TWI453499B - 顯示裝置、觸控感測器及顯示裝置之製造方法 - Google Patents

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Description

顯示裝置、觸控感測器及顯示裝置之製造方法
本發明係有關顯示裝置、觸控感測器及顯示裝置之製造方法。特別是有關形成有突出成凸狀的彈性構件之同時,於其彈性構件上,形成有電極之顯示裝置、觸控感測器及顯示裝置之製造方法。
液晶顯示裝置,有機電激發光顯示裝置等之顯示裝置係具有薄型、輕量、低消耗電力之優點。
在如此之顯示裝置中,液晶顯示裝置係將封入液晶層於一對之基板之間的液晶面板,作為顯示面板而具有。液晶面板係例如為透過型,將設置於液晶面板之背面的背光等之照明裝置所射出的照明光,其液晶面板乃調制而透過。並且,經由其調制之照明光,圖像之顯示乃實施在液晶面板的正面。
其液晶面板係例如為主動矩陣方式,而包含複數形成作為畫素開關元件而發揮機能之薄膜電晶體(TFT:Thin Film Transistor)之TFT陣列基板。並且,在液晶面板中,呈對向於其TFT陣列基板地配置有對向基板,於TFT陣列基板及對向基板之間,設置有液晶層。在其主動矩陣方式之液晶面板中,經由畫素開關元件,輸入電位至畫素電極之時,施加電壓於液晶層,由控制透過其畫素的光之透過率者,執行畫像的顯示。
在如上述之顯示裝置中,利用顯示於顯示面板之畫面的標示等之畫像,為了讓使用者乃成為可進行操作資料的輸入,進行將觸控面板設置於顯示面板上者。
但,對於將觸控面板,於顯示面板上,經由外裝加以設置之情況,全體的厚度則變厚,有著有損薄型之優點情況。另外,因有經由觸控面板,在顯示範圍透過的光乃減少之情況,或干擾有其光之情況之故,而有顯示畫像的品質降低之情況。更且,有著製造效率下降,製造成本上升等之不良情況產生。
因此,提案有將觸控面板機能內藏於顯示面板之顯示裝置。
例如,提案有:將以經由電極間的接觸之電壓變化而進行讀出之「接觸式」等之觸控感測器,內藏於液晶面板之液晶顯示裝置。
在此,於構成液晶面板之各一對的基板,設置觸控電極,在壓下液晶面板而變形時,其一對的觸控電極乃呈電性連接地加以構成。在此液晶面板中,經由小的外壓,一對之觸控電極乃呈電性連接地,於突出成凸狀之彈性構件上,設置觸控電極(例如,參照專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3)。
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2001-75074號公報
[專利文獻2] 日本特開2007-52368號公報
[專利文獻3] 日本特開2007-95044號公報
在上述之顯示裝置中,伴隨著顯示面板之薄型化,經由外壓,有著電極等之構件產生破損之情況,而有裝置之信賴性降低之情況。
特別是在內藏觸控感測器之液晶面板中,對於突出成凸狀之彈性構件上,設置剛性之觸控電極之情況,有著其不良情況之發生顯在化之情況。例如,觸控電極斷線,有著有損觸控面板機能之情況。
圖31係顯示內藏觸控感測器之液晶面板200J之要部的剖面圖。
如圖31(a)所示,在TFT陣列基板201J上,於突出成凸狀之彈性構件211J上,設置有第1觸控電極212J。另一方面,在對向基板202J上,設置有第2觸控電極221J。
在此情況,如圖31(b)所示,對向基板202J乃對於在按壓於TFT陣列基板201側而產生變形之情況,第2觸控電極221J乃接觸於第1觸控電極212J。此時,凸狀之彈性構件211J係如圖31(b)所示,從上面部分遍布至側面部分產生變曲之部分乃產生大的變形。因此,在第1觸控電極212J中,形成於其彈性構件211J之部分上的部份則有經由其變形而斷裂之情況。
因而,如圖31(c)所示,第1觸控電極212J斷線,而有產生如上述之不良情況。
為了消解如此之不良情況,考慮在突出成凸狀之彈性構件,增加設置在觸控電極的面之面積者,但對於此情況,因液晶面板的開口率乃降低之故,而有顯示畫像的品質下降之情況。
另外,除了上述之觸控電極之外,對於畫素電極亦產生破損,而有產生同樣之不良情況。例如,在半透過型之液晶面板中,對於突出成凸狀之彈性構件上,形成畫素電極之情況,係有其不良情況之產生顯在化之情況。
如此,在顯示裝置中,有著伴隨著開口率之降低之畫像品質之下降,或裝置之信賴性之下降等之不良情況。
因而,本發明係提供:可實現畫像品質的提昇,及裝置之信賴性的提升之顯示裝置、觸控感測器及顯示裝置之製造方法。
本發明之顯示裝置係具備:在顯示範圍顯示畫像之顯示面板;前述顯示面板係具有:突出成凸狀之彈性構件,和設置於前述彈性構件上之電極乃形成於前述顯示範圍之基板,前述彈性構件係於垂直於前述基板的面之方向,設置有複數的段,前述電極係呈含有被覆前述複數的段之表面的部分地,加以設置於前述彈性構件上。
本發明之顯示裝置係具備:於顯示畫像之顯示範圍,設置有觸控感測器之顯示面板,前述顯示面板係具有:基板,和於前述基板,間隔空間而對向之對向基板,前述觸控感測器係具有:在前述基板,設置於對向於前述對向基板的面之第1觸控電極,和從在前述對向基板,對向於前述基板的面之前述第1觸控電極,呈間隔空間而對面地加以設置之第2觸控電極,前述顯示面板乃經由外壓而產生變形,前述第1觸控電極與前述第2觸控電極乃呈接觸地加以構成,前述基板係含有在對向於前述對向基板之面上,朝對向於前述對向基板之方向突出成凸狀之彈性構件,前述彈性構件係於對向於前述對向基板之方向,設置有複數的段,前述第1觸控電極係呈在前述彈性構件,含有被覆複數的段之表面的部分地,由前述彈性構件設置於對向於前述對向基板之面上。
本發明之觸控感測器係具有:基板,和呈對向於前述基板地加以配置之對向基板,前述基板係含有:在對向於前述對向基板之面上,朝對向於前述對向基板之方向突出成凸狀之彈性構件,和由前述彈性構件,設置於對向於前述對向基板之面上的第1觸控電極,前述對向基板係含有:在對向於前述基板的面,從前述第1觸控電極,呈間隔空間而對面地加以設置之第2觸控電極,前述基板與前述對向基板之至少一方乃經由外壓而產生變形,前述第1觸控電極與前述第2觸控電極乃呈接觸地加以構成,前述彈性構件係於對向於前述對向基板之方向,設置有複數的段,前述第1觸控電極係呈在前述彈性構件,含有被覆複數的段之表面的部分地,設置於前述彈性構件上。
本發明之顯示裝置的製造方法係含有:製造在顯示範圍顯示畫像之顯示面板之工程,製造前述顯示面板之工程係具備:將突出成凸狀之彈性構件,形成於基板之彈性構件形成工程,和於前述彈性構件上,形成電極之電極形成工程,在前述彈性構件形成工程中,於垂直於前述基板的面之方向,呈設置複數的段地,形成前述彈性構件,而在前述電極形成工程中,呈在前述彈性構件被覆複數的段之表面地,於前述彈性構件上,設置前述電極。
在本發明中,將突出成凸狀之彈性構件,形成於基板。在此,於垂直於基板的面之方向,呈設置複數的段地形成其彈性構件。也就是,呈包含以最高的第1之高度所形成之第1段,和以較其第1之高度為低之第2之高度所形成之第2段地,形成彈性構件。並且,於其彈性構件上形成電極。在此,呈在彈性構件,被覆複數的段之表面地,於其彈性構件上,設置其電極。也就是電極乃呈在彈性構件上,含有被覆第1段與第2段之表面的部分地,於彈性構件上,設置電極。因此,從電極之上方加上外壓之情況,可防止彈性構件產生大的變形者。進而可防止電極產生斷線者。
如根據本發明,可提供:可實現畫像品質的提昇,及裝置之信賴性的提升之顯示裝置、觸控感測器及顯示裝置之製造方法。
對於有關本發明之實施形態的一例加以說明。
說明,係以下述之步驟進行。
1. 實施形態1(彈性構件低段之位置乃在上面,位於端部之情況)
2. 實施形態2(彈性構件低段之位置乃在上面,位於中央之情況)
3. 實施形態3(彈性構件低段之平面形狀乃三角形之情況)
4. 實施形態4(彈性構件乃3段之情況)
5. 實施形態5(彈性構件之複數的段乃設置於接點周圍之情況)
6. 實施形態6(將彈性構件之各複數的段,層積複數之構件加以設置之情況)。
7. 變形例
<1. 實施形態1(彈性構件乃2段之情況)> (液晶顯示裝置之構成)
圖1乃顯示有關本發明之實施形態1之液晶顯示裝置100的構成之剖面圖。
本實施形態之液晶顯示裝置100係如圖1所示,具有液晶面板200,和背光300,和資料處理部400。對於各部依序進行說明。
