JP2016157263A

JP2016157263A - タッチパネル付液晶表示装置

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Publication number: JP2016157263A
Application number: JP2015034423A
Authority: JP
Inventors: 横山　良一; Ryoichi Yokoyama; 良一横山
Original assignee: Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2016-09-01

Abstract

【課題】検出感度が向上し、また画素電極に対する静電気の影響を抑えることができるタッチパネルを有する、表示品質が良好なタッチパネル付ＬＣＤを提供する。
【解決手段】アレイ側基板の一面の複数本のゲート信号線２１と、ゲート信号線２１と交差する複数本の画像信号線２２と、ＴＦＴ２４及び画素電極２３を含む画素部と、アレイ側基板と対向するカラーフィルタ側基板と、カラーフィルタ側基板の液晶側の面の第１の容量検出電極線７と、カラーフィルタ側基板の液晶側の面に対向する面の第２の容量検出電極線９と、を有する。第１の容量検出電極線７は、ゲート信号線２１及び画像信号線２２のいずれかに平面視で重なって画素電極２３間に形成される。第２の容量検出電極線９は、透明電極線であるとともに第１の容量検出電極線７よりも大きな幅で平面視で画素電極に重なるように第１の容量検出電極線７と交差する方向に形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、タッチパネルを備えた液晶表示装置（Liquid Crystal Display ：ＬＣＤ）に関するものである。

従来、ＬＣＤは、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor ：ＴＦＴ）を含む画素部が多数形成されたアレイ側基板と、カラーフィルタ及びブラックマトリクスが形成されたカラーフィルタ側基板とを互いに対向させて、それらの基板を所定の間隔でもって貼り合わせ、それらの基板間に液晶を充填、封入させることによって作製される。また、一般的に、カラーフィルタ側基板は、ＴＦＴ及び画素電極に対向する側の面（液晶側の面）の全面に、画素電極との間で液晶に印加する垂直電界を形成するための共通電極が形成されている。また、ＬＣＤが画素電極と共通電極との間で液晶に印加する横電界を形成するＩＰＳ（In-Plane Switching）方式のＬＣＤである場合、共通電極はアレイ側基板の画素電極と同じ面内に形成される。ＬＣＤが画素電極と共通電極との間で液晶に印加する端部電界を形成するＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式のＬＣＤである場合、共通電極はアレイ側基板の画素部に画素電極の上方または下方に絶縁層を挟んで形成される。また、カラーフィルタ側基板の液晶側の面には、それぞれの画素部に対応する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタが形成されており、それぞれの画素部を通過する光が相互に干渉することを防ぐブラックマトリクスがカラーフィルタの外周を囲むように形成されている。

従来のアクティブマトリクス型のＬＣＤの基本構成の１例を図６に示す。例えばＩＰＳ方式のＬＣＤの場合、ＴＦＴ６１を含む画素部P11，P12，P13〜Pmnが多数形成されたアレイ側基板は、その上の第１の方向（例えば、行方向）に形成された複数本のゲート信号線GL1，GL2，GL3〜GLmと、第１の方向と交差する第２の方向（例えば、列方向）にゲート信号線GL1，GL2，GL3〜GLmと交差させて形成された複数本の画像信号線（ソース信号線）SL1，SL2，SL3〜SLnと、ゲート信号線GL1，GL2，GL3〜GLmと画像信号線SL1，SL2，SL3〜SLnの交差部に形成されたＴＦＴ６１と、液晶に印加する横電界（水平電界）を形成するための画素電極PE11，PE12，PE13〜PEmn及び共通電極（基準電極）と、それらを含む画素部P11，P12，P13〜Pmnと、共通電極に共通電圧（Vcom）を供給する共通電圧線６２と、を有する構成である。なお、図６において、６３はゲート信号線GL1，GL2，GL3〜GLmに順次ゲート信号を入力するゲート信号線駆動回路、６４は画像信号線SL1，SL2，SL3〜SLnに順次画像信号を入力する画像信号線駆動回路、７０は表示部である。ＩＰＳ方式のＬＣＤは、垂直電界によってツイステッドネマチック（Twisted Nematic ：ＴＮ）液晶を駆動するＬＣＤと比較して、コントラスト、グレー反転、色ずれ等の視野角特性を高めることができる。その結果、広視野角を得ることができるので、大型のＬＣＤに好適に用いられている。

