JP2019082536A - 位置入力機能付き表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】位置検出配線及び位置検出電極の配置に起因する問題を解消する。【解決手段】液晶表示装置は、複数の画素電極24と、画素電極24とは異なる層にて隣り合う画素電極24の間に配されるタッチ配線31と、位置入力を行う指との間で静電容量を形成して指による入力位置を検出するとともにタッチ配線31と同じ層に配されていてタッチ配線31に接続されるタッチ電極30であって、複数の画素電極24と重畳するよう配されていてタッチ配線31によって複数の分割タッチ電極30Sに分割されるタッチ電極30と、タッチ電極30及びタッチ配線31とはゲート絶縁膜33及び層間絶縁膜37を介して異なる層に配されて複数の分割タッチ電極30Sと少なくとも一部同士が重畳していてゲート絶縁膜33及び層間絶縁膜37に開口形成されたコンタクトホールを通して複数の分割タッチ電極30Sに接続される接続部と、を有する。【選択図】図5
Description
本発明は、位置入力機能付き表示装置に関する。
従来、タッチパネル機能をインセル化した表示パネルを備えた表示装置の一例として下記特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1に記載された表示パネルは、複数のゲート信号線と、複数のデータ信号線と、複数のセンサ電極線と、複数のグループに分割された複数の画素電極と、1つのグループに含まれる複数の画素電極に対して1つの割合で配置された複数の共通電極と、を含み、前記複数のセンサ電極線のそれぞれは、平面的に視て、前記複数のデータ信号線のそれぞれに重なり、前記複数の共通電極のそれぞれには、平面的に視て、前記複数のセンサ電極線が重なるとともに、少なくとも1本のセンサ電極線が電気的に接続され、前記複数のデータ信号線及び前記複数のセンサ電極線の間と、前記複数のセンサ電極線及び前記複数の共通電極の間と、前記複数の共通電極及び前記複数の画素電極の間と、には、それぞれ、少なくとも1層の絶縁膜が形成されている。
上記した特許文献1には、互いに同層に配されるデータ信号線及び画素電極に対して第2絶縁膜を介して上層側に共通電極が配され、さらに共通電極に対して第3絶縁膜を介して上層側にセンサ電極線が配される構成が記載されている。第3絶縁膜は、センサ電極線を共通電極に接続するためのスルーホールを有する。このように第3絶縁膜が共通電極の上層側に配されていると、共通電極と液晶層との間の距離が第3絶縁膜の分だけ大きくなるため、共通電極から液晶層に印加される電界強度が低下するおそれがある。これに対し、特許文献1には、第3絶縁膜をセンサ電極線の設置箇所に選択的に設け、共通電極の大部分と液晶層との間に第3絶縁膜が介在しない構成も記載されている。しかしながら、このような構成を採ると第3絶縁膜の上層側に配されて液晶層に臨む配向膜には大きな段差が生じる。すると、配向膜にラビングなどの配向処理を適切に行うのが難しくなり、結果としてコントラストが低下するおそれがあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、位置検出配線及び位置検出電極の配置に起因する問題を解消することを目的とする。
本発明の位置入力機能付き表示装置は、間隔を空けて並ぶ複数の画素電極と、前記画素電極とは異なる層にて隣り合う前記画素電極の間に配される位置検出配線と、位置入力を行う位置入力体との間で静電容量を形成して前記位置入力体による入力位置を検出するとともに前記位置検出配線と同じ層に配されていて前記位置検出配線に接続される位置検出電極であって、複数の前記画素電極と重畳するよう配されていて前記位置検出配線によって複数の分割位置検出電極に分割される位置検出電極と、前記位置検出電極及び前記位置検出配線とは絶縁膜を介して異なる層に配されて複数の前記分割位置検出電極と少なくとも一部同士が重畳していて前記絶縁膜に開口形成されたコンタクトホールを通して複数の前記分割位置検出電極に接続される接続部と、を有する。
このようにすれば、位置検出電極は、位置入力を行う位置入力体との間で静電容量を形成し、位置検出配線によって供給される信号を利用して位置入力体による入力位置を検出する。複数の画素電極に対して異なる層にて重畳するよう配された位置検出電極に、位置検出配線によって例えば基準電位を供給すれば、複数の画素電極と位置検出電極との間に生じる電位差を利用して画像の表示を行うことができる。位置検出配線は、画素電極とは異なる層にて隣り合う画素電極の間に配されているので、画素電極との間に生じ得る寄生容量を低減できるとともに、開口率の向上を図ることができる。そして、位置検出配線及び位置検出電極は、同じ層に配されているので、従来のように位置検出配線及び位置検出電極を異なる層に配置した場合のような問題が生じるのを避けることができる。その一方、位置検出配線及び位置検出電極が同じ層に配されると、複数の画素電極と重畳するよう配される位置検出電極が位置検出配線によって複数の分割位置検出電極に分割される。その点、複数の分割位置検出電極は、絶縁膜に開口形成されたコンタクトホールを通して異なる層に配された接続部によって接続されるので、複数の分割位置検出電極を同電位に保つことができる。これにより、位置検出配線によって分割される複数の分割位置検出電極を1つの位置検出電極として機能させることができる。
本発明によれば、位置検出配線及び位置検出電極の配置に起因する問題を解消することができる。
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1から図7によって説明する。本実施形態では、タッチパネル機能(位置入力機能)を備えた液晶表示装置(位置入力機能付き表示装置)10について例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、図5及び図7の上側を表側とし、同図下側を裏側とする。
本発明の実施形態1を図1から図7によって説明する。本実施形態では、タッチパネル機能(位置入力機能)を備えた液晶表示装置(位置入力機能付き表示装置)10について例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、図5及び図7の上側を表側とし、同図下側を裏側とする。
図1は、液晶パネル11の概略的な平面図である。液晶表示装置10は、図1に示すように、横長の方形状をなしていて画像を表示可能な液晶パネル(表示パネル)11と、液晶パネル11に対して表示に利用するための光を照射する外部光源であるバックライト装置(照明装置)と、を少なくとも備える。本実施形態では、液晶パネル11の画面サイズが例えば例えば1〜2インチ程度(具体的には1.45インチ)とされるとともに、解像度が「QQVGA」相当とされる。バックライト装置は、液晶パネル11に対して裏側(背面側)に配置され、白色の光(白色光)を発する光源(例えばLEDなど)や光源からの光に光学作用を付与することで面状の光に変換する光学部材などを有する。なお、バックライト装置の図示は省略している。
液晶パネル11は、図1に示すように、画面の中央側部分が、画像が表示される表示領域(図1において一点鎖線により囲った範囲)AAとされるのに対し、画面における表示領域AAを取り囲む額縁状の外周側部分が、画像が表示されない非表示領域NAAとされている。液晶パネル11は、一対の基板20,21を貼り合わせてなる。一対の基板20,21のうち表側(正面側)がCF基板(対向基板)20とされ、裏側(背面側)がアレイ基板(アクティブマトリクス基板、素子基板)21とされる。CF基板20及びアレイ基板21は、いずれもガラス基板の内面側に各種の膜が積層形成されてなる。なお、両基板20,21の外面側には、それぞれ図示しない偏光板が貼り付けられている。CF基板20は、短辺寸法がアレイ基板21の短辺寸法よりも短くされるのに対し、アレイ基板21に対して短辺方向(Y軸方向)についての一方の端部が揃う形で貼り合わせられている。従って、アレイ基板21における短辺方向についての他方の端部は、CF基板20に対して側方に突き出している。このアレイ基板21の突き出し部分(非表示領域NAA)には、次述する表示機能やタッチパネル機能に係る各種信号を供給するためのドライバ(駆動回路部)12及びフレキシブル基板(信号伝送部)13が実装されている。ドライバ12は、内部に駆動回路を有するLSIチップからなり、アレイ基板21に対してCOG(Chip On Glass)実装されており、フレキシブル基板13によって伝送される各種信号を処理する。本実施形態では、ドライバ12の実装数が1つとされる。フレキシブル基板13は、絶縁性及び可撓性を有する合成樹脂材料(例えばポリイミド系樹脂等)からなる基材上に多数本の配線パターン(図示せず)を形成した構成とされる。フレキシブル基板13は、その一端側が液晶パネル11の非表示領域NAAに、他端側が図示しないコントロール基板(信号供給源)に、それぞれ接続されている。コントロール基板から供給される各種信号は、フレキシブル基板13を介して液晶パネル11に伝送され、非表示領域NAAにおいてドライバ12による処理を経て表示領域AAへ向けて出力される。また、アレイ基板21の非表示領域NAAには、表示領域AAをX軸方向について両側から挟み込む形で一対のゲート回路部GDMが設けられている。ゲート回路部GDMは、後述するゲート配線26に走査信号を供給するためのものである。