液晶面板200乃主動矩陣方式,如圖1所示,具有TFT陣列基板201與對向基板202與液晶層203。在液晶面板200中,TFT陣列基板201與對向基板202乃相互隔開間隔加以對向。並且,呈夾持於其TFT陣列基板201與對向基板202之間地,設置液晶層203。
液晶面板200係如圖1所示,在構成液晶面板200之TFT陣列基板201,對於對向於對向基板202的面而言,對於相反側的面係配置有第1之偏光板206。並且,在對向基板202,對於對向於TFT陣列基板201的面而言,對於相反側的面係配置有第2之偏光板207。
並且,在液晶面板200中,於TFT陣列基板201側,配置有背光300,在TFT陣列基板201中,對於面對於對向基板202的面而言,於相反側的面,照射從背光300所射出之照明光R。
其液晶面板200係包含配置有複數之畫素(無圖示)之顯示範圍PA。在其顯示範圍PA中,將設置於液晶面板200之背面側之背光300所射出的照明光R,藉由第1之偏光板206,從背面接受,將從其背面接受的照明光R,在其顯示範圍PA進行調製。
在此,在TFT陣列基板201,呈對應於畫素地,複數之TFT乃作為畫素開關元件(無圖示)加以設置,經由控制其畫素開關元件之時,調製從背面接受的照明光。並且,所調製之照明光R乃藉由第2之偏光板207,射出至正面側,在顯示範圍PA顯示畫像。例如,在液晶面板200之正面側,顯示彩色畫像。也就是,液晶面板200乃透過型。
另外,詳細說明後述之,但在本實施形態中,其液晶面板200係形成有以經由電極間之接觸的電壓變化,進行讀出之「接觸式」之觸控感測器(未圖示)。其觸控感測器係對於在液晶面板200,設置有背光300之背面而言,於成為相反側之正面,呈對應於操作者的手指等之被檢測體F接觸之位置,輸出不同電位之信號地加以構成。
背光300係如圖1所示,對面於液晶面板200之背面,於其液晶面板200之顯示範圍PA,射出照明光R。
具體而言,背光300係在構成液晶面板200之TFT陣列基板201與對向基板202,呈位置於TFT陣列基板201側地加以配置。並且,對於在TFT陣列基板201,對面於對向基板202之面而言,於相反側的面,照射照明光R。也就是,背光300係呈從TFT陣列基板201側朝向於對向基板202側地,照射照明光R。在此,背光300係呈沿著液晶面板200面之法線方向z地射出照明光R。
資料處理部400係如圖1所示,具有控制部401,和位置檢測部402。資料處理部400係包含電腦,呈經由程式,電腦乃作為各部進行動作地加以構成。
資料處理部400之控制部401係呈控制液晶面板200與背光300之動作地加以構成。控制部401係經由供給控制信號至液晶面板200之時,控制複數設置於液晶面板200之畫素開關元件(未圖示)之動作。例如,線依序執行驅動。另外,控制部401係經由供給控制信號至背光300之時,控制背光300之動作,從背光300照射照明光R。如此,控制部401係經由控制液晶面板200與背光300之動作之時,於液晶面板200之顯示範圍PA,顯示畫像。
除此之外,控制部401係經由供給控制信號至液晶面板200之時,控制設置於液晶面板200之觸控感測器之動作,從其觸控感測器收集資料。
資料處理部400之位置檢測部402係在液晶面板200之正面側,呈檢測出接觸於顯示範圍PA之人體的手指等之被檢測體F之位置地加以構成。在本實施形態中,位置檢測部402係依據從設置於液晶面板200之觸控檢測器元件(未圖示)所得到之資料,執行位置之檢測。
(液晶面板之全體構成)
對於液晶面板200之全體構成加以說明。
圖2乃顯示有關本發明之實施形態1之液晶面板200的平面圖。
如圖2所示,液晶面板200係具有顯示範圍PA,和周邊範圍CA。
在液晶面板200,對於顯示範圍PA,係如圖2所示,複數之畫素P乃沿著面加以配置。具體而言,在顯示範圍PA,複數之畫素P乃於各水平方向x與垂直方向y,呈排列成矩陣狀地加以配置,顯示畫像。詳細說明後述之,但畫素P係包含畫素開關元件(未圖示)。並且,呈對應於其複數之畫素P地,設置複數之觸控感測器(無圖示)。
在液晶面板200,周邊範圍CA係如圖2所示,呈圍繞顯示範圍PA之周邊地位置。在其周邊範圍CA,如圖2所示,形成有垂直驅動電路11,和水平驅動電路12。例如,經由與上述之畫素開關元件(未圖示)等同樣作為所形成之半導體元件,構成其各電路。
並且,將呈對應於畫素P地加以設置之畫素開關元件,垂直驅動電路11及水平驅動電路12乃驅動,在顯示範圍PA,執行畫像顯示。
另外,與此同時,將設置於顯示範圍PA之觸控感測器(無圖示),垂直驅動電路11及水平驅動電路12乃驅動,從觸控感測器執行資料之取得。並且,將操作者之手指等的被檢測體接觸於液晶面板200之顯示範圍PA的位置,依據從其觸控感測器所取得之資料,由位置檢測部402檢測出。
(液晶面板之詳細構成)
對於液晶面板200之詳細構成加以說明。
從圖3至圖6乃顯示有關本發明之實施形態1之液晶面板200的要部圖。
在此,圖3與圖4乃在有關本發明之實施形態1的液晶面板200中,模式性地顯示設置於顯示範圍PA之畫素P的概略剖面圖。
另外,圖5係在有關本發明之實施形態1,模式性地顯示設置於液晶面板200之顯示範圍PA之畫素P的概略上面圖。在圖5中,(a)係顯示畫素P之全體,(b)係擴大顯示設置於畫素P內之彈性構件63。然而,圖3係顯示對於圖5之X1-X2部分。另外,圖4係顯示對於圖5之Y1-Y2部分。
並且,圖6乃在有關本發明之實施形態1的液晶面板200中,顯示設置於顯示範圍PA之畫素P的概略電路圖。
畫素P係紅與綠與藍之3原色的副畫素乃成為1組加以形成,但在此,對於一個副畫素之要部加以說明。
液晶面板200係如圖3與圖4所示,對於TFT陣列基板201與對向基板202之間,介入存在有墊片SP,由密封材(未圖示)加以貼合。並且,對於其TFT陣列基板201與對向基板202之間係封入有液晶層203。
另外,在本實施形態中,如圖3與圖4與圖5所示,液晶面板200係內藏有觸控感測器SWs。其觸控感測器SWs係如圖3與圖4與圖5所示,經由一對之觸控電極62t,25加以構成。
對於構成液晶面板200之各部加以說明。
對於TFT陣列基板201,於下述表示。
TFT陣列基板201乃透過光之絕緣體的基板,例如,經由玻璃而加以形成。在其TFT陣列基板201中,如圖3與圖4所示,於對向於對向基板202側的面,形成有畫素開關元件31,和畫素電極62p,和構成觸控感測器SWs之一方的觸控電極62t。
對於設置於TFT陣列基板201之各部加以表示。
在TFT陣列基板201中,畫素開關元件31係如圖3所示,在TFT陣列基板201,加以設置於對向於對向基板202側的面。畫素開關元件31係含有閘極電極45,和閘極絕緣膜46g,和半導體層48,例如作為底放射型TFT加以形成。
在畫素開關元件31中,閘極電極45係如圖3,圖4所示,形成於TFT陣列基板201上。並且,閘極電極45係如圖6所示,電性連接於閘極線GL。
在此,如圖3、圖4、圖5所示,閘極線GL係呈沿著x方向延伸存在,閘極電極45係呈與其閘極線GL成為一體地加以形成。例如,閘極電極45及閘極線GL係使用鉬等之金屬材料加以形成。
另外,閘極線GL係如圖6所示,電性連接於垂直驅動電路11,而閘極電極45係從垂直驅動電路11,藉由閘極線GL,將掃描信號Vgate,從垂直驅動電路11加以供給。
在畫素開關元件31中,閘極絕緣膜46g係如圖3、圖4所示,設置於閘極電極45上。其閘極絕緣膜46g係例如使用矽氧化膜等之絕緣材料加以形成。
在畫素開關元件31中,半導體層48係如圖3、圖4所示,呈藉由閘極絕緣膜46g而含有對面於閘極電極45之部分地加以形成。例如,半導體層48係使用聚矽氧烷等之半導體材料加以形成。在其半導體層48中,呈藉由閘極絕緣膜46g,夾持閘極電極45對面之通道形成範圍(未圖示)地,以一對形成源極、汲極範圍(未圖示)。
並且,在半導體層48中,一方之源極、汲極範圍(未圖示)係如圖6所示,電性連接於信號線SL。
在此,信號線SL係如圖3所示,呈被覆畫素開關元件31地,加以設置於形成在TFT陣列基板201上之層間絕緣膜Sz內。其信號線SL係如圖5所示,呈延伸存在於y方向地加以形成。並且,藉由設置於層間絕緣膜Sz內之導電層(未圖示),上述之一方的源極、汲極範圍(未圖示)係電性連接於信號線SL。
