JP5991709B2

JP5991709B2 - タッチパネル内蔵型液晶表示装置

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Publication number: JP5991709B2
Application number: JP2012104370A
Authority: JP
Inventors: 裕行阿部; 正博槙; 喬之鈴木
Original assignee: Japan Display Inc
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2012-05-01
Filing date: 2012-05-01
Publication date: 2016-09-14
Anticipated expiration: 2032-05-01
Also published as: KR101489061B1; US9927900B2; US20150362778A1; KR20130122907A; CN106054431B; US10838533B2; CN103383501A; CN106054431A; US10359875B2; US20200159357A1; US10585517B2; US9671639B2; US20130293791A1; TW201351236A; JP2013231894A; US20180173351A1; US9146412B2; US20190294285A1; US20170235401A1; TWI505153B

Description

本発明は、タッチパネル内蔵型液晶表示装置に関する。

モバイル機器の普及には、グラフィカルユーザインターフェースを支えるタッチパネル技術が重要となってきている。タッチパネル技術として、静電容量接合方式のタッチパネルが知られている。一般的な静電容量接合方式のタッチパネルでは、ガラス基板の表面に導電コーティング（透明導電膜）が施されたタッチパネル基板を設け、ここに指を触れることで、位置検出を実施している。また、タッチパネル基板を液晶表示パネルに取り付け、液晶表示パネルに表示されたメニュー画面を指でタッチすることで、メニューに応じた動作を実施するタッチパネル付き液晶表示パネルも知られている（特許文献１参照）。

特開２００６−１４６８９５号公報

タッチパネル付き表示パネルでは、画像又は文字の情報を表示する表示パネルの表示領域面上にタッチパネルを重ねて使用するが、従来のタッチパネル付き表示パネルでは、タッチパネルと、表示パネルをそれぞれ別々に製造し、重ねて組み合わせて最終製品としている。そのため、従来のタッチパネル付き表示パネルでは、別々に製造したタッチパネルと、表示パネルを積み重ねる必要があるため、タッチパネル付き表示パネルが厚くなることと、積み重ねる際の重ね合わせずれ対策が必要となるという問題があった。

本発明の目的は、タッチパネルを内蔵させることにより、従来よりも薄くでき、かつ、重ね合わせずれ対策が必要ないタッチパネル内蔵型表示装置を提供することにある。

（１）本発明に係るタッチパネル内蔵型液晶表示装置は、液晶材料と、前記液晶材料を挟む第１基板及び第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に形成された画素電極と、前記第１基板及び前記第２基板の間に形成されたコモン電極と、前記第１基板に形成された検出電極と、前記コモン電極に電気的に接続するように前記第２基板に形成された複数の共通配線と、を有し、前記画素電極及び前記コモン電極の間に形成される電界で前記液晶材料を駆動し、前記検出電極及び前記コモン電極の間に形成される電界を遮る物質の有無による静電容量の差によってタッチの有無を検出し、前記コモン電極は、横方向に延びて縦方向に隣同士が並ぶ複数の分割電極部を含み、前記複数の共通配線のそれぞれは、少なくとも１つの前記分割電極部に電気的に接続し、前記複数の共通配線は、前記コモン電極の前記横方向に隣の領域を通り、長さに対して直交する幅方向に隣同士が並び、相互に前記幅が異なり、前記長さが長いほど前記幅が広くなるように形成されていることを特徴とする。本発明によれば、第１基板、検出電極及びコモン電極によってタッチパネルが構成され、タッチパネルが内蔵されているので、従来よりも薄くでき、かつ、重ね合わせずれ対策が必要ない。また、複数の共通配線は、長さが長いほど幅が広くなるように形成されているので、長さの違いによる抵抗値の差を小さくすることができる。

（２）（１）に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、前記複数の共通配線は、それぞれ、前記コモン電極の前記横方向に隣の前記領域に、一方の端部を有し、前記一方の端部から前記縦方向の一方である延長方向に延び、最も長い前記共通配線から最も短い前記共通配線への順に、前記一方の端部の位置が、前記延長方向にずれていることを特徴としてもよい。

（３）（２）に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、前記コモン電極から前記横方向に最も近い側に最も短い前記共通配線が配置され、前記コモン電極から前記横方向に最も遠い側に最も長い前記共通配線が配置され、前記複数の共通配線は、前記長さが長いほど、前記コモン電極から前記横方向に離れていることを特徴としてもよい。

（４）（３）に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、少なくとも最も短い前記共通配線を除き、それぞれの前記共通配線は、長さ方向に前記幅が異なるように複数の部分を有し、前記複数の共通配線の数はｎであり、短い方からｍ（１≦ｍ）番目の前記共通配線の前記一方の端部に、前記延長方向と反対側で隣接して前記幅方向に拡がる縦側領域には、（ｍ＋１）番目からｎ番目の前記共通配線が並列し、短い方からｍ（１≦ｍ）番目の前記共通配線の前記一方の端部に、前記横方向に隣接する横側領域には、（ｍ＋１）番目からｎ番目の前記共通配線が並列し、前記縦側領域は、前記横側領域よりも、前記横方向に広くなっており、（ｍ＋１）番目からｎ番目の前記共通配線は、前記縦側領域に位置する部分の幅が、前記横側領域に位置する部分の幅よりも広いことを特徴としてもよい。