また、図５（ａ），（ｂ）は、液晶表示パネルのカラーフィルタ側基板の表示側の面（液晶側の面と対向する面）に、投影型静電容量方式のタッチパネルを有しているＬＣＤを示すものである。カラーフィルタ側基板４１の上面すなわち表示側の面に、タッチパネルの容量検出電極線４２，４３が、四角形、菱形、ダイヤモンド形等の形状の検出電極部が所定の方向に連なって伸びるようにして、直接的に形成されている。図５（ａ）に示すように、複数の走査側の容量検出電極線４２は、それぞれＹ方向（例えば、列方向）に伸びるように形成されており、複数の検出側の容量検出電極線４３は、それぞれＸ方向（例えば、行方向）に伸びるように形成されている。複数の走査側の容量検出電極線４２は、人の指等の静電的な導電体が近接、接触した際の静電容量の変化を検出するための走査パルスが順次入力される駆動線（ドライブ線）として機能する。複数の検出側の容量検出電極線４３は、静電容量の変化を検出する検出線（センサ線）、受信線として機能する。これらの容量検出電極線４２，４３は、酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide ：ＩＴＯ）等の透明電極から成る。また、容量検出電極線４２，４３と外部の検出回路、制御回路等との間で検出信号等の入出力を行うためのフレキシブル回路基板（Flexible Printed Circuit ：ＦＰＣ）４４が、カラーフィルタ側基板４１の上面の端部に設置されている。なお、42Lは走査側の容量検出電極線４２とＦＰＣ４４の接続端子を接続するための走査側の引回配線、43Lは検出側の容量検出電極線４３とＦＰＣ４４の接続端子を接続するための検出側の引回配線である。これらの引回配線42L,43Lは、カラーフィルタ側基板４１の上面の容量検出電極線４２，４３の周囲に形成されている。

また図５（ｂ）は、（ａ）のＣ１−Ｃ２線における断面図である。なお、Ｃ１−Ｃ２線は、容量検出電極線４２，４３の交差部（ラインクロス部）４５を切断して示すものである。そして、容量検出電極線４２，４３が短絡することを防ぐとともに容量検出電極線４３の検出電極部同士を接続するためのブリッジ電極４９が、形成されている。カラーフィルタ側基板４１の上面と容量検出電極線４３との間には、窒化珪素（ＳｉＮ_x），酸化珪素（ＳｉＯ₂）等から成る絶縁膜４６が形成されており、またカラーフィルタ側基板４１の上面に形成されたブリッジ電極４９と容量検出電極線４２との間にも絶縁膜４６が形成されている。さらに、容量検出電極線４２，４３上には、アクリル樹脂等から成る保護膜４７が形成されており、保護膜４７上には偏光板４８が積層されている。

そして、ブリッジ電極４９は、容量検出電極線４３の検出電極部とコンタクトホール等によって接続される。これにより、人の指先等の静電的な導電体が静電容量検出領域に近づいたときの容量検出電極線４２及び容量検出電極線４３との静電的結合による静電容量の変化を捉えることができる。すなわち、静電容量の変化が生じた容量検出電極線４２及び容量検出電極線４３を、走査パルスのピーク値の変化として検出側の容量検出電極線４３の出力から得ることができ、外部の制御IC（Integrated Circuit）、制御LSI（Large Scale Integrated Circuit）等によって特定する。これにより、静電容量検出領域における静電容量が変化した位置を、２次元的に、即ち平面内において特定することができる。このように、人の指等の静電的な導電体が静電容量検出領域の表面に触れると、その付近の容量検出電極線４２及び容量検出電極線４３における１ｐＦ程度の静電容量の変化を検出することによって、接触部の位置を２次元的に高精度に検出できる。この投影型静電容量方式のタッチパネルは、接触部の位置検出を行う制御ＩＣ，ＬＳＩ等によって多点検出が可能であり、実用性が高いので、タブレット型携帯端末等に好適に用いられる（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１２−２４３００１号公報特開２０１３−９７７０４号公報

しかしながら、図５に示す上記従来のＬＣＤにおいては、交差部４５が静電気によって破壊される場合があった。すなわち、金属から成るブリッジ電極４９とＩＴＯ等から成る容量検出電極線４３との接続部は、それらの抵抗が大きく異なるために、静電気によってサージ電流が流れると接続部が破壊されて断線する場合があるという問題点があった。また、図５（ｂ）に示すように、静電容量検出領域が多層構造であるため、ＬＣＤの製造工程が複雑化し、製造の歩留まりが低下するとともに製造コストが増大する原因となるという問題点があった。