然而,信號線SL係如圖6所示,對於連接於畫素開關元件31側而言,在相反側,呈電性連接於水平驅動電路12地加以構成。在本實施形態中,水平驅動電路12係含有寫入電路WC,和讀出電路RC。信號線SL係於和寫入電路WC之間,介入存在有開關SWw,在開關SWw成為開啟狀態時,電性連接於寫入電路WC。另外,信號線SL係於和讀出電路RC之間,介入存在有開關SWr,在開關SWr成為開啟狀態時,電性連接於讀出電路RC。對於詳細說明乃後述之,但其2個開關SWw、SWr係差動性地進行動作,呈不會同時成為開啟狀態地,控制動作。因此,對於開關SWw成為開啟狀態時,信號線SL係電性連接於寫入電路WC,從寫入電路WC供給寫入信號(WRIRHT)。並且,對於開關SWr成為開啟狀態時,信號線SL係電性連接於讀出電路RC,從讀出電路RC供給讀出信號(READ)。
在另一方,在半導體層48中,另一方之源極、汲極範圍(未圖示)係如圖6所示,電性連接於畫素電極62p。另外,與此同時,在半導體層48中,另一方之源極、汲極範圍(未圖示)係如圖6所示,電性連接構成觸控感測器SWs之一對的觸控電極25、62t之中,一方之觸控電極62t。
對於詳細說明乃後述之,如圖4所示,畫素電極62p與一方之觸控電極62t係在TFT陣列基板201上之層間絕緣膜Sz上,一體地加以形成。因此,另一方之源極、汲極範圍(未圖示)係藉由設置於其層間絕緣膜Sz內之接點(未圖示),電性連接於各畫素電極62p與一方之觸控電極62t。
在TFT陣列基板201中,各畫素電極62p與觸控電極62t係如圖3與圖4所示,在TFT陣列基板201,於對面於對向基板202之面上,藉由層間絕緣膜Sz加以設置。各畫素電極62p與觸控電極62t係所謂透明電極,例如使用ITO加以形成。並且,各畫素電極62p與觸控電極62t係呈成為一體地加以形成,相互進行電性連接。
在此,畫素電極62p係如圖5所示,在xy面,呈對應於經由閘極線GL與信號線SL所畫分的範圍地,以矩形圖案加以形成。
並且,其畫素電極62p係如圖6所示,電性連接於畫素開關元件31之一方的端子,呈傳達電位至液晶層203地加以構成。
對此,觸控電極62t係如圖5所示,在xy面為矩形形狀,較畫素電極62p,在x方向的寬度乃成變窄地加以形成。並且,其觸控電極62t係如圖3與圖4所示,呈被覆彈性構件63之表面地加以設置。
如圖3與圖4所示,彈性構件63係在閘極線GL之上方,介入存在層間絕緣膜Sz加以設置。例如,彈性構件63係使用丙烯酸系樹脂加以形成。並且,彈性構件63係在此層間絕緣膜Sz上,至朝對向基板202之方向,呈突出成凸狀地加以設置。在此,如圖3所示,彈性構件63係較保持單元間隔之墊片SP高度變低地加以形成。
在本實施形態中,彈性構件63係如圖4所示,於TFT陣列基板201之xy面,設置複數的段於垂直之z方向。
具體而言,彈性構件63係如圖4所示,在TFT陣列基板201之xy面上,含有呈成為第1之高度H1地加以形成之第1段D1,和以較其第1之高度H1為低之第2之高度H2加以形成之第2段D2。
在此,如圖5(b)所示,彈性構件63之第1段D1係在xy面,含有延伸存在於x方向的面D1a,和從延伸存在於其x方向的面之兩端部延伸存在於上方的面D1b,在xy面之平面形狀乃成為形狀地加以形成。另外,彈性構件63之第2段D2係在xy面,含有延伸存在於x方向之矩形狀的面D2a,此面D2a乃由第1段D1之各面D1a,D1b所圍住。
在此,在彈性構件63係如圖5(b)所示,高的第1段D1之面積乃呈較低的第2段D2之面積變寬地加以形成。
並且,如圖4所示,觸控電極62t係呈包含被覆設置於其彈性構件63之複數的段表面的部分地,形成於彈性構件63上。具體而言,觸控電極62t係在其彈性構件63上,呈被覆第1段D1與第2段D2之表面的部分地加以設置,呈與畫素電極62p成為一體地加以形成。在此,如圖4所示,觸控電極62t係在彈性構件63,呈未披覆與設置有畫素電極62p之側面相反側的側面地加以形成。
其觸控電極62t係如圖6所示,呈作為開關之觸控感測器SWs之一方的端子而發揮機能地加以構成。
其他,在TFT陣列基板201,如圖3與圖4所示,液晶配向膜HM1乃加以設置於畫素電極62p上。
在本實施形態中,其液晶配向膜HM1係觸控電極62t之表面呈露出地加以形成。例如,其液晶配向膜HM1係經由聚醯亞胺加以形成。
對於對向基板202,於下述表示。
對向基板202係與TFT陣列基板201同樣地,為透過光之絕緣體的基板,例如,經由玻璃而加以形成。其對向基板202係如圖3與圖4所示,對於TFT陣列基板201而言,隔開間隔加以對向。並且,在對向基板202,在對應於TFT陣列基板201的面,如圖3與圖4所示,形成有彩色濾光片層21,和對向電極23,和觸控電極25。
對於設置於對向基板202之各部加以表示。
在對向基板202,彩色濾光片層21係如圖3與圖4所示,在對向基板202,形成於對向於TFT陣列基板201側的面。雖省略圖示,但彩色濾光片層21係將紅與綠與藍之3原色的濾光片作為1組而加以設置於各畫素P,各色乃呈排於x方向地加以形成。彩色濾光片層21係例如使用含有顏料或染料等之著色劑的聚醯亞胺樹脂加以形成。在彩色濾光片層21,將從背光300所照射之白色光加以著色而射出。
並且,在彩色濾光片層21之周圍,如圖4所示,呈畫分各色之彩色濾光片層21地設置黑矩陣層21K。其黑矩陣層21K係例如經由含有黑色顏料之樹脂層加以形成,而將光進行遮光。
並且,在各彩色濾光片層21與黑矩陣層21K,如圖3與圖4所示,於對向於TFT陣列基板201側的面,被覆平坦化膜22。其平坦化膜22係經由光透過性之絕緣材料加以形成,在對向基板202,平坦化對面於TFT陣列基板201之面側。
在對向基板202,對向電極23係如圖3與圖4所示,在對向基板202,形成於對面於TFT陣列基板201側的面。在此,對向電極23係呈被覆平坦化膜22地加以形成。對向電極23係所謂透明電極,例如使用ITO加以形成。並且,對向電極23係如圖6所示,電性連接於Vcom線CL,施加共通電位。也就是,對向電極23係在顯示範圍PA,對向於呈對應於複數的畫素P地加以形成之各複數之畫素電極62p,在各畫素P,呈作為共通之共通電極而發揮機能地加以構成。
並且,在對向電極23上,如圖3與圖4所示,設置液晶配向膜HM2。在此,呈被覆對向電極23之表面全面地,設置液晶配向膜HM2。例如,液晶配向膜HM2係經由聚醯亞胺加以形成。
在對向基板202,觸控電極25係如圖4所示,設置於液晶配向膜HM2上。觸控電極25係在對向基板202,設置於對向於設置在TFT陣列基板201之彈性構件63之部分。
並且,其觸控電極25係如圖6所示,電性連接於Vcom線CL。在此係如圖5所示,Vcom線CL係在閘極線GL之上方,呈沿著x方向地延伸存在,觸控電極25係呈與其Vcom線CL成為一體地加以形成。
另外,其觸控電極25係如圖4、圖5、圖6所示,與設置於TFT陣列基板201之觸控電極62t同時,呈作為觸控感測器SWs而發揮機能地加以構成。
具體而言,觸控感測器SWs係如圖6所示,為未有控制端子之2端子的開關,在等效電路上,對於將液晶層203作為介電體之電容器而言,呈並列地加以設置。並且,觸控感測器SWs係例如人的手指按壓對向基板202而其變形,藉由各一對之觸控電極62t、25接觸,呈成為開啟狀態地加以形成。
對於液晶層203加以表示。
液晶層203係如圖3與圖4所示地,在TFT陣列基板201與對向基板202之間加以夾持。
在此,液晶層203係經由形成於TFT陣列基板201之液晶配向膜HM1,和形成於對向基板202之液晶配向膜HM2,將液晶分子(未圖示)加以配向。例如,液晶分子呈垂直配向地形成液晶層203。
其液晶層203係如圖6所示,經由TFT陣列基板201之畫素電極62p,與對向基板202之對向電極23,構成電容器。
(動作)
由以下,對於在上述之液晶顯示裝置100,檢測操作者的手指等之被檢測體F乃接觸於液晶面板200之顯示範圍PA的位置時之動作,加以說明。
圖7乃將有關本發明之實施形態1之液晶顯示裝置100動作時,控制部401乃供給至各部之控制信號的波形圖。在圖7中,(A)係顯示供給至閘極線GL之掃描信號(Vgate)。(B)係顯示供給至信號線SL之資料信號(Vsig)。(C)係供給至Vcom線CL之共通電壓(Vcom)之波形圖。(D)顯示供給至開關SWw之寫入信號(Write)。(E)顯示供給至開關SWr之讀出信號(Read)。
首先,在T1中,如圖7之(B)與(D)所示,資料信號(Vsig)與寫入信號(Write)乃從低位準成為高位準。因此,經由高位準之寫入信號(Write),開關SWw乃成為開啟,高位準之資料信號(Vsig)乃藉由開關SWw,從寫入電路WC供給至信號線SL(參照圖5)。
