JP2010128676A - 表示装置および表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板(例えば、ガラス基板)上に、X電極とY電極用の透明導電膜と、金属膜を続けて成膜する。金属膜を成膜する際に、周辺配線を形成する予定の部分のみをあけた金属板などで基板上を覆い、配線形成部のみに金属膜を形成する。積層膜を形成した基板に対し、周辺配線とX電極とY電極のパターン状にホトレジスト膜を形成する。次に、金属膜を選択にエッチングし、続けて、透明導電膜を選択的にエッチングする。表示部には金属膜を成膜していない為、透明導電膜のパターンを用いて1回のホト工程のみで、金属膜と透明導電膜を加工できる。
【選択図】図11
Description
このタッチパネル技術として、静電容量結合方式のタッチパネルが知られており、この静電容量結合方式のタッチパネルとして、観察者がタッチしたタッチ位置を検出するものが知られている。(下記、特許文献1参照)
下記特許文献1に記載されているタッチパネルは、X方向の電極線とY方向の電極線との結合容量を検出して、観察者がタッチした位置座標を検出している。
X−Y方式タッチパネルでは、複数のX電極と複数のY電極とは、基板上に層間絶縁膜を介して積層されている。これらX電極とY電極とは、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明性導電材料で形成されている。また、X−Y方式タッチパネルでは、X電極とY電極のそれぞれ両端を周辺配線に接続し、X電極とY電極それぞれの両端から信号を供給している。
通常、X電極とY電極を構成する透明導電膜の比抵抗は金属より高いため、X電極およびY電極と接続端子までの周辺配線を、透明導電膜のみで形成すると、X電極と周辺配線、およびY電極と周辺配線との合成抵抗が高くなり、X−Y方式タッチパネルの特性を低下させる要因の一つとなる。
そのため、従来、X電極とY電極とは透明導電膜で形成し、周辺配線は、少なくとも一部に金属層を使用している。その際、X電極とY電極用の透明導電膜のパターン加工と、周辺配線用の金属膜のパターン加工をそれぞれ別工程で実施していた。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、タッチパネルの製造時に、金属膜加工専用のホト工程を省略し、透明導電膜加工用のホト工程と兼用することにより、工程数を削減し、製造コストを低減した静電容量結合方式のタッチパネル付き表示装置とその製造方法を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
基板(例えば、ガラス基板)上に、X電極とY電極用の透明導電膜と、金属膜を続けて成膜する。金属膜を成膜する際に、周辺配線を形成する予定の部分のみをあけた金属板などで基板上を覆い、配線形成部のみに選択的に金属膜を形成する。積層膜を形成した基板に対し、周辺配線とX電極とY電極のパターン状にホトレジスト膜を形成する。次に、金属膜を選択にエッチングし、続けて、透明導電膜を選択的にエッチングする。表示部には金属膜を成膜していない為、透明導電膜のパターンを用いて1回のホト工程のみで、金属膜と透明導電膜を加工できる。
本発明の表示装置によれば、タッチパネルの製造時に、金属膜加工専用のホト工程を省略し、透明導電膜加工用のホト工程と兼用することにより、工程数を削減し、製造コストを低減することが可能となる。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
本実施例では、表示パネルの一例として液晶表示パネルを用いて説明する。なお、表示パネルとしては、タッチパネルを用いることができるものであれば良く、液晶表示パネルに限らず、有機発光ダイオード素子や表面伝導型電子放出素子を用いることも可能である。
図1は、本発明の実施例のタッチパネル付き表示装置の概略構成を示す平面図である。また、図2は図1のA−A’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。
本実施例の表示装置300は、図1および図2に示すように、液晶表示パネル600と、液晶液示パネル600の観察者側の面上に配置された静電容量結合方式のタッチパネル400と、液晶表示パネル600の観察者側とは反対側の面下に配置されたバックライト700とを備えている。液晶表示パネル600としては、例えば、IPS方式、TN方式、VA方式等の液晶表示パネルが用いられている。
液晶表示パネル600は対向して配置された2枚の基板620と630とが貼り合わされて形成されており、2枚の基板の外側には偏光板601、602が設けられている。また、液晶表示パネル600とタッチパネル400とは樹脂・粘着フィルム等からなる第1の接着材501により接合されている。