上記の問題点を解消し得る液晶表示装置として、特許文献２に、第１の基板の第１の面の、隣接する画素間で、第１の方向に伸びるように形成された金属製の第１の検知電極と、第１の基板の第１の面に対向する第２の面の、隣接する画素間で、第１の方向と交差する第２の方向に伸びるように形成された金属製の第２の検知電極と、を有するタッチパネル基板を備えており、タッチパネル基板と第２の基板との間に挟持された液晶層を有する液晶表示装置が開示されている。しかしながら、この液晶表示装置は、金属製の第１の検知電極と同じく金属製の第２の検知電極を用いているために、画素の開口率を低下させないように隣接する画素間に第１の検知電極と第２の検知電極を配置する必要がある。そのため、検知電極の面積を大きくして検出感度を向上させるには限度があり、また金属製の検知電極が表示面において目立ちやすく、表示品質を劣化させやすいという問題点があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、検出感度を向上させることができ、また画素電極に対する静電気の影響を抑えることができるタッチパネルを有している、表示品質が良好なタッチパネル付ＬＣＤとすることである。

本発明のタッチパネル付液晶表示装置は、第１の基板の一面の第１の方向に形成された複数本のゲート信号線と、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記ゲート信号線と交差させて形成された複数本の画像信号線と、前記ゲート信号線と前記画像信号線の交差部に形成された、薄膜トランジスタ及び画素電極を含む画素部と、前記第１の基板の前記一面に液晶を挟んで一面が対向する第２の基板と、前記第２の基板の前記一面に形成された第１の容量検出電極線と、前記第２の基板の前記一面に対向する面に形成された第２の容量検出電極線と、を有する静電容量検出型のタッチパネル付液晶表示装置であって、前記第１の容量検出電極線は、前記ゲート信号線及び前記画像信号線のいずれかに平面視で重なるように前記画素電極間に形成されており、前記第２の容量検出電極線は、透明電極線であるとともに、前記第１の容量検出電極線よりも大きな幅とされて平面視で前記画素電極に重なるように前記第１の容量検出電極線と交差する方向に形成されている構成である。

本発明のタッチパネル付液晶表示装置は、好ましくは、前記第２の容量検出電極線は、その幅が前記第１の容量検出電極線の幅の５倍以上である。

また本発明のタッチパネル付液晶表示装置は、好ましくは、前記第１の容量検出電極線は金属線である。

また本発明のタッチパネル付液晶表示装置は、好ましくは、前記第１の容量検出電極線は、前記金属線とそれを覆う透明電極線とから成る。

本発明のタッチパネル付液晶表示装置は、第１の基板の一面の第１の方向に形成された複数本のゲート信号線と、第１の方向と交差する第２の方向にゲート信号線と交差させて形成された複数本の画像信号線と、ゲート信号線と画像信号線の交差部に形成された、薄膜トランジスタ及び画素電極を含む画素部と、第１の基板の前記一面に液晶を挟んで一面が対向する第２の基板と、第２の基板の前記一面に形成された第１の容量検出電極線と、第２の基板の前記一面に対向する面に形成された第２の容量検出電極線と、を有する静電容量検出型のタッチパネル付液晶表示装置であって、第１の容量検出電極線は、ゲート信号線及び画像信号線のいずれかに平面視で重なるように画素電極間に形成されており、第２の容量検出電極線は、透明電極線であるとともに、第１の容量検出電極線よりも大きな幅とされて平面視で画素電極に重なるように第１の容量検出電極線と交差する方向に形成されている構成であることから、以下のような効果を奏する。第１の容量検出電極線は、ゲート信号線及び画像信号線のいずれかに平面視で重なるように画素電極間に形成されていることから、画素部の開口率の低下を防ぐことができる。また、第１の容量検出電極線が自ずと遮光膜に覆われることとなるので、第１の容量検出電極線が目立たなくなり、表示品質が劣化することを抑えることができる。第２の容量検出電極線は、第１の容量検出電極線よりも大きな幅とされて平面視で画素電極に重なるように第１の容量検出電極線と交差する方向に形成されていることから、被検出体に近い第２の容量検出電極線の面積が第１の容量検出電極線の面積よりも大きくなり、被検出体の検出感度が向上する。また、画素部に対する静電気の影響を第２の容量検出電極線によって抑えることができ、静電気を広面積の第２の容量検出電極線に帯電させて減衰させやすくすることができる。

