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Display apparatus
JP2010122296A
Japan
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Japanese - Inventor
Makoto Oue 誠 大植 - Current Assignee
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Description
translated from Japanese
本発明は、タッチパネル機能を備える表示装置に関し、特に、抵抗膜方式のタッチパネル機能を備える表示装置に関する。 The present invention relates to a display device having a touch panel function, and more particularly to a display device having a resistive film type touch panel function.
近年、自動販売機、ATM、携帯ゲーム機、カーナビゲーション等の電子機器においては、画面に触れることにより、電子機器の操作を行う装置であるタッチパネルが設けられている。このタッチパネルは、指やペンなどでタッチ(押圧)することによって、電子機器に対して対話形式で情報を入力する装置である。 In recent years, electronic devices such as vending machines, ATMs, portable game machines, car navigation systems, and the like have been provided with a touch panel that is an apparatus for operating electronic devices by touching a screen. This touch panel is an apparatus that inputs information interactively to an electronic device by touching (pressing) with a finger or a pen.
このタッチパネルは、その動作原理によって、抵抗膜方式、静電容量結合方式、赤外線方式、超音波方式、及び電磁誘導結合方式等に分類されている。そして、抵抗膜方式、及び静電容量結合方式のタッチパネルは、低コストで表示装置などに搭載可能であるので、近年、よく利用されている。 This touch panel is classified into a resistance film method, a capacitive coupling method, an infrared method, an ultrasonic method, an electromagnetic inductive coupling method, and the like according to the operation principle. In addition, a resistive film type and capacitive coupling type touch panel can be mounted on a display device or the like at a low cost, and has been frequently used in recent years.
上記抵抗膜方式のタッチパネルは、例えば、互いに対向して配置された一対の基板と、一対の基板の内側に抵抗膜としてそれぞれ設けられた一対の透明導電膜と、一対の基板の間に挟持されて一対の透明導電膜の間に空気層を形成する絶縁性を有するスペーサとを備え、例えば、液晶表示パネルの表示画面の前面に搭載して使用される。 The resistive film type touch panel is sandwiched between, for example, a pair of substrates disposed opposite to each other, a pair of transparent conductive films provided as resistance films inside the pair of substrates, and a pair of substrates. And a spacer having an insulating property that forms an air layer between the pair of transparent conductive films. For example, it is used by being mounted on the front surface of a display screen of a liquid crystal display panel.
このような構成の抵抗膜方式のタッチパネルでは、その表面が押圧されることにより、一対の透明導電膜同士が接触(短絡)して、一対の透明導電膜の間に電流が流れることになり、一対の透明導電膜の間に電流が流れたときの電圧の変化(即ち、抵抗の変化)を検知することにより、押圧された位置を検出する構成となっている。 In the resistive film type touch panel having such a configuration, when the surface is pressed, the pair of transparent conductive films are in contact (short circuit), and a current flows between the pair of transparent conductive films. The pressed position is detected by detecting a change in voltage (that is, a change in resistance) when a current flows between the pair of transparent conductive films.
また、一般に、液晶表示パネルは、例えば、互いに対向して配置されたアクティブマトリクス基板及び対向基板と、アクティブマトリクス基板及び対向基板の間に設けられた液晶層とを備えている。そのため、上記抵抗膜方式のタッチパネルが液晶表示パネルの前面に搭載された液晶表示装置では、構成基板が、タッチパネルを構成する一対の基板、アクティブマトリクス基板及び対向基板の4枚からなるため、装置全体の厚みが増大し、液晶表示装置の薄型化が困難になるという問題があった。 In general, a liquid crystal display panel includes, for example, an active matrix substrate and a counter substrate that are arranged to face each other, and a liquid crystal layer provided between the active matrix substrate and the counter substrate. Therefore, in the liquid crystal display device in which the above-mentioned resistive film type touch panel is mounted on the front surface of the liquid crystal display panel, the constituent substrate is composed of a pair of substrates constituting the touch panel, an active matrix substrate, and a counter substrate. This increases the thickness of the liquid crystal display device and makes it difficult to reduce the thickness of the liquid crystal display device.
そこで、装置全体の厚み、及び重量を低減することができるタッチセンサ式の液晶表示装置が提案されている。より具体的には、液晶表示パネルのアレイ基板と対向基板との間に封止された液晶層において、アレイ基板に設けられた電極層と、電極層に対向するとともに、対向基板に設けられた突条電極からなるタッチセンサを設けた液晶表示装置が開示されている。そして、対向基板の裏面側を押圧し、電極層と突条電極を接触させることにより、押圧された位置を検出する構成となっている。このような構成により、液晶表示パネルにタッチパネルが内蔵され、液晶表示パネルがタッチパネル機能を備えるため、液晶表示パネルに、別途、タッチパネルを搭載する必要がなくなり、液晶表示装置の厚み、及び重量の増加を抑制できると記載されている(例えば、特許文献1参照)。
ここで、一般に、液晶表示装置においては、アクティブマトリクス基板、及び対向基板の液晶層側の各表面に、液晶層の液晶分子を配向させるための配向膜を設ける必要があるが、上記特許文献1に記載の液晶表示装置においては、電極層と突条電極の間に、配向膜が介在しているため、配向膜が電極層と突条電極の間の抵抗成分となる。従って、電極層と突条電極間の導通が困難になり、タッチパネル機能に支障が生じるという問題があった。 Here, in general, in a liquid crystal display device, it is necessary to provide an alignment film for aligning liquid crystal molecules in a liquid crystal layer on each surface of the active matrix substrate and the liquid crystal layer side of the counter substrate. In the liquid crystal display device described in 1), since the alignment film is interposed between the electrode layer and the protruding electrode, the alignment film becomes a resistance component between the electrode layer and the protruding electrode. Accordingly, there is a problem that conduction between the electrode layer and the protruding electrode becomes difficult and the touch panel function is hindered.
そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、薄型化、および軽量化を図ることができるとともに、支障を生じることなくタッチパネル機能を発揮することができる表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a display device that can be reduced in thickness and weight and can exhibit a touch panel function without causing any trouble. With the goal.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、第1基板と、第1基板に対向して配置された第2基板と、第1基板及び第2基板の間に設けられた表示媒体層とを備えた表示装置であって、第1基板又は第2基板には、所定の間隔の隙間を介して互いに対向配置されるとともに、第1基板又は第2基板が押圧された際に、互いに接触して導通する一対の透明導電膜と、一対の透明導電膜の導通に基づいて、一対の透明導電膜の接触位置を検出する位置検出部とが設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided between the first substrate, the second substrate disposed opposite to the first substrate, and the first substrate and the second substrate. A display device including a display medium layer, wherein the first substrate or the second substrate is disposed so as to face each other with a gap of a predetermined interval, and when the first substrate or the second substrate is pressed And a pair of transparent conductive films that are in contact with each other and a position detecting unit that detects a contact position of the pair of transparent conductive films based on the conduction of the pair of transparent conductive films. To do.
同構成によれば、第1基板又は第2基板に、押圧された位置を検出するための一対の透明導電膜を設ける構成としたため、別個にタッチパネルを設ける必要がなくなり、タッチパネル機能を備える表示装置を2枚の基板により構成することが可能になる。従って、装置全体の薄型化、及び軽量化を図ることが可能になる。また、別個にタッチパネルを設ける場合に発生する光学特性(透過率)の低下を防止して、写り込み等が発生を回避できる。従って、表面品位の低下を防止することができる。 According to this configuration, since the pair of transparent conductive films for detecting the pressed position is provided on the first substrate or the second substrate, there is no need to separately provide a touch panel, and a display device having a touch panel function Can be constituted by two substrates. Accordingly, it is possible to reduce the thickness and weight of the entire apparatus. Moreover, the fall of the optical characteristic (transmittance) which generate | occur | produces when providing a touchscreen separately can be prevented, and generation | occurrence | production of a reflection etc. can be avoided. Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the surface quality.
また、上記従来技術とは異なり、一対の透明導電膜間に抵抗成分となる配向膜が介在していないため、第1基板又は第2基板が押圧された際に、一対の透明導電膜間を容易に導通させることができる。その結果、一対の透明導電膜間の導通不良等の支障を生じることなくタッチパネル機能を発揮することができる。 In addition, unlike the above-described prior art, since the alignment film serving as a resistance component is not interposed between the pair of transparent conductive films, when the first substrate or the second substrate is pressed, the pair of transparent conductive films are not separated. It can be easily conducted. As a result, the touch panel function can be exhibited without causing problems such as poor conduction between the pair of transparent conductive films.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の表示装置であって、一対の透明導電膜と表示媒体層との間には、カラーフィルタ層が設けられていることを特徴とする。
The invention described in
同構成によれば、カラー画像の表示を行うことができる表示装置において、装置全体の薄型化、及び軽量化を図ることが可能になるとともに、表面品位の低下を防止することができる。 According to this configuration, in a display device capable of displaying a color image, it is possible to reduce the thickness and weight of the entire device, and to prevent a reduction in surface quality.
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の表示装置であって、一対の透明導電膜の間には、所定の間隔の隙間を形成するためのドットスペーサが設けられていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the display device according to the first or second aspect, a dot spacer is provided between the pair of transparent conductive films to form a gap having a predetermined interval. It is characterized by.
同構成によれば、一対の透明導電膜の間に、ドットスペーサが挟持されることになるので、第1基板又は第2基板が押圧されていない状態では、一対の透明導電膜間の接触が防止されて、一対の透明導電膜間の絶縁性がドットスペーサにより保持されることになる。 According to this configuration, since the dot spacer is sandwiched between the pair of transparent conductive films, the contact between the pair of transparent conductive films is not performed when the first substrate or the second substrate is not pressed. Thus, the insulation between the pair of transparent conductive films is retained by the dot spacer.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の表示装置であって、ドットスペーサは、透明性を有する感光性樹脂により形成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the display device according to the third aspect, the dot spacer is formed of a photosensitive resin having transparency.
同構成によれば、透明性に優れるとともに、押圧操作の繰り返しによる寸法変化を効果的に抑制することができるドットスペーサを得ることができるため、一対の透明電極間において、所定の間隔の隙間が得られなくなるという不都合を回避することができる。 According to this configuration, since it is possible to obtain a dot spacer that is excellent in transparency and can effectively suppress dimensional changes due to repeated pressing operations, there is a gap between the pair of transparent electrodes. The inconvenience that it cannot be obtained can be avoided.