接著,在T2中,如圖7之(D)所示,寫入信號(Write)乃成為低位準,開關SWw乃成為關閉,信號線SL乃成為浮動狀態。在此狀態,在T2中,如圖7之(A)所示,掃描信號(Vgate)乃從低位準成為高位準。因此,畫素開關元件31之閘極乃成為開啟狀態,在畫素開關元件31中,形成通道,產生有資料信號(Vsig)之電荷的放電路徑(參照圖5)。
此時,對於觸控感測器SWs成為開啟狀態之情況,於大容量之Vcom線CL,將浮動狀態之信號線SL的電荷進行放電。因此,如在圖7之(B)以實線所示,資料信號(Vsig)之電位則大幅下降。
另一方面,對於觸控感測器SWs成為關閉狀態之情況,如在圖7之(B)以虛線所示,資料信號(Vsig)之電位則被大略保持,變化為少。
接著,在T3中,如圖7之(E)所示,讀出信號(Read)乃從低位準成為高位準。因此,經由高位準之讀出信號(Read),開關SWr成為開啟,資料信號(Vsig)乃藉由開關SWr,從信號線SL讀出於讀出電路RC(參照圖5)。
在此,對於觸控感測器SWs乃開啟狀態之情況,如在圖7之(B)以實線所示,讀出低電位之資料信號(Vsig)。另一方面,對於觸控感測器SWs乃關閉狀態之情況,如在圖7之(B)以虛線所示,讀出高電位之資料信號(Vsig)。
並且,此時,依據其讀出之資料信號(Vsig)的電位,資料處理部400之位置檢測部402(參照圖1)乃進行位置檢測。
具體而言,位置檢測部402係執行讀出之資料信號(Vsig)的電位與參照電位之比較處理,對於較參照電位為大之情況,判斷觸控感測器SWs為關閉狀態。另一方面,對於讀出之資料信號(Vsig)的電位乃對於參照電位而言為小之情況,判斷觸控感測器SWs為開啟狀態。並且,位置檢測部402係將判斷觸控感測器SWs為開啟狀態之畫素P的位置,作為手指等之被檢測體F接觸之位置而檢測出。
也就是,位置檢測部402係在觸控感測器SWs為開啟狀態之情況,和關閉之情況之間,依據變化之電位,在液晶面板200,檢測出手指等之被檢測體F接觸之位置。
接著,在T4,如圖7之(E)所示,將讀出信號(Read)作成低位準,將開關SWr作成關閉狀態。並且,將寫入信號(Write)作為從低位準至高位準,將開關SWw作成開啟狀態之同時,於信號線SL施加高位準之資料信號(Vsig)。之後,反轉共通電壓Vcom之電位,持續進行顯示之控制。
圖8乃顯示在有關本發明之實施形態1之液晶顯示裝置100中,被檢測體F乃接觸於液晶面板200之顯示範圍PA時的樣子之剖面圖。在圖8中,顯示要部,對於一部分之構件,係省略顯示。
如圖8所示,對於在對向基板202,於與液晶層203相反側的面,接觸被檢測體F,按壓對向基板202之情況,對向基板202則產生變形而移動至TFT陣列基板201側。此時,伴隨著其對向基板202之變形,在對向基板202,設置於液晶層203側的面之觸控電極25乃被移動至TFT陣列基板201側。並且,其觸控電極25乃接觸於設置在TFT陣列基板201之觸控電極62t。如此,藉由設置於對向基板202之觸控電極25乃接觸於設置在TFT陣列基板201之觸控電極62t之情況,觸控感測器SWs乃成為開啟狀態。
如圖8所示,對於一對之各觸控電極62t、25接觸時,經由被檢測體F之按壓,彈性構件63則產生變形。因此,觸控電極62t係伴隨著其彈性構件63之變形,加上應力於xy面之方向,有產生破裂之虞。
但在本實施形態中,因於彈性構件63設置有複數的段D1,D2之故,呈與前述之圖31之情況做比較了解到,分散伴隨彈性構件63之變形的應力。因此,對於形成於彈性構件63上之觸控電極62t,未加上有大的應力。
因而,在本實施形態中,可防止形成於彈性構件63上之觸控電極62t產生破裂情況。
(製造方法)
由以下,對於在前述之液晶顯示裝置100中,形成彈性構件63之方法加以說明。
圖9乃顯示在有關本發明之實施形態1中,形成彈性構件63之工程的剖面圖。在圖9中,顯示要部,對於一部分之構件,係省略顯示。
首先,如圖9(a)所示,形成基底層UN。
在此,在層間絕緣膜Sz上,呈被覆形成彈性構件63之範圍地,形成感光性樹脂膜(未圖示)之後,經由光微影技術,圖案化加工其感光性樹脂膜者,形成基底層UN。
在本實施形態中,呈形成於彈性構件63之複數的段D1,D2之中,對應於形成高度高的段D1之部分地,形成基底層UN。
接著,如圖9(b)所示地形成彈性構件63。
在此,呈被覆形成彈性構件63之範圍地,於基底層UN上形成感光性樹脂膜(未圖示)之後,經由光微影技術,圖案化加工其感光性樹脂膜者,形成彈性構件63。
並且,如上述,呈含有被覆彈性構件63之部分地,形成畫素電極62p與觸控電極62t。
(彙整)
如以上,在本實施形態,液晶面板200係內藏有經由電極間之接觸的電壓變化進行讀出「接觸式」之觸控感測器SWs。在此,觸控感測器SWs係將在TFT陣列基板201形成於彈性構件63上之觸控電極62t,和設置於對向基板202之觸控電極25,作為一對之電極而含有。此觸控感測器SWs係液晶面板200乃經由外壓而產生變形,其一對之觸控電極62t、25乃呈相互接觸地加以構成。在本實施形態中,彈性構件63係於垂直於TFT陣列基板201之xy面之z方向,形成複數的段D1,D2。有就是,呈包含以最高的第1之高度H1所形成之第1段D1,和以較其第1之高度H1為低之第2高度H2所形成之第2段D2,形成彈性構件63。並且,觸控電極62t係呈在彈性構件63,被覆複數的段D1,D2之表面地加以設置。也就是,觸控電極62t乃在彈性構件63之上方,呈含有被覆第1段D1與第2段D2之表面的部分地加以設置。
如圖8所示,在本實施形態中,對於一對之觸控電極62t、25乃呈相互接觸地加上外壓之情況,彈性構件63之第1段D1之部分乃產生大的變形,但彈性構件63之第2段D2之部分乃未產生有大的變形。因而,觸控電極62t係設置於彈性構件63之第2段D2的部分乃不易經由外壓而產生變形之故,可在彈性構件63,未增加觸控電極25乃接觸的面,而防止斷線之情況。
隨之,本實施形態係可實現畫像品質之提升,以及裝置之信賴性的提升。
另外,在本實施形態之彈性構件63中,高的第1段D1之面積乃呈較低的第2段D2之面積為寬地加以形成(參照圖5(b)等)。也就是,形成於彈性構件63之複數的段D1,D2之中,位置於頂面的段之D1者乃呈較其他的段為寬地加以形成。如此,在彈性構件63中,設置於對向基板202之觸控電極25乃直接接觸之第1段D1者乃較第2段D2為寬之面積之故,在加上外壓時,壓力則不易集中至第1段D1。因而,更可得到上述之效果。
另外,在本實施形態中,於液晶配向膜HM2上,形成有觸控電極25。因此,在接觸時所產生之電阻為小之故,可以高感度檢測接觸位置者。
另外,在本實施形態中,呈與畫素電極62p成為一體地,形成觸控電極62t。因此,可使液晶面板200之開口率提升之故,可提升顯示畫面之畫像品質。
<2. 實施形態2(彈性構件低段之位置乃在上面,位於中央之情況)>
由以下,對於有關本發明之實施形態2加以說明。
(液晶面板之詳細構成)
圖10乃顯示在有關本發明之實施形態2之液晶顯示裝置中,擴大彈性構件63b之部分的圖。在圖10中,(a)係上面圖,(b)係剖面圖。(b)係顯示(a)之X1b-X2b部分。
如圖10所示,本實施形態係彈性構件63b之形狀乃與實施形態1之彈性構件63之形狀不同。除了此點,及關連於此點之外,與實施形態1相同。因此,對於重複處係省略說明。
如圖10所示,彈性構件63b係經由形成為凹狀之縫隙,設置複數的段D1,D2。
在此,如圖10(a)所示,彈性構件63b係在xy面為矩形狀,x方向的邊乃呈較y方向的邊為長地加以形成。並且,於在x方向之中心部分,設置有延伸存在於y方向之縫隙ST。
在此,如圖10(b)所示地,在xz面中,彈性構件63b係呈含有第1之高度H12之第1段D12,和較其第1之高度H12為低之第2之高度H22的第2段D22地加以形成。
也就是,如圖10(a)所示,彈性構件63b之第1段D12係在xy面,含有一對的面D12a,D12b,其一對的面D12a,D12b乃夾持第2段D22。並且,彈性構件63b之第2段D22係在xy面,含有延伸存在於y方向之矩形狀的面D22a,此面D22a乃在x方向,由第1段D1之各面D1a,D1b所夾持。
並且,雖省略圖示,但觸控電極62t係與實施形態1之情況同樣,呈含有被覆其複數的段之表面之部分地,設置於彈性構件63b上。也就是,觸控電極62t乃在彈性構件63b之上方,呈含有被覆第1段D12與第2段D22之表面的部分地加以設置。
(製造方法)
由以下,對於形成上述之彈性構件63b之方法加以說明。