さらに、タッチパネル400の外側には、アクリル樹脂またはガラスからなる前面保護板(フロントウインドウ、前面パネルとも呼ぶ)12が樹脂・粘着フィルム等からなる第2の接着材502により貼り合わされている。
前面保護板12には凹部612が設けられており、前面保護板12の厚さはタッチパネル400と重なる領域で薄く、周辺部で厚くなっている。これにより、本実施例では、検出感度を上げるとともに、前面保護板12の強度を確保している。
タッチパネル400の液晶表示パネル側には、ITOから成る透明導電層603が設けられている。この透明導電層603は、液晶表示パネル600で発生する信号をシールドする目的で形成されている。
そのため、タッチパネル400を液晶表示パネル600から電気的にシールドする必要があり透明導電層603がシールド電極として設けられている。シールド電極として機能するように、透明導電層603には定電圧がフレキシブルプリント基板71等から供給されており、例えば、接地電位とされている。
フレキシブルプリント基板71はタッチパネル400の電極が形成される面(以下、前面と呼ぶ)に形成された接続端子(図示せず)に接続されるが、透明導電層603が設けられる面(以下、裏面と呼ぶ)に接地電位等の電圧を供給するために導電部材80が設けられている。
なお、透明導電層603はノイズの影響を抑えるために、タッチパネル400に設けられた電極と同程度のシート抵抗値である150〜200Ω/□であることが望ましい。ITOから成る透明導電層603の抵抗値は、結晶粒の大きさに関係することが解っているが、透明導電層603を形成する際の熱処理温度を200℃以上とすることで、結晶化を進めてシート抵抗値を150〜200Ω/□とすることが可能である。
また、さらに低抵抗な透明導電層603とすることも可能である。例えば、熱処理温度を450℃として、透明導電層603の結晶化を十分に行うことで、シート抵抗値を30〜40Ω/□とすることも可能である。
フレキシブルプリント基板71は、タッチパネル制御回路(図示せず)に接続されており、タッチパネル制御回路により入力位置の検出等が制御される。タッチパネル400の前面に設けられた電極とタッチパネル制御回路とは、フレキシブルプリント基板71を介して電気的に接続される。また、裏面に設けられた透明導電層603にも接地電位等の任意の電圧がフレキシブルプリント基板71を介して供給される。
フレキシブルプリント基板71はタッチパネル400の前面に設けられる入力端子と接続されるため、裏面に設けられた透明導電層603に入力端子から配線を設けて電気的に接続する必要が生じる。そのため、入力端子と並べて裏面接続パッドを設け、裏面接続パッドと裏面の透明導電層603を導電部材80で接続している。なお、裏面接続パッドの詳細は後述する。
図2に示すように、本実施例では、スペーサ30を基板620とタッチパネル400との間に挿入している。
液晶表示パネル600にタッチパネル400及びフロントウインドウ12を組み合わせたハイブリッド構造において、液晶表示パネル600の基板620のガラス強度が弱いという問題が生じる。
基板620では駆動回路50を搭載する領域が他方の基板630より突出しており1枚板の形状となっている。この駆動回路50の搭載領域で基板620が破損する不具合が生じる場合がある。そのため、基板620とタッチパネル400との間にスペーサ30を挿入し強度を向上させている。
前述したように、液晶表示装置は、液晶表示パネル600と、駆動回路50と、フレキシブルプリント基板72と、バックライト700から構成される。液晶表示パネル600の一辺には、駆動回路50が設けられており、この駆動回路50により液晶表示パネル600に各種信号が供給される。液晶表示パネル600には、駆動回路50に外部からの信号を供給するためのフレキシブルプリント基板72が電気的に接続されている。
液晶表示パネル600は、薄膜トランジスタ610、画素電極611、対向電極(コモン電極)615等が形成される基板620(以下、TFT基板とも呼ぶ)と、カラーフィルタ等が形成される基板630(以下、フィルタ基板とも呼ぶ)とを、所定の間隙を隔てて重ね合わせ、該両基板間の周縁部近傍に枠状に設けたシール材(図示せず)により、両基板を貼り合わせると共に、シール材の内側に液晶組成物を封入、封止し、さらに、両基板の外側に偏光板601、602(図2参照)を貼り付け、TFT基板620にフレキシブルプリント基板72を接続して構成される。
なお、本実施例は、対向電極615がTFT基板620に設けられる所謂横電界方式の液晶表示パネルにも、対向電極615がフィルタ基板630に設けられる所謂縦電界方式の液晶表示パネルにも同様に適用される。