（５）（４）に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、前記縦側領域と前記横側領域の前記横方向の幅の差は、前記ｍ番目の前記共通配線の前記一方の端部の前記横方向の幅に等しいことを特徴としてもよい。

（６）（５）に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、（ｍ＋１）番目からｎ番目の前記共通配線が有する前記縦側領域に位置する前記部分の前記幅の合計と、前記横側領域に位置する前記部分の前記幅の合計との差は、前記ｍ番目の前記共通配線の前記一方の端部の前記横方向の幅に等しいことを特徴としてもよい。

（７）（１）から（６）のいずれか１項に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、前記複数の共通配線のそれぞれは、２つ以上の前記分割電極部に電気的に接続することを特徴としてもよい。

（８）（１）から（６）のいずれか１項に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、前記複数の共通配線のそれぞれは、１つの前記分割電極部に電気的に接続することを特徴としてもよい。

（９）（１）から（８）のいずれか１項に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、前記複数の共通配線のそれぞれと前記少なくとも１つの前記分割電極部とは、少なくとも１つの接続部によって電気的に接続されることを特徴としてもよい。

（１０）（９）に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、前記少なくとも１つの接続部の数は、電気的に接続される１つの前記共通配線の長さが長いほど、多くなることを特徴としてもよい。

（１１）（９）又は（１０）に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、前記少なくとも１つの接続部の長さは、電気的に接続される１つの前記共通配線の長さが短いほど、長くなることを特徴としてもよい。

（１２）（９）から（１１）のいずれか１項に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、前記少なくとも１つの接続部は、電気的に接続される１つの前記共通配線の長さが短いほど、細くなることを特徴としてもよい。

（１３）（１）から（１２）のいずれか１項に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、前記第２基板は、回路をさらに有し、前記複数の共通配線は、前記回路と重なるように形成されていることを特徴としてもよい。

（１４）（１）から（１３）のいずれか１項に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、前記画素電極及び前記コモン電極は前記第２基板に形成され、前記画素電極及び前記コモン電極の間に形成される前記電界は、横電界であることを特徴としてもよい。

本発明の実施形態に係るタッチパネル内蔵型液晶表示装置の断面図である。本発明の実施形態に係るタッチパネル内蔵型液晶表示装置の主要部の分解斜視図である。第２基板の詳細を示す斜視図である。液晶表示パネルに画像を表示するための回路を示す図である。コモン電極と共通配線の詳細を示す図である。図５に示す共通配線のVI−VI線断面を示す図である。本発明の実施形態の変形例１を示す図である。本発明の実施形態の変形例２を示す図である。本発明の実施形態の変形例３を示す図である。本発明の実施形態の変形例４を示す図である。本発明の実施形態の変形例５を示す図である。図１１に示す共通配線のXII−XII線断面を示す図である。図１２に示す例をさらに変形した構造を示す図である。共通配線の抵抗値を説明するための図である。

図１は、本発明の実施形態に係るタッチパネル内蔵型液晶表示装置の断面図である。タッチパネル内蔵型液晶表示装置は、第１基板１０及び第２基板１２を有する。第１基板１０及び第２基板１２の間に液晶材料１４が配置されている。第１基板１０及び第２基板１２との間であって液晶材料１４を挟む位置にそれぞれ配向膜１６が形成されている。

第１基板１０は、光透過性材料（例えばガラス）からなる。第１基板１０は、カラーフィルタ基板であり、図示を省略した着色層及びブラックマトリクスが形成されている。第１基板１０には、配向膜１６が形成されている。配向膜１６は、図示を省略した着色層及びブラックマトリクスの上に形成される。

第２基板１２は、光透過性材料（例えばガラス）からなる。第２基板１２は、薄膜トランジスタ１８（Thin Film Transistor）が形成されていることからＴＦＴ基板ともよばれる。薄膜トランジスタ１８は、ポリシリコンなどの半導体膜２０と、半導体膜２０を覆うゲート絶縁膜２２と、ゲート絶縁膜２２を介して半導体膜２０の上方に配置されたゲート電極２４と、ゲート絶縁膜２２を貫通して半導体膜２０に電気的に接続するソース電極２６及びドレイン電極２８と、を含む。

ソース電極２６及びドレイン電極２８の一方は、画素電極３０に電気的に接続されている。また、絶縁膜３２を介して画素電極３０とは異なる層位置にコモン電極３４が形成されている。図１の例では、コモン電極３４の上方（第２基板１２から離れた側）に画素電極３０が位置しているが、上下逆の配置であってもよい。