圖11乃顯示在有關本發明之實施形態2中,形成彈性構件63b之工程的剖面圖。在圖11中,顯示要部,對於一部分之構件,係省略顯示。
首先,如圖11(a)所示,形成感光性樹脂膜PR1b。
在此,呈被覆形成彈性構件63b之範圍地,形成感光性樹脂膜PR1b。在本實施形態中,使用負片型之光阻劑材料(例如,JSR製之NN系),形成其感光性樹脂膜PR1b。
接著,如圖11(b)所示,對於感光性樹脂膜PR1b,執行曝光處理。
在此,藉由設置有光罩圖案之光罩PMb,藉由照射曝光光L至感光性樹脂膜PR1b者,執行其曝光處理。在本實施形態中,呈在彈性構件63b中,從對應於第1段D12之部分,曝光光L則透過,在對應於第2段D22之部分,將曝光光L進行遮光地,使用形成有光罩圖案之光罩PMb。
之後,經由執行顯像處理之時,如圖10所示,完成彈性構件63b。
然而,對於使用正片型之光阻劑材料(例如,JSR製之PC樹脂),形成上述之感光性樹脂膜PR1b之情況,執行如圖11(c)所示之曝光處理,形成彈性構件63b。
對於此情況,如圖11(c)所示,呈在彈性構件63b中,在對應於第1段D12之部分,將曝光光L進行遮光,在對應於第2段D22之部分,透過曝光光L地,使用形成有光罩圖案之光罩PMb。
(彙整)
如以上,在本實施形態中,彈性構件63b係於垂直於TFT陣列基板201之xy面之z方向,形成複數的段D12,D22。也就是,呈包含以最高的第1之高度H12所形成之第1段D12,和以較其第1之高度H12為低之第2高度H22所形成之第2段D22,形成彈性構件63b。並且,畫素電極62pb係呈在彈性構件63b,被覆複數的段D12,D22之表面地加以設置。也就是,畫素電極62pb乃在彈性構件63b之上方,呈含有被覆第1段D12與第2段D22之表面的部分地加以設置。
因此,與實施形態1之情況同樣地,彈性構件63b乃不易經由外壓而產生變形之故,可在彈性構件63b中,未增加觸控電極25接觸的面,而防止畫素電極62p產生斷線者。
特別是,在本實施形態中,彈性構件63b乃經由形成為凹狀之縫隙,設置有複數的段D1,D2之故,可有效地控制彈性構件63b之變形者。
圖12乃顯示在本發明之實施形態3中,在彈性構件63b之階差部分的變形量的圖。
在圖12中,(a)係顯示在將縫隙ST之寬度作為3μm之情況,變化縫隙深度之情況的結果。對此,(a)係顯示在將縫隙ST之深度作為1μm之情況,變化縫隙深度之情況的結果。
如圖12所示,與未設置縫隙於彈性構件63b之情況(圖12之點線)做比較,設置縫隙之情況者,變形量為小。縫隙的深度係在0.5~1.5μm之範圍得到最佳的結果,而淺者乃更佳。另外,縫隙的寬度係在1.5~6μm之範圍得到最佳的結果,而寬度為窄者乃更佳。
然而,其變形量係在以下的條件下進行模擬之結果。
‧ 彈性構件63b之楊氏係數:3.5GPa
‧ 彈性構件63b之帕松比:0.38
‧ 彈性構件63b之錐度:60°
‧ 彈性構件63b之尺寸
在xy面之長邊的長度:35μm(以35um計算)
在xy面之短邊的長度:15μm(以15um計算)
高度:2.5um
‧ 施加壓:1.1×109 Pa
如此,在本實施形態中,彈性構件63b係在階差部分,變形量為小之故,可防止畫素電極62p產生斷線者。
隨之,本實施形態係可實現畫像品質之提升,以及裝置之信賴性的提升。
<3. 實施形態3(彈性構件低段之平面形狀乃三角形之情況)>
由以下,對於有關本發明之實施形態3加以說明。
(液晶面板之詳細構成)
圖13乃顯示在有關本發明之實施形態3之液晶顯示裝置中,擴大彈性構件63c之部分的圖。在圖13中,(a)係上面圖,(b)係剖面圖。(b)係顯示(a)之X1c-X2c部分。
在本實施形態中,彈性構件63c之形狀乃與實施形態1之彈性構件63的形狀不同。除了此點,及關連於此點之外,與實施形態1相同。因此,對於重複處係省略說明。
如圖13所示,彈性構件63c係呈含有對於TFT陣列基板201之xy面而言傾斜的傾斜面KS地加以形成。
在此,如圖13(a)所示,彈性構件63c係在xy面為矩形狀,x方向的邊乃呈較y方向的邊為長地加以形成。
並且,如圖13(b)所示,彈性構件63b係在xz面,含有沿著xy面的面D13,於其面D13之一端,設置有傾斜面KS。其傾斜面KS係如圖13(b)所示,垂直於TFT陣列基板201之xy面之xz面的剖面寬度(在x方向的邊長度)乃伴隨從xy面離開至z方向之上方,呈變窄地加以形成。
另外,其傾斜面KS係如圖13(a)所示,在水平於TFT陣列基板201的面之xy面,傾斜面KS的寬度(在y方向之邊長度)乃從內側朝外側變寬地加以形成。也就是,如圖13(a)所示,xy面的形狀乃呈成為三角形狀地,形成傾斜面KS。
並且,雖省略圖示,但觸控電極62t係與實施形態1同樣,呈含有被覆其複數的面D13,KS之表面的部分地,設置於彈性構件63c上。也就是,在彈性構件63c,於高度不同之複數的面D13,KS上,形成觸控電極62t。
(製造方法)
由以下,對於形成上述之彈性構件63c之方法加以說明。
圖14乃顯示在有關本發明之實施形態3中,形成彈性構件63c之工程的剖面圖。在圖14中,顯示要部,對於一部分之構件,係省略顯示。
首先,如圖14(a)所示,形成感光性樹脂膜PR1c。
在此,呈被覆形成彈性構件63c之範圍地,形成感光性樹脂膜PR1c。在本實施形態中,使用正片型之光阻劑材料(例如,JSR製之PC樹脂),形成其感光性樹脂膜PR1c。
接著,如圖14(b)所示,對於感光性樹脂膜PR1c,執行曝光處理。
在此,藉由設置有光罩圖案之光罩PMc,由照射曝光光L至感光性樹脂膜PR1c者,執行其曝光處理。
在本實施形態中,如圖14(c)所示,呈在彈性構件63c中,從對應於傾斜面KS之部分,曝光光L則透過,在其他的部分,將曝光光L進行遮光地,使用形成有光罩圖案之光罩PMc。也就是,使用作為光罩圖案而設置三角形狀之開口的光罩PMc。
對於其情況,在三角形狀之開口,存在有較解像界限為窄幅之部分之故,如上述,對應於其寬度而曝光的深度產生變化。
因此,經由於其曝光處理後,執行顯像處理之時,如圖13所示,呈含有傾斜面KS地完成彈性構件63c。
(彙整)
如以上,在本實施形態,彈性構件63c係形成有傾斜面KS。並且,畫素電極62pb係呈被覆其傾斜面KS之表面地加以設置。
因此,與實施形態1之情況同樣地,彈性構件63c乃不易經由外壓而產生變形之故,可在彈性構件63c中,未增加觸控電極25接觸的面,而防止畫素電極62p產生斷線者。
特別是在本實施形態中,彈性構件63c係因設置有傾斜面KS之故,可有效地控制彈性構件63c之變形者。
隨之,本實施形態係可實現畫像品質之提升,以及裝置之信賴性的提升。
<4. 實施形態4(彈性構件乃3段之情況)>
由以下,對於有關本發明之實施形態4加以說明。
(液晶面板之詳細構成)
圖15乃顯示在有關本發明之實施形態4之液晶顯示裝置中,擴大彈性構件63d之部分的圖。在圖15中,(a)係上面圖,(b)係剖面圖。(b)係顯示(a)之X1d-X2d部分。
如圖15所示,本實施形態係彈性構件63d之形狀乃與實施形態1之彈性構件63之形狀不同。除了此點,及關連於此的點之外,與實施形態1相同。因此,對於重複處係省略說明。
如圖15所示,彈性構件63d係設置有複數的段D14、D24、D34。
在此,如圖15(a)所示,彈性構件63d係在xy面為矩形狀,x方向的邊乃呈較y方向的邊為長地加以形成。並且,於在y方向之中心部分,設置有延伸存在於x方向之縫隙。
另外,如圖15(b)所示地,在xz面中,彈性構件63d係第1之高度H14之第1段D14,和較其第1之高度H14為低之第2之高度H24的第2段D24乃設置於縫隙部分。其他,彈性構件63d係更含有較其第2高度H24為低之第3之高度H344的第3段D34。如此,階段性地設置複數的段D14、D24、D34。
也就是,如圖15(a)所示,彈性構件63d之第1段D14係在xy面,含有一對的面D14a,D14b,其一對的面D14a,D14b乃在y方向夾持第2段D24、第3段D34。並且,彈性構件63d之第2段D24係在xy面,含有延伸存在於x方向之矩形狀的面D24a,此面D24a乃由第1段D1之各面D14a,D14b所夾持。並且,彈性構件63d之第3段D34係在xy面,含有延伸存在於x方向之矩形狀的面D34a,此面D24a乃由第1段D1之各面D14a,D14b所夾持。
並且,雖省略圖示,但觸控電極62t係與實施形態1之情況同樣,呈含有被覆其複數的段之表面之部分地,設置於彈性構件63d上。也就是,觸控電極62t乃在彈性構件63d之上方,呈含有被覆第1段D14與第2段D24與第3段D34之表面的部分地加以設置。