また、本発明の請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の表示装置は、表面品位の低下を防止して、装置全体の薄型化、及び軽量化を図ることができるとともに、支障を生じることなくタッチパネル機能を発揮することができるという優れた特性を備えている。従って、請求項5に記載の発明のように、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の表示装置であって、表示媒体層に、液晶層を使用した表示装置に好適に使用される。 In addition, the display device according to any one of claims 1 to 4 of the present invention can prevent a reduction in surface quality and can reduce the thickness and weight of the entire device. It has an excellent characteristic that the touch panel function can be exhibited without causing any problems. Accordingly, as in the invention described in claim 5, the display device according to any one of claims 1 to 4, which is preferably used for a display device using a liquid crystal layer as a display medium layer. Is done.
本発明によれば、タッチパネル機能を有する表示装置において、表面品位の低下を防止して、装置全体の薄型化、及び軽量化を図ることができるとともに、支障を生じることなくタッチパネル機能を発揮することができる。 According to the present invention, in a display device having a touch panel function, the surface quality can be prevented from being lowered, the entire device can be reduced in thickness and weight, and the touch panel function can be exhibited without causing any trouble. Can do.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態においては、タッチパネル機能を有する表示装置として、液晶表示装置を例に挙げて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a liquid crystal display device will be described as an example of a display device having a touch panel function.
図1は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の断面図であり、図2は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板の断面図である。また、図3は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置を構成する対向基板の断面図であり、図4は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の第1透明電極の平面図である。また、図5は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の第2透明電極の平面図であり、図6は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の平面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of an active matrix substrate constituting the liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view of the counter substrate constituting the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a plan view of the first transparent electrode of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention. is there. FIG. 5 is a plan view of a second transparent electrode of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.
液晶表示装置1は、抵抗膜方式のタッチパネル機能を有するものであり、第1基板であるアクティブマトリクス基板2と、当該アクティブマトリクス基板2に対向して配置された第2基板である対向基板3と、アクティブマトリクス基板2及び対向基板3の間に挟持して設けられた表示媒体層である液層層4と、アクティブマトリクス基板2の液晶層4側と反対の表面に設けられた偏光板10と、対向基板3の液晶層4側と反対の表面に設けられた偏光板31とを備えている。また、アクティブマトリクス基板2及び対向基板3を互いに接着するとともに、アクティブマトリクス基板2及び対向基板3の間に液晶層4を封入するために枠状に設けられたシール材(不図示)を備えている。
The liquid crystal display device 1 has a resistive film type touch panel function, and includes an
アクティブマトリクス基板2は、絶縁性基板であるガラス基板6と、TFTアレイ層7とにより構成されている。
The
TFTアレイ層7は、ガラス基板6上に互いに平行に延びるように設けられた複数のゲート線(不図示)と、各ゲート線を覆うように設けられたゲート絶縁膜12と、ゲート絶縁膜12上に各ゲート線と直交する方向に互いに平行に延設された複数のソース線(不図示)と、各ゲート線及び各ソース線の交差部分毎にそれぞれ設けられた複数のTFT5と、各ソース線及び各TFT5を覆うように順に設けられた第1層間絶縁膜15及び第2層間絶縁膜16と、第2層間絶縁膜16上にマトリクス状に設けられ、各TFT5の各々に接続された複数の画素電極19と、各画素電極19を覆うように設けられた配向膜9とを備えている。ここで、本実施形態では、第1層間絶縁膜15及び第2層間絶縁膜16からなる2層により構成された層間絶縁膜を例示したが、この層間絶縁膜は、1層により構成されていてもよい。
The
また、TFT5は、図2に示すように、各ゲート線が側方に突出したゲート電極17と、ゲート電極17を覆うように設けられたゲート絶縁膜12と、ゲート絶縁膜12上でゲート電極17に重なる位置において島状に設けられた半導体層13と、半導体層13上で互いに対峙するように設けられたソース電極18及びドレイン電極20とを備えている。ここで、ソース電極20は、各ソース線の側方に突出した部分である。また、ドレイン電極20は、図2に示すように、第1層間絶縁膜15及び第2層間絶縁膜16の積層膜に形成されたコンタクトホール30を介して画素電極19に接続されている。また、半導体層13は、図2に示すように、下層の真性アモルファスシリコン層13aと、その上層のリンがドープされたn+アモルファスシリコン層13bとを備え、ソース電極18及びドレイン電極20から露出する真性アモルファスシリコン層13aがチャネル領域を構成している。