以上の部品から液晶表示パネル３６が構成され、画素電極３０及びコモン電極３４の間に形成される電界で液晶材料１４を駆動する。画素電極３０及びコモン電極３４は第２基板１２に形成されているので、画素電極３０及びコモン電極３４の間に形成される電界は横電界である。あるいは、画素電極３０を第２基板１２に形成し、コモン電極３４を第１基板１０に形成し、縦電界によって液晶材料１４を駆動してもよい。いずれの構成であっても、画素電極３０及びコモン電極３４は、第１基板１０及び第２基板１２の間に配置される。

タッチパネル内蔵型液晶表示装置は、第１基板１０に形成された検出電極３８を有する。図１の例では、第１基板１０の、液晶材料１４とは反対側の面に検出電極３８が配置されている。検出電極３８とコモン電極３４にそれぞれ異なる電圧を印加して両者間（詳しくは対向領域の外側）に電界（フリンジ電界）を形成する。検出電極３８及びコモン電極３４の間に形成される電界を遮る物質（例えば指４０）の有無による静電容量の差によってタッチの有無を検出する。つまり、第１基板１０、検出電極３８及びコモン電極３４によってタッチパネル４２が構成される。タッチパネル４２には、粘着層４４を介してフロントパネル４６が貼り付けられて補強されている。本実施形態によれば、タッチパネル４２が内蔵されているので、装置を従来よりも薄くすることができる。また、液晶表示パネル３６及びタッチパネル４２は、第１基板１０を共有するので、両者の重ね合わせずれ対策が必要ない。

図２は、本発明の実施形態に係るタッチパネル内蔵型液晶表示装置の主要部の分解斜視図である。第１基板１０は、長方形の平面形状を有し、長辺に沿った縦方向に複数の検出電極３８が延びている。第１基板１０には、検出電極３８と外部との電気的接続のためにフレキシブル配線基板４８が取り付けられている。第２基板１２には、液晶の駆動回路を内蔵する集積回路チップ５０が搭載されており、外部との電気的接続のためにフレキシブル配線基板５２が取り付けられている。

図３は、第２基板１２の詳細を示す斜視図である。コモン電極３４は、横方向に延びて縦方向に隣同士が並ぶ複数の分割電極部５４を含む。第２基板１２は、長方形の平面形状を有し、短辺に沿った横方向に複数の分割電極部５４が延びている。複数の分割電極部５４が延びる方向と、複数の検出電極３８（図２）が延びる方向は交差（例えば直交）する。

図４は、液晶表示パネル３６に画像を表示するための回路を示す図である。画像表示領域５６には画素電極３０が形成されている。複数の画素電極３０によって画素が形成されるので、複数の画素電極３０を囲む領域が画像表示領域５６である。画像表示領域５６には、複数の分割電極部５４を含むコモン電極３４が形成されている。分割電極部５４は基準電位（例えばＧＮＤ）に設定され、画素電極３０には、画素の明るさに応じた電圧が印加される。画素電極３０とコモン電極３４の間に生じる電界を利用した光の制御（例えば液晶材料１４の駆動）で画像が表示される。

コモン電極３４は共通配線５８に電気的に接続し、画素電極３０は、信号線６０に電気的に接続されている。画素電極３０と信号線６０との間にスイッチング素子６２（例えば図１に示す薄膜トランジスタ１８）が接続されており、画素電極３０と信号線６０の電気的な導通及び遮断を行えるようになっている。スイッチング素子６２は、図示しない走査回路から引き出された走査線６４に接続されており、走査線６４に入力される走査信号によって駆動（オン／オフ）される。

図５は、コモン電極３４と共通配線５８の詳細を示す図である。図６は、図５に示す共通配線５８のVI−VI線断面を示す図である。

コモン電極３４は、ＩＴＯ（Indium
Tin Oxide）などの透明導電材料からなる。コモン電極３４は、複数の分割電極部５４を含むが、２つ以上（図５では６つ）の分割電極部５４が端部で相互に電気的に接続されている。コモン電極３４は、分割電極部５４から引き出された接続部６６を含む。接続部６６は、分割電極部５４と同じ材料で一体的連続的に形成されている。

第２基板１２には、例えば金属からなる複数の共通配線５８が形成されている。図６に示すように、共通配線５８の上に第１無機パッシベーション膜６８及び有機パッシベーション膜７０が順に積層されている。有機パッシベーション膜７０の上に、分割電極部５４と一体化した接続部６６が配置されている。接続部６６及び有機パッシベーション膜７０を覆うように第２無機パッシベーション膜７２が形成されている。

第１無機パッシベーション膜６８は、共通配線５８を露出させる開口７８を有する。有機パッシベーション膜７０は、開口７８に連通するように、開口７８よりも大きい貫通穴７４を有する。第２無機パッシベーション膜７２は、有機パッシベーション膜７０の貫通穴７４の内面にも設けられているが、第１無機パッシベーション膜６８の開口７８を塞がない。第２無機パッシベーション膜７２は、接続部６６を露出させる開口７６を有する。