なお、液晶表示パネル600は多数の画素部608をマトリクス状に備えているが、図を解り易くするため、図3では画素部608を1つだけ示している。マトリクス状に配置された画素部608は表示領域609を形成し、各画素部608が表示画像の画素の役割をはたし、表示領域609に画像を表示する。
各画素部608の薄膜トランジスタ610は、ソースが画素電極611に接続され、ドレインが映像信号線622に接続され、ゲートが走査信号線621に接続される。この薄膜トランジスタ610は、画素電極611に表示電圧(階調電圧)を供給するためのスイッチとして機能する。
なお、ソース、ドレインの呼び方は、バイアスの関係で逆になることもあるが、ここでは、映像信号線622に接続される方をドレインと称する。また、画素電極611と対向電極615との間には液晶容量が形成される。
駆動回路50は、TFT基板620を構成する透明な絶縁基板(ガラス基板、樹脂基板等)に配置される。駆動回路50は走査信号線621と映像信号線622と対向電極信号線625に接続している。
また、フレキシブルプリント基板72はバックライト700に定電圧を供給している。バックライト700は液晶表示パネル600の光源として使用される。なお、バックライト700は液晶表示パネル600の裏面または前面に設けられるが、図3では図を簡潔にするため、液晶表示パネル600と並べて表示している。
液晶表示パネル600の外部に設けられた制御装置(図示せず)から送出された制御信号、および外部電源回路(図示せず)から供給される電源電圧が、コネクタ640、配線631を介して駆動回路50に入力する。
外部から駆動回路50に入力する信号は、クロック信号、ディスプレイタイミング信号、水平同期信号、垂直同期信号等の各制御信号および表示用デ−タ(R・G・B)、表示モード制御コマンドであり、入力した信号を基に、駆動回路50は液晶表示パネル600を駆動する。
駆動回路50は1チップの半導体集積回路(LSI)から構成され、走査信号線621への走査信号の出力回路と、映像信号線622への映像信号の出力回路と、対向電極信号線625への対向電極電圧(コモン電圧)を出力する出力回路とを有している。
また、駆動回路50は画素が表示すべき階調に対応する階調電圧を映像信号線622に出力する。薄膜トランジスタ610がオン状態(導通)になると、映像信号線622から階調電圧(映像信号)が画素電極611に供給される。その後、薄膜トランジスタ610がオフ状態となることで画素が表示すべき映像に基づく階調電圧が画素電極611に保持される。
対向電極615には一定の対向電極電圧が印加されており、液晶表示パネル600は画素電極611と対向電極615との間の電位差により、間に挟まれた液晶分子の配向方向が変化し、光の透過率または反射率を変化させることで画像を表示する。
また、駆動回路50は交流化駆動を実施するため、対向電極信号線625に一定期間毎に極性が反転する対向電極電圧を出力するコモン反転駆動を行っている。
前述したように、これら液晶表示パネル600を駆動するための信号の変化が、タッチパネル400にはノイズとして検出される。よって、その対策が必要となった。特にタッチパネル400は液晶表示パネル600に表示される画像を基に利用者に入力を促す性質を有しており、液晶表示パネル600等の表示装置に重ねて設けられる必要があり、近接して重ねられる表示装置の発生するノイズの影響を強く受けることとなる。
図4では、タッチパネル400に重ねて用いられる液晶表示パネル600も縦長の形状をしているものとする。
タッチパネル400では、透明基板としてガラス基板5を用い、ガラス基板5の片方の面(前面とも呼ぶ)にタッチパネル用電極1、2と、接続用端子7と、タッチパネル用電極1、2から接続用端子7までの配線(周辺配線ともいう)6と、裏面接続パッド81とを配置する。直行するように配置した2種の電極の少なくとも交差部は絶縁膜で分離する。なお、ガラス基板5に代えて透明な樹脂基板を使用することも可能である。
タッチパネル用電極1、2は、ITOから成る透明導電膜で形成され、縦方向(図中Y方向)に延在し、横方向(X方向)に並列する電極をY電極1と呼ぶ。また、Y電極1に交差するように横方向(X方向)に延在し縦方向(Y方向)に並列して形成される電極をX電極2と呼ぶ。これらY電極1とX電極2の静電容量の変化を検出し、タッチされた位置を算出する。符号3で示す点線内部の検出可能な領域を入力領域と呼ぶ。
タッチパネル400に設けられたY電極1とX電極2には両端から信号が供給されており信号の検出精度を高めている。すなわち、各Y電極1およびX電極2に電荷を供給し、一定の電圧に達する時間を計測することで容量変化を検出する場合などでは、電極の両端から電荷を供給することで、配線抵抗により生じる測定誤差を抑えることが可能となる。
そのため、入力領域3の外周に配線6が形成され、タッチパネル400の一辺に並列して形成された接続用端子7に接続されている。接続用端子7と並んで裏面接続パッド81が設けられ、ガラス基板5の裏面に設けられた透明導電層603と後述する導電部材80を介して電気的に接続される。