本実施形態に係る液晶パネル11は、画像を表示する表示機能と、表示される画像に基づいて使用者が入力する位置(入力位置)を検出するタッチパネル機能(位置入力機能)と、を併有しており、このうちのタッチパネル機能を発揮するためのタッチパネルパターンを一体化(インセル化)している。このタッチパネルパターンは、いわゆる投影型静電容量方式とされており、その検出方式が自己容量方式とされる。タッチパネルパターンは、図1に示すように、液晶パネル11の板面内においてマトリクス状に並んで配される複数のタッチ電極(位置検出電極)30から構成されている。タッチ電極30は、液晶パネル11の表示領域AAに配されている。従って、液晶パネル11における表示領域AAは、入力位置を検出可能なタッチ領域(位置入力領域)とほぼ一致しており、非表示領域NAAが入力位置を検出不能な非タッチ領域(非位置入力領域)とほぼ一致していることになる。そして、使用者が視認する液晶パネル11の表示領域AAの画像に基づいて位置入力をしようとして液晶パネル11の表面(表示面)に導電体である図示しない指(位置入力体)を近づけると、その指とタッチ電極30との間で静電容量が形成されることになる。これにより、指の近くにあるタッチ電極30にて検出される静電容量には指が近づくのに伴って変化が生じ、指から遠くにあるタッチ電極30とは異なるものとなるので、それに基づいて入力位置を検出することが可能となる。タッチ電極30は、表示領域AAにおいてX軸方向(タッチ配線31を挟み込む画素電極24の並び方向)及びY軸方向(タッチ配線31の延在方向)に沿って複数ずつがマトリクス状に間隔を空けて並んで配されている。タッチ電極30は、平面に視て略方形状をなしており、一辺の寸法が数mm(例えば約2mm〜5mm)程度とされている。従って、タッチ電極30は、平面に視た大きさが後述する画素部PXよりも遙かに大きくなっており、X軸方向及びY軸方向について複数(例えば数十または数百程度)ずつの画素部PXに跨る範囲に配置されている。複数のタッチ電極30には、液晶パネル11に設けられた複数のタッチ配線(位置検出配線)31が選択的に接続されている。タッチ配線31は、Y軸方向に沿って延在しており、Y軸方向に沿って並ぶ複数のタッチ電極30のうちの特定のタッチ電極30に対して選択的に接続されている。なお、図1では、タッチ電極30に対するタッチ配線31の接続箇所を黒丸にて図示している。さらにタッチ配線31は、図示しない検出回路と接続されている。検出回路は、ドライバ12に備えられていても構わないが、フレキシブル基板13を介して液晶パネル11の外部に備えられていても構わない。なお、図1は、タッチ電極30の配列を模式的に表したものであり、タッチ電極30の具体的な設置数、配置、平面形状などについては図示以外にも適宜に変更可能である。
図2は、液晶パネル11を構成するアレイ基板21の表示領域AAにおける平面図である。液晶パネル11を構成するアレイ基板21の表示領域AAにおける内面側には、図2に示すように、TFT(薄膜トランジスタ、スイッチング素子)23及び画素電極24が設けられている。TFT23及び画素電極24は、多数個ずつX軸方向及びY軸方向に沿って間隔を空けて並んでマトリクス状(行列状)に設けられている。これらTFT23及び画素電極24の周りには、互いに直交(交差)するゲート配線(走査配線)26及びソース配線(信号配線、データ配線)27が配設されている。ゲート配線26は、概ねX軸方向に沿って延在するのに対し、ソース配線27は、概ねY軸方向に沿って延在している。ゲート配線26とソース配線27とがそれぞれTFT23のゲート電極23Aとソース電極23Bとに接続され、画素電極24がTFT23のドレイン電極23Cに接続されている。そして、TFT23は、ゲート配線26及びソース配線27にそれぞれ供給される各種信号に基づいて駆動され、その駆動に伴って画素電極24への電位の供給を制御する。また、TFT23は、画素電極24に対してX軸方向について図2に示す左右に偏在している。TFT23は、画素電極24に対して左側に偏在するものと、画素電極24に対して右側に偏在するものと、がY軸方向について交互に繰り返し並ぶ配列とされており、ジグザグ状(千鳥状)に平面配置されている。画素電極24は、平面形状が縦長の略方形(より詳細には、長辺はソース配線27に沿うように屈曲している)とされており、その短辺方向がゲート配線26の延在方向と、長辺方向がソース配線27の延在方向と、それぞれ一致している。画素電極24は、Y軸方向について両側から一対のゲート配線26により挟み込まれるとともに、X軸方向について両側から一対のソース配線27により挟み込まれている。なお、CF基板20側には、図2では二点鎖線にて図示される遮光部(画素間遮光部、ブラックマトリクス)29が形成されている。遮光部29は、隣り合う画素電極24の間を仕切るよう平面形状が略格子状をなしており、平面に視て画素電極24の大部分と重畳する位置に画素開口部29Aを有している。この画素開口部29Aにより画素電極24の透過光を液晶パネル11の外部へ出光させることが可能とされる。遮光部29は、アレイ基板21側の少なくともゲート配線26及びソース配線27(タッチ配線31も含む)と平面に視て重畳する配置とされる。なお、TFT23及び画素電極24の配置などに関しては後に改めて説明する。
続いて、共通電極25に関して図2及び図3を参照しつつ説明する。図3は、液晶パネル11を構成するアレイ基板21に備わる共通電極25及びタッチ電極30などを示す平面図である。アレイ基板21の表示領域AAにおける内面側には、図2及び図3に示すように、全ての画素電極24と重畳する形で共通電極25が画素電極24よりも上層側(紙面の法線方向の手前側)に形成されている。共通電極25は、常にほぼ一定の基準電位が供給されるものであり、表示領域AAのほぼ全域にわたって延在しており、各画素電極24(詳細には後述する画素電極本体24A)と重畳する部分には、各画素電極24の長辺方向に沿って延在する画素重畳開口部(画素重畳スリット、配向制御スリット)25Aが複数ずつ開口形成されている。互いに重畳する画素電極24と共通電極25との間に、画素電極24が充電されるのに伴って電位差が生じると、画素重畳開口部25Aの開口縁と画素電極24との間には、アレイ基板21の板面に沿う成分に加えて、アレイ基板21の板面に対する法線方向の成分を含むフリンジ電界(斜め電界)が生じるので、そのフリンジ電界を利用して後述する液晶層22に含まれる液晶分子の配向状態を制御することができる。つまり、本実施形態に係る液晶パネル11は、動作モードがFFS(Fringe Field Switching)モードとされている。なお、画素重畳開口部25Aの具体的な設置本数や形状や形成範囲などは、図示以外にも適宜に変更可能である。そして、この共通電極25は、タッチ電極30を構成している。共通電極25は、既述した画素重畳開口部25Aに加えて、隣り合うタッチ電極30の間を仕切る仕切開口部(仕切スリット)25Bを有する。仕切開口部25Bは、X軸方向に沿って共通電極25の全長にわたって横断する部分と、Y軸方向に沿って共通電極25の全長にわたって縦断する部分と、からなり、全体としては平面に視て略格子状をなしている。共通電極25は、仕切開口部25Bによって平面に視て碁盤目状に分割されて相互が電気的に独立した複数のタッチ電極30からなる。従って、タッチ電極30に接続されたタッチ配線31は、表示機能に係る基準電位信号と、タッチ機能に係るタッチ信号(位置検出信号)と、を異なるタイミングでもってタッチ電極30に供給する。このうちの基準電位信号は、同じタイミングで全てのタッチ配線31に伝送されることで、全てのタッチ電極30が基準電位となって共通電極25として機能する。
