JP4927159B2 - 表示パネル用基板、表示パネル、表示装置、および表示パネル用基板の製造方法 - Google Patents
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Description
表示パネルを構成する表示パネル用基板であって、
絶縁性基板と、
上記絶縁性基板上に形成されている第1の導電性配線と、
上記絶縁性基板上の少なくとも有効表示領域における上記絶縁性基板上および上記第1の導電性配線上に形成されている圧電体膜と、
上記圧電体膜を介して上記第1の導電性配線と交差する第2の導電性配線と、
上記絶縁性基板上の少なくとも有効表示領域における上記第1,第2の導電性配線および上記圧電体膜をそれぞれ保護する絶縁膜と、を備えていることを特徴としている。
上記第1の導電性配線および上記第2の導電性配線によって囲まれた領域の少なくとも一部に、上記圧電体膜の開口部を有することが好ましい。
上記第1および第2の導電性配線の少なくともいずれかにおいて、
最も表示観察面側に形成される導電性材料膜が、クロム、酸化クロム、タンタル、および窒化タンタルの少なくともいずれかによって形成されていることが好ましい。
上記第1の導電性配線および上記第2の導電性配線に囲まれる格子形状の領域に対応する下方位置に、遮光性膜が形成されていることが好ましい。
上記遮光性膜が、有機樹脂からなるブラックレジストであることが好ましい。
上記絶縁性基板上の、少なくとも有効表示領域における光透過領域に、カラーフィルタが形成されていることが好ましい。
上記カラーフィルタが、上記絶縁膜として形成されていることが好ましい。
上記絶縁性基板が、プラスチック材料を含むフレキシブル基板からなることが好ましい。
上記絶縁性基板が、透光性を有していることが好ましい。
上記絶縁性基板の上に、表示パネルの駆動用回路が設けられていることが好ましい。
押圧によって発生する電圧信号を検出し、当該検出した電圧信号に基づき、押下位置の座標を特定する座標演算回路をさらに備えたことが好ましい。
上述したいずれかの表示パネル用基板を備えていることを特徴としている。
上述したいずれかの表示パネル用基板と、
上記表示パネル用基板の外部に設けられ、押圧によって発生する電圧信号を検出し、当該検出した電圧信号に基づき、押下位置の座標を特定する座標演算回路と、を備えたことを特徴としている。
上記表示パネル用基板に対向するもう一方の基板と、
上記表示パネル用基板と、上記もう一方の基板との間のギャップを制御するフォトスペーサとをさらに備え、
上記フォトスペーサが、上記表示パネル用基板における上記圧電体膜の形成位置に対応する位置に配置されていることが好ましい。
上述したいずれかの表示装置を備えていることを特徴としている。
上述したいずれかの表示パネル用基板を製造する方法であって、
上記第2の導電性配線、および上記圧電体膜を、同時にパターニングする工程を有していることを特徴としている。
2,2a 対向基板
4,4a TFT基板
6 液晶
8 ガラス基板(絶縁性基板)
10 金属配線(第1の導電性配線)
12 圧電体膜
14 金属配線(第2の導電性配線)
16 保護膜
18 液晶画素
20 ゲートバス配線
22 ソースバス配線
24 TFT素子
26 補助容量
28 液晶容量
30 X方向電圧検出回路
32 Y方向電圧検出回路
34 XY座標検出部
46 ブラックマトリクス(遮光性膜)
48 レッドレジスト(カラーフィルタ)
50 ブルーレジスト(カラーフィルタ)
52 グリーンレジスト(カラーフィルタ)
100 TFT回路(駆動用回路)
101 ゲート電極・配線
102 補助容量配線
103 ゲート絶縁膜
104 半導体層
105 コンタクト層
106 ソース電極・配線
107 ドレイン電極・配線
108 層間絶縁膜
109 コンタクトホール
110 絵素透明電極
111 配向膜
112 液晶層
113 セルギャップ制御柱(フォトスペーサ)
図1は、本発明に係る液晶パネル1(表示パネル)の構成を示す図である。この図に示すように、液晶パネル1は、概略的に、タッチパネル機能を備えた対向基板2(表示パネル用基板)と、TFT素子が形成されたTFT基板4とによって構成されている。対向基板2とTFT基板4との間には、図示しない液晶6が注入されている。
対向基板2上およびTFT基板4上に形成されている各配線を、図2に示す。図2は、対向基板2上に形成されている配線、およびTFT基板4上に形成されている配線をそれぞれ示す図である。
対向基板2がタッチパネルとして機能するために必要な各種の回路を図4に示す。図4は、対向基板2と、対向基板2における接触位置の座標を検出する各回路との接続形態を示す図である。この図に示すように、対向基板2には、X方向電圧検出回路30およびY方向電圧検出回路32が接続されている。これらの回路は、さらに、XY座標検出部34に接続されている。