接続用端子7に並んで他に、裏面用接続端子82とダミー接続端子83とが設けられている。また、裏面接続パッド81は接続用端子7に比較して面積が大きく形成されて導電部材80の接続作業が容易になっている。また、ダミー接続端子83を設けることで、端子同士の短絡を防止可能となっている。符号84は裏面用接続端子82と裏面接続パッド81とを電気的に接続する配線で、他の配線6と同様の工程で形成可能である。
図4では、タッチパネル400のY電極1の個別電極1bの幅を減少させている。すなわち、Y電極1の個別電極1bの数に対して、X電極2の個別電極2bの数の比に対応させて、Y電極1は面積を縮小しており、個別電極1aと浮遊電位の電極(ダミー電極)4とに分離している。
そのため、縦長の形状に従って電極の面積が大きくなっていたY電極1の面積を縮小して、1ライン上の容量をX電極2とほぼ等しくし、液晶表示パネル600から発生する信号電圧の変動によるノイズをY電極1とX電極2とで同等とした。
前述したように、タッチパネル400の裏面には透明導電層603が設けられており、液晶表示パネル600からのノイズの影響を抑えている。しかしながら、透明導電層603を設けた場合でも、少なからず液晶表示パネル600からのノイズの影響が問題となる場合がある。
従来技術では、X方向、およびY方向の各1ライン上の個別電極は同等のサイズであるが、X方向の電極と、Y方向の電極では1ラインの長さが異なることから個別電極数が異なる。そのため、1ラインの容量がX方向とY方向とで異なる。例として縦長のタッチパネルの場合、Y方向に平行に配置するY電極の1ライン分の容量は、X方向に平行に配置するX電極の1ライン分の容量よりも大きくなる。
従って、X方向とY方向で電極1ライン上の容量が異なる従来技術のタッチパネルでは、X方向とY方向でノイズ強度が異なる。すなわち、従来技術のタッチパネルでは、X方向とY方向でS/N比が異なることとなる。S/N比が異なることによって、タッチパネル全体の検出感度としては、低いほうのS/N比で規定されてしまう問題があった。
本実施例では、上記問題を解決し、S/N比が大きく検出感度の良い入力装置を提供することが可能となる。個別電極1bを分割して面積を縮小し、浮遊電極4を形成すると、対地容量を削減できるため、ノイズレベルを下げることができる。
我々の検討では、間隔8が30μmの場合は間隔は薄く見え、20μmではほぼ見えなくなった。また10μmでは見えない結果となった。間隔8を狭くしていくと、浮遊電極4を介し隣接するY電極1とX電極2との間の容量が増大する。また、間隔8を狭くすることにより、工程中の異物付着などに起因するパターン形成異常からY電極1またはX電極2と浮遊電極4がショートする不良が増加する。
Y電極1の個別電極1bと隣接する浮遊電極4がショートすると、該当するY電極1ライン分の対地容量が増加しノイズが増え、検出感度が低下する不具合が生じる。ショートした際に、増加する容量を低減するため、図4のように浮遊電極4は4分割とした。より細かく細分化した場合はショート不良の懸念が低下するが、該当領域に透明導電膜の無い領域が増えるため、隣接する電極との透過率、反射率および色度の差が生じ増加する懸念がある。そのため、前述のとおり浮遊電極4は4分割とし、相互の電極間隔は30μmより狭く20μm程度とした。
本実施例では縦長の液晶表示パネル600に重ねて使用する場合を示したが、横長の液晶表示装置、もしくは他の方式の画像表示装置に重ねる場合でも、本発明の効果は変わらない。また、浮遊電極の分割数も4分割に限定するものでもない。
まず、制御回路から出力した信号は、外部装置側入出力端子74を介してフレキシブルプリント基板71に設けられた配線73に伝達される。配線73にはスルーホール78が形成され裏面に設けられた交差配線77と接続する。
交差配線77は多数の配線73と交差し他端に形成されたスルーホール78を介して再度配線73に接続される。交差配線77と配線73とはなるべく重なる面積が小さくなるように直交している。すなわち、交差配線77はX方向に沿って形成され、交差部で配線73はY方向に沿うよう形成されている。また、交差配線77は接地電位を含む電源用配線73−3と交差しないよう設けられている。
なお、配線73−3はシールドの目的で、接地電位(GND)を、裏面の透明導電層603に供給している。配線73−3と裏面用接続端子82とは、配線84と裏面接続パッド81と導電部材80を介して電気的に接続される。また、配線73−3は他の配線73の囲むよう形成されているので、他の配線73をシールドする効果もある。
そのため、図5のX電極2−1と2−2に示すように、配線6−1は図中右側からX電極2−1に接続し、配線6−2は図中左側からX電極2−2に接続している。同様にY電極1も上下両端で配線6に接続している。