本発明のタッチパネル付液晶表示装置は、第２の容量検出電極線は、その幅が第１の容量検出電極線の幅の５倍以上である場合、被検出体の検出感度が向上する効果が高まる。

また本発明のタッチパネル付液晶表示装置は、第１の容量検出電極線は金属線である場合、第１の容量検出電極線の抵抗を小さくして走査パルスのパルス形状のなまり、すなわちパルス形状の不必要な崩れを抑えることができる。その結果、被検出体の検出感度が静電容量検出領域の全体で均一になるようにすることができる。

また本発明のタッチパネル付液晶表示装置は、第１の容量検出電極線は、金属線とそれを覆う透明電極線とから成る場合、第１の容量検出電極線の抵抗を小さくして走査パルスのパルス形状のなまり、すなわちパルス形状の不必要な崩れを抑えることができる。その結果、被検出体の検出感度が静電容量検出領域の全体で均一になるようにすることができる。また、金属線が透明電極線で覆われていることから、第１の容量検出電極線の形成位置がフォトリソグラフィ工程で用いるマスクの位置ずれ等によってずれて、透明電極線が画素部にわずかにはみ出したとしても、画素部の開口率を低下させないようにすることができる。

図１（ａ），（ｂ）は、本発明のタッチパネル付液晶表示装置について実施の形態の１例を示す図であり、（ａ）はタッチパネルの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ１−Ａ２線における断面図である。図２は、図１のタッチパネル付液晶表示装置のタッチパネルの部分拡大平面図である。図３は、図２のＢ１−Ｂ２線における断面図である。図４は、本発明のタッチパネル付液晶表示装置について実施の形態の他例を示す図であり、タッチパネルの平面図である。図５（ａ），（ｂ）は、従来のタッチパネル付液晶表示装置の１例を示す図であり、（ａ）はタッチパネルの平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ１−Ｃ２線における部分断面図である。図６は、従来の液晶表示装置のブロック回路図である。

以下、本発明のタッチパネル付ＬＣＤの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、本発明のタッチパネル付ＬＣＤの実施の形態における構成部材のうち、本発明のタッチパネル付ＬＣＤを説明するための主要部を示している。従って、本発明に係るタッチパネル付ＬＣＤは、図に示されていない回路基板、配線導体、制御ＩＣ，ＬＳＩ等の周知の構成部材を備えていてもよい。

本発明のタッチパネル付ＬＣＤは、図１〜図３に示すように、ガラス基板等から成る第１の基板としてのアレイ側基板１の一面の第１の方向（例えば、行方向）に形成された複数本のゲート信号線２１と、第１の方向と交差する第２の方向（例えば、列方向）にゲート信号線２１と交差させて形成された複数本の画像信号線（ソース信号線）２２と、ゲート信号線２１と画像信号線２２の交差部に形成された、ＴＦＴ２４及び画素電極２３を含む画素部と、アレイ側基板１の前記一面に液晶１１を挟んで一面が対向する第２の基板としてのカラーフィルタ側基板２と、カラーフィルタ側基板２の前記一面に形成された第１の容量検出電極線７と、カラーフィルタ側基板２の前記一面に対向する面に形成された第２の容量検出電極線９と、を有する静電容量検出型のタッチパネル付ＬＣＤであって、第１の容量検出電極線７は、ゲート信号線２１及び画像信号線２２のいずれかに平面視で全体的に重なるように画素電極２３間に形成されており、第２の容量検出電極線９は、透明電極線であるとともに、第１の容量検出電極線７よりも大きな幅とされて平面視で画素電極に重なるように第１の容量検出電極線７と交差する方向に形成されている構成である。この構成により、以下のような効果を奏する。第１の容量検出電極線７は、ゲート信号線２１及び画像信号線２２のいずれかに平面視で重なるように画素電極２３間に形成されていることから、画素部の開口率の低下を防ぐことができる。また、第１の容量検出電極線７が自ずと遮光膜３６に覆われることとなるので、第１の容量検出電極線７が目立たなくなり、表示品質が劣化することを抑えることができる。第２の容量検出電極線９は、第１の容量検出電極線７よりも大きな幅とされて平面視で画素電極２３に重なるように第１の容量検出電極線７と交差する方向に形成されていることから、被検出体に近い第２の容量検出電極線９の面積が第１の容量検出電極線７の面積よりも大きくなり、被検出体の検出感度が向上する。また、画素部に対する静電気の影響を第２の容量検出電極線９によって抑えることができ、静電気を広面積の第２の容量検出電極線９に帯電させて減衰させやすくすることができる。