対向基板2の一構成例を図7に示す。図7(a)は、対向基板2の構造を示す図である。図7(b)は、図7(a)におけるA−A’部分の断面図である。
(対向基板の製造手順)
図7の対向基板2の製造手順を、図8(a)〜図8(d)および図9(a)〜図9(d)に示す。図8(a)〜図8(d)は、図7に示す対向基板2の製造過程を示す図である。図9(a)〜図9(d)は、図7に示す対向基板2の製造過程を示す断面図である。図8(d)のA−A’断面が、図9(d)に相当する。図8(a)〜図8(c)と、図9(a)〜図9(c)との関係も、それぞれ、図8(d)と図9(d)との関係に準ずる。
(少なくとも囲まれた表示領域に開口部を有する場合の例)
対向基板2では、少なくとも金属配線10および金属配線14によって囲まれた表示領域に開口部を有することが、透過率の観点から有利である。さらには、金属配線10と金属配線14との交点に圧電体膜12を形成することが好ましい。この構成の対向基板2を、図10に示す。図10(a)は、対向基板2の構造を示す図である。図10(b)は、図10(a)におけるA−A’部分の断面図である。
また、金属配線10の材料として、上述したチタン以外に、チタンの合金、ITOやその他導電性金属酸化物、タンタル、モリブデン、アルミやその合金などの金属材料、またそれらの積層体を用いることもできる。さらに、金属配線14の材料として、上述したモリブデン以外に、チタンやその合金、ITOやその他導電性金属酸化物、タンタル、アルミやその合金などの金属材料、またそれらの積層体を用いることもできる。さらに、上記圧電体膜12を形成する際、圧電体材料として、ポリフッ化ビニリデンなどを用いることもできる。
(少なくとも金属配線10および金属配線14によって囲まれた表示領域に開口部を有する場合の第2の例)
上述した構成・製造手順例2では、構成・製造手順例1に比べて製造工程数が長くなる。そこで、工程をより簡略化することが望ましい。たとえば金属配線14をマスクにして圧電体膜12をパターニングすることによって、上記構成・製造手順例1と同じマスク枚数を用いて、対向基板2を製造できる。これにより、歩留まりを向上でき、かつ、製造コストを低減できる。この構成の対向基板2を、図13に示す。図13(a)は、金属配線14をマスクにして圧電体膜12をパターニングすることによって製造した対向基板2の構造を示す図である。図13(b)は、図13(a)におけるA−A’部分の断面図である。
(ブラックマトリックスを有する構成例)
対向基板2は、さらに、ブラックマトリクス46(遮光性膜)を有していてもよい。ブラックマトリクス46をさらに有する対向基板2の構成を図16に示す(本構成・製造手順例4では、構成・製造手順例2を基本構成とし、両者の差を明確となるような形で記載する)。図16(a)は、ブラックマトリクス46を対向基板2の構造を示す図である。図16(b)は、図13(a)におけるA−A’部分の断面図である。
(カラーフィルタを有する構成例)
対向基板2は、さらに、ガラス基板8の少なくとも有効表示領域における光透過領域に、カラーフィルタを有していてもよい。カラーフィルタをさらに有する対向基板2の構成を、図19に示す。本構成・製造手順例5では、構成・製造手順例4を基本構成とし、両者の差を明確にして説明する。図19(a)は、カラーフィルタを備えた対向基板2の構造を示す図である。図19(b)は、図19(a)におけるA−A’部分の断面図である。
本発明では、上述した金属配線10、圧電体膜12、および金属配線14などを、対向基板ではなくTFT基板に形成することも可能である。このとき、TFT基板(表示パネル用基板)が、タッチパネル機能を備えることになる。この構成を図23に示す。
TFT基板4aにおいて、金属配線10とゲート配線101との重ね合わせ、および、金属配線14とソース配線106との重ね合わせは、いずれも、精度の高いステッパ、またはミラープロジェクション方式などの露光装置によって行う。そのため、配線同士のズレ量は、通常の基板張り合わせ方式によっての重ね合わせズレ量よりも、十分に小さくなる。これにより、開口率をより高めることができる。
また、TFT基板4aに上述したカラーフィルタが形成されていてもよい。この構成のTFT基板4aを図24に示す。図24(a)は、タッチパネル構造を備えたTFT基板4aの他の構造を示す図である。図24(b)は、図24(a)におけるA−A’部分の断面図である。図24のTFT基板4aは、図22の対向基板2を基に構成されている。図24のTFT基板4aは、図19の構成(構成・製造手順例5)にも適用できる。さらに、保護膜16の上に、TFT回路100ではなく有機ELを形成することもできる。