フレキシブルプリント基板71にはタッチパネル側入出力端子79が形成されており、タッチパネル400の前面に形成された接続用端子7と接続される。接続用端子7は配線6に接続されており、配線6はY電極1とX電極2の両端から信号を供給するように、入力領域3の外周に形成されている。
このように、Y電極1とX電極2の両端から信号を供給するには、制御回路から出力する信号を2つの端部に分岐させて供給する必要が生じるが、フレキシブルプリント基板71では配線73−1と73−2とに分岐することで、Y電極1とX電極2の両端から信号を供給可能としている。
Y電極1とX電極2の両端から信号を供給する構成とすることで、配線が交差するという特有の問題点が発生するが、特に短辺側に接続用端子7を形成した場合は、縦方向(図中Y方向)に延在し、横方向(X方向)に並列するY電極1は、配線6がタッチパネル400の中心近傍の配線6−bと外縁近傍の配線6−aに接続されることとなる。
そのため、フレキシブルプリント基板71上では、配線6−bと配線6−aとを接続する交差配線77は他の多くの配線73と交差することとなる。そのため、Y電極1の配線容量はX電極2の配線容量よりも大きくなる。前述したように、Y電極1は縦長の形状に従って電極の面積が大きくなるという問題点も有しており、X電極2よりもノイズの影響を受けやすい。よって短辺側に接続用端子7を形成した場合には、Y電極1の面積を縮小して、1ライン上の容量をX電極2とほぼ等しくし、液晶表示パネル600から発生する信号電圧の変動によるノイズをY電極1とX電極2とで同等とする構成が有効である。
さらに、ノイズ対策としてガラス基板5の裏面には透明導電層603が設けられているが、フレキシブルプリント基板71を介して供給される接地電位等の電圧を裏面用接続端子82、配線84を介して裏面接続パッド81に供給している。
この前面パネル12に設けた凹部612は、前面パネル12を削ることで形成可能である。また、筺体等に固定する前面パネル12の周辺部614の厚みは厚い方が装置落下等の強度に強く,アクリルの場合0.7mm〜1.0mm、ガラスの場合0.5mm〜1.0mmが望ましい。
しかし、タッチパネル400にとっては操作面の上につけるものが厚いと指で操作する時の感度が落ちるため薄くするのが望ましく、凹部612の厚さは、アクリルの場合は0.5mm以下、ガラスの場合0.8mm以下が望ましい。
裏面接続パッド81と透明導電層603とは、導電部材80として導電性テープ(以下、導電性テープも符号80で示す)を介して接続される。導電性テープ80は樹脂性の基材に銅箔で配線が形成されており、銅箔の片面に粒径4μmの導電ビーズを含む異方性導電膜が貼られている。導電性テープ80は一端が裏面接続パッド81と、他端が透明導電層603に貼り付けられる。貼り付け後ホットピンセット等で導電性テープ80は加熱圧着される。図7では、タッチパネル400の接続用端子7を設けた側の辺の左右2箇所で導電性テープ80を接続している。
フレキシブルプリント基板より安価な導電性テープ80を用い、一般工具であるホットピンセット等で加熱圧着することによりコスト低減できる。また、ホットピンセットによる作業では、裏面圧着に際しタッチパネル400をひっくり返す必要が無く、タッチパネル400の電極面を傷つけたり、汚したりする可能性を少なくできる。
図8では、接続用端子7を設けた側の辺の角部の裏面接続パッド81−1に対する裏面用接続端子82−1と、接続用端子7を設けた側の反対側辺の裏面接続パッド81−2に対する裏面用接続端子82−2とは分けて記載しているが、ガラス上の配線パターン84で接続していても同様の効果が得られる。なお、配線パターン84は透明導電膜と金属膜の多層で形成し、透明導電膜の一層の場合よりも配線抵抗を下げている。
符号780は液晶表示パネル側に形成した透明導電層で、導電性樹脂770等でメタルフレーム750に接続されている。タッチパネル400の裏面に透明導電層603を設けさらに液晶表示パネル側にも透明導電層780を設けることでシールド効果が向上する。
メタルフレーム750の外周を取り囲むようにモールドフレーム755が設けられ、モールドフレーム755に前面パネル12の周辺部614が両面テープ等の接着材756で固定される。周辺部614は凹部612に比較して厚く形成されており、固定する点では強度が保たれる。
スパッタ法を用いてガラス基板上全面に、第1のITO膜を15nm成膜する。次に、ITO付ガラス基板5に、厚さ0.1mm程度のステンレス板60を、表面に接触しないように重ねる。図11に示すように、このステンレス板60には、タッチパネル周辺の配線6を形成する部分に対応した開口61があいており、金属膜成膜時のスパッタマスクとして機能する。スパッタマスクとして機能するステンレス板60越しに、銀合金を200nm成膜する。