第２無機パッシベーション膜７２の上に導電膜８０が形成されている。導電膜８０は、開口７６の内側にも延びて接続部６６と導通する。導電部８０は、開口７８の内側にも延びて共通配線５８と導通する。導電膜８０は、開口７６の内側から開口７８の内側まで連続的に延びている。導電膜８０は、画素電極３０（図１参照）と同じ材料（例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide））で画素電極３０と同時に形成される。導電膜８０によって、共通配線５８と接続部６６が電気的に接続する。そして、共通配線５８はコモン電極３４に電気的に接続する（図５参照）。

図５に示すように、複数の共通配線５８のそれぞれは、少なくとも１つ（例えば２つ以上）の分割電極部５４に電気的に接続する。複数の共通配線５８のそれぞれと少なくとも１つ（図５で６つ）の分割電極部５４とは、少なくとも１つ（図５では１つ）の接続部６６によって電気的に接続される。

複数の共通配線５８は、コモン電極３４が延びる方向（横方向）に隣の領域を通る。複数の共通配線５８は、長さに対して直交する幅方向に隣同士が並ぶ。図３に示すように、コモン電極３４から横方向に最も近い側に最も短い共通配線５８ａが配置される。また、コモン電極３４から横方向に最も遠い側に最も長い共通配線５８ｂが配置される。複数の共通配線５８は、長さが長いほど、コモン電極３４から横方向に離れている（図３参照）。

図５に示すように、複数の共通配線５８は、それぞれ、コモン電極３４の横方向（図５では右側）に隣の領域に、一方の端部を有する。共通配線５８は、一方の端部から縦方向の一方である延長方向（図５では下方向）に延びる。図３に示すように、複数の共通配線５８は、最も長い共通配線５８ｂから最も短い共通配線５８ａへの順に、一方の端部の位置が延長方向（図５では下方向）にずれている。

図５に示すように、短い方からｍ（１≦ｍ）番目の共通配線５８の一方の端部に、延長方向と反対側で隣接して幅方向に拡がる縦側領域ＲＬには、（ｍ＋１）番目からｎ番目（ｎは共通配線５８の数）の共通配線５８が並列する。例えば、ｍ＝１の場合を例にとると、短い方から１番目の共通配線５８の一方の端部に、延長方向と反対側で隣接して幅方向に拡がる縦側領域ＲＬ_１には、２番目からｎ番目（ｎは共通配線５８の数）の共通配線５８が並列する。ｍ＝２の場合を例にとると、短い方から２番目の共通配線５８の一方の端部に、延長方向と反対側で隣接して幅方向に拡がる縦側領域ＲＬ_２には、３番目からｎ番目（ｎは共通配線５８の数）の共通配線５８が並列する。

短い方からｍ（１≦ｍ）番目の共通配線５８の一方の端部に横方向に隣接する横側領域ＲＷには、（ｍ＋１）番目からｎ番目の共通配線５８が並列する。例えば、ｍ＝１の場合を例にとると、短い方から１番目の共通配線５８の一方の端部に横方向に隣接する横側領域ＲＷ_１には、２番目からｎ番目の共通配線５８が並列する。ｍ＝２の場合を例にとると、短い方から２番目の共通配線５８の一方の端部に横方向に隣接する横側領域ＲＷ_２には、３番目からｎ番目の共通配線５８が並列する。

縦側領域ＲＬは、横側領域ＲＷよりも、横方向に広くなっている。ｍ番目の共通配線５８の隣にある縦側領域ＲＬと横側領域ＲＷの横方向の幅の差は、ｍ番目の共通配線５８の一方の端部の横方向の幅に等しい。例えば、１番目の共通配線５８の隣にある縦側領域ＲＬ_１と横側領域ＲＷ_１の横方向の幅の差は、１番目の共通配線５８の一方の端部の横方向の幅Ｗ_１に等しい。

複数の共通配線５８は、相互に幅が異なり、長さが長いほど幅が広くなるように形成されている。図５に示す例では、
Ｗ_１＜Ｗ_２＜…＜Ｗ_ｎ
が成立する。

少なくとも最も短い共通配線５８を除き、それぞれの共通配線５８は、長さ方向に幅が異なるように複数の部分を有する。最も短い共通配線５８は、長さ方向に幅が異なるように複数の部分を有していてもよいし、有していなくてもよい。

（ｍ＋１）番目からｎ番目の共通配線５８のそれぞれは、ｍ番目の共通配線５８の隣にある縦側領域ＲＬに位置する部分の幅が、ｍ番目の共通配線５８の隣にある横側領域ＲＷに位置する部分の幅よりも広い。

例えば、ｍ＝１の場合を例にとると、２番目の共通配線５８は、１番目の共通配線５８の隣の縦側領域ＲＬ_１に位置する部分の幅Ｗ_２２が、１番目の共通配線５８の隣の横側領域ＲＷ_１に位置する部分の幅Ｗ_２よりも広い。また、３番目の共通配線５８は、１番目の共通配線５８の隣の縦側領域ＲＬ_１に位置する部分の幅Ｗ_３２が、１番目の共通配線５８の隣の横側領域ＲＷ_１に位置する部分の幅Ｗ_３よりも広い。ｎ番目の共通配線５８は、１番目の共通配線５８の隣の縦側領域ＲＬ_１に位置する部分の幅Ｗ_ｎ２が、１番目の共通配線５８の隣の横側領域ＲＷ_１に位置する部分の幅Ｗ_ｎよりも広い。

