显示装置的利记博彩app

本发明涉及显示装置。尤其涉及在形成了有机el元件的显示区域上搭载有触摸传感器的显示装置。

背景技术：

移动设备用的显示装置要求薄型化、轻质化，从该观点出发比较液晶显示装置和有机el显示装置，考虑到在不需要背光源这一点上，有机el显示装置是有利的。另外，近年来，在柔性基板上形成像素驱动电路及有机el元件的技术的开发不断推进，与以往的使用玻璃基板的情况相比，实现了更薄、更轻的显示器。在这样的趋势下，对于显示设备以外的部件、例如触摸传感器、偏振片等也期望薄型化，尤其是，若将触摸传感器作为独立部件粘贴安装于显示装置上，则会导致厚度增大，因此要求将触摸传感器内置于显示装置。

关于在有机el显示装置中内置触摸传感器的方式，例如在专利文献1中有所公开。在该发明中，示出了将形成有机el元件的一个电极形成为带状来作为触摸传感器的电极使用的方案。另一方面，在专利文献2中公开了在触摸传感器与显示装置之间设置低介电常数的层的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5778961号公报

专利文献2：日本特开2014-56566号公报

技术实现要素：

由于在有机el显示装置中内置触摸传感器，而产生了新的课题。作为课题之一，具有如下情况：由于触摸传感器的电极与有机el元件之间的距离接近，因此由信号向驱动有机el元件的像素驱动电路的输入以及电路动作引起的噪声增大。由此，会导致触摸传感器的s/n比降低、传感性能恶化。有机el层为由多层形成的层叠构造，但通常在最上层同样地形成阴极或阳极的导电膜，在触摸传感器与该导电膜之间产生的寄生电容增大。

寄生电容的增大会导致时间常数的增加、检测信号电平的降低，从而因检测时间增大、s/n比降低导致传感性能恶化。还考虑到如专利文献2那样通过夹入低介电常数的层来削减寄生电容，但仍留有薄型化的课题并且需要追加部件。

本发明鉴于上述课题，研究通过改良触摸传感器的电极构造来良好地削减寄生电容的结构，并提供具有该结构的显示装置。

本发明的显示装置的特征在于，具有：显示区域，其以矩阵状配置有具有发光元件及晶体管的多个像素；和触摸传感器，其设于上述显示区域上，上述触摸传感器具有多个第1电极和多个第2电极，上述多个第1电极具有环状形状的电极相连而成的形状。

发明效果

通过上述方案，能够减小触摸传感器电极的寄生电容，能够提高传感性能。

附图说明

图1是表示本发明的显示装置的概况的图。

图2是表示内置于显示装置的触摸电极的概况的图。

图3是表示显示装置的截面构造的图。

图4是表示本发明的触摸传感器的电极形状的一形态的图。

图5是表示检测电极的形状与静电电容之间的关系的图。

图6是表示本发明的触摸传感器的电极形状的一形态的图。

图7是表示本发明的触摸传感器的电极形状的一形态的图。

图8是表示本发明的触摸传感器的电极形状的一形态的图。

图9是表示本发明的触摸传感器的电极形状的一形态的图。

图10是表示本发明的触摸传感器的电极形状的一形态的图。

附图标记说明

100：显示装置，101：基板，102：显示区域，103、104：扫描线驱动电路，105：驱动ic，106：显示用fpc，107：触摸用fpc，108：对置基板，109：像素，109a：子像素，110：扫描线，120：影像信号线，201、404、602、702、903、1003：驱动电极，202、401、402、601、701、801、901、1001：检测电极，203、403：桥接布线，301：tft阵列，302：发光元件层，303：密封层，304：触摸传感器，305：圆偏振片，306：保护玻璃，610：突出部，802：肋，902、1002、1004：肋。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的各实施方式。关于附图，存在为了使说明更加明确而与实际情况相比示意地示出各部分的宽度、厚度、形状等的情况，但只不过是一个示例，并不限定本发明的解释。另外，在本说明书和各附图中，对于与关于已出现的附图进行了说明的要素相同的要素，存在标注相同的附图标记并省略详细说明的情况。