これにより、図10に示すように、銀合金の成膜終了後、前記ガラス基板表面には全面のITO膜15の上に配線形成領域のみに銀合金膜14を成膜した状態となる。
次に、本実施例のタッチパネル400の製造方法を図12から図20を用いて説明する。
始めに、図12、図13を用いて第1の工程を説明する。図12に示すように、ガラス基板5上に、ITO膜を15nm成膜する。続いて、スパッタマスクとして機能するステンレス板60を用い、図13に示すように、配線形成予定の部分のみに銀合金膜15を200nm成膜する。
次に、図15に示すように、銀合金膜15をエッチングする。即ち、配線形成領域内の、配線間部分の銀合金膜を除去する。
続けて、図16に示すように、ITO膜14をエッチングし、タッチパネル用の電極パターン(X電極2あるいはY電極1の一方の電極)を形成する。
次に、図17に示すように、ガラス基板上のホトレジスト膜22を剥離除去し第2の工程が終了する。
このように、本実施例では、銀合金膜15からなる金属配線の加工と、ITO膜14の加工を1回のホト工程で実施することができる為、ホト工程、剥離工程を1回分低減できる。
また、本実施例では、ITO膜14のエッチングにおいて、銀合金膜15がエッチングマスクとして機能するため、配線6を構成する下側のITO膜14の幅(図17のW1)は、配線6を構成する上側の銀合金膜15の幅(図17のW2)と等しいか、それ以下となる。即ち、本実施例のタッチパネル400では、W1≦W2となる。
次に、図19、図20を用いて第4の工程を説明する。図19に示すように、ガラス基板5上に第2のITO膜18を約30nm成膜し、ホトリソグラフィ工程でレジストパターンを形成し第2のITO膜18をパターニングする。その後レジストを剥離除去して、タッチパネル用の電極パターン(X電極2あるいはY電極1の他方の電極)を形成する。なお、第2のITO膜18は、周辺部に形成されたコンタクトホール(図示せず)を介して周辺領域の配線6を構成する銀合金膜15と接続される。
次に、図20に示すように、第2の工程で用いた絶縁膜と同じ膜を最上層保護膜19として再度基板上に塗布する。ホトリソグラフィ工程で最上層保護膜19にパターンを形成する。
次に、図21を用いて第5の工程を説明する。第6の工程では、ガラス基板5の裏面に透明導電層603としてITO膜を成膜する。この時、ガラス基板5の前面は周辺部にマスクを形成する。裏面にITOを成膜する際、ガラス基板5の縁を回りこみITOが前面側にも付着する恐れがある。そのため、マスクによってガラス基板5の前面の周辺部を保護する必要がある。以上の工程をもってタッチパネル400が形成される。なお、ガラス基板5の裏面に形成する透明導電層603として、ITO膜に代えて、例えば、ITO付きペットフィルム等の導電性で透明なものを使用してもよい。
このように、本実施例によれば、従来5回のホト工程が必要であったのが、銀合金膜15の加工と、第1のITO膜14の加工を兼用することにより、ホト工程を1回低減して4回とすることができる。これにより、製造コストを低減することが可能となる。
なお、本願実施例は、周辺領域の配線6の上側の金属層として銀合金を使用したが、ITOと選択エッチングができる金属であれば、Mo合金等の他材料でもかまわない。また、金属が単層ではなく多層であっても同様である。
さらに、絶縁膜に感光性材料を用いたが、印刷法によりSOG材料パターン形成したり,CVD法やスパッタ法で形成したSiNやSiO2等をホト工程を経てパターニングしても同様の効果を得られることは自明である。
図22に示すタッチパネル400においても、第1の方向(例えばX方向)に延在し、前記第1の方向と交差する第2の方向(例えばY方向)に所定の配列ピッチで並設される複数のX電極2と、このX電極2と交差して前記第2の方向に延在し、前記第1の方向に所定の配列ピッチで並設される複数のY電極1とを有している。
複数のX電極2の各々は、交差部2aと、この交差部2aの幅よりも広い幅の電極部2bとで構成される。複数のX電極2の各々は、ガラス基板5の観察者側の面上に配置される。複数のX電極2は、層間絶縁膜16と、その上層に形成された最上層保護膜19で覆われている。なお、ガラス基板5に代えて、例えば、透明な絶縁性基板を使用してもよい。
複数のY電極1の各々は、交差部1aと、この交差部1aの幅よりも広い幅の電極部1bとで構成される。複数のY電極1の各々の電極部1bは、X電極2と同層にX電極2とは分離して形成されている。即ち、複数のY電極1の各々の電極部1bは、X電極2と同様に、ガラス基板5の観察者側の面上に配置される。そして、複数のY電極1の電極部1bは、層間絶縁膜16と、その上層に形成された最上層保護膜19で覆われている。
複数のY電極1の各々の交差部1aは、ガラス基板5の観察者側の面上に形成された層間絶縁膜16上に配置され、その上層に形成された最上層保護膜19で覆われている。