As shown in FIG. 2, the TFT 5 includes a
対向基板3は、図3に示すように、絶縁性基板であるガラス基板21と、ガラス基板21上に設けられ、タッチされた位置を検出するための第1透明導電膜である第1透明電極22と、第1透明電極22と対向して配置され、タッチされた位置を検出するための第2透明電極23と、第1透明電極22と第2透明電極23の間に所定の間隔の隙間が形成されるように、第1透明電極22と第2透明電極23の間に設けられた複数のドットスペーサ24と、第2透明電極23上に設けられるとともに、各画素に対して設けられた赤色層R、緑色層G、および青色層Bを含むカラーフィルター層25と、カラーフィルター層25を覆うように設けられた共通電極26と、共通電極26上に柱状に設けられた複数のフォトスペーサ27と、共通電極26及びフォトスペーサ27を覆うように設けられた配向膜28とを備えている。
As shown in FIG. 3, the
第1透明電極22、及び第2透明電極23は、押圧された位置を検出するための一対の透明導電膜であり、所定の間隔の隙間を介して互いに対向配置されている。この第1透明電極22、及び第2透明電極23は、例えば、錫をドープした酸化インジウムであるITO(Indium Tin Oxide)膜により形成されており、スパッタリング法、CVD法、真空蒸着法等により形成される。
The first
ドットスペーサ24は、第1透明電極22と第2透明電極23との間に、所定の間隔の隙間を形成するとともに、押圧した部分以外の部分の第1透明電極22と第2透明電極23とが接触するのを防止するためのものである。また、ドットスペーサ24は、対向基板3が押圧されていない状態において、第1透明電極22と第2透明電極23との間の接触を防止して、第1透明電極22と第2透明電極23との間の絶縁性を保持する機能を有する。また、ドットスペーサ24は、第1透明電極22と第2透明電極23との間に設けられており、第1透明電極22の表面上、及び第2透明電極22の表面上に、一定間隔で二次元的に配設されている。また、ドットスペーサ24は、図3に示すように、カラーフィルタ層25を構成する各着色層(即ち、赤色層R、緑色層G、及び青色層B)間を仕切る様に配設されている。ドットスペーサ24を形成する材料としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、及びエポキシ樹脂等の透明な感光性樹脂が好適に使用できる。このような樹脂を使用することにより、タッチ操作の繰り返しによる、各ドットスペーサ24の寸法変化(特に、ドットスペーサ24の高さの変化)を効果的に抑制することができるため、第1透明電極22と第2透明電極23の間において所定の間隔が得られなくなるという不都合を回避することができる。なお、これらの樹脂は、単独で使用してもよく、2種以上を同時に使用しても良い。
The
偏光板10,31は、一定方向のみに振動する光を透過させるためのものであり、例えば、偏光素子(例えば、ヨウ素や二色性染料)が添加されたポリビニルアルコールフィルムからなる偏光フィルムと、当該偏光フィルムの両面に張り合わされたセルロース系フィルムからなる基板フィルムにより構成されたものが使用できる。 The polarizing plates 10 and 31 are for transmitting light that vibrates only in a certain direction. For example, a polarizing film made of a polyvinyl alcohol film to which a polarizing element (for example, iodine or a dichroic dye) is added; What was comprised by the board | substrate film which consists of a cellulose-type film bonded on both surfaces of the said polarizing film can be used.
液晶層4は、例えば、電気光学特性を有するネマチックの液晶材料等により構成されている。
The
液晶表示装置1は、各画素電極毎に1つの画素が構成されており、各画素において、ゲート線からゲート信号が送られてTFT5をオン状態にした場合に、ソース線からソース信号が送られてソース電極18及びドレイン電極20を介して、画素電極19に所定の電荷が書き込まれ、画素電極19と共通電極26との間で電位差が生じ、液晶層4に所定の電圧が印加されるように構成されている。そして、液晶表示装置1では、印加された電圧の大きさに応じて、液晶分子の配向状態が変わることを利用して、バックライト(不図示)から入射する光の透過率を調整することにより、画像が表示される構成となっている。
The liquid crystal display device 1 includes one pixel for each pixel electrode. When a gate signal is sent from the gate line and the TFT 5 is turned on in each pixel, the source signal is sent from the source line. Thus, a predetermined charge is written to the
また、図4に示すように、ガラス基板21上に設けられた第1透明電極22には、当該第1透明電極22の対向する二辺に接続された金属製の第1タッチパネル用配線40,41が形成されている。
Further, as shown in FIG. 4, the first
また、図5に示すように、カラーフィルタ層25上に設けられた第2透明電極23には、当該第2透明電極23の対向する二辺に接続された金属製の第2タッチパネル用配線42,43が形成されている。そして、第2タッチパネル用配線42に形成された端子部42aは、ガラス基板21上に形成された端子部44aに、例えば、導電性接着剤を介して接続され、端子部42aと端子部44aとの導通がとられている。また、同様に、第2タッチパネル用配線43に形成された端子部43aは、ガラス基板21上に形成された端子部45aに、例えば、導電性接着剤を介して接続され、端子部43aと端子部45aの導通がとられている。
Further, as shown in FIG. 5, the second
また、図6に示すように、アクティブマトリクス基板2には、対向基板3が押圧されて、第1透明電極22と第2透明電極23が互いに接触して導通する場合に、押圧された位置を検出するための端子部48と、この端子部48に接続された配線49が形成されている。また、端子部48には、第1透明電極22と第2透明電極23との導通に基づいて、第1透明電極22と第2透明電極23との接触位置を検出する位置検出部50が接続されている。
Further, as shown in FIG. 6, when the
そして、図4に示す、第1タッチパネル用配線40に形成された端子部40aと、第1タッチパネル用配線41に形成された端子部41aと、上述の端子部44a、及び45aは、図示しない導電性部材(例えば、金ビース等)を介して、アクティブマトリクス基板2に形成された配線49に接続され、導通がとられている。
The
