の位置を避けて設けられる、請求項9に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
- 請求項1から10のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置を備えた電子機器。
- 複数の駆動素子が形成された第1基板と、タッチ検出電極が形成された第2基板とを封止部材で貼り合わせる工程と、
前記第1基板と前記第2基板との間に液晶を注入して注入孔を封止する工程と、
少なくとも前記第2基板の前記タッチ検出電極が引き出されている端面と前記第1基板の表面の一部とに樹脂層を設ける工程と、
前記樹脂層の表面に、前記タッチ検出電極と電気的に接続する導電体を設ける工程と、
を含むタッチ検出機能付き表示装置の製造方法。 - 複数の駆動素子が形成された第1基板と、タッチ検出電極が形成された第2基板との間に封止部材を設け、少なくとも前記第2基板の前記タッチ検出電極が引き出されている端面よりも前記封止部材を突出させて前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせる工程と、
前記第1基板と前記第2基板との間に液晶を注入して注入孔を封止する工程と、
前記第2基板と前記第1基板の表面に設けられた電極との間に、両者を電気的に接続する導電体を設ける工程と、
を含むタッチ検出機能付き表示装置の製造方法。 - 前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせた後、かつ前記液晶を注入する前に、少なくとも前記第2基板の前記タッチ検出電極が引き出されている端面を、前記第2基板の外側に向かうにしたがって、前記第2基板の表面と直交する方向における寸法が小さくなるように加工する、請求項13に記載のタッチ検出機能付き表示装置の製造方法。
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