Y電極1の交差部1aは、X電極2の交差部2aと平面的に交差し、この交差部2aを挟んで隣り合う2つの電極部1bに、層間絶縁膜16に形成されたコンタクトホール17を介してそれぞれ電気的にかつ機械的に接続されている。
タッチパネル400は、複数のY電極1及びX電極2が配置された中央領域と、この中央領域の周囲に配置された周辺領域とを有している。タッチパネル400の周辺領域には、図15に示すように、複数のY電極1、複数のX電極2の各々と電気的に接続された複数の周辺配線6が配置されている。なお、Y電極1とX電極2は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)で形成されている。
まず、ガラス基板5の観察者側の面上に、第1のITO膜(Indium Tin Oxide)を成膜した後、銀合金膜を成膜する。
次に、ホトリソグラフィ工程でレジストパターンを形成し、銀合金膜をパターニングする。次にレジストを剥離除去し、ホトリソグラフィ工程でレジストパターンを形成し第1のITO膜をパターニングする。
その後、レジストを剥離除去して、図22に示すようにパターンニングされたY電極の電極部1bと、X電極1の交差部1a及び電極部1bと、周辺配線6を形成する。
次に、Y電極の電極部1bと、X電極1の交差部1a及び電極部1bと、周辺配線6を形成した基板上に感光性の層間絶縁膜16を塗布しホトリソグラフィ技術でパターニング加工する。ここで、層間絶縁膜16には、コンタクトホール17を設ける。また、外部駆動回路との接続に使用する接続部7では層間絶縁膜16を除去する。
次に、ガラス基板5上に第2のITO膜を成膜し、ホトリソグラフィ工程でレジストパターンを形成し第2のITO膜をパターニングする。その後レジストを剥離除去して、図22に示すように、Y電極1の交差部1aを形成する。この工程において、Y電極1の交差部1aは、コンタクトホール17内のITOを介してY電極1の電極部1bと接続される。
次に、先の工程で用いた絶縁膜と同じ膜を最上層保護膜19として再度基板上に塗布する。ホトリソグラフィ工程で最上層保護膜19にパターンを形成する。
最後に、ガラス基板5の裏面に透明導電層603としてITO膜を成膜する。
Y電極1の交差部1aと、周辺配線6とをガラス基板5上に形成するようにしてもよい。
さらに、図22〜図24では、Y電極1の電極部1bと、X電極2の電極部2bの個数は同数であるため、それぞれの電極部(1b、2b)の幅は同じであるが、Y電極1の電極部1bと、X電極2の電極部2bの個数が異なる場合、例えば、Y電極1の電極部1bが、X電極2の電極部2bの個数より多い場合には、図4に示すように、Y電極1の電極部1bの幅を減少させてもよい。すなわち、Y電極1の個別電極1bの数に対する、X電極2の個別電極2bの数の比に対応させて、Y電極1は面積を縮小させ、個別電極1aと浮遊電位の電極(ダミー電極)4とに分離してもよい。
以上述べたように、本実施例によれば、画像情報、文字情報の表示装置用の静電容量結合方式のタッチパネルにおいて、工程数が少なく製造コストを低減可能なタッチパネルを生産することが可能となる。
なお、本発明は、入力検出領域の形状、個別電極の形状に制限されるものではない。また実施例では直行するX方向および、Y方向の電極について記述しているが、入力位置の検出に用いる電極ライン間のS/N比の向上を目的としたものであれば、斜めに交差するものや並走する長さの異なる電極間の容量にも有効である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
1a,2a 交差部
1b,2b 電極部
2,2−1,2−2 X電極
3 入力領域
4 浮遊電極
5 ガラス基板
6,6−1,6−2,6−a,6−b 配線
7 接続用端子
8 間隔
12 前面保護板
14 第1のITO膜
15 銀合金膜
16 層間絶縁膜
17 コンタクトホール
18 第2のITO膜
19 最上層保護膜
22 ホトレジスト膜
30 スペーサ
50 駆動回路
60 ステンレス板
61 開口
71,72 フレキシブルプリント基板
73,73−1,73−2 配線
73−3 電源用配線
74 外部装置側入出力端子
75,76 ダミー端子
77 交差配線
78 スルーホール
79 タッチパネル側入出力端子
80 導電部材
81,81−1,81−2 裏面接続パッド
82 裏面用接続端子
82−1 裏面用接続端子
83 ダミー接続端子
84 配線
300 表示装置
400 タッチパネル
501 第1の接着材
502 第2の接着材
600 液晶表示パネル
601,602 偏光板
603 透明導電層
608 画素部
609 表示領域
610 薄膜トランジスタ
611 画素電極
612 凹部
613 溝
614 周辺部