另外，在本发明中，在表现“在”某结构体之“上”配置其他结构体的形态时，在简单地记作“在……上”的情况下，只要没有特别限定，则包括以与某结构体接触的方式在正上方配置其他结构体的情况、和在某结构体的上方进一步隔着其他结构体而配置其他结构体的情况双方。

图1是本发明的显示装置的构成例。显示装置100在基板101上分别形成有显示区域102、及扫描线驱动电路103、104，并与驱动ic105、显示用fpc(柔性印刷基板)106、及触摸用fpc107连接。驱动ic105在图1中安装于基板101上，但也可以安装于显示用fpc106上。另外，也可以以覆盖显示区域102的方式设置有对置基板108。在显示区域102分别配置有多条沿行方向(图1中的水平方向)延伸的扫描线、和沿列方向(图1中的垂直方向)延伸的影像信号线。在扫描线与影像信号线的交点配置有子像素109a。子像素109a分别具有以不同颜色发光的发光元件，多个子像素109a聚集而形成1个像素109(在图1中以虚线框示出)，由此进行全彩显示。在本例中，对每1行像素配置有3条扫描线110(g1、g2、g3)，对每1列像素配置有3条影像信号线120(r、g、b)。另外，虽未图示，但在显示区域102内也存在用于对发光元件供给固定电压的电源线等布线。在各子像素109a中，配置有以与从驱动ic105经由影像信号线120供给的信号相应的亮度发光的方式进行发光元件的亮度控制的像素电路。

显示装置100除显示功能外还具备触摸传感器。在图1中，为了特别进行与显示功能相关的说明而省略了触摸传感器，但如图2的(a)所示，触摸传感器配置于发光元件的上层，即与发光元件相比配置于显示面侧。触摸传感器例如由两种电极形成，一方为沿行方向延伸的驱动电极201，另一方为沿列方向延伸的检测电极202。

图2的(b)示出图2的(a)中的虚线框210的放大图。在图2的(b)中，x方向与行方向相当，y方向与列方向相当。驱动电极201及检测电极202设于显示装置100的显示区域上，因此由ito(铟锡氧化物)、izo(铟锌氧化物)等的透明导电膜形成。作为形成透明导电膜的其他材料，可以考虑到ag纳米线等。ag纳米线是在溶剂中分散微细的纤维状的ag而形成的材料，能够涂布形成。另外，一方的电极之间构成为越过另一方的电极，因此使用桥接布线203等来连接。在图2的(b)中，为矩形状的电极形状，但驱动电极及检测电极的形状不限定于此。通过对规定位置进行触摸而会引起该位置处的驱动电极与检测电极之间的电容发生变化，该触摸传感器通过对该电容变化进行检测来进行被触摸的位置的检测。各个电极通过触摸用fpc107而与触摸驱动电路及检测电路连接。

图2的(b)所示的触摸传感器是互电容方式的触摸传感器。触摸驱动电路向驱动电极输入驱动信号。驱动信号是脉冲状的信号，具有上升、下降，通过该上升、下降，检测电极的电位因与驱动电极的耦合而会发生变动。检测电极的电位变动通过检测电路而被增幅、检测，从而判断有无触摸。

搭载有触摸传感器的显示装置的截面构造的例子如图3所示。在图3中，从下方起配置有基板101、tft阵列301、发光元件层302、密封层303、触摸传感器304、圆偏振片305、保护玻璃306。此外，未记载在贴合形成的情况下所需的粘结层。保护玻璃306不仅形成于显示区域，还延伸至安装有驱动ic105及显示用fpc106的区域之上。

在该构造中，在tft阵列301、发光元件层302之上隔着密封层303配置有触摸传感器304。在使形成触摸传感器304的基板薄型化的情况、或将触摸传感器的驱动电极和检测电极直接形成在密封层303上的情况下，触摸传感器304与tft阵列301和发光元件层302所包含的电极非常接近地配置。结果是，两者之间电气地形成强电容耦合。伴随着显示动作，对tft阵列301输入各种各样的信号且内部电路动作，但这些信号和电路动作时的电位变化成为噪声，使触摸传感器304的s/n比降低。另外，由于该寄生电容，导致驱动电极及检测电极的时间常数增加，从而触摸检测动作本身也花费时间。