以上の構成の下、対向基板3の表面(即ち、偏光板10の表面)を指やペンにより押圧して、一対の透明導電膜である第1透明電極22と第2透明電極23が接触(短絡)すると、第1透明電極22と第2透明電極23間に電流が流れるとともに、第1透明電極22と第2透明電極23の電圧が変化する。そして、これらの第1透明電極22と第2透明電極23の電圧に関する信号が、上述の、第1タッチパネル用配線40,41、第2タッチパネル用配線42,43、及び端子部48を介して、端子部48に接続された位置検出部50に入力され、当該位置検出部50が第1透明電極22と第2透明電極23の電圧の変化(即ち、抵抗の変化)を検知することにより、押圧された位置(即ち、第1透明電極22と第2透明電極23の接触位置)が検出される構成となっている。
Under the above configuration, the surface of the counter substrate 3 (that is, the surface of the polarizing plate 10) is pressed with a finger or a pen so that the first
このように本実施形態の液晶表示装置1においては、対向基板3に、第1透明電極22と第2透明電極23とを設けるとともに、対向基板3が押圧された際に、第1透明電極22と第2透明電極23とが互いに接触して導通することにより、押圧された位置を検出する。従って、別個にタッチパネルを設ける必要がなくなり、タッチパネル機能を備える液晶表示装置1を2枚の基板(即ち、アクティブマトリクス基板2と対向基板3)により構成することが可能になる。また、上記従来技術とは異なり、第1透明電極22と第2透明電極23との間に抵抗成分となる配向膜が介在していないため、対向基板3が押圧された際に、第1透明電極22と第2透明電極23との間を容易に導通させることができる。
Thus, in the liquid crystal display device 1 of the present embodiment, the first
また、一般に、液晶表示パネルにタッチパネルを貼り付けて搭載した液晶表示装置では、固定用テープにより、液晶表示パネルにタッチパネルを貼り付けるため、液晶表示パネルとタッチパネルの間に空気層が形成されてしまう。その結果、透明導電膜と空気層との屈折率の違いから、その界面で光の反射が発生し、光学特性(透過率)が低下して、写り込み等が発生するするため、表示品位が低下してしまうという問題があった。 Further, in general, in a liquid crystal display device in which a touch panel is attached to a liquid crystal display panel, the touch panel is attached to the liquid crystal display panel by a fixing tape, so that an air layer is formed between the liquid crystal display panel and the touch panel. . As a result, due to the difference in refractive index between the transparent conductive film and the air layer, light is reflected at the interface, optical characteristics (transmittance) are reduced, and reflection etc. occur. There was a problem of being lowered.
一方、本実施形態においては、対向基板3に、第1透明電極22と第2透明電極23とを設けて、タッチパネル機能を内蔵する構成としているため、別個にタッチパネルを設ける必要がない。従って、光学特性(透過率)の低下を防止して、写り込み等が発生を回避できる。
On the other hand, in the present embodiment, since the first
次に、本実施形態の液晶表示装置の製造方法について一例を挙げて説明する。図7〜図9は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置における対向基板の製造方法を説明するために断面図である。なお、本実施形態の製造方法は、アクティブマトリクス基板作製工程、対向基板作製工程、及び基板貼り合わせ工程を備える。 Next, an example is given and demonstrated about the manufacturing method of the liquid crystal display device of this embodiment. 7 to 9 are cross-sectional views for explaining a method of manufacturing the counter substrate in the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention. Note that the manufacturing method of this embodiment includes an active matrix substrate manufacturing process, a counter substrate manufacturing process, and a substrate bonding process.
<アクティブマトリクス基板作製工程>
まず、ガラス基板6の全体に、スパッタリング法により、例えば、チタン膜、アルミニウム膜及びチタン膜などを順に成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターニングして、ゲート線及びゲート電極17を厚さ4000Å程度に形成する。
<Active matrix substrate manufacturing process>
First, for example, a titanium film, an aluminum film, and a titanium film are sequentially formed on the
続いて、ゲート線及びゲート電極17が形成された基板全体に、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法により、例えば、窒化シリコン膜などを成膜し、ゲート絶縁膜12を厚さ4000Å程度に形成する。
Subsequently, for example, a silicon nitride film or the like is formed on the entire substrate on which the gate line and the
さらに、ゲート絶縁膜12が形成された基板全体に、プラズマCVD法により、例えば、真性アモルファスシリコン膜(厚さ2000Å程度)、及びリンがドープされたn+アモルファスシリコン膜(厚さ500Å程度)を連続して成膜し、その後、フォトリソグラフィによりゲート電極17上に島状にパターニングして、真性アモルファスシリコン層及びn+アモルファスシリコン層が積層された半導体形成層を形成する。
Further, for example, an intrinsic amorphous silicon film (thickness of about 2000 mm) and phosphorus-doped n + amorphous silicon film (thickness of about 500 mm) are formed on the entire substrate on which the