ｍ＝２の場合を例にとると、３番目の共通配線５８は、２番目の共通配線５８の隣の縦側領域ＲＬ_２に位置する部分の幅Ｗ_３３が、２番目の共通配線５８の隣の横側領域ＲＷ_２に位置する部分の幅Ｗ_３２よりも広い。

図５の例では、次の式を満たす。
Ｗ_２＜Ｗ_２２、Ｗ_３＜Ｗ_３２＜Ｗ_３３、…、Ｗ_ｎ＜Ｗ_ｎ２…＜Ｗ_ｎｎ

（ｍ＋１）番目からｎ番目の共通配線５８がｍ番目の共通配線５８の隣にある縦側領域ＲＬに有する部分の幅の合計と、（ｍ＋１）番目からｎ番目の共通配線５８がｍ番目の共通配線５８の隣にある横側領域ＲＷに有する部分の幅の合計との差は、ｍ番目の共通配線５８の一方の端部の横方向の幅に等しい。

例えば、ｍ＝１の場合を例にとると、２番目からｎ番目の共通配線５８が１番目の共通配線５８の隣の縦側領域ＲＬ_１に有する部分の幅Ｗ_２２，Ｗ_３２，…，Ｗ_ｎ２の合計と、１番目の共通配線５８の隣の横側領域ＲＷ_１に有する部分の幅Ｗ_２，Ｗ_３，…，Ｗ_ｎの合計との差は、１番目の共通配線５８の一方の端部の横方向の幅Ｗ_１に等しい。つまり次の式を満たす。
（Ｗ_２２−Ｗ_２）＋（Ｗ_３２−Ｗ_３）＋…＋（Ｗ_ｎ２−Ｗ_ｎ）＝Ｗ_１

本実施形態によれば、複数の共通配線５８は、長さが長いほど幅が広くなるように形成されているので、長さの違いによる抵抗値の差を小さくすることができる。

［変形例］
図７は、本発明の実施形態の変形例１を示す図である。この例では、共通配線１５８の上に無機膜の一例として無機パッシベーション膜１８２が形成されている。無機パッシベーション膜１８２は、共通配線１５８を露出させる貫通穴１８４を有する。貫通穴１８４を介して共通配線１５８と導通するように、無機パッシベーション膜１８２上に、コモン電極の一部である接続部１６６が形成されている。接続部１６６によって、共通配線１５８はコモン電極に電気的に接続する。この例は、図６に示す構造の変形例であり、その他の詳細は、上記実施形態で説明した内容が該当する。

図８は、本発明の実施形態の変形例２を示す図である。この例では、接続部２６６は、電気的に接続される共通配線２５８の長さが短いほど、細くなっている。上記実施形態で説明したように、共通配線２５８は、コモン電極２３４に近いほど短くなっている。コモン電極２３４に最も近い共通配線２５８ａに接続する接続部２６６ａは最も細くなっている。接続部２６６は、電気的に接続される共通配線２５８がコモン電極２３４に近いほど細くなっている。接続部２６６を細くすることでその抵抗値を高くすることができる。共通配線２５８の長さが短いほどその抵抗値が低いので、低抵抗の共通配線２５８ａに高抵抗の接続部２６６ａを接続することで、他の共通配線２５８から分割電極部２５４に至るまでの抵抗値との差を小さくすることができる。

また、接続部２６６の長さは、電気的に接続される共通配線２５８の長さが短いほど、長くなっている。接続部２６６は、屈曲した形状にすることで長くなる。屈曲形状を変えることで長さを変えることができる。接続部２６６を長くすることでその抵抗値を高くすることができる。共通配線２５８の長さが短いほどその抵抗値が低いので、低抵抗の共通配線２５８ａに高抵抗の接続部２６６ａを接続することで、他の共通配線２５８から分割電極部２５４に至るまでの抵抗値との差を小さくすることができる。その他の詳細は、上記実施形態で説明した内容が該当する。

図９は、本発明の実施形態の変形例３を示す図である。この例では、複数の共通配線３５８のそれぞれは、１つの分割電極部３５４に電気的に接続する。あるいは、図９に示す分割電極部３５４は、図５に示す分割電極部５４よりも幅が広くなっている。または、図９に示す１つの分割電極部３５４は、図５に示す複数の分割電極部５４を一体化した形状になっている。その他の詳細は、上記実施形態で説明した内容が該当する。