本発明のタッチパネル付ＬＣＤの液晶表示パネルは以下のように作製される。ＴＦＴ２４を含む画素部が多数形成されたアレイ側基板１と、カラーフィルタ３５及び遮光膜（ブラックマトリクス）３６が形成されたカラーフィルタ側基板２とを互いに対向させて、それらの基板１，２を所定の間隔でもって封止部（シール部）３によって貼り合わせ、それらの基板１，２間に液晶１１を充填、封入させることによって作製される。また、一般的に、カラーフィルタ側基板２は、ＴＦＴ２４及び画素電極２３に対向する側の面（液晶１１側の面）の全面に、画素電極２３との間で液晶１１に印加する垂直電界を形成するための共通電極が形成されている。また、液晶表示パネルが画素電極２３と共通電極との間で液晶１１に印加する横電界を形成するＩＰＳ方式のものである場合、共通電極はアレイ側基板１の画素電極２３と同じ面内に形成される。液晶表示パネルが画素電極２３と共通電極との間で液晶に印加する端部電界（フリンジ電界）を形成するＦＦＳ方式のものである場合、共通電極はアレイ側基板１の画素部に画素電極２３の上方または下方に絶縁層を挟んで形成される。また、カラーフィルタ側基板２の液晶１１側の面には、それぞれの画素部に対応する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ３５が形成されており、それぞれの画素部を通過する光が相互に干渉することを防ぐ遮光膜３６がカラーフィルタ３５の外周を囲むように形成されている。

なお、図１に示すように、アレイ側基板１の液晶１１側の面の一端部には画像信号線２２を駆動、制御するためのＩＣ，ＬＳＩ等から成る第１の半導体集積回路素子４が、ＣＯＧ（Chip On Glass）方式等によって実装されている。アレイ側基板１の液晶１１側の面における前記一端部に隣接する他端部にはゲート信号線２１を駆動、制御するためのＩＣ，ＬＳＩ等から成る第２の半導体集積回路素子５が、ＣＯＧ方式等によって実装されている。また、アレイ側基板１の液晶１１側の面の一端部における第１の半導体集積回路素子４よりも端側には、第１のフレキシブル回路基板（Flexible Printed Circuit ：ＦＰＣ）６が設置されており、第１のＦＰＣ６は画像信号を外部の駆動回路、制御回路等に入出力する。カラーフィルタ基板２の液晶１１側の面における前記一端部に対向する側の端部には、第２のＦＰＣ８が設置されており、第２のＦＰＣ８は走査側の容量検出電極線である第１の容量検出電極線７に、外部の走査回路等から走査パルスを入力する。カラーフィルタ基板２の液晶１１側の面と対向する面における前記他端部に対向する側の端部には、第３のＦＰＣ１０が設置されており、第３のＦＰＣ１０は第２の容量検出電極線９から出力された検出信号を外部の検出回路等に出力する。

また、図１（ｂ）に示すように、カラーフィルタ側基板２の液晶１１側の面に対向する面（図１（ｂ）では上面）には、第２の容量検出電極線９上に第２の偏光板１３が設けられている。また、図３に示すように、アレイ側基板１の液晶１１側の面に対向する面（図３では下面）には、第１の偏光板１２が設けられている。一方、アレイ側基板１の液晶１１側の面には、ゲート信号線２１、ゲート絶縁膜３１、画像信号線２２、アクリル樹脂等から成る平坦化膜３２、共通電極３３、窒化珪素（ＳｉＮ_x），酸化珪素（ＳｉＯ₂）等から成る層間絶縁膜３４、画素電極２３が、順次形成されている。