そして、上記半導体形成層が形成された基板全体に、スパッタリング法により、例えば、アルミニウム膜及びチタン膜などを順に成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターニングして、ソース線、ソース電極18及びドレイン電極20を厚さ2000Å程度に形成する。
Then, for example, an aluminum film and a titanium film are sequentially formed on the entire substrate on which the semiconductor formation layer is formed by sputtering, and then patterned by photolithography to form a source line, a
続いて、ソース電極18及びドレイン電極20をマスクとして上記半導体形成層のn+アモルファスシリコン層をエッチングすることにより、チャネル領域をパターニングして、半導体層13及びそれを備えたTFT5を形成する。
Subsequently, the n + amorphous silicon layer of the semiconductor formation layer is etched using the
さらに、TFT5が形成された基板全体に、プラズマCVD法により、例えば、窒化シリコン膜などを成膜し、第1層間絶縁膜15を厚さ4000Å程度に形成する。
Further, for example, a silicon nitride film or the like is formed on the entire substrate on which the TFT 5 is formed by plasma CVD, and the first
そして、第1層間絶縁膜15が形成された基板全体に、スピンコート法により、例えば、ポジ型の感光性樹脂を厚さ3μm程度に塗布し、その塗布された感光性樹脂を、フォトマスクを介して露光した後、現像することにより、第2層間絶縁膜16を形成する。その後、第1絶縁膜15及び第2層間絶縁膜16をエッチングして、コンタクトホール21を形成する。
Then, for example, a positive photosensitive resin is applied to a thickness of about 3 μm by spin coating on the entire substrate on which the first
続いて、第2層間絶縁膜16上の基板全体に、ITO膜などからなる透明導電膜をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターニングして、画素電極19を厚さ1000Å程度に形成する。
Subsequently, a transparent conductive film made of an ITO film or the like is formed on the entire substrate on the second
次いで、画素電極19が形成された基板全体に、印刷法によりポリイミド樹脂を塗布し、その後、ラビング処理を行って、配向膜9を厚さ1000Å程度に形成する。
Next, a polyimide resin is applied to the entire substrate on which the
以上のようにして、ガラス基板6上にTFTアレイ層7が形成されたアクティブマトリクス基板2を作製することができる。
As described above, the
<対向基板作製工程>
まず、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂等により形成され、離型処理が施されたフィルム基板の基板全体に、ITO膜などからなる透明導電膜をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターニングして、共通電極26を厚さ1500Å程度に形成する。
<Opposite substrate manufacturing process>
First, a transparent conductive film made of an ITO film or the like is formed on the entire substrate of a film substrate formed of PET (polyethylene terephthalate) resin and subjected to a release treatment, and then patterned by photolithography. Thus, the
続いて、共通電極26が形成された基板上に、例えば、赤、緑又は青に着色されたアクリル系の感光性樹脂を塗布し、その塗布された感光性樹脂をフォトマスクを介して露光した後に、現像することによりパターニングして、選択した色の着色層(例えば、赤色層R)を厚さ2.0μm程度に形成する。さらに、他の2色についても同様な工程を繰り返して、他の2色の着色層(例えば、緑色層G及び青色層B)を厚さ2.0μm程度に形成して、赤色層R、緑色層G及び青色層Bを備えたカラーフィルター層25を形成する。
Subsequently, for example, an acrylic photosensitive resin colored in red, green, or blue is applied on the substrate on which the
次いで、カラーフィルタ層25上の基板全体に、ITO膜などからなる透明導電膜をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターニングして、第2透明電極23を厚さ50〜150Å程度に形成する。
Next, a transparent conductive film made of an ITO film or the like is formed on the entire substrate on the
次いで、第2透明電極23上の基板全体に、スピンコート法により、例えば、ポジ型の透明な感光性樹脂(例えば、アクリル樹脂)を厚さ3μm程度に塗布し、その塗布された感光性樹脂を、フォトマスクを介して露光した後、現像することにより、第2透明電極23の表面上に複数のドットスペーサ24を形成する。なお、ドットスペーサ24は、第2透明電極23の表面上において、一定間隔で二次元的に配設されており、高さが3〜5μm、ドット間隔が80〜500μmとなるように形成する。
Next, for example, a positive transparent photosensitive resin (for example, acrylic resin) is applied to the entire substrate on the second
次いで、カラーフィルタ層25上に、印刷法を用いて、第2透明電極23の対向する二辺に接続された金属製(例えば、銅製)の第2タッチパネル用配線42,43を形成することにより、対向基板作製用の第1ベース基板を作製する。この際、第1タッチパネル用配線40,41と第2タッチパネル用配線42,43の接触を防止するとの観点から、第2タッチパネル用配線42,43に形成された端子部42a,43a以外の部分を、絶縁性の樹脂により被覆する。
Next, the second touch panel wirings 42 and 43 made of metal (for example, made of copper) connected to the two opposite sides of the second