(製造方法)
由以下,對於形成上述之彈性構件63d之方法加以說明。
圖16乃顯示在有關本發明之實施形態4中,形成彈性構件63d之工程的剖面圖。在圖16中,顯示要部,對於一部分之構件,係省略顯示。
首先,如圖16(a)所示,形成感光性樹脂膜PR1d。
在此,呈被覆形成彈性構件63d之範圍地,形成感光性樹脂膜PR1d。在本實施形態中,使用正片型之光阻劑材料,形成其感光性樹脂膜PR1d。
接著,如圖16(b)所示,對於感光性樹脂膜PR1d,執行曝光處理。
在此,藉由設置有光罩圖案之光罩PMb,由照射曝光光L至感光性樹脂膜PR1b者,執行其曝光處理。在本實施形態中,呈在彈性構件63d中,在對應於第1段D14之部分,將曝光光L進行遮光,在對應於第3段D34之部分,將曝光光L進行遮光地,使用形成有光罩圖案之光罩PMd。並且,在對應於第2段D24之部分,呈以第1段D14與第3段D34之中間的強度,曝光光L乃透過地,使用成為半色調之光罩PMd。
之後,經由執行顯像處理之時,如圖15所示,完成彈性構件63d。
(彙整)
如以上,在本實施形態中,彈性構件63d係於垂直於TFT陣列基板201之xy面之z方向,形成複數的段D14、D24、D34。並且,畫素電極62pb係呈在彈性構件63d,被覆複數的段D12、D22之表面地加以設置。
因此,與實施形態1之情況同樣地,彈性構件63d乃不易經由外壓而產生變形之故,可在彈性構件63d中,未增加觸控電極25接觸的面,而防止斷線之產生。
<5. 實施形態5(彈性構件之複數的段乃設置於接點周圍之情況)>
由以下,對於有關本發明之實施形態5加以說明。
(液晶面板之詳細構成)
圖17乃顯示在有關本發明之實施形態5之液晶顯示裝置中,擴大彈性構件63e之部分的圖。在圖17中,(a)係上面圖,(b)係剖面圖。(b)係顯示(a)之X1e-X2e部分。
在本實施形態中,彈性構件63e之形狀乃與實施形態1之彈性構件63的形狀不同。另外,彈性構件63e之位置乃與實施形態1不同。除了此點,及關連於此的點之外,與實施形態1相同。因此,對於重複處係省略說明。
如圖17所示,彈性構件63e係在水平於TFT陣列基板201的面之xy面,複數的段D15,D25乃呈圍繞接點CT周圍地加以設置。
在此係雖省略圖示,但於構成畫素開關元件31之源極‧汲極範圍(未圖示),設置段D15,D25於電性連接之接點CT所有周圍。
並且,雖省略圖示,但觸控電極62t係與實施形態1同樣,呈含有被覆此段D15,D25之表面的部分地,設置於彈性構件63e上,與接點CT加以電性連接。
(彙整)
如以上,在本實施形態之彈性構件63e,複數的段D15,D25乃呈圍繞接點CT周圍地加以設置。並且,呈被覆其複數的段D15,D25之表面地設置觸控電極62t,加以電性連接於接點CT。
因此,在本實施形態中,可有效地防止接點CT與觸控電極62t之間的斷線產生者。
然而,在前述中,對於彈性構件63e係在xy面,複數的段D15,D25乃圍繞接點CT周圍全面之情況進行過說明,但並不限定於此。
圖18乃顯示在有關本發明之實施形態5之變形例的液晶顯示裝置中,擴大彈性構件63eb之部分的圖。在圖18中,(a)係上面圖,(b)係剖面圖。(b)係顯示(a)之X1eb-X2eb部分。
如圖18所示,例如複數的段D15b,D25b乃在接點CT周圍,呈描繪形狀地,形成彈性構件63eb亦可。
<6. 實施形態6(將彈性構件之各複數的段,層積複數之構件加以設置之情況)>
由以下,對於有關本發明之實施形態6加以說明。
(製造方法)
圖19乃顯示在有關本發明之實施形態6中,形成彈性構件63之工程的剖面圖。在圖19中,顯示要部,對於一部分之構件,係省略顯示。
如圖19所示,在本實施形態中,形成彈性構件63之工程乃與實施形態1不同。除了此點,及關連於此點之外,與實施形態1相同。因此,對於重複處係省略說明。
對於形成彈性構件63時,首先,如圖19(a)所示,形成第1彈性構件631。
在此,如圖19(a)所示,形成於彈性構件63之複數的段D1,D2之中,呈含有高度為低的段D2地,形成第1彈性構件631。
具體而言,呈被覆形成第1彈性構件631之範圍地,形成第1感光性樹脂膜(未圖示)後,由經由光微影技術,圖案加工第1感光性樹脂膜者,形成其第1彈性構件631。
接著,如圖19(b)所示地形成第2彈性構件632。
在此,如圖19(b)所示,形成於彈性構件63之複數的段D1,D2之中,呈含有較第1彈性構件631高度為高的段D1地,形成第2彈性構件632。
具體而言,呈被覆形成第2彈性構件632之範圍地,形成第2感光性樹脂膜(未圖示)於第1彈性構件631上後,由經由光微影技術,圖案加工第2感光性樹脂膜者,形成其第2彈性構件632。
經由如此作為,將第1彈性構件631與第2彈性構件632,作為彈性構件63而加以設置。
(彙整)
由如以上作為,與實施形態1同樣,在彈性構件63,呈被覆複數的段D1,D2之表面地,可設置觸控電極62t。因此,本實施形態係與實施形態1同樣地,可實現畫像品質之提升,以及裝置之信賴性的提升。
<7.變形例>
在本發明之實施時,並不限定於上述之實施形態,而可採用種種之變形形態者。
(1) 對於彈性構件之形狀
彈性構件之形狀係不限於上述之形態。
圖20乃顯示在有關本發明之實施形態之液晶顯示裝置中,擴大彈性構件之部分的圖。在圖20中,均顯示上面圖,在下段部分與上段部分,附上不同之剖面線而顯示。
如圖20所示,對於彈性構件,以各種形狀設置複數的段亦可。例如由橫斷彈性構件之表面的縫隙,或於端部設置溝者,形成複數的段亦可。在此,對應於觸控電極之形狀或材質,可任意地設定彈性構件之形狀。然而,除上述之外,由經由台形狀或縫隙而設置階度,形成複數的段亦可。
(2) 對於液晶面板之全體構成
在上述之液晶面板200,為了保持TFT陣列基板201與對向基板202之間的距離,而設置對應於此距離之高度的墊片SP,但另外設置較其墊片SP高度為低之墊片SPL亦可。
圖21乃顯示在有關本發明之實施形態中,形成彈性構件63與各墊片SP,SPL之工程的剖面圖。在圖21中,顯示要部,對於一部分之構件,係省略顯示。
對於各部之形成,如圖21(a)、(b)、(c)所示,對於感光性樹脂膜PR1f,複數次,依序,執行曝光處理。
首先,先行於其曝光處理,形成感光性樹脂膜PR1f。
在此,呈被覆形成彈性構件63f與墊片SPf,SPL之範圍地,形成感光性樹脂膜PR1f。具體而言,使用正片型之光阻劑材料,形成其感光性樹脂膜PR1f。
接著,如圖21(a)所示,使用光罩PMf1,進行曝光處理。
在此,在感光性樹脂膜PR1f中,呈未照射至形成彈性構件63f與墊片SPf,SPL之範圍地,將曝光光L進行遮光,於其他的部份,照射曝光光L。
接著,如圖21(b)所示,使用光罩PMf2,進行曝光處理。
在此,在感光性樹脂膜PR1f中,於形成彈性構件63f與墊片SPL之範圍,照射曝光光L,對於其他的部份係進行遮光。
接著,如圖21(c)所示,使用光罩PMf3,進行曝光處理。
在此,彈性構件63f之中,於形成高度低之第2段D2f之範圍,照射曝光光L,對於其他的部份係進行遮光。
之後,經由執行顯像處理之時,如圖21(d)所示,完成彈性構件63f。
如此,由一併形成彈性構件63f與墊片SPf,SPL者,可提昇製造效率。
(3) 對於適用於觸控電極以外之電極
在前述之實施形態,對於形成觸控電極於形成有複數的段之彈性構件上的情況,已做過說明,但並不限於此。例如,亦可將畫素電極,形成於形成有複數的段之彈性構件上。
圖22乃在有關本發明之實施形態的液晶面板中,模式性地顯示設置於顯示範圍之畫素的概略剖面圖。
本實施形態係如圖22所示,畫素電極62pf之構成乃與實施形態1之畫素電極62p不同。除了此點,及關連於此的點之外,本實施形態係與實施形態1相同地加以構成。因此,對於主要部加以表示,而對於其他的部份係省略。
如圖22所示,畫素電極62p係含有透明電極62T和反射電極62H,藉由接點CT而電性連接於畫素開關元件31。也就是,液晶面板係作為半透過型而加以構成。
在畫素電極62p,透明電極62T係如圖22所示,在TFT陣列基板201,形成於層間絕緣膜Sz上。透明電極62T係例如使用ITO而加以形成,從背光(未圖示)所照射的光乃呈透過地加以構成。
在畫素電極62p,反射電極62H係如圖22所示地,在TFT陣列基板201,形成於設置於層間絕緣膜Sz上之彈性構件63f的上方。反射電極62H係例如使用Ag而加以形成,呈反射從對向基板202側射入至TFT陣列基板201側的光地加以構成。