ゲート信号線２１及び画像信号線２２は、アルミニウム（Ａｌ），チタン（Ｔｉ），モリブデン（Ｍｏ），タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ），クロム（Ｃｒ），銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ），ネオジウム（Ｎｄ）等から選ばれた元素から成る金属材料、これらの元素を主成分とする合金材料、または窒化チタン，窒化タンタル，窒化モリブデン等の金属窒化物等の導電性を有する材料を用いて形成され得る。画素電極２３及び共通電極３３は、ＩＴＯ，インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ），酸化珪素を添加したインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ），酸化亜鉛（ＺｎＯ），リンやボロンが含まれるシリコン（Ｓｉ）等の導電性材料であって、かつ透光性を有する材料を用いて形成され得る。

本発明のタッチパネル付ＬＣＤは、液晶表示パネルのカラーフィルタ側基板２の液晶１１側の面に第１の容量検出電極線７が形成されており、表示側の面（液晶１１側の面と対向する面）に第２の容量検出電極線９が形成されている。これらの容量検出電極線７，９によって、投影型静電容量方式のタッチパネルを構成している。図１（ａ）に示すように、複数の第１の容量検出電極線７は、それぞれＹ方向（例えば、列方向）に伸びるように線状に形成されており、複数の第２の容量検出電極線９は、それぞれＸ方向（例えば、行方向）に伸びるように線状に形成されている。複数の第１の容量検出電極線７は、人の指等の静電的な導電体が近接、接触した際の静電容量の変化を検出するための走査パルスが順次入力される駆動線（ドライブ線）として機能する。複数の第２の容量検出電極線９は、静電容量の変化を検出する検出線（センサ線）、受信線として機能する。第２の容量検出電極線９は、ＩＴＯ，インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ），酸化珪素を添加したインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ），酸化亜鉛（ＺｎＯ），リンやボロンが含まれるシリコン（Ｓｉ）等の導電性材料であって、かつ透光性を有する材料を用いて形成される。なお、第１の容量検出電極線７を駆動線（ドライブ線）とし、第２の容量検出電極線９を検出線（センサ線）、受信線としているが、この関係を逆にしてもよい。また、図２に示すように、第２の容量検出電極線９は、第１の容量検出電極線７よりも広面積で線状、帯状に形成されているので、第２の容量検出電極線９が静電気を帯電した場合、静電気を減衰させやすい形状である。

本発明のタッチパネル付ＬＣＤにおいて、第１の容量検出電極線７の厚みが第２の容量検出電極線９の厚みよりも厚くなるように形成してもよい。この場合、第１の容量検出電極線７の抵抗が小さくなり、第１の容量検出電極線７に入力される走査パルスが、第１の容量検出電極線７の軸線方向に進むにつれてなまることを抑えることができる。なお、第１の容量検出電極線７の厚みは２０ｎｍ〜２００ｎｍ程度、第２の容量検出電極線９の厚みは２０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であるが、これらの厚みの範囲内で第１の容量検出電極線７の厚みが第２の容量検出電極線９の厚みよりも厚くなるように形成することがよい。

また、複数の第１の容量検出電極線７の両端部を共通接続してもよく、この場合画素部よりも広面積である人の指等の被検出体を、２次元的に位置を特定して検出することが容易になる。

第２の容量検出電極線９は、その表面に凹凸が形成されて粗面化されていることがよい。この場合、第２の容量検出電極線９の表面積が大きくなり、被検出体との容量結合による静電容量が増大して検出感度がより向上する。

本発明のタッチパネル付ＬＣＤは、第２の容量検出電極線９は、その幅が第１の容量検出電極線７の幅の５倍以上であることが好ましい。この場合、被検出体の検出感度が向上する効果が高まる。より好ましくは、第２の容量検出電極線９の幅が画素部ピッチ（０．１μｍ程度）以上であることがよい。この場合、人の指等の広面積の被検出体を検出する際の検出感度が向上する効果がより高まる。また、画素部に対する静電気の影響を第２の容量検出電極線９によって抑えることができ、静電気を広面積の第２の容量検出電極線９に帯電させて減衰させやすくする効果が高まる。さらに好ましくは、第２の容量検出電極線９の幅は画素部ピッチ以上画素部ピッチの２０倍程度以下であることがよく、画素部ピッチの２０倍程度（２μｍ程度）を超えると、第１の容量検出電極線７と第２の容量検出電極線９との間の寄生容量が大きくなり検出感度に好ましくない影響を与える傾向がある。