615 対向電極(コモン電極)
621 走査信号線(ゲート信号線)
622 映像信号線(ドレイン信号線)
625 対向電極信号線
631 配線
640 コネクタ
620,630 基板
700 バックライト、
750 メタルフレーム
755 モールドフレーム
760 異方性導電テープ
770 導電性樹脂
780 透明導電層
Claims (13)
- 表示パネルと、
前記表示パネルに重ねて配置された静電容量結合方式のタッチパネルとを備え、
前記静電容量結合方式のタッチパネルは、複数のX電極と、
前記X電極と交差する複数のY電極と、
前記X電極の両端と前記Y電極の両端から信号を供給する周辺配線とを有し、
前記X電極とY電極とは、互いに重なり合う交差部と、2つの交差部間に形成された電極部とを有し、
前記周辺配線は、前記タッチパネルの入力領域の周囲に形成される表示装置であって、
前記周辺配線は、透明導電層と、
前記透明導電層上に形成される金属層とで形成され、
前記周辺配線の前記透明導電層の幅をW1、前記金属層の幅をW2とするとき、W1はW2以下であることを特徴とする表示装置。 - 前記静電容量結合方式のタッチパネルは、裏面に形成された裏面電極と、
前記周辺配線と接続部で接続されるフレキシブル基板とを有し、
前記静電容量結合方式のタッチパネルの前面で前記接続部に隣接し、かつ周辺配線の外側に裏面接続用端子を形成し、
前記裏面接続用端子と前記裏面電極とを導電部材で接続したことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記裏面電極に接続される導電部材を導電テープで形成したことを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
- 前記導電部材と前記裏面接続用端子とは異方性導電膜で接続されることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
- 前記裏面電極を透明導電膜で形成することを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
- 前記Y電極の電極部の面積は前記X電極の電極部の面積よりも小さく、前記X電極またはY電極の電極部に近接してダミー電極が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記X電極の電極部と、前記Y電極の電極部とは、同層に形成されることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記静電容量結合方式のタッチパネルに重ねて配置された前面パネルを備えることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記前面パネルに凹部を形成して、前記凹部に前記静電容量結合方式のタッチパネルを収納することを特徴とする請求項8に記載の表示装置。
- 前記表示パネルは、長辺と短辺とを有し、
前記Y電極は、前記長辺に沿って形成され、
前記X電極は前記短辺に沿って形成されることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 表示パネルと、
前記表示パネルに重ねて配置された静電容量結合方式のタッチパネルとを備え、
前記静電容量結合方式のタッチパネルは、複数のX電極と、
前記X電極と交差する複数のY電極と、
前記X電極の両端と前記Y電極の両端から信号を供給する周辺配線とを有し、
前記周辺配線は、前記タッチパネルの入力領域の周囲に形成され、
前記周辺配線は、透明導電層と、
前記透明導電層上に形成される金属層とで形成される表示装置の製造方法であって、
前記タッチパネルを製造する工程として、
基板の第1主面上の全面に透明導電層を形成する工程1と、
前記透明導電層上に選択的に金属膜を形成する工程2と、
前記金属膜と前記金属膜が形成されていない部分の前記透明導電層上に、前記周辺配線、前記X電極および前記Y電極のパターン状にホトレジスト膜を形成する工程3と、
前記ホトレジスト膜をマスクにして前記金属膜をエッチングする工程4と、
前記工程4に続いて、前記ホトレジスト膜をマスクにして前記透明導電層をエッチングする工程5とを有することを特徴とする表示装置の製造方法。 - 前記透明導電層は、ITOであり、
前記金属膜は、銀合金膜であることを特徴とする請求項11に記載の表示装置の製造方法。 - 前記静電容量結合方式のタッチパネルは、裏面に形成された裏面電極を有し、
前記工程5の後に、基板の第1主面と反対側に第2主面上の全面に透明導電層から成る裏面導電膜を形成する工程を有することを特徴とする請求項11に記載の表示装置の製造方法。
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