在此,彈性構件63f係如圖22所示地,於垂直於TFT陣列基板201之xy面之z方向,含有高度不同之第1段D1f,和第2段D2f。
圖23乃在有關本發明之實施形態的液晶面板中,彈性構件63f之上面圖。上述之圖22係顯示圖23之X1f-X2f部分。
在彈性構件63f,第1段D1f係如圖22及圖23所示,於表面形成有凹凸。並且,如圖23所示,第1段D1f係在接點CT周圍,呈描繪形狀地加以設置。
另一方面,在彈性構件63f,第2段D2f係如圖22所示,較第1段D1f高度為低地加以形成。
並且,呈被覆第1段D1f與第2段D2f之兩者表面地,設置反射電極62H。
在如上述之液晶面板,對於施加外壓之情況,有著加上應力至反射電極62H,產生斷線之情況。
但彈性構件63f乃含有複數的段D1f、D2f,於此複數的段D1f、D2f上,設置反射電極62H。因此,與在實施形態1所示之觸控電極62t之情況同樣,可防止上述不良情況之產生。
然而,彈性構件63f,不限於設置於TFT陣列基板201側之情況。
圖24乃在有關本發明之實施形態的液晶面板中,模式性地顯示設置於顯示範圍PA之畫素P的概略剖面圖。
如圖24所示,亦可適用於設置彈性構件63fb於對向基板202側之情況。也就是,如圖24所示,亦可適用在於彈性構件63fb,設置高度不同之第1段D1fb,和第2段D2fb,呈被覆其表面地形成對向電極23f之情況。
(4) 對於彈性構件之複數段的形成
在上述之實施形態1,對於為了於彈性構件63,形成複數的段D1,D2,而將基底層UN,使用感光性樹脂膜而形成之情況,已做過說明,但並不限於此(參照圖9)。
圖25乃在有關本發明之實施形態中,顯示彈性構件之剖面圖。
如圖25(a)所示,例如將金屬配線層KH,作為前述之基底層而形成,由於其金屬配線層KH上設置平坦化膜HT者,於彈性構件63形成複數的段D1,D2亦可。
另外,對於於對向基板202側,設置如上述之彈性構件63時,在彩色濾光片層21之形成工程,形成上述之基底層亦可。對於此情況,如圖25(b)所示,例如於紅色濾光片21R上,將綠色濾光片21G作為上述之基底層而加以層積。並且,於此紅色濾光片21R與綠色濾光片21G之層積體上,形成彈性構件63,設置複數的段D1,D2亦可。
其他,如圖25(c)所示,由圖案加工層間絕緣膜Sz者,形成上述之基底層亦可。
如此,由將其他的構件作為基底層而兼用者,可降低製造成本。
(6) 其他
在前述之實施形態,對於將觸控電極62t,呈與畫素電極62p成為一體地加以形成之情況,已做過說明,但並不限於此。分離觸控電極62t與畫素電極62p加以形成亦可。並且,對於此情況,除了畫素開關元件31之外,由設置TFT(未圖示),將其TFT之動作,與畫素開關元件之動作獨立進行驅動者,呈控制觸控感測器之檢測動作地構成電路亦可。
另外,在上述之實施形態,對於將彈性構件設置於TFT陣列基板側之情況,已做過說明,但並不限於此。於對向基板側,形成彈性構件亦可。
另外,在上述之實施形態中,對於在對向基板側,將觸控電極形成於液晶配向膜上之情況已做過說明,但並不限於此。將觸控電極形成於液晶配向膜之下層亦可。並且,對於此情況,觸控電極之表面部分呈露出地,去除液晶配向膜之一部分亦可。
另外,在上述之實施形態中,對於適用於由相互對面之一對觸控電極接觸者,進行位置檢測之一點接觸方式之觸控開關之情況,已做過說明,但並不限於此。例如,亦可適用於二點接觸方式之觸控開關之情況。
另外,在上述之實施形態中,已顯示過對於在對向基板側,獨立地形成各觸控電極25與共通電極23之情況,但並不限於此。例如,將觸控電極25與共通電極23,一體地形成在同一層亦可。
另外,除了上述之外,如IPS方式、FFS方式等,適用於橫電場方式之液晶面板亦可。
另外,如有機電激發光顯示器等,適用於液晶面板以外之顯示面板亦可。
另外,除了內藏於顯示面板之情況以外,亦可適用於外裝於裝置外之觸控感測器。
另外,在上述,對於適用本發明於「接觸式」之觸控感測器之情況,已做過說明,但並不限定於此。亦可適用於「電阻膜式」、「電容式」等其他的方式情況。
另外,本實施形態之液晶顯示裝置100係可作為各種電子機器之零件而適用者。
圖26至圖30乃顯示適用有關本發明之實施形態之液晶顯示裝置100的電子機器圖。
如圖26所示,在接收電視放送而顯示之電視,將其接收到的畫像顯示於顯示畫面之同時,可作為輸入操作者之操作指令的顯示裝置而適用液晶顯示裝置100者。
另外,如圖27所示,在數位相機,將其攝影畫像等之畫像顯示於顯示畫面之同時,可作為輸入操作者之操作指令的顯示裝置而適用液晶顯示裝置100者。
另外,如圖28所示,在筆記型電腦,將操作畫像等顯示於顯示畫面之同時,可作為輸入操作者之操作指令的顯示裝置而適用液晶顯示裝置100者。
另外,如圖29所示,在行動電話終端,將操作畫像等顯示於顯示畫面之同時,可作為輸入操作者之操作指令的顯示裝置而適用液晶顯示裝置100者。
另外,如圖30所示,在攝影機,將操作畫像等顯示於顯示畫面之同時,可作為輸入操作者之操作指令的顯示裝置而適用液晶顯示裝置100者。
然而,在上述之實施形態,觸控電極25係相當於本發明之電極、第2觸控電極。另外,在上述之實施形態,反射電極62H係相當於本發明之電極。另外,在上述之實施形態,畫素電極62p、62pb、62pf係相當於本發明之電極、畫素電極。另外另外,在上述之實施形態,觸控電極62t係相當於本發明之電極、第1觸控電極。另外,在上述之實施形態,彈性構件63、63b、63c、63d、63e、63eb、63f、63fb係相當於本發明之彈性構件。另外,在上述之實施形態,液晶顯示裝置100係相當於本發明之顯示裝置。另外,在上述之實施形態,液晶面板200係相當於本發明之顯示面板。另外,在上述之實施形態,TFT陣列基板201係相當於本發明之基板。另外,在上述之實施形態,對向基板202係相當於本發明之對向基板。另外,在上述之實施形態,液晶層203係相當於本發明之液晶層。另外,在上述之實施形態,接點CT係相當於本發明之接點。另外,在上述之實施形態,傾斜面KS係相當於本發明之傾斜面。另外,在上述之實施形態,顯示範圍PA係相當於本發明之顯示範圍。另外,在上述之實施形態,縫隙ST、STd係相當於本發明之縫隙。另外,在上述之實施形態,觸控感測器SWs係相當於本發明之觸控感測器。
22...平坦化膜
23、23f...對向電極
25...觸控電極(第2觸控電極)
31...畫素開關元件
45...閘極電極
46g...閘極絕緣膜
48...半導體層
62H...反射電極
62T...透明電極
62p、62pb、62pf...畫素電極(電極、畫素電極)
62t...觸控電極(電極、第1觸控電極)
63、63b、63c、63d、63e、63eb、63f、63fb...彈性構件(彈性構件)
100...液晶顯示裝置(顯示裝置)
200...液晶面板(顯示面板)
201...TFT陣列基板(基板)
202...對向基板(對向基板)
203...液晶層
206...第1之偏光板
207...第2之偏光板
300...背光
400...資料處理部
401...控制部
402...位置檢測部
631...第1彈性構件
632...第2彈性構件
CA...周邊範圍
CL...Vcom線
CT...接點(接點)
D1、D12、D14、D15、D1f、Df1、D1fb...第1段
D2、D22、D24、D2f、D2fb...第2段
F...被檢測體
GL...閘極線
HT...平坦化膜
KH...金屬配線層
KS...傾斜面(傾斜面)
L...曝光光
P...畫素
PA...顯示範圍(顯示範圍)
PMb,PMc,PMd,PMf...光罩
R...照明光
RC...讀出電路
SL...信號線
SP、SPL、SPf...墊片
ST、STd...縫隙(縫隙)
SWr、SWw...開關
SWs...觸控感測器(觸控感測器)
Sz...層間絕緣膜
UN...基底層
WC...寫入電路
圖1乃顯示有關本發明之電施形態1之液晶顯示裝置100的構成之剖面圖。
圖2乃顯示有關本發明之實施形態1之液晶面板200的平面圖。
圖3乃顯示有關本發明之實施形態1之液晶面板200的要部圖。
圖4乃顯示有關本發明之實施形態1之液晶面板200的要部圖。
圖5乃顯示有關本發明之實施形態1之液晶面板200的要部圖。
圖6乃顯示有關本發明之實施形態1之液晶面板200的要部圖。