液晶パネル1aにおいて、セルギャップ制御柱113が、対向基板2aと、TFT基板4aにおける、圧電体膜8の形成位置に対応する位置に配置されていてもよい。このセルギャップ制御柱113は、対向基板2aとTFT基板4aとのギャップを制御するためのフォトスペーサとして機能する。
たとえば、対向基板2やTFT基板4aが、プラスチック材料などからなるフレキシブル基板であってもよい。対向基板2またはTFT基板4aの絶縁性基板として、ポリエチレンスルフォン酸等のプラスチック基板を用いた液晶パネル1(1a)においては、一般的に使用される0.5mm〜0.7mmのガラス等の基板に比べ、小さな押圧でも曲がるため、より感度の高いタッチパネルを実現できる。また、表示パネルを表裏反転(対向基板2を表示観察側から見て奥面に配置)した場合であっても、座標検知可能なタッチパネルを実現できる。
Claims (14)
- 表示パネルを構成する表示パネル用基板であって、
絶縁性基板と、
上記絶縁性基板上に形成されている第1の導電性配線と、
上記絶縁性基板上の少なくとも有効表示領域における上記絶縁性基板上および上記第1の導電性配線上に形成されている圧電体膜と、
上記圧電体膜を介して上記第1の導電性配線と交差する第2の導電性配線と、
上記絶縁性基板上の少なくとも有効表示領域における上記第1,第2の導電性配線および上記圧電体膜をそれぞれ保護する絶縁膜と、を備え、
上記絶縁性基板上の少なくとも有効表示領域における光透過領域に、カラーフィルタが形成されており、
上記カラーフィルタが、上記絶縁膜として形成されていることを特徴とする表示パネル用基板。 - 上記第1の導電性配線および上記第2の導電性配線によって囲まれた領域の少なくとも一部に、上記圧電体膜の開口部を有することを特徴とする請求項1に記載の表示パネル用基板。
- 上記第1および第2の導電性配線の少なくともいずれかにおいて、
最も表示観察面側に形成される導電性材料膜が、クロム、酸化クロム、タンタル、および窒化タンタルの少なくともいずれかによって形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の表示パネル用基板。 - 上記第1の導電性配線および上記第2の導電性配線に囲まれる格子形状の領域に対応する下方位置に、遮光性膜が形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の表示パネル用基板。
- 上記遮光性膜が、有機樹脂からなるブラックレジストであることを特徴とする請求項4に記載の表示パネル用基板。
- 上記絶縁性基板が、プラスチック材料を含むフレキシブル基板からなることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の表示パネル用基板。
- 上記絶縁性基板が、透光性を有していることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の表示パネル用基板。
- 上記絶縁性基板の上に、表示パネルの駆動用回路が設けられていることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の表示パネル用基板。
- 押圧によって発生する電圧信号を検出し、当該検出した電圧信号に基づき、押下位置の座標を特定する座標演算回路をさらに備えたことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の表示パネル用基板。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載の表示パネル用基板を備えたことを特徴とする表示パネル。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載の表示パネル用基板と、
上記表示パネル用基板の外部に設けられ、押圧によって発生する電圧信号を検出し、当該検出した電圧信号に基づき、押下位置の座標を特定する座標演算回路と、を備えたことを特徴とする表示パネル。 - 上記表示パネル用基板に対向するもう一方の基板と、
上記表示パネル用基板と、上記もう一方の基板との間のギャップを制御するフォトスペーサとをさらに備え、
上記フォトスペーサが、上記表示パネル用基板における上記圧電体膜の形成位置に対応する位置に配置されていることを特徴とする請求項10または11に記載の表示パネル。 - 請求項10から12のいずれか1項に記載の表示パネルを備えたことを特徴とする表示装置。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載の表示パネル用基板を製造する方法であって、
上記第2の導電性配線、および上記圧電体膜を、同時にパターニングする工程を有することを特徴とする、表示パネル用基板の製造方法。
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