TFT23及び画素電極24の構成について図4を参照しつつ詳しく説明する。図4は、アレイ基板21におけるTFT23付近を拡大した平面図である。TFT23は、図4に示すように、全体としてX軸方向に沿って延在する横長形状をなしており、接続対象とされる画素電極24に対してY軸方向について図4に示す下側に隣り合う配置とされる。TFT23は、ゲート配線26の一部(ソース配線27などと重畳する部分)からなるゲート電極23Aを有する。ゲート電極23Aは、X軸方向に沿って延在する横長形状をなしていて、ゲート配線26に供給される走査信号に基づいてTFT23を駆動し、それによりソース電極23Bとドレイン電極23Cとの間の電流が制御される。TFT23は、ソース配線27の一部(ゲート配線26と重畳する部分)からなるソース電極23Bを有する。ソース電極23Bは、TFT23におけるX軸方向についての一端側に配されていてそのほぼ全域がゲート電極23Aと重畳するとともにチャネル部23Dに接続される。TFT23は、ソース電極23Bとの間に間隔を空けた位置、つまりTFT23におけるX軸方向についての他端側に配されるドレイン電極23Cを有する。ドレイン電極23Cは、概ねX軸方向に沿って延在しており、その一端側がソース電極23Bと対向状をなしてゲート電極23Aと重畳するとともにチャネル部23Dに接続されるのに対し、他端側が画素電極24に接続される。
画素電極24は、図4に示すように、遮光部29の画素開口部29Aと重畳する略方形状の画素電極本体24Aと、画素電極本体24AからY軸方向に沿ってTFT23側に突出するコンタクト部24Bと、からなる。このうちのコンタクト部24Bはドレイン電極23Cの他端側に接続されている。なお、ゲート配線26は、コンタクト部24B及びドレイン電極23Cの双方と重畳する範囲が切り欠かれている。この切り欠きは、ゲート配線26と画素電極24との間の容量を低減するために設けられている。また、ドレイン電極23Cの他端は、ゲート配線26と重畳している。これは、アレイ基板21を製造する際に、ゲート配線26に対してドレイン電極23Cが位置ずれした場合でも、ゲート配線26とドレイン電極23C(すなわち画素電極24)との間の容量が変動しないようにするために設けられている。TFT23は、後述するゲート絶縁膜33を介してゲート電極23Aと重畳するとともに、ソース電極23B及びドレイン電極23Cに接続されるチャネル部23Dを有する。チャネル部23Dは、ゲート電極23Aと重畳するとともにX軸方向に沿って延在し、その一端側がソース電極23Bに、他端側がドレイン電極23Cに、それぞれ接続されている。そして、ゲート電極23Aに供給される走査信号に基づいてTFT23がオン状態にされると、ソース配線27に供給される画像信号(信号、データ信号)は、ソース電極23Bから半導体膜34からなるチャネル部23Dを介してドレイン電極23Cへと供給される。その結果、画素電極24が画像信号に基づいた電位に充電される。なお、共通電極25は、チャネル部23Dと重畳する範囲が切り欠かれている。この切り欠きは、TFT23がオフ状態のときに、共通電極25(タッチ電極30)の電位変動に伴い、ソース電極23Bとドレイン電極23Cとの間のリーク電流量が変動することを抑制するために設けられている。
図5は、液晶パネル11におけるTFT23付近の断面図である。液晶パネル11は、図5に示すように、一対の基板20,21間に配されて電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層(媒質層)22を有している。液晶層22は、両基板20,21間に介在する図示しないシール部によって取り囲まれることで封止が図られている。CF基板20の内面側における表示領域AAには、青色(B)、緑色(G)及び赤色(R)を呈する3色のカラーフィルタ28が設けられている。カラーフィルタ28は、互いに異なる色を呈するものがゲート配線26(X軸方向)に沿って繰り返し多数並び、それらがソース配線27(概ねY軸方向)に沿って延在することで、全体としてストライプ状に配列されている。これらのカラーフィルタ28は、アレイ基板21側の各画素電極24と平面に視て重畳する配置とされている。X軸方向について隣り合って互いに異なる色を呈するカラーフィルタ28は、その境界(色境界)がソース配線27及び遮光部29と重畳する配置とされる。この液晶パネル11においては、X軸方向に沿って並ぶR,G,Bのカラーフィルタ28と、各カラーフィルタ28と対向する3つの画素電極24と、が3色の画素部PXをそれぞれ構成している。そして、この液晶パネル11においては、X軸方向に沿って隣り合うR,G,Bの3色の画素部PXによって所定の階調のカラー表示を可能な表示画素が構成されている。画素部PXにおけるX軸方向についての配列ピッチは、例えば60μm程度(具体的には62μm)とされ、Y軸方向についての配列ピッチは、例えば180μm程度(具体的には186μm)とされる。遮光部29は、隣り合うカラーフィルタ28間を仕切る形で配されている。カラーフィルタ28の上層側(液晶層22側)には、CF基板20のほぼ全域にわたってベタ状に配される平坦化膜(図示せず)が設けられている。なお、両基板20,21のうち液晶層22に接する最内面には、液晶層22に含まれる液晶分子を配向させるための配向膜(図示せず)がそれぞれ形成されている。
ここで、アレイ基板21の内面側に積層形成された各種の膜について図5を参照しつつ説明する。アレイ基板21には、図5に示すように、下層側(ガラス基板側)から順に第1金属膜32、ゲート絶縁膜33、半導体膜34、第1透明電極膜35、第2金属膜36、層間絶縁膜(絶縁膜)37、第2透明電極膜(透明電極膜)38が積層形成されている。第1金属膜32及び第2金属膜36は、それぞれ銅、チタン、アルミニウム、モリブデン、タングステンなどの中から選択される1種類の金属材料からなる単層膜または異なる種類の金属材料からなる積層膜や合金とされることで導電性及び遮光性を有している。第1金属膜32は、ゲート配線26やTFT23のゲート電極23Aなどを構成する。第2金属膜36は、ソース配線27やTFT23のソース電極23B及びドレイン電極23Cなどを構成する。ゲート絶縁膜33及び層間絶縁膜37は、それぞれ窒化ケイ素(SiNx)、酸化ケイ素(SiO2)等の無機材料からなる。ゲート絶縁膜33は、下層側の第1金属膜32と、上層側の半導体膜34、第1透明電極膜35及び第2金属膜36と、を絶縁状態に保つ。層間絶縁膜37は、下層側の半導体膜34、第1透明電極膜35及び第2金属膜36と、上層側の第2透明電極膜38と、を絶縁状態に保つ。半導体膜34は、材料として例えば酸化物半導体、アモルファスシリコン等を用いた薄膜からなり、TFT23においてソース電極23Bとドレイン電極23Cとに接続されるチャネル部(半導体部)23Dなどを構成する。第1透明電極膜35及び第2透明電極膜38は、透明電極材料(例えばITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)など)からなる。第1透明電極膜35は、画素電極24などを構成する。第1透明電極膜35及び第2金属膜36は、半導体膜34の非形成領域では共にゲート絶縁膜33の上層側に配されていて互いに同層に位置している。従って、第1透明電極膜35からなる画素電極24と、第2金属膜36からなるソース配線27などと、は、互いに同層に配されている、と言える。第2透明電極膜38は、共通電極25(タッチ電極30)やタッチ配線31などを構成する。なお、本実施形態では、ソース電極23B及びドレイン電極23Cは、第2金属膜36からなる単層構造とされているが、例えば第1透明電極膜35と第2金属膜36との積層構造とすることも可能である。