触摸传感器的检测信号是检测在对1条驱动电极施加了驱动信号时因电容耦合而在检测电极中产生的电位的变化而得到的信号。若将针对检测电极的寄生电容设为cp、将驱动电极与检测电极的耦合电容设为cxy、将与检测电极交叉的驱动电极的条数设为n条、将施加于驱动电极的驱动信号的振幅设为vin，则触摸传感器的检测信号的变化量δvsense由以下数式表示。

【数式1】

由于寄生电容cp处于该数式的分母，因此检测信号会因寄生电容的增大而降低。

为了良好地削减检测电极中的寄生电容，在本发明中，研究了检测电极的新的构造。在图4中示出本发明的构成的一例。图4的(a)与图2的(b)同样地，示出触摸传感器电极的平面构成。图4的(b)是图4的(a)的z-z’之间的截面构造。

在图4的(b)中，基板101、tft阵列301、发光元件层302、密封层303与图3所示的构成相同，更详细地示出触摸传感器304的构造。检测电极401、402和驱动布线404配置于同层，检测电极401与402之间由越过驱动布线404的桥接布线403连接。

如图4的(a)所示，检测电极401、402的形状为环状形状。具体而言，是电极的外周形状保持不变并将内部区域设为中空的环状形状。与以往那样内部区域为实心的检测电极相比较，电极面积缩小，因此能够使该检测电极与下层的发光元件层302等之间的寄生电容cp减小。

在此，对检测电极401、402的形状进行说明。在为了以减小寄生电容为目的而缩小检测电极的面积时，即使简单地缩小形状，其效果也是同样的。然而，对于在触摸检测动作中尤为重要的驱动电极与检测电极的耦合电容cxy，两者最接近的区域、即电极的周缘部处的贡献大。因此，通过将检测电极的内部区域设为中空来缩小面积，能够在不减小耦合电容cxy的情况下良好地减小寄生电容cp。

将检测电极设为环状形状的情况、和设为以往形状的情况下的、寄生电容cp和耦合电容cxy的变化如图5所示。在图4的(a)中，将检测电极为环状形状的情况下的环的宽度设为a，将检测电极的全宽设为b，横轴取两者之比a/b。在没有中空部分的以往形状的情况下，a/b最大，即a/b＝1/2。另外，纵轴取将检测电极设为环状形状的情况与设为以往形状的情况下的耦合电容之比(chollow/csolid)。在两者的耦合电容相等的情况下，(chollow/csolid)最大，即(chollow/csolid)＝1。

若将检测电极的全宽b设为固定且大于环的宽度a，则随着检测电极的面积增大，寄生电容cp增大。另一方面，耦合电容之比在环的宽度a成为某一程度的值后，相对于以往形状大致达到1：1。即，通过将此时的环的宽度a1设为最小值而以使具有该最小值以上的值的方式决定检测电极的形状，而能够在维持耦合电容cxy的情况下良好地减小寄生电容cp，能够增大检测信号的振幅。

作为一例，在图4的(a)所示的触摸传感器上设有相对介电常数为5.7、板厚为700μm的保护玻璃的系统中，将检测电极的全宽设为b＝3mm，根据该情况下的计算结构，得到a1＝800μm。即，通过设为在3mm见方的检测电极内部设有1.4mm见方的孔的环状构造，能够实现与驱动电极的耦合电容和以往等同且良好地减小寄生电容的结构。

此外，在本构造中，除了减小寄生电容之外，还一并具有减少来自对发光元件层302进行驱动的tft阵列301的噪声的效果。由tft阵列301的驱动信号产生的噪声经由发光元件层302传递到检测电极401、402，但通过减小电极面积，能够减小电容耦合，能够减少噪声。