図１０は、本発明の実施形態の変形例４を示す図である。この例では、共通配線４５８に接続する接続部４６６の数は、共通配線４５８の長さが長いほど多くなっている。コモン電極４３４に最も近い共通配線４５８ａに接続する接続部４６６ａの数が最も少ない。接続部４６６の数を多くすることでその抵抗値を低くすることができる。共通配線４５８が長いほどその抵抗値が高いので、合成抵抗値が低い複数の接続部４６６ｂを高抵抗の共通配線４５８ｂに接続することで、共通配線４５８ａから分割電極部４５４ａに至るまでの抵抗値との差を小さくすることができる。その他の詳細は、上記実施形態で説明した内容が該当する。

図１１は、本発明の実施形態の変形例５を示す図である。図１２は、図１１に示す共通配線のＸII−ＸII線断面を示す図である。この例では、第２基板５１２は、走査回路などの回路５８６を有する。回路５８６は、第２基板１２上に積層した膜から構成されている。例えば、第２基板１２上には、図１２に示すように、ポリシリコンなどからなる半導体膜５２０が形成され、絶縁膜５８８を介して半導体膜５２０の上方に第１金属膜５９０が形成されている。図示しない位置で第１金属膜５９０はゲート電極を構成しており、これらを含む積層膜から薄膜トランジスタが構成される。回路５８６は、薄膜トランジスタなどの能動素子を含む。

複数の共通配線５５８は、回路５８６と重なるように形成されている。例えば、ゲート電極を構成するための第１金属膜５９０の上に層間絶縁膜５９２が形成され、その上に、共通配線５５８を構成するための第２金属膜５９４が形成されている。第２金属膜５９４の上には、第１無機パッシベーション膜５６８及び有機パッシベーション膜５７０が順に積層されている。有機パッシベーション膜５７０の上に、コモン電極を構成するための透明導電膜５８０が形成され、その上に第２無機パッシベーション膜５７２が形成されている。透明導電膜５８０はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などからなる。その他の詳細は、上記実施形態で説明した内容が該当する。

図１３は、図１２に示す例をさらに変形した構造を示す図である。この例では、透明導電膜５８０の下に接触して金属膜５９６が形成されている。金属膜５９６は、画像表示領域５５６（図１１参照）を避けて、走査回路などの回路５８６と重なる位置に形成されている。透明導電膜５８０によって構成されるコモン電極５３４の一部（例えば接続部）が、画像表示領域５５６の外側に位置しており、その部分（接続部など）に金属膜５９６が重なることで、共通配線５５８から分割電極部５５４までの抵抗値を下げられるようになっている。

図１４は、共通配線の抵抗値を説明するための図である。図示しないコモン電極に最も近いものからｍ番目の共通配線６５８_ｍの端部と、ｍ−１番目の共通配線６５８_ｍ−１の端部が示されている。ｍ−１番目の共通配線６５８_ｍ−１の端部までのＤ_１の長さを有する第１領域Ａ_１と、第１領域Ａ_１に隣接してｍ番目の共通配線６５８_ｍの端部までのＤ_２の長さを有する第２領域Ａ_２とを例に挙げて説明する。

ｍ番目の共通配線６５８_ｍの第１領域Ａ_１での幅をＷ_１Ａとし、第２領域Ａ_２での幅をＷ_１Ｂとする。なお、図１４に示す例では、第２領域Ａ_２には幅Ｗ_１Ｂよりも幅の小さい部分があるが、これによる抵抗値の増加は無視できるものとする。そして、ｍ−１番目の共通配線６５８_ｍ−１の第１領域Ａ_１での幅をＷ_２とする。共通配線６５８_ｍ，６５８_ｍ−１は同じ膜厚の金属からなり、これらのシート抵抗をいずれもＲ_metalとする。

共通配線６５８_ｍ，６５８_ｍ−１には、コモン電極の一部である接続部６６６_ｍ，６６６_ｍ−１が接続されている。接続部６６６_ｍ，６６６_ｍ−１は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなり、これらの幅Ｗ_ito1，Ｗ_ito2は同じであるものとする。また、接続部６６６_ｍ，６６６_ｍ−１は、共通配線６５８_ｍ，６５８_ｍ−１の位置がずれていることに伴って長さが異なるが、その長さの差Ｗ_ｍｉnの部分の抵抗値は無視できるものとし、第１領域Ａ_１及び第２領域Ａ_２の長さＤ_１,Ｄ_２がいずれも長さＤに等しいものとする。つまり、
W_min≒0
D_１=D₂=D
である。

以上の条件で、ｍ番目の共通配線６５８_ｍの抵抗値Ｒ_ｍは、
R_m＝｛（D×R_metal）／W_1A｝＋｛（D×R_metal）／W_1B｝
となり、ｍ−１番目の共通配線６５８_ｍ−１の抵抗値Ｒ_ｍ−１は、
R_m-1＝｛（D×R_metal）／W₂｝
となる。