続いて、タッチ配線31の構成について主に図5及び図6を参照し、適宜に図3及び図4を参照して詳しく説明する。図6は、アレイ基板21における第2透明電極膜38のパターンのうち、後述する接続部39付近を拡大した平面図である。なお、図3及び図6には、第1金属膜32のパターンが二点鎖線により図示されている。本実施形態に係るタッチ配線31は、図5及び図6に示すように、共通電極25及びタッチ電極30と同じ第2透明電極膜38からなる。つまり、タッチ配線31は、第1透明電極膜35からなる画素電極24とは異なる層に配されていて、共通電極25及びタッチ電極30と同層に配されている。このように、タッチ配線31及びタッチ電極30が同じ層に配されているので、従来のようにタッチ配線及びタッチ電極を異なる層に配置した場合のような問題(具体的には液晶層22に印加される電界強度が低下したり、配向膜に大きな段差が生じたりする問題)が生じるのを避けることができる。タッチ配線31は、図4に示すように、概ねY軸方向に沿って延在するとともにX軸方向について隣り合う画素電極24の間に配されており、画素電極24とは非重畳の配置とされる。従って、仮にタッチ配線が画素電極24の一部と重畳する配置とされる場合に比べると、タッチ配線31と画素電極24との間に生じ得る寄生容量を低減できるとともに、開口率の向上を図ることができる。このタッチ配線31と同層に配されるタッチ電極30は、図3に示すように、既述した通り、X軸方向及びY軸方向に沿って複数ずつ並ぶ画素電極24群に対して平面に視て重畳するような形成範囲及び配置を有している。従って、タッチ電極30は、X軸方向について隣り合う画素電極24の間に介在するタッチ配線31によって複数の分割タッチ電極30Sに分割されている。第2透明電極膜38には、タッチ配線31と、そのタッチ配線31が接続対象外となる分割タッチ電極30Sと、の間にスリットが入れられている。なお、タッチ配線31と、そのタッチ配線31が接続対象となる分割タッチ電極30Sと、の間には上記のようなスリットが非形成とされる。分割タッチ電極30Sは、Y軸方向(タッチ配線31の延在方向)に沿って延在しており、その長さ寸法がタッチ電極30のY軸方向についての寸法と同じとされる。分割タッチ電極30Sは、幅寸法が、分割タッチ電極30SをX軸方向について挟み込む一対のタッチ配線31の間の間隔とほぼ一致している。従って、分割タッチ電極30Sの幅寸法は、X軸方向についてのタッチ配線31の配置に応じて変動しており、最小値は画素電極24の幅寸法と同等(詳細には僅かに大きい程度)とされる。また、1つのタッチ電極30に含まれる分割タッチ電極30Sの数(分割数)は、1つのタッチ電極30を縦断するタッチ配線31の数に1を足した値となる。なお、各分割タッチ電極30Sは、各TFT23と重畳する部分が開口している。
第2透明電極膜38からなるタッチ配線31は、図4及び図5に示すように、異なる層に配された第2金属膜36からなるソース配線27に対して平面に視て重畳する配置とされる。本実施形態では、タッチ配線31は、その設置数がソース配線27の設置数よりも少ない。従って、全てのタッチ配線31は、ソース配線27に対して重畳するものの、ソース配線27には、タッチ配線31と重畳するものと、タッチ配線31とは非重畳となるものと、が含まれる。このようにタッチ配線31がソース配線27と重畳する構成を採れば、仮に全てのソース配線をタッチ配線31とは非重畳の配置とした場合に比べると、開口率の向上を図る上で好適となる。その上、ソース配線27を挟んで隣り合う一対の画素電極24のうちの一方の画素電極24とソース配線27との間に生じる寄生容量と、他方の画素電極24とソース配線27との間に生じる寄生容量と、を均等化する上で好適となる。これにより、画素電極24をX軸方向について両側から挟み込む一対のソース配線27に互いに逆極性となる信号を供給すれば、同等とされる寄生容量によって、一方のソース配線27の電位の変動に伴う画素電極24の電位の変動と、他方のソース配線27の電位の変動に伴う画素電極24の電位の変動とが相殺されることになる。すなわち、TFT23がオフ状態の期間において、画素電極24の電位変動が抑制される。以上により、シャドーイング等の表示品位の低下が生じ難くなる。
そして、アレイ基板には、図3及び図6に示すように、タッチ配線31をX軸方向(画素電極24の並び方向、タッチ配線31の延在方向と交差する方向)について挟み込む一対の分割タッチ電極30Sを接続する接続部(分割タッチ電極中継部)39が設けられている。図7は、液晶パネル11における接続部39付近の断面図である。以下では、接続部39の構成について主に図6及び図7を参照し、適宜に図3及び図4を参照して説明する。接続部39は、図6及び図7に示すように、タッチ電極30及びタッチ配線31とは異なる層に配されており、タッチ配線31を挟み込む一対の分割タッチ電極30Sと一部同士が平面に視て重畳している。詳しくは、接続部39は、ゲート絶縁膜(絶縁膜)33及び層間絶縁膜(絶縁膜)37を介してタッチ電極30及びタッチ配線31に対して下層側に配される第1金属膜32からなる。従って、接続部39は、タッチ配線31を横切る配置とされていても、タッチ配線31に対して短絡することが避けられている。また、接続部39は、タッチ配線31と重畳するソース配線27を横切る配置とされるものの、ソース配線27を構成する第2金属膜36との間には、ゲート絶縁膜(絶縁膜)33が介在している。従って、接続部39がソース配線27に対して短絡することが避けられている。第1金属膜32からなる接続部39と、第2透明電極膜38からなるタッチ電極30及びタッチ配線31と、の間に介在する絶縁膜であるゲート絶縁膜33及び層間絶縁膜37には、コンタクトホール40が連通して開口形成されている。コンタクトホール40は、ゲート絶縁膜33及び層間絶縁膜37のうち、接続部39と一対の分割タッチ電極30Sとの双方に対して重畳する位置に設けられている。このコンタクトホール40を通して接続部39と一対の分割タッチ電極30Sとが電気的に接続される。従って、タッチ配線31及びタッチ電極30を同じ層に配置することに起因して分割された複数の分割タッチ電極30Sを接続部39によって同電位に保つことができる。これにより、タッチ配線31を挟んで分割された複数の分割タッチ電極30Sを1つのタッチ電極30として機能させることができる。
接続部39は、図3に示すように、タッチ電極30を構成していてタッチ配線31を挟んで隣り合う全ての分割タッチ電極30Sを繋ぐよう配されている。つまり、接続部39は、アレイ基板21に設けられた全てのタッチ配線31を横切るよう配されている。接続部39は、Y軸方向について間隔を空けて複数が並んで設けられており、その配列間隔がY軸方向についての画素電極24の配列間隔とほぼ同じとされる。つまり、接続部39におけるY軸方向についての設置数は、画素電極24(TFT23及びゲート配線26)におけるY軸方向についての設置数と同じとされる。より詳しくは、接続部39は、図4及び図6に示すように、Y軸方向についてTFT23及びゲート配線26に対してそのTFT23が接続対象とされる画素電極24側に隣り合う位置に配されている。接続部39は、タッチ配線31を横切りつつX軸方向に沿って延在する延在部39Aと、タッチ配線31を挟み込む一対の分割タッチ電極30Sに対して接続される一対の電極コンタクト部39Bと、を有する。延在部39Aは、その長さ寸法が、タッチ配線31を挟んで隣り合う一対の画素電極24の間の間隔と同等であり、タッチ配線31を1本のみ横切っている。一対の電極コンタクト部39Bは、延在部39Aにおける延在方向(X軸方向)についての両端部に設けられている。一対の電極コンタクト部39Bは、タッチ配線31を挟んで隣り合う一対の画素電極24におけるタッチ配線31寄りの角部付近に配されている。一対の電極コンタクト部39Bは、平面形状が概ね正方形状をなしており、一辺の長さが延在部39Aの幅寸法より大きい。一対の電極コンタクト部39Bは、延在部39AからY軸方向についてTFT23及びゲート配線26側とは反対側に突出している。コンタクトホール40は、図4及び図7に示すように、一対の電極コンタクト部39Bと平面に視て重畳する形で、1つの接続部39に対して一対が設けられている。
以上説明したように本実施形態の液晶表示装置(位置入力機能付き表示装置)10は、間隔を空けて並ぶ複数の画素電極24と、画素電極24とは異なる層にて隣り合う画素電極24の間に配されるタッチ配線(位置検出配線)31と、位置入力を行う位置入力体である指との間で静電容量を形成して位置入力体である指による入力位置を検出するとともにタッチ配線31と同じ層に配されていてタッチ配線31に接続されるタッチ電極(位置検出電極)30であって、複数の画素電極24と重畳するよう配されていてタッチ配線31によって複数の分割タッチ電極30Sに分割されるタッチ電極30と、タッチ電極30及びタッチ配線31とは絶縁膜であるゲート絶縁膜33及び層間絶縁膜37を介して異なる層に配されて複数の分割タッチ電極30Sと少なくとも一部同士が重畳していて絶縁膜であるゲート絶縁膜33及び層間絶縁膜37に開口形成されたコンタクトホール40を通して複数の分割タッチ電極(分割位置検出電極)30Sに接続される接続部39と、を有する。