在此，说明图4所示的触摸传感器的形成方法。在此，省略tft阵列301、发光元件层302及密封层303的形成工序。

在密封膜表面形成检测电极401、402、及驱动电极404。在此，在通过溅射而成膜ito、izo等的透明导电材料后，通过光刻工艺来形成。由于形成在发光元件层302上的密封层303具有充分的被覆性和密接性，因此即使在形成发光元件层302之后，也能够适用上述那样的工艺。也可以取代之前的透明导电材料而印刷形成包含银纳米线的材料来形成检测电极401、402、及驱动电极404。接着，在形成绝缘膜后，形成到达至检测电极401、402的接触孔，形成桥接电极403。桥接电极403的面积小而难以视觉辨认，因此在优先考虑低电阻化而成膜铝、银、铜等金属后，通过光刻工艺来形成。之后，在需要的情况下，也可以进一步通过形成绝缘膜或粘贴膜等来进行电极图案的保护。通过以上的工序，能够在显示区域上形成触摸传感器。

作为本发明的其他示例，也可以设为图6、图7那样的构造。图6设为如下形状：在为环状的检测电极601的一部分上设置切缺部，驱动电极602具有突出部610，该突出部610经由该切缺部进入到环的内侧。能够减小检测电极601的寄生电容，并且能够在突出部610与检测电极601之间进一步增加耦合电容。图7例示了在检测电极701的基础上，将驱动电极702也设为环状形状的例子。驱动电极以低阻抗被驱动，因此并没有如检测电极那种程度地受到外部的电场变动的影响，但在由透明导电材料形成驱动电极的情况下，由于与金属相比电阻更高，因此在面内的中心区域、即距对驱动电极进行驱动的电路远的区域，容易受到来自tft阵列等的噪声的影响。通过将驱动电极702设为环状形状，能够减轻噪声的影响，能够在面内整个区域实现稳定的触摸检测。

图8示出与上述不同的另一构成例。在为环状的检测电极801的对角线上设有肋802，与环状的检测电极相比能够减小时间常数。

如前所述，通过将检测电极或驱动电极设为环状形状，能够在电气方面期待显著的功能提高，另一方面，由于分为设有驱动电极的区域和没有设置驱动电极的区域，因此在两者之间产生折射率的差异，存在会视觉观察到检测电极的环状形状的情况。因此，如图9所示，在具有环状形状的检测电极901的内侧，通过与检测电极901同层的材料形成内部电极902。通过设置内部电极902，能够使面内的折射率均匀，因此能够降低检测电极的视认性。

内部电极902与检测电极901及驱动电极903均绝缘，处于浮置状态，但当内部电极902与检测电极901的距离短时，具有在检测电极901与发光元件层302之间经由内部电极902而产生寄生电容的情况。

当将环状形状的检测电极901与驱动电极903之间的距离设为gap1、将环状形状的检测电极901与内部电极902之间的距离设为gap2时，由于gap1会对检测电极与驱动电极之间的耦合电容产生影响，因此期望gap1窄。另外，考虑环状形状的检测电极的视认性，期望gap2窄。然而，若使gap2狭，则在环状形状的检测电极901与发光元件层302之间经由内部电极902产生的寄生电容增加。因此，优选使gap2比gap1宽。

图10示出与图9同样地将设于检测电极的环状形状及内部电极也适用于驱动电极侧的例子。在环状的检测电极1001的内侧形成有内部电极1002，在环状的驱动电极1003的内侧形成有内部电极1004。

将环状的驱动电极1002与内部电极1004之间的距离设为gap3。驱动电极1002与检测电极1001相比，来自tft阵列301和发光元件层302的噪声的影响小，因此gap3可以比gap2小。只要将它们的关系设为例如gap1＜gap3≤gap2等即可。

在本发明的思想的范围内，本领域技术人员能够想到各种变形例及修正例，应了解这些变形例及修正例也属于本发明的范围。例如，本领域技术人员针对上述各实施方式适当进行结构要素的追加、删除或设计变更而得到的方案、或者进行工序的追加、省略或条件变更而得到的方案，只要具备本发明的主旨，则也包含在本发明的范围内。