次いで、ガラス基板21の全体に、ITO膜などからなる透明導電膜をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターニングして、第1透明電極22を厚さ50〜150Å程度に形成する。
Next, a transparent conductive film made of an ITO film or the like is formed on the
次いで、ガラス基板21上に、印刷法を用いて、第1透明電極22の対向する二辺に接続された金属製(例えば、銅製)の第1タッチパネル用配線40,41、及び端子部44a,45aを形成することにより、対向基板作製用の第2ベース基板を作製する。この際、第1タッチパネル用配線40,41と第2タッチパネル用配線42,43の接触を防止するとの観点から、第1タッチパネル用配線40,41に形成された端子部40a,41a、および上述の端子部44a,45a以外の部分を、絶縁性の樹脂により被覆する。
Next, on the
次いで、図7に示すように、フィルム基板50を有するとともに、第2透明電極23が形成された第1ベース基板60を下向きにした状態で、第1ベース基板60と、第1透明電極22が形成された第2ベース基板70を対向させて配置し、第1透明電極22と第2透明電極23を対向させる。
Next, as shown in FIG. 7, the
次いで、図8に示すように、第1ベース基板60に形成されたドットスペーサ24を、第2ベース基板70に形成された第1透明電極22上に載置し、第1ベース基板60を転写用基板として、第1ベース基板60を第2ベース基板70に転写する。なお、転写方法としては、特に限定されず、例えば、圧着による転写や、接着剤により、第1ベース基板60を第2ベース基板に貼り付けて転写する方法が挙げられる。また、この際、複数のドットスペーサ24が、第1透明電極22と第2透明電極23の間に設けられて、第1透明電極22と第2透明電極23の間に所定の間隔の隙間が形成される。また、第1ベース基板60を第2ベース基板70に転写する際に、上述のごとく、第2タッチパネル用配線42に形成された端子部42aとガラス基板21上に形成された端子部44aの導通がとられるとともに、第2タッチパネル用配線43に形成された端子部43aとガラス基板21上に形成された端子部45aの導通がとられる。
Next, as shown in FIG. 8, the
次いで、図9に示すように、第1ベース基板60から、フィルム基板50を剥離する。
Next, as shown in FIG. 9, the
次いで、共通電極26が形成された基板全体に、スピンコート法により、アクリル系の感光性樹脂を塗布し、その塗布された感光性樹脂をフォトマスクを介して露光した後に、現像することにより、共通電極26上にフォトスペーサ27を厚さ4μm程度に形成する。
Next, an acrylic photosensitive resin is applied to the entire substrate on which the
次いで、フォトスペーサ27が形成された基板全体に、印刷法によりポリイミド系樹脂を塗布し、その後、ラビング処理を行って、配向膜28を厚さ1000Å程度に形成する。
Next, a polyimide resin is applied to the entire substrate on which the
以上のようにして、対向基板3を作製することができる。
As described above, the
<貼り合わせ工程>
まず、例えば、ディスペンサを用いて、上記対向基板作製工程で作製された対向基板3に、紫外線硬化及び熱硬化併用型樹脂などにより構成されたシール材を枠状に描画する。
<Lamination process>
First, using a dispenser, for example, a seal material made of ultraviolet curing and thermosetting resin or the like is drawn in a frame shape on the
次いで、上記シール材が描画された対向基板3におけるシール材の内側の領域に液晶材料を滴下する。
Next, a liquid crystal material is dropped on a region inside the sealing material in the
さらに、上記液晶材料が滴下された対向基板3と、上記アクティブマトリクス基板作製工程で作製されたアクティブマトリクス基板2とを、減圧下で貼り合わせた後に、その貼り合わせた貼合体を大気圧に開放することにより、その貼合体の表面及び裏面を加圧する。
Further, after the
次いで、上記貼合体に挟持されたシール材にUV光を照射した後に、その貼合体を加熱することによりシール材を硬化させる。 Subsequently, after irradiating UV light to the sealing material clamped by the said bonded body, the sealing material is hardened by heating the bonded body.
次いで、アクティブマトリクス基板2のガラス基板6の表面に偏光板31を取り付けるとともに、対向基板3のガラス基板21の表面に偏光板10を取り付ける。
Next, the polarizing plate 31 is attached to the surface of the
以上のようにして、図1に示す液晶表示装置1を作製することができる。 As described above, the liquid crystal display device 1 shown in FIG. 1 can be manufactured.
以上に説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。 According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1)本実施形態においては、対向基板3に、第1透明電極22と第2透明電極23とを設けるとともに、対向基板3が押圧された際に、第1透明電極22と第2透明電極23とが互いに接触して導通することにより、押圧された位置を検出する構成としている。従って、別個にタッチパネルを設ける必要がなくなり、タッチパネル機能を備える液晶表示装置1を2枚の基板(即ち、アクティブマトリクス基板2と対向基板3)により構成することが可能になる。その結果、液晶表示装置1において、装置全体の薄型化、及び軽量化を図ることが可能になる。
(1) In this embodiment, while providing the 1st
(2)また、別個にタッチパネルを設ける場合に発生する光学特性(透過率)の低下を防止して、写り込み等の発生を回避できる。従って、液晶表示装置1の表面品位の低下を防止することができる。 (2) Further, it is possible to prevent a drop in optical characteristics (transmittance) that occurs when a touch panel is provided separately, thereby avoiding the occurrence of reflection or the like. Accordingly, it is possible to prevent the surface quality of the liquid crystal display device 1 from being deteriorated.