このようにすれば、タッチ電極30は、位置入力を行う位置入力体である指との間で静電容量を形成し、タッチ配線31によって供給される信号を利用して位置入力体である指による入力位置を検出する。複数の画素電極24に対して異なる層にて重畳するよう配されたタッチ電極30に、タッチ配線31によって例えば基準電位を供給すれば、複数の画素電極24とタッチ電極30との間に生じる電位差を利用して画像の表示を行うことができる。タッチ配線31は、画素電極24とは異なる層にて隣り合う画素電極24の間に配されているので、画素電極24との間に生じ得る寄生容量を低減できるとともに、開口率の向上を図ることができる。そして、タッチ配線31及びタッチ電極30は、同じ層に配されているので、従来のようにタッチ配線及びタッチ電極を異なる層に配置した場合のような問題が生じるのを避けることができる。その一方、タッチ配線31及びタッチ電極30が同じ層に配されると、複数の画素電極24と重畳するよう配されるタッチ電極30がタッチ配線31によって複数の分割タッチ電極30Sに分割される。その点、複数の分割タッチ電極30Sは、絶縁膜であるゲート絶縁膜33及び層間絶縁膜37に開口形成されたコンタクトホール40を通して異なる層に配された接続部39によって接続されるので、複数の分割タッチ電極30Sを同電位に保つことができる。これにより、タッチ配線31によって分割される複数の分割タッチ電極30Sを1つのタッチ電極30として機能させることができる。
また、複数の画素電極24に供給される信号を伝送する複数のソース配線(信号配線)27を備えており、複数のソース配線27には、タッチ配線31とは異なる層にてタッチ配線31と重畳するよう配されるものが含まれる。このようにすれば、仮に全てのソース配線をタッチ配線31とは非重畳の配置とした場合に比べると、開口率の向上を図る上で好適となる。その上、ソース配線27を挟んで隣り合う一対の画素電極24のうちの一方の画素電極24とソース配線27との間に生じる寄生容量と、他方の画素電極24とソース配線27との間に生じる寄生容量と、を均等化する上で好適となる。
また、ソース配線27は、画素電極24と同じ層に配される。このようにすれば、仮にソース配線を画素電極24とは異なる層に配した場合に比べると、製造コストの低下が図られる。
また、接続部39は、ソース配線27とは異なる層にてソース配線27と交差するよう配される。仮に接続部がソース配線27と同じ層に配される場合には、接続部39がソース配線27とは交差しない配置とする必要があり、それに起因してタッチ配線31及び分割タッチ電極30Sの形状やソース配線27の形状が複雑になるおそれがある。その点、接続部39をソース配線27とは異なる層にてソース配線27と交差するよう配することで、タッチ配線31及び分割タッチ電極30Sの形状やソース配線27の形状が複雑化するのを防ぐことができる。
また、ソース配線27及び画素電極24に接続されるTFT23と、TFT23に接続されてTFT23を駆動するための信号を伝送するとともにソース配線27とは異なる層に配されるゲート配線26と、を備えており、接続部39は、ゲート配線26と同じ層に配される。このようにすれば、TFT23は、走査信号に伝送される信号に基づいて駆動される。すると、ソース配線27に伝送される信号が画素電極24に供給され、もって画素電極24が所定の電位に充電される。ゲート配線26は、ソース配線27とは異なる層に配されることで、ソース配線27と交差してもソース配線27と短絡することが避けられている。そして、接続部39がゲート配線26と同じ層に配されているので、仮に接続部をゲート配線26とは別の層に配した場合に比べると、製造コストの低下が図られる。
<実施形態2>
本発明の実施形態2を図8または図9によって説明する。この実施形態2では、接続部139の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態2を図8または図9によって説明する。この実施形態2では、接続部139の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
図8は、アレイ基板の表示領域AAにおける平面図であり、図9は、アレイ基板に備わる第2透明電極膜のパターンを示す平面図である。本実施形態に係る接続部139は、図8及び図9に示すように、延在部139Aが複数ずつのタッチ配線131及びソース配線127と交差するよう延在する。詳しくは、接続部139は、タッチ電極130をX軸方向(分割タッチ電極130Sの延在方向と交差する方向)について概ね全長にわたって横切るよう延在している。延在部139Aの長さ寸法は、タッチ電極130におけるX軸方向についての寸法と同等程度とされる。接続部139は、上記のような長さを有する延在部139Aに複数(3つ以上)の電極コンタクト部139Bが設けられている。接続部139における電極コンタクト部139Bの設置数は、延在部139Aが横断する分割タッチ電極130Sの数、つまりタッチ電極130における分割タッチ電極130Sの分割数と等しい。これにより、複数のソース配線127を跨ぐ形成範囲のタッチ電極130を構成する全ての分割タッチ電極130Sを1つの接続部139により接続することができる。接続部139は、Y軸方向についてTFT123及びゲート配線126に対してそのTFT123が接続対象とされる画素電極124側とは反対側に隣り合う位置に配されている。各電極コンタクト部139Bは、Y軸方向について延在部139AからTFT123及びゲート配線126側とは反対側に向けて突出している。接続部139は、Y軸方向について画素電極124の配列間隔と同じ程度の間隔を空けて複数が並んで配されている。
そして、Y軸方向について並ぶ複数の接続部139には、延在部139Aが、Y軸方向(タッチ配線131の延在方向)について隣り合うタッチ電極130の間に配されるものが含まれている。この接続部139は、共通電極125を複数のタッチ電極130に区分する仕切開口部125Bのうち、X軸方向に沿って延在する部分に対して平面に視て重畳している。ここで、Y軸方向について隣り合うタッチ電極130の間に生じる隙間には、ゲート配線126と画素電極124との間に生じる電界が通り易くなっている。ゲート配線126と画素電極124との間に生じる電界が本実施形態では図示しない液晶層に印加されることで、液晶分子の配向に乱れが生じ、結果として表示性能が悪化することが懸念される。その点、上記のように接続部139の延在部139AがY軸方向について隣り合うタッチ電極130の間に配されることで、ゲート配線126と画素電極124との間に生じる電界を延在部139Aによって遮蔽することができる。これにより、液晶層の液晶分子の配向が乱され難くなるので、表示性能の悪化を抑制することができる。しかも、接続部139は、Y軸方向について隣り合うタッチ電極130の間に配される延在部139Aが複数のソース配線127と交差するよう延在しているので、ゲート配線126と画素電極124との間に生じる電界を延在部139Aによって複数のソース配線127を跨ぐ範囲にわたって連続的に遮蔽することができる。これにより、表示性能の悪化をより好適に抑制することができる。さらには、ゲート配線126と同じ層に配される接続部139は、延在部139AがY軸方向についてTFT123及びゲート配線126と、そのTFT123が接続対象とされる画素電極124とは反対側の画素電極124と、の間に介在するよう配される。これにより、上記したゲート配線126と画素電極124との間に生じる電界を延在部139Aによってより好適に遮蔽することができる。
以上説明したように本実施形態によれば、ソース配線127及び画素電極124に接続されるTFT(スイッチング素子)123と、TFT123に接続されてTFT123を駆動するための信号を伝送するとともにソース配線127とは異なる層に配されるゲート配線(走査配線)126と、を備えており、タッチ電極130は、少なくともタッチ配線131の延在方向に沿って複数が間隔を空けて並んで配されており、接続部139は、タッチ配線131の延在方向と交差する方向に沿って延在して隣り合うタッチ電極130の間に配される延在部139Aを有する。このようにすれば、TFT123は、走査信号に伝送される信号に基づいて駆動される。すると、ソース配線127に伝送される信号が画素電極124に供給され、もって画素電極124が所定の電位に充電される。ゲート配線126は、ソース配線127とは異なる層に配されることで、ソース配線127と交差してもソース配線127と短絡することが避けられている。ここで、隣り合うタッチ電極130の間に生じる隙間には、ゲート配線126と画素電極124との間に生じる電界が通り易くなっており、その電界に起因して表示性能が悪化することが懸念される。その点、接続部139は、タッチ配線131の延在方向と交差する方向に沿って延在する延在部139Aを有していてその延在部139Aが隣り合うタッチ電極130の間に配されているから、ゲート配線126と画素電極124との間に生じる電界を延在部139Aによって遮蔽することができる。これにより、表示性能の悪化を抑制することができる。