圖7乃將有關本發明之實施形態1之液晶顯示裝置100動作時,控制部401乃供給至各部之控制信號的波形圖。
圖8乃顯示在有關本發明之實施形態1之液晶顯示裝置100中,被檢測體F乃接觸於液晶面板200之顯示範圍PA時的樣子之剖面圖。
圖9乃顯示在有關本發明之實施形態1中,形成彈性構件63之工程的剖面圖。
圖10乃顯示在有關本發明之實施形態2之液晶顯示裝置中,擴大彈性構件63b之部分的圖。
圖11乃顯示有關本發明之實施形態2中,形成彈性構件63b之工程的剖面圖。
圖12乃顯示在本發明之實施形態3中,在彈性構件63b之階差部分的變形量的圖。
圖13乃顯示在有關本發明之實施形態3之液晶顯示裝置中,擴大彈性構件63c之部分的圖。
圖14乃顯示有關本發明之實施形態3中,形成彈性構件63c之工程的剖面圖。
圖15乃顯示在有關本發明之實施形態4之液晶顯示裝置中,擴大彈性構件63d之部分的圖。
圖16乃顯示有關本發明之實施形態4中,形成彈性構件63d之工程的剖面圖。
圖17乃顯示在有關本發明之實施形態5之液晶顯示裝置中,擴大彈性構件63e之部分的圖。
圖18乃顯示在有關本發明之實施形態5之變形例的液晶顯示裝置中,擴大彈性構件63eb之部分的圖。
圖19乃顯示有關本發明之實施形態6中,形成彈性構件63之工程的剖面圖。
圖20乃顯示在有關本發明之實施形態之液晶顯示裝置中,擴大彈性構件之部分的圖。
圖21乃顯示在有關本發明之實施形態中,形成彈性構件63與各墊片SP,SPL之工程的剖面圖。
圖22乃在有關本發明之實施形態的液晶面板中,模式性地顯示設置於顯示範圍之畫素的概略剖面圖。
圖23乃在有關本發明之實施形態的液晶面板中,彈性構件63f之上面圖。
圖24乃在有關本發明之實施形態的液晶面板中,模式性地顯示設置於顯示範圍PA之畫素P的概略剖面圖。
圖25乃在有關本發明之實施形態中,顯示彈性構件之剖面圖。
圖26乃顯示適用有關本發明之實施形態之液晶顯示裝置的電子機器圖。
圖27乃顯示適用有關本發明之實施形態之液晶顯示裝置的電子機器圖。
圖28乃顯示適用有關本發明之實施形態之液晶顯示裝置的電子機器圖。
圖29乃顯示適用有關本發明之實施形態之液晶顯示裝置的電子機器圖。
圖30乃顯示適用有關本發明之實施形態之液晶顯示裝置的電子機器圖。
圖31係顯示內藏觸控感測器之液晶面板200J之要部的剖面圖。
21...彩色濾光片層
21k...黑矩陣層
22...平坦化膜
23...對向電極
25...觸控電極(第2觸控電極)
62p...畫素電極(電極、畫素電極)
62t...觸控電極(電極、第1觸控電極)
63...彈性構件(彈性構件)
200...液晶面板(顯示面板)
201...TFT陣列基板(基板)
202...對向基板(對向基板)
203...液晶層
D1...第1段
D2...第2段
GL...閘極線
SWs...觸控感測器(觸控感測器)
Sz...層間絕緣膜
HM1,HM2...液晶配向膜

Claims (12)

  1. 一種顯示裝置,其特徵乃具備:在顯示範圍顯示畫像之顯示面板;前述顯示面板係具有:突出成凸狀之彈性構件,和設置於前述彈性構件上之電極乃形成於前述顯示範圍之基板;前述彈性構件係於垂直於前述基板的面之方向,設置有複數的階差部分,前述電極係呈含有被覆前述複數的段之表面的部分地,加以設置於前述彈性構件上,前述彈性構件係前述複數之階差部分,包含對於前述基板之面成為傾斜的傾斜面,垂直於前述基板面之面的剖面寬度係伴隨從前述基板之面遠離而變窄地,形成前述傾斜面;前述彈性構件係前述基板之面之水平之面中,前述傾斜面之寬度係從內側向外側擴散地,形成前述傾斜面。
  2. 如申請專利範圍第1項記載之顯示裝置,其中,前述彈性構件係經由形成為凹狀之縫隙,設置前述複數的階差。
  3. 如申請專利範圍第1項記載之顯示裝置,其中,包含電性連接於前述電極之接點,前述彈性構件係在水平於前述基板的面的面,前述複數之階差乃呈圍繞前述接點周圍地加以設置。
  4. 如申請專利範圍第1項記載之顯示裝置,其中, 前述顯示面板係含有隔開間隔而對向於前述基板之對向基板,設置觸控感測器;前述觸控感測器係具有:在前述基板,設置於對向於前述對向基板的面之第1觸控電極;和呈在前述對向基板,從前述第1觸控電極隔開間隔而對面於對向於前述基板的面地,加以設置之第2觸控電極,前述顯示面板乃經由外壓而產生變形,呈前述第1觸控電極與前述第2觸控電極接觸地加以構成;前述第1觸控電極係呈含有在前述彈性構件,被覆複數的段之表面的部分地,以前述彈性構件設置於對向於前述對向基板之面上。
  5. 如申請專利範圍第4項記載之顯示裝置,其中,前述顯示面板乃含有設置於前述基板與前述對向基板之間的液晶層的液晶面板。
  6. 如申請專利範圍第1項記載之顯示裝置,其中,前述電極係作為為了在前述顯示範圍顯示畫像之畫素電極而加以設置。
  7. 如申請專利範圍第1項記載之顯示裝置,其中,形成於前述彈性構件之複數的段之中,位置於頂面的段乃呈較其他的段為寬地加以形成。
  8. 一種觸控感測器,其特徵乃具有:基板;和呈對向於前述基板地加以配置之對向基板;前述基板係含有:在對向於前述對向基板之面上,朝對向於前述對向 基板之方向突出成凸狀之彈性構件;和由前述彈性構件,設置於對向於前述對向基板之面上的第1觸控電極;前述對向基板係含有:在對向於前述基板的面,從前述第1觸控電極,呈間隔空間而對面地加以設置之第2觸控電極;前述基板與前述對向基板之至少一方乃經由外壓而產生變形,前述第1觸控電極與前述第2觸控電極乃呈接觸地加以構成,前述彈性構件係於對向於前述對向基板之方向,設置有複數的段,前述第1觸控電極係呈在前述彈性構件,含有被覆複數的段之表面的部分地,設置於前述彈性構件上,前述彈性構件係前述複數之階差部分,包含對於前述基板之面成為傾斜的傾斜面,垂直於前述基板面之面的剖面寬度係伴隨從前述基板之面遠離而變窄地,形成前述傾斜面;前述彈性構件係前述基板之面之水平之面中,前述傾斜面之寬度係從內側向外側擴散地,形成前述傾斜面。
  9. 一種顯示裝置的製造方法,其特徵乃含有:製造在顯示範圍顯示畫像之顯示面板之工程;製造前述顯示面板之工程係具備:將突出成凸狀之彈性構件,形成於基板之彈性構件形成工程; 和於前述彈性構件上,形成電極之電極形成工程;在前述彈性構件形成工程中,於垂直於前述基板的面之方向,呈設置複數的段地,形成前述彈性構件,而在前述電極形成工程中,呈在前述彈性構件被覆複數的段之表面地,於前述彈性構件上,設置前述電極,前述彈性構件形成工程中,前述複數之階差部分,包含對於前述基板之面成為傾斜的傾斜面,垂直於前述基板面之面的剖面寬度係伴隨從前述基板之面遠離而變窄地,形成前述傾斜面;前述彈性構件形成工程中,前述基板之面之水平之面中,前述傾斜面之寬度係從內側向外側擴散地,形成前述傾斜面。
  10. 如申請專利範圍第9項記載之顯示裝置之製造方法,其中,前述彈性構件形成工程係包含:呈被覆形成前述彈性構件之範圍地,形成感光性樹脂膜之工程;和經由光微影技術而圖案加工前述感光性樹脂膜者,藉此形成前述彈性構件之工程。
  11. 如申請專利範圍第9項記載之顯示裝置之製造方法,其中,前述彈性構件形成工程係包含:呈被覆形成前述彈性構件之範圍地,形成第1感光性樹脂膜之工程;和經由光微影技術而圖案加工前述第1感光性樹脂膜,藉此於形成於前述彈性構件之複數的段之中,形成高度 為高的段之部分,形成基底層之工程;和呈被覆形成前述彈性構件之範圍地,於前述基底層上,形成第2感光性樹脂膜之工程;和經由光微影技術而圖案加工前述第2感光性樹脂膜者,形成前述彈性構件之工程。
  12. 如申請專利範圍第9項記載之顯示裝置之製造方法,其中,前述彈性構件形成工程係具有:形成於前述彈性構件之複數的段之中,形成含有高度為低的段之第1彈性構件的第1彈性構件形成工程,和形成於前述彈性構件之複數的段之中,形成含有較前述第1彈性構件高度為高的段之第2彈性構件的第2彈性構件形成工程,將前述第1彈性構件與前述第2彈性構件,呈作為前述彈性構件而設置地加以構成,前述第1彈性構件形成工程係包含:呈被覆形成前述第1彈性構件之範圍地,形成第1感光性樹脂膜之步驟;和經由光微影技術而圖案加工前述第1感光性樹脂膜者,藉此形成前述第1彈性構件之步驟;前述第2彈性構件形成工程係包含:呈被覆形成前述第2彈性構件之範圍地,於前述第1彈性構件上,形成第2感光性樹脂膜之步驟;和經由光微影技術而圖案加工前述第2感光性樹脂膜,藉此形成前述第2彈性構件之步驟。
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