ここで、ｍ番目の共通配線６５８_ｍが第２領域Ａ_２で幅を拡大したことによって、全てを第１領域Ａ_１の幅Ｗ_１Ａと同じ幅で形成した場合と比較して、減少する抵抗値Ｒ_decreaseは、
R_decrease＝［｛（D×R_metal）／W_1A｝＋｛（D×R_metal）／W_1A｝］−［｛（D×R_metal）／W_1A｝＋｛（D×R_metal）／W_1B｝］
＝｛（D×R_metal）／W_1A｝−｛（D×R_metal）／W_1B｝
＝D×R_metal×（1／W_1A−1／W_1B）
＝D×R_metal×｛（W_1B−W_1A）／W_1A×W_1B｝…（１）
となる。

第２領域Ａ_２に存在しない共通配線６５８_ｍ−１の幅Ｗ_２と同じだけ、第２領域Ａ_２でｍ番目の共通配線６５８_ｍの幅を拡大させてあれば、
W_1B−W_1A≒ W2
であるから、これを（１）式に代入して、
R_decrease＝D1×R_metal×｛W2／（W_1A×W_1B）｝
となる。

上記関係を使用して、第１領域Ａ_１又は第２領域Ａ_２あるいは共通配線６５８_ｍ，６５８_ｍ−１の端子（図示しないフレキシブル配線基板などが接続される部分）までの領域で、隣同士の共通配線６５８_ｍ，６５８_ｍ−１の抵抗値が等しくなるようにこれらを設計することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

１０第１基板、１２第２基板、１４液晶材料、１６配向膜、１８薄膜トランジスタ、２０半導体膜、２２ゲート絶縁膜、２４ゲート電極、２６ソース電極、２８ドレイン電極、３０画素電極、３２絶縁膜、３４コモン電極、３６液晶表示パネル、３８検出電極、４０指、４２タッチパネル、４４粘着層、４６フロントパネル、４８フレキシブル配線基板、５０集積回路チップ、５２フレキシブル配線基板、５４分割電極部、５６画像表示領域、５８共通配線、６０信号線、６２スイッチング素子、６４走査線、６６接続部、６８第１無機パッシベーション膜、７０有機パッシベーション膜、７２第２無機パッシベーション膜、７４貫通穴、７６開口、７８開口、８０導電膜、１５８共通配線、１６６接続部、１８２無機パッシベーション膜、１８４貫通穴、２３４コモン電極、２５４分割電極部、２５８共通配線、２６６接続部、３５４分割電極部、３５８複数の共通配線、４３４コモン電極、４５４分割電極部、４５８共通配線、４６６接続部、５１２第２基板、５２０半導体膜、５３４コモン電極、５５４分割電極部、５５６画像表示領域、５５８共通配線、５６８第１無機パッシベーション膜、５７０有機パッシベーション膜、５７２第２無機パッシベーション膜、５８０透明導電膜、５８６回路、５８８絶縁膜、５９０第１金属膜、５９２層間絶縁膜、５９４第２金属膜、５９６金属膜、６５８共通配線、６６６接続部。