また、タッチ電極130は、複数のソース配線127を跨ぐ形成範囲を有しており、接続部139は、ソース配線127とは異なる層に配されていて延在部139Aが複数のソース配線127と交差するよう延在する。このようにすれば、複数のソース配線127と交差するよう延在部139Aが隣り合うタッチ電極130の間に配されているから、ゲート配線126と画素電極124との間に生じる電界を延在部139Aによって連続的に遮蔽することができる。これにより、表示性能の悪化をより好適に抑制することができる。また、複数のソース配線127を跨ぐ形成範囲のタッチ電極130を構成する複数の分割タッチ電極130Sを1つの接続部139により接続することができる。
また、接続部139は、ゲート配線126と同じ層に配されていて延在部139Aがゲート配線126と画素電極124との間に介在するよう配される。このようにすれば、ゲート配線126と画素電極124との間に介在するよう配される延在部139Aによってゲート配線126と画素電極124との間に生じる電界をより好適に遮蔽することができる。また、接続部139がゲート配線126と同じ層に配されることで、仮に接続部をゲート配線126とは別の層に配した場合に比べると、製造コストの低下が図られる。
<実施形態3>
本発明の実施形態3を図10から図14によって説明する。この実施形態3では、上記した実施形態1から接続部239の設置層などを変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態3を図10から図14によって説明する。この実施形態3では、上記した実施形態1から接続部239の設置層などを変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
図10は、アレイ基板221の表示領域AAにおける平面図であり、図11は、アレイ基板221に備わる第2透明電極膜238のパターンを示す平面図である。なお、図11では、第1金属膜232及び第2金属膜236のパターンが二点鎖線により図示されている。本実施形態に係る接続部239は、図10及び図11に示すように、第2金属膜236からなり、ソース配線227と同じ層に配されている。これに伴い、接続部239は、ソース配線227との短絡を避けるべく、ソース配線227と交差する(ソース配線227を横切る)ことがない配置とされている。接続部239は、延在部239Aの長さ寸法が画素電極224の幅寸法と同等程度とされる。ソース配線227と同じ第2金属膜236からなる接続部239は、第1金属膜232からなるゲート配線226とは異なる層に配されている、と言える。従って、上記した実施形態1,2のように接続部をゲート配線226と同じ層に配した場合に比べると、例えば接続部239をゲート配線226に近接した配置を採ったとしても、接続部239がゲート配線226と短絡することがないので、接続部239の配置自由度が高くなる。接続部239は、Y軸方向についてTFT223及びゲート配線226に対してそのTFT223が接続対象とされる画素電極224側とは反対側に隣り合う位置に配されている。接続部239は、一対の電極コンタクト部239Bが、Y軸方向について延在部239AからTFT223及びゲート配線226側とは反対側に向けて突出する。
また、Y軸方向について並ぶ複数の接続部239には、上記した実施形態2と同様に、図10及び図11に示すように、延在部239Aが、Y軸方向(タッチ配線231の延在方向)について隣り合うタッチ電極230の間に配されるものが含まれている。この接続部239は、共通電極225を複数のタッチ電極230に区分する仕切開口部225Bのうち、X軸方向に沿って延在する部分に対して平面に視て重畳している。このようにすれば、ゲート配線226と画素電極224との間に生じる電界を接続部239の延在部239Aによって遮蔽することができる。これにより、液晶層222(後述する図14を参照)の液晶分子の配向が乱され難くなるので、表示性能の悪化を抑制することができる。
本実施形態に係る分割タッチ電極230Sは、図10及び図11に示すように、ソース配線227を横切る延出電極41を有している。延出電極41は、ソース配線227を挟んで隣り合う一対の分割タッチ電極230Sのうち、一方(図10及び図11の右側)の分割タッチ電極230Sからソース配線227を横切りつつ他方(図10及び図11の左側)の分割タッチ電極230Sに向けて延出している。図12は、アレイ基板221におけるTFT223付近を拡大した平面図であり、図13は、アレイ基板221における第2透明電極膜238のパターンのうち、接続部239付近を拡大した平面図である。なお、図13では、第1金属膜232及び第2金属膜236のパターンが二点鎖線により図示されている。また、図14は、液晶パネル211における接続部239及び延出電極41付近の断面図である。そして、延出電極41は、図12から図14に示すように、他方の分割タッチ電極230Sと重畳している接続部239の一部と重畳するよう配されている。つまり、接続部239は、一対の電極コンタクト部239Bのうち、一方の電極コンタクト部239Bが一方の分割タッチ電極230Sの延出電極41と、他方の電極コンタクト部239Bが他方の分割タッチ電極230Sと、それぞれ重畳配置されるとともに各コンタクトホール240を通して接続されている。各コンタクトホール240は、接続部239を構成する第2金属膜236と、分割タッチ電極230Sを構成する第2透明電極膜238と、の間に介在する絶縁膜である層間絶縁膜237に開口形成されている。以上により、ソース配線227と同じ層に配される接続部239により、ソース配線227を挟んで隣り合う一対の分割タッチ電極230Sを接続することができる。なお、本実施形態に係る接続部239は、上記のようにソース配線227を挟んで隣り合う一対の分割タッチ電極230Sを接続するものに限らず、1つの分割タッチ電極230SにおけるX軸方向について異なる2つの箇所同士を接続するものも含んでいる。具体的には、分割タッチ電極230Sには、X軸方向についてソース配線227を跨ぐ形成範囲を有するものが含まれており、そのような分割タッチ電極230Sが接続対象とされる接続部239には、1つの分割タッチ電極230SにおけるX軸方向について異なる2つの箇所同士を接続するものが含まれる。このような接続部239を設置すれば、仮に非設置の場合に比べると、接続部239と画素電極224との間に生じる寄生容量が各画素間で均等化されるので、表示不良が生じ難くなる、といった効果が得られる。タッチ配線231は、大部分がソース配線227と重畳するものの、一部が延出電極41を迂回するよう屈曲する屈曲部42とされている。屈曲部42は、延出電極41と、他方の分割タッチ電極230Sと、の間に介在している。他方の分割タッチ電極230Sは、延出電極41及び屈曲部42の配置範囲が切り欠かれている。ここで、仮にソース配線に屈曲部を設けることで生じたスペースを利用して接続部がタッチ配線231を横切る配置を採った場合には、ソース配線の屈曲部の配置範囲について同層の画素電極を切り欠く必要が生じる。その点、本実施形態では、分割タッチ電極230Sが延出電極41を、タッチ配線231が屈曲部42を、それぞれ有しているので、上記のように画素電極224に切り欠きを形成する必要が生じない。
<実施形態4>
本発明の実施形態4を図15から図17によって説明する。この実施形態4では、上記した実施形態1からタッチ電極330及びタッチ配線331の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態4を図15から図17によって説明する。この実施形態4では、上記した実施形態1からタッチ電極330及びタッチ配線331の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