また、第１の容量検出電極線７は、第２の容量検出電極線９と同様の透明電極線から成っていてもよいが、第１の容量検出電極線７は金属線であることが好ましい。この場合、第１の容量検出電極線７の抵抗を小さくして走査パルスのパルス形状のなまり、すなわちパルス形状の不必要な崩れをより抑えることができる。その結果、被検出体の検出感度が静電容量検出領域の全体で均一になるようにすることができる。なお、この場合、第１の容量検出電極線７は、アルミニウム（Ａｌ），チタン（Ｔｉ），モリブデン（Ｍｏ），タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ），クロム（Ｃｒ），銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ），ネオジウム（Ｎｄ）等から選ばれた元素から成る金属材料、これらの元素を主成分とする合金材料、または窒化チタン，窒化タンタル，窒化モリブデン等の金属窒化物等の導電性を有する材料を用いて形成され得る。

また、第１の容量検出電極線７は、金属線とそれを覆う透明電極線とから成ることが好ましい。この場合、第１の容量検出電極線７の抵抗を小さくして、走査パルスが第１の容量検出電極線７の軸線方向に進むにつれてパルス形状がなまること、すなわちパルス形状の不必要な崩れを抑えることができる。その結果、被検出体の検出感度が静電容量検出領域の全体で均一になるようにすることができる。また、金属線が透明電極線で覆われていることから、第１の容量検出電極線７の形成位置がフォトリソグラフィ工程で用いるマスクの位置ずれ等によってずれて、透明電極線が画素部にわずかにはみ出したとしても、画素部の開口率を低下させないようにすることができる。なお、この透明電極線は、ＩＴＯ，インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ），酸化珪素を添加したインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ），酸化亜鉛（ＺｎＯ），リンやボロンが含まれるシリコン（Ｓｉ）等の導電性材料であって、かつ透光性を有する材料を用いて形成され得る。

また、第１の容量検出電極線７は、その幅が遮光膜３６の幅よりも小さいことが好ましい。この場合、第１の容量検出電極線７が絶縁材料から成る遮光膜３６で覆われるので、第１の容量検出電極線７が画像信号線２２及び画素電極２３に容量結合等して表示品質を劣化させることを抑えることができる。また、第１の容量検出電極線７が目立たなくなるので、その点でも表示品質を劣化させることを抑えることができる。また第１の容量検出電極線７は平面視で画素電極２３間に形成されるが、画素電極２３と共通電極３３との間の印加電圧によって液晶１１に加わる電界への影響が小さい場合であれば、第１の容量検出電極線７は平面視で画素電極２３間から若干はみだして画素電極２３に一部重なっていてもよい。さらに第１の容量検出電極線７は、その表面が平坦面であることがよい。この場合、第１の容量検出電極線７の表面の表面積が小さくなり、画像信号線２２及び画素電極２３に容量結合したときの静電容量（寄生容量）を小さくすることができる。

また、液晶表示パネルが画素電極２３と共通電極との間で液晶１１に印加する横電界を形成するＩＰＳ方式のものである場合、第２の容量検出電極線９が画素電極２３に対するシールド電極としても機能し得るので、本発明の構成はＩＰＳ方式の液晶表示パネルを有するタッチパネル付ＬＣＤについて好適である。すなわち、一般にＩＰＳ方式の液晶表示パネルのカラーフィルタ側基板２の表示側の面（液晶１１側の面に対向する面）に備わっているシールド用の裏面ＩＴＯを省くことができるからである。なお、ＴＮ方式の液晶表示パネル等のように共通電極が画素電極２３と対向する位置にある場合、共通電極は、例えばカラーフィルタ側基板２の液晶１１側の面における第１の容量検出電極線７同士の間に形成される、あるいは第１の容量検出電極線７上に絶縁膜を介して形成される。また、ＩＰＳ方式の液晶表示パネルの場合と同様に、液晶表示パネルが画素電極２３と共通電極との間で液晶に印加する端部電界（フリンジ電界）を形成するＦＦＳ方式のものである場合にも、本発明の構成は好適である。