(3)また、上記従来技術とは異なり、第1透明電極22と第2透明電極23との間に抵抗成分となる配向膜が介在していないため、対向基板3が押圧された際に、第1透明電極22と第2透明電極23との間を容易に導通させることができる。その結果、第1透明電極22と第2透明電極23との間の導通不良等の支障を生じることなくタッチパネル機能を発揮することができる。
(3) Also, unlike the above prior art, since there is no alignment film serving as a resistance component between the first
(4)本実施形態においては、一対の透明導電膜である第1及び第2透明電極22,23と液晶層4との間に、カラーフィルタ層を設ける構成としているため、カラー画像の表示を行うことができる液晶表示装置1において、装置全体の薄型化、及び軽量化を図ることが可能になるとともに、表面品位の低下を防止することができる。
(4) In this embodiment, since a color filter layer is provided between the
(5)本実施形態においては、第1透明電極22と第2透明電極23との間に、所定の間隔の隙間を形成するためのドットスペーサ24を設ける構成としている。従って、第1透明電極22と第2透明電極23との間に、ドットスペーサ24が挟持されることになるため、対向基板3が押圧されていない状態では、第1透明電極22と第2透明電極23との間の接触が防止されて、第1透明電極22と第2透明電極23との間の絶縁性をドットスペーサ24により保持することができる。
(5) In the present embodiment, a
(6)本実施形態においては、ドットスペーサ24を、透明性を有する感光性樹脂により形成する構成としている。従って、透明性に優れるとともに、押圧操作の繰り返しによる寸法変化を効果的に抑制することができるドットスペーサ24を得ることができる。その結果、第1透明電極22と第2透明電極23において、所定の間隔の隙間が得られなくなるという不都合を回避することができる。
(6) In the present embodiment, the
なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。 In addition, you may change the said embodiment as follows.
・上記実施形態においては、対向基板3に、第1透明電極22と第2透明電極23とを設ける構成としたが、アクティブマトリクス基板2に、第1透明電極22と第2透明電極23とを設けるとともに、アクティブマトリクス基板2が押圧された際に、第1透明電極22と第2透明電極23とが互いに接触して導通することにより、押圧された位置を検出する構成としても良い。なお、この場合も、上述の実施形態の場合と同様に、アクティブマトリクス基板2の液晶層4側と反対の表面に偏光板10を設けるとともに、対向基板3の液晶層4側と反対の表面偏光板31を設ける構成とすることができる。また、第1透明電極22と第2透明電極23との間にドットスペーサ24を設ける構成とすることができる。このような構成においても、上述の(1)〜(6)と同様の効果を得ることができる。
In the above embodiment, the first
・上記実施形態においては、シングルタッチのタッチパネル機能を有する液晶表示装置1を例示したが、本発明は、マルチタッチのタッチパネル機能を有する液晶表示装置にも適用することができる。 In the above embodiment, the liquid crystal display device 1 having a single touch touch panel function has been exemplified. However, the present invention can also be applied to a liquid crystal display device having a multi touch touch panel function.
・上記実施形態の液晶表示装置1の方式は、TN(Twisted Nematic)、VA(Vertical Alignment)、MVA(Multi-domain Vertical Alignment)、ASV(Advanced Super View)、IPS(In-Plane-Switching)など、どのような方式であってもよい。 The method of the liquid crystal display device 1 of the above embodiment is TN (Twisted Nematic), VA (Vertical Alignment), MVA (Multi-domain Vertical Alignment), ASV (Advanced Super View), IPS (In-Plane-Switching), etc. Any method may be used.
・上記実施形態においては、表示装置として、液晶表示装置を例に挙げて説明したが、例えば、有機EL表示装置等の他の表示装置についても、本発明を適用することができる。 In the above embodiment, the liquid crystal display device has been described as an example of the display device, but the present invention can also be applied to other display devices such as an organic EL display device.
以上説明したように、本発明は、タッチパネル機能を備える表示装置に関し、特に、抵抗膜方式のタッチパネル機能を備える表示装置に有用である。 As described above, the present invention relates to a display device having a touch panel function, and is particularly useful for a display device having a resistive film type touch panel function.
1 液晶表示装置
2 アクティブマトリクス基板(第1基板)
3 対向基板(第2基板)
4 液晶層(表示媒体層)
10 偏光板
22 第1透明電極(透明電極膜)
23 第2透明電極(透明電極膜)
24 ドットスペーサ
31 偏光板
1 Liquid
3 Counter substrate (second substrate)
4 Liquid crystal layer (display medium layer)
10
23 Second transparent electrode (transparent electrode film)
24 Dot spacer 31 Polarizing plate
Claims (5)
Hide Dependent
translated from Japanese
前記第1基板に対向して配置された第2基板と、
前記第1基板及び前記第2基板の間に設けられた表示媒体層と
を備えた表示装置であって、
前記第1基板又は前記第2基板には、所定の間隔の隙間を介して互いに対向配置されるとともに、前記第1基板又は前記第2基板が押圧された際に、互いに接触して導通する一対の透明導電膜と、前記一対の透明導電膜の導通に基づいて、前記一対の透明導電膜の接触位置を検出する位置検出部とが設けられていることを特徴とする表示装置。 A first substrate;
A second substrate disposed opposite the first substrate;
A display device comprising a display medium layer provided between the first substrate and the second substrate,
A pair of the first substrate and the second substrate that are opposed to each other with a predetermined gap therebetween, and that are in contact with each other and conductive when the first substrate or the second substrate is pressed. And a position detection unit that detects a contact position of the pair of transparent conductive films based on conduction between the pair of transparent conductive films.