図15は、アレイ基板321の表示領域AAにおける平面図であり、図16は、アレイ基板321に備わる第2透明電極膜338のパターンを示す平面図である。なお、図15及び図16では、後述する第3金属膜43が網掛け状にして図示されている。また、図16では、第1金属膜332のパターンが二点鎖線により図示されている。図17は、液晶パネル311における接続部339付近の断面図である。本実施形態に係るタッチ配線331は、図15から図17に示すように、第2透明電極膜338と、第2透明電極膜338に対して上層側に重ねられる第3金属膜(金属膜)43と、からなる。第3金属膜43は、第1金属膜332及び第2金属膜336と同様に、1種類の金属材料からなる単層膜または異なる種類の金属材料からなる積層膜や合金とされる。このようにすれば、上記した実施形態1のようにタッチ配線が第2透明電極膜338のみからなる場合に比べると、タッチ配線331の配線抵抗が低下する。これにより、位置検出感度の向上及び表示品位の向上が図られる。
タッチ電極330を構成する各分割タッチ電極330Sは、図15及び図16に示すように、第2透明電極膜338及び第3金属膜43からなる。つまり、タッチ電極330を構成する各分割タッチ電極330Sは、第2透明電極膜338及からなる透明電極膜部位(図示せず)と、第3金属膜43からなる金属膜部位44と、を有する。透明電極膜部位は、上記した実施形態1に記載されたタッチ電極と同様の形成範囲とされるのに対し、金属膜部位44は、ソース配線327と重畳する形成範囲のみに選択的に配されている。第3金属膜43は、第2透明電極膜338に比べると、高い導電性を有していて電気抵抗が低くなっている。従って、上記した実施形態1のようにタッチ電極を第2透明電極膜338のみからなる場合に比べると、金属膜部位44を設置した分だけタッチ電極330の配線抵抗が低下する。これにより、位置検出感度の向上及び表示品位の向上が図られる。しかも、タッチ電極330のうち第3金属膜43からなる金属膜部位44がソース配線327と重畳するよう選択的に配されているので、遮光性を有する金属膜部位44によって開口率が低下するのを避けることができる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記した各実施形態では、接続部の延在部がX軸方向に沿って直線状に延在する場合を示したが、例えば延在部がX軸方向に対して斜めに延在していても構わない。また、延在部が途中で屈曲する平面形状であっても構わない。
(2)上記した各実施形態では、接続部における電極コンタクト部の平面形状が正方形とされる場合を例示したが、電極コンタクト部の平面形状は、例えば長方形、三角形、五角形以上の多角形、円形、楕円形などに適宜に変更可能である。
(3)上記した各実施形態では、接続部が第1金属膜または第2金属膜からなる場合を示したが、例えばゲート配線などを構成する第1金属膜に対して下層側に絶縁膜を介して金属膜を設けるようにした場合には、その第1金属膜よりも下層側の金属膜により接続部を形成することも可能である。
(4)上記した各実施形態では、タッチ配線の設置数がソース配線の設置数よりも少ない場合を示したが、タッチ配線の設置数がソース配線の設置数と同数であっても構わない。
(5)上記した実施形態1,4に記載した構成において、接続部のY軸方向についての配置を実施形態2,3と同様にすることも可能である。
(6)上記した各実施形態以外にも、接続部の具体的な平面配置や形成範囲などは適宜に変更可能である。
(7)上記した実施形態2では、接続部がタッチ電極をほぼ全長にわたって横切るよう延在する構成を示したが、接続部が3つ以上の分割タッチ電極(2つ以上のタッチ配線)を横切るものの、その延在長さがタッチ電極の全長には達しない構成を採ることも可能である。この場合、1つのタッチ電極において複数の接続部がX軸方向に沿って並ぶことになる。
(8)上記した実施形態3では、分割タッチ電極が延出電極を、タッチ配線が屈曲部を、それぞれ有する構成を示したが、例えばソース配線に屈曲部を設けることで生じたスペースを利用して接続部がタッチ配線を横切る配置を採ることも可能である。その場合は、分割タッチ電極の延出電極と、タッチ配線の屈曲部と、を省略することができる。
(9)上記した実施形態4に記載した構成を、実施形態2,3に記載した構成に組み合わせることも可能である。
(10)上記した各実施形態以外にも、液晶パネルの具体的な画面サイズは適宜に変更可能である。特に実施形態4では、タッチ電極の低抵抗化が図られているので、32インチ程度などの大きな画面サイズの液晶パネルに適用するのが好適である。
(11)上記した各実施形態以外にも、液晶パネルにおける画素部の具体的な配列ピッチは適宜に変更可能である。
(12)上記した各実施形態では、アレイ基板に1つのドライバが実装される場合を示したが、アレイ基板に複数のドライバを実装するようにしても構わない。
(13)上記した各実施形態では、アレイ基板にゲート回路部が設けられた場合を示したが、ゲート回路部を省略し、アレイ基板にゲート回路部と同様の機能を有するゲートドライバを実装するようにしても構わない。
(14)上記した各実施形態以外にも、アレイ基板に各配線の断線などを検査するための検査回路が設けられていても構わない。検査回路は、アレイ基板においてドライバの実装領域に配置されていてもよいが、ドライバとは非重畳の配置で且つ表示領域の近傍に配置することも可能である。
(15)上記した各実施形態以外にも、共通電極に設けられた画素重畳開口部の具体的な平面形状は適宜に変更可能である。画素重畳開口部の平面形状を例えばV字型や直線状などにすることも可能である。また、画素重畳開口部の具体的な設置数も適宜に変更可能である。
(16)上記した各実施形態では、アレイ基板においてTFTがジグザグ状に平面配置された場合を示したが、TFTがマトリクス状に平面配置されていても構わない。
(17)上記した各実施形態では、TFTのドレイン電極と画素電極とは、ゲート絶縁膜上に形成されるが、その積層順序は問わない。TFTのドレイン電極が画素電極の上層側であってもよいし、その逆であってもよい。
(18)上記した各実施形態では、遮光部がCF基板側に設けられた場合を示したが、遮光部がアレイ基板側に設けられていても構わない。
(19)上記した各実施形態以外にも、TFTのチャネル部を構成する半導体膜は、ポリシリコンであっても構わない。その場合は、TFTをボトムゲート型とするのが好ましい。
(20)上記した各実施形態では、タッチパネルパターンが自己容量方式とされる場合を示したが、タッチパネルパターンが相互容量方式であっても構わない。
(21)上記した各実施形態では、透過型の液晶パネルを例示したが、反射型の液晶パネルや半透過型の液晶パネルであっても本発明は適用可能である。
(22)上記した実施形態では、液晶表示装置(液晶パネルやバックライト装置)の平面形状が横長の長方形とされる場合を示したが、液晶表示装置の平面形状が縦長の長方形、正方形、円形、半円形、長円形、楕円形、台形などであっても構わない。
(23)上記した各実施形態では、一対の基板間に液晶層が挟持された構成とされた液晶パネルについて例示したが、一対の基板間に液晶材料以外の機能性有機分子を挟持した表示パネルについても本発明は適用可能である。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記した各実施形態では、接続部の延在部がX軸方向に沿って直線状に延在する場合を示したが、例えば延在部がX軸方向に対して斜めに延在していても構わない。また、延在部が途中で屈曲する平面形状であっても構わない。
(2)上記した各実施形態では、接続部における電極コンタクト部の平面形状が正方形とされる場合を例示したが、電極コンタクト部の平面形状は、例えば長方形、三角形、五角形以上の多角形、円形、楕円形などに適宜に変更可能である。
(3)上記した各実施形態では、接続部が第1金属膜または第2金属膜からなる場合を示したが、例えばゲート配線などを構成する第1金属膜に対して下層側に絶縁膜を介して金属膜を設けるようにした場合には、その第1金属膜よりも下層側の金属膜により接続部を形成することも可能である。
(4)上記した各実施形態では、タッチ配線の設置数がソース配線の設置数よりも少ない場合を示したが、タッチ配線の設置数がソース配線の設置数と同数であっても構わない。
(5)上記した実施形態1,4に記載した構成において、接続部のY軸方向についての配置を実施形態2,3と同様にすることも可能である。
(6)上記した各実施形態以外にも、接続部の具体的な平面配置や形成範囲などは適宜に変更可能である。
(7)上記した実施形態2では、接続部がタッチ電極をほぼ全長にわたって横切るよう延在する構成を示したが、接続部が3つ以上の分割タッチ電極(2つ以上のタッチ配線)を横切るものの、その延在長さがタッチ電極の全長には達しない構成を採ることも可能である。この場合、1つのタッチ電極において複数の接続部がX軸方向に沿って並ぶことになる。