また、図１に示すように、第１の容量検出電極線７は、カラーフィルタ側基板２の液晶１１側の面における第１の半導体集積回路素子４に対向する一端部で、画像信号線２２よりも外側に伸ばされている。その伸ばされた端部は、平面視でカラーフィルタ側基板２がアレイ側基板１から外側にはみ出した部位において、異方性導電膜（Anisotropic Conductive Film ：ＡＣＦ）を介して第２のＦＰＣ８の接続端子に電気的に接続されている。第２の容量検出電極線９は、カラーフィルタ側基板２の液晶１１側の面に対向する面の一端部（図１（ａ）では左側の端部）において、ＡＣＦを介して第３のＦＰＣ１０の接続端子に電気的に接続されているが、前記一端部と対向する端部（図１（ａ）では右側の端部）に第３のＦＰＣ１０を設置してもよく、前記一端部とそれに対向する端部の双方に第３のＦＰＣ１０を設置してもよい。

第１の容量検出電極線７及び第２の容量検出電極線９のＦＰＣとの電気的接続構造は、上記の構成に限らず、第２のＦＰＣ８を省くこともできる。すなわち、図４に示すように、第１の容量検出電極線７は、カラーフィルタ側基板２の液晶１１側の面における第１の半導体集積回路素子４に対向する一端部で、画像信号線２２よりも外側に伸ばされている第１の容量検出電極線７の端部が、導電性粒子を含む封止部３を介して、アレイ側基板１の液晶１１側の面に形成した接続電極５０及び引出配線７Ｌに電気的に接続するように構成してもよい。すなわち、第１の容量検出電極線７の端部の引出配線７Ｌとの電気的接続部（コンタクト部）をアレイ側基板１の液晶１１側の面に変換させる構成である。そして、上記引出配線７Ｌは第１のＦＰＣ６に向かって引き回されるようにパターン形成されており、上記引出配線７Ｌの第１のＦＰＣ６側の端部が第１のＦＰＣ６の接続端子にＡＣＦを介して電気的に接続される。第１のＦＰＣ６は、第１の容量検出電極線７に走査パルスを入力するための走査パルス入力信号線を有している。これにより、第２のＦＰＣ８が不要となり、小型化されたタッチパネル付ＬＣＤとなる。

なお、本発明のタッチパネル付ＬＣＤは、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の設計的な変更、改良を含んでいてもよい。

本発明のタッチパネル付ＬＣＤは各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、自動車経路誘導システム（カーナビゲーションシステム）、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンター、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機、ヘッドアップディスプレイ装置、プロジェクタ装置、デジタル表示式腕時計、頭部装着型画像表示装置（Head Mounted Display device ：ＨＭＤ）などがある。

１第１の基板としてのアレイ側基板
２第２の基板としてのカラーフィルタ側基板
３封止部
４第１の半導体集積回路素子
５第２の半導体集積回路素子
６第１のＦＰＣ
７第１の容量検出電極線
８第２のＦＰＣ
９第２の容量検出電極線
１０第３のＦＰＣ
１１液晶
２１ゲート信号線
２２画像信号線
２３画素電極
２４ＴＦＴ

Claims

第１の基板の一面の第１の方向に形成された複数本のゲート信号線と、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記ゲート信号線と交差させて形成された複数本の画像信号線と、前記ゲート信号線と前記画像信号線の交差部に形成された、薄膜トランジスタ及び画素電極を含む画素部と、前記第１の基板の前記一面に液晶を挟んで一面が対向する第２の基板と、前記第２の基板の前記一面に形成された第１の容量検出電極線と、前記第２の基板の前記一面に対向する面に形成された第２の容量検出電極線と、を有する静電容量検出型のタッチパネル付液晶表示装置であって、前記第１の容量検出電極線は、前記ゲート信号線及び前記画像信号線のいずれかに平面視で重なるように前記画素電極間に形成されており、前記第２の容量検出電極線は、透明電極線であるとともに、前記第１の容量検出電極線よりも大きな幅とされて平面視で前記画素電極に重なるように前記第１の容量検出電極線と交差する方向に形成されているタッチパネル付液晶表示装置。
前記第２の容量検出電極線は、その幅が前記第１の容量検出電極線の幅の５倍以上である請求項１に記載のタッチパネル付液晶表示装置。
前記第１の容量検出電極線は金属線である請求項１または請求項２に記載のタッチパネル付液晶表示装置。
前記第１の容量検出電極線は、前記金属線とそれを覆う透明電極線とから成る請求項３に記載のタッチパネル付液晶表示装置。