Claims

液晶材料と、
前記液晶材料を挟む第１基板及び第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に形成された画素電極と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に横方向に延びて縦方向に隣同士が並ぶ複数の分割電極部と、
前記第１基板に形成された検出電極と、
前記複数の分割電極部に電気的に接続するように前記第２基板に形成された複数の共通配線と、
前記複数の分割電極部と前記共通配線との間に形成された絶縁膜と、
を有し、
前記画素電極及び前記複数の分割電極部の間に形成される電界で前記液晶材料を駆動し、
前記検出電極及び前記複数の分割電極部の間に形成される電界を遮る物質の有無による静電容量の差によってタッチの有無を検出し、
前記複数の分割電極部は、幾つかごとに相互に電気的に接続され、
前記複数の共通配線のそれぞれは、各共通配線の端部で、相互に電気的に接続された前記幾つかの分割電極部ごとに電気的に接続し、
前記複数の共通配線は、前記複数の分割電極部の前記横方向に隣の領域を通り、前記共通配線の延伸方向に対して直交する幅方向に隣同士が並び、前記幅方向に延びる直線上に並ぶ部分の横幅を有し、相互に前記横幅が異なり、前記共通配線の長さが長いほど前記横幅が広くなるように形成され、
それぞれの前記共通配線の前記端部の上方で、前記絶縁膜に開口が形成され、
相互に電気的に接続された前記幾つかの分割電極部は、前記開口を介して、それぞれの前記共通配線の前記端部に接続し、
前記複数の分割電極部が前記縦方向に並ぶ部分において、相互に電気的に接続された前記幾つかの分割電極部の前記縦方向の合計幅は、当該相互に電気的に接続された前記幾つかの分割電極部が電気的に接続する前記共通配線の前記端部の前記横方向の幅よりも広いことを特徴とするタッチパネル内蔵型液晶表示装置。
請求項１に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、
前記複数の共通配線は、それぞれ、前記複数の分割電極部の前記横方向に隣の前記領域に、前記端部を有し、前記端部から前記縦方向の一方である延長方向に延び、
前記複数の共通配線の前記端部は、最も長い前記共通配線の前記端部から最も短い前記共通配線の前記端部への順に、前記延長方向に並んでいることを特徴とするタッチパネル内蔵型液晶表示装置。
請求項２に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、
前記複数の共通配線のそれぞれは、前記端部が他の部分よりも、前記複数の分割電極部から前記横方向に最も近い側に形成され、
いずれかの前記共通配線の前記端部から前記横方向の前記直線上に並んだ部位を有する一群の前記共通配線のうちで、
前記複数の分割電極部から前記横方向に最も近い側に、最も短い前記共通配線の前記部位が配置され、
前記複数の分割電極部から前記横方向に最も遠い側に、最も長い前記共通配線の前記部位が配置され、
前記複数の共通配線は、前記長さが長いほど、前記複数の分割電極部から前記横方向に離れていることを特徴とするタッチパネル内蔵型液晶表示装置。
請求項３に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、
少なくとも最も短い前記共通配線を除き、それぞれの前記共通配線は、長さ方向に前記幅が異なるように複数の部分を有し、
前記複数の共通配線の数はｎであり、
短い方からｍ（１≦ｍ）番目の前記共通配線の前記端部よりも、前記延長方向とは反対の方向に拡がる縦側領域は、（ｍ＋１）番目の前記端部からｎ番目の前記端部までの前記縦方向の幅を有し、前記（ｍ＋１）番目の前記端部から前記横方向にｎ番目の前記共通配線までの幅を有し、
短い方からｍ（１≦ｍ）番目の前記共通配線の前記端部に、前記横方向に隣接する横側領域には、（ｍ＋１）番目からｎ番目の前記共通配線が並列し、
前記縦側領域は、前記（ｍ＋１）番目からｎ番目の前記共通配線までの広さを有する前記横側領域よりも、前記横方向に広くなっており、
前記（ｍ＋１）番目からｎ番目の前記共通配線は、それぞれ、前記縦側領域に位置する部分の前記横方向の幅が、前記横側領域に位置する部分の前記横方向の幅よりも広いことを特徴とするタッチパネル内蔵型液晶表示装置。
請求項４に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、
前記縦側領域と前記横側領域の前記横方向の幅の差は、前記ｍ番目の前記共通配線の前記端部の前記横方向の幅に等しいことを特徴とするタッチパネル内蔵型液晶表示装置。
請求項５に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、
前記ｍ番目の前記共通配線の前記端部に隣接する前記縦側領域において、前記（ｍ＋１）番目の前記端部を含めて、（ｍ＋１）番目からｎ番目の前記共通配線のそれぞれの前記縦側領域で前記幅方向に延びる直線上に並ぶ部分の幅の合計と、前記ｍ番目の前記共通配線の前記端部に隣接する前記横側領域において、前記（ｍ＋１）番目からｎ番目の前記共通配線のそれぞれの前記横側領域で前記幅方向に延びる直線上に並ぶ部分の幅の合計との差は、前記ｍ番目の前記共通配線の前記端部の前記横方向の幅に等しいことを特徴とするタッチパネル内蔵型液晶表示装置。
請求項１から６のいずれか１項に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、
前記幾つかごとに相互に電気的に接続された前記分割電極部は、それぞれ、２つ以上の一群の前記分割電極部であり、
前記複数の共通配線は、前記相互に電気的に接続された２つ以上の一群の前記分割電極部ごとに電気的に接続することを特徴とするタッチパネル内蔵型液晶表示装置。
請求項１から６のいずれか１項に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、
前記複数の共通配線のそれぞれは、１つの前記分割電極部に電気的に接続することを特徴とするタッチパネル内蔵型液晶表示装置。
請求項１から８のいずれか１項に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、
前記複数の共通配線のそれぞれと前記少なくとも１つの前記分割電極部とは、少なくとも１つの接続部によって電気的に接続されることを特徴とするタッチパネル内蔵型液晶表示装置。
請求項９に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、
前記少なくとも１つの接続部の数は、電気的に接続される１つの前記共通配線の長さが長いほど、多くなることを特徴とするタッチパネル内蔵型液晶表示装置。
請求項９又は１０に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、
前記少なくとも１つの接続部の長さは、電気的に接続される１つの前記共通配線の長さが短いほど、長くなることを特徴とするタッチパネル内蔵型液晶表示装置。
請求項９から１１のいずれか１項に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、
前記少なくとも１つの接続部は、電気的に接続される１つの前記共通配線の長さが短いほど、細くなることを特徴とするタッチパネル内蔵型液晶表示装置。
請求項１から１２のいずれか１項に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、
前記第２基板は、回路をさらに有し、
前記複数の共通配線は、前記回路と重なるように形成されていることを特徴とするタッチパネル内蔵型液晶表示装置。
請求項１から１３のいずれか１項に記載されたタッチパネル内蔵型液晶表示装置において、
前記画素電極及び前記複数の分割電極部は前記第２基板に形成され、
前記画素電極及び前記複数の分割電極部の間に形成される前記電界は、横電界であることを特徴とするタッチパネル内蔵型液晶表示装置。