(8)上記した実施形態3では、分割タッチ電極が延出電極を、タッチ配線が屈曲部を、それぞれ有する構成を示したが、例えばソース配線に屈曲部を設けることで生じたスペースを利用して接続部がタッチ配線を横切る配置を採ることも可能である。その場合は、分割タッチ電極の延出電極と、タッチ配線の屈曲部と、を省略することができる。
(9)上記した実施形態4に記載した構成を、実施形態2,3に記載した構成に組み合わせることも可能である。
(10)上記した各実施形態以外にも、液晶パネルの具体的な画面サイズは適宜に変更可能である。特に実施形態4では、タッチ電極の低抵抗化が図られているので、32インチ程度などの大きな画面サイズの液晶パネルに適用するのが好適である。
(11)上記した各実施形態以外にも、液晶パネルにおける画素部の具体的な配列ピッチは適宜に変更可能である。
(12)上記した各実施形態では、アレイ基板に1つのドライバが実装される場合を示したが、アレイ基板に複数のドライバを実装するようにしても構わない。
(13)上記した各実施形態では、アレイ基板にゲート回路部が設けられた場合を示したが、ゲート回路部を省略し、アレイ基板にゲート回路部と同様の機能を有するゲートドライバを実装するようにしても構わない。
(14)上記した各実施形態以外にも、アレイ基板に各配線の断線などを検査するための検査回路が設けられていても構わない。検査回路は、アレイ基板においてドライバの実装領域に配置されていてもよいが、ドライバとは非重畳の配置で且つ表示領域の近傍に配置することも可能である。
(15)上記した各実施形態以外にも、共通電極に設けられた画素重畳開口部の具体的な平面形状は適宜に変更可能である。画素重畳開口部の平面形状を例えばV字型や直線状などにすることも可能である。また、画素重畳開口部の具体的な設置数も適宜に変更可能である。
(16)上記した各実施形態では、アレイ基板においてTFTがジグザグ状に平面配置された場合を示したが、TFTがマトリクス状に平面配置されていても構わない。
(17)上記した各実施形態では、TFTのドレイン電極と画素電極とは、ゲート絶縁膜上に形成されるが、その積層順序は問わない。TFTのドレイン電極が画素電極の上層側であってもよいし、その逆であってもよい。
(18)上記した各実施形態では、遮光部がCF基板側に設けられた場合を示したが、遮光部がアレイ基板側に設けられていても構わない。
(19)上記した各実施形態以外にも、TFTのチャネル部を構成する半導体膜は、ポリシリコンであっても構わない。その場合は、TFTをボトムゲート型とするのが好ましい。
(20)上記した各実施形態では、タッチパネルパターンが自己容量方式とされる場合を示したが、タッチパネルパターンが相互容量方式であっても構わない。
(21)上記した各実施形態では、透過型の液晶パネルを例示したが、反射型の液晶パネルや半透過型の液晶パネルであっても本発明は適用可能である。
(22)上記した実施形態では、液晶表示装置(液晶パネルやバックライト装置)の平面形状が横長の長方形とされる場合を示したが、液晶表示装置の平面形状が縦長の長方形、正方形、円形、半円形、長円形、楕円形、台形などであっても構わない。
(23)上記した各実施形態では、一対の基板間に液晶層が挟持された構成とされた液晶パネルについて例示したが、一対の基板間に液晶材料以外の機能性有機分子を挟持した表示パネルについても本発明は適用可能である。
10…液晶表示装置(位置入力機能付き表示装置)、23,123,223…TFT(スイッチング素子)、24,124,224…画素電極、26,126,226…ゲート配線(走査配線)、27,127,227,327…ソース配線(信号配線)、30,130,230,330…タッチ電極(位置検出電極)、30S,130S,230S,330S…分割タッチ電極(分割位置検出電極)、31,131,231,331…タッチ配線(位置検出配線)、33…ゲート絶縁膜(絶縁膜)、37,237…層間絶縁膜(絶縁膜)、38,238…第2透明電極膜(透明電極膜)、39,139,239,339…接続部、39A,139A,239A…延在部、40,240…コンタクトホール、41…延出電極、43…第3金属膜(金属膜)、44…金属膜部位
Claims (12)
- 間隔を空けて並ぶ複数の画素電極と、
前記画素電極とは異なる層にて隣り合う前記画素電極の間に配される位置検出配線と、
位置入力を行う位置入力体との間で静電容量を形成して前記位置入力体による入力位置を検出するとともに前記位置検出配線と同じ層に配されていて前記位置検出配線に接続される位置検出電極であって、複数の前記画素電極と重畳するよう配されていて前記位置検出配線によって複数の分割位置検出電極に分割される位置検出電極と、
前記位置検出電極及び前記位置検出配線とは絶縁膜を介して異なる層に配されて複数の前記分割位置検出電極と少なくとも一部同士が重畳していて前記絶縁膜に開口形成されたコンタクトホールを通して複数の前記分割位置検出電極に接続される接続部と、を有する位置入力機能付き表示装置。 - 複数の前記画素電極に供給される信号を伝送する複数の信号配線を備えており、
複数の前記信号配線には、前記位置検出配線とは異なる層にて前記位置検出配線と重畳するよう配されるものが含まれる請求項1記載の位置入力機能付き表示装置。 - 前記信号配線は、前記画素電極と同じ層に配される請求項2記載の位置入力機能付き表示装置。
- 前記信号配線及び前記画素電極に接続されるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に接続されて前記スイッチング素子を駆動するための信号を伝送するとともに前記信号配線とは異なる層に配される走査配線と、を備えており、
前記位置検出電極は、少なくとも前記位置検出配線の延在方向に沿って複数が間隔を空けて並んで配されており、
前記接続部は、前記位置検出配線の延在方向と交差する方向に沿って延在して隣り合う前記位置検出電極の間に配される延在部を有する請求項2または請求項3記載の位置入力機能付き表示装置。 - 前記接続部は、前記信号配線とは異なる層にて前記信号配線と交差するよう配される請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の位置入力機能付き表示装置。
- 前記信号配線及び前記画素電極に接続されるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に接続されて前記スイッチング素子を駆動するための信号を伝送するとともに前記信号配線とは異なる層に配される走査配線と、を備えており、
前記接続部は、前記走査配線と同じ層に配される請求項5記載の位置入力機能付き表示装置。 - 前記接続部は、前記信号配線と同じ層に配されており、
前記信号配線を挟んで隣り合う一対の前記分割位置検出電極のうち、一方の前記分割位置検出電極は、前記信号配線を横切って他方の前記分割位置検出電極に向けて延出して前記他方の前記分割位置検出電極と重畳している前記接続部の一部と重畳するよう配される延出電極を有する請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の位置入力機能付き表示装置。 - 前記信号配線及び前記画素電極に接続されるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に接続されて前記スイッチング素子を駆動するための信号を伝送する走査配線と、を備えており、
前記信号配線及び前記接続部は、前記走査配線とは異なる層に配される請求項7記載の位置入力機能付き表示装置。 - 前記位置検出電極は、複数の前記信号配線を跨ぐ形成範囲を有しており、
前記接続部は、前記信号配線とは異なる層に配されていて前記延在部が複数の前記信号配線と交差するよう延在する請求項4記載の位置入力機能付き表示装置。 - 前記接続部は、前記走査配線と同じ層に配されていて前記延在部が前記走査配線と前記画素電極との間に介在するよう配される請求項9記載の位置入力機能付き表示装置。
- 前記位置検出電極は、少なくとも一部が透明電極膜からなるのに対し、前記位置検出配線は、前記透明電極膜と、前記透明電極膜に対して重ねられる金属膜と、からなる請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の位置入力機能付き表示装置。
- 前記位置検出電極は、前記透明電極膜及び前記金属膜からなり、そのうちの前記金属膜からなる金属膜部位が前記信号配線と重畳するよう選択的に配される請求項11記載の位置入力機能付き表示装置。
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