JP6046781B2 - タッチセンサ一体型表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、タッチセンサ一体型表示装置に関し、より詳細には、タッチルーティング（touch routing）配線数を減少しつつ、タッチ感度を向上することができるタッチセンサ一体型表示装置に関する。

最近、マルチメディア（multimedia）の発達とともに、これを適切に表示することができる表示装置の必要性に応じて、大型化が可能で、価格が安く、高表示品質（動画表現力、解像度、明るさ、コントラスト（contrast）、及び色再現力など）を有する平面型表示装置（以下、単に「表示装置」と称する）の開発が進められている。これらの平面型表示装置には、キーボード、マウス、トラックボール（Trackball）、ジョイスティック（Joystick）、デジタイザ（digitizer）などの様々な入力装置（Input Device）がユーザーと表示装置との間のインタフェースを構成するために使用されている。

しかし、前述のような入力装置を使用するためには、ユーザーはその使用方法を覚えなければならず、また、入力装置のための空間が必要であるなどの不便があり、製品の完成度を高めるのが難しかった。そのため、便利でありながらシンプルで誤作動の少ない表示装置用の入力装置への要求がますます増加している。このような要求に応じて、ユーザーが表示装置を見ながら手やペンなどを画面に直接タッチさせ或いは近接させて情報を入力することで、それを認識することができるタッチセンサ（touch sensor）が提案されている。

タッチセンサは、簡単であり、誤作動が少なく、別の入力機器を使用せずに入力が可能なだけでなく、ユーザーが画面に表示される内容を介して迅速かつ容易に操作することができるという利便性があり、様々な表示装置に適用されている。

前述した表示装置に使用されるタッチセンサは、その構造に応じて、上板付着型（add-on type）、上板内蔵型（on-cell type）、及び内蔵型（integrated type又はin-cell type）に分けることができる。上板付着型は、表示装置とタッチセンサモジュールとを個別に製造した後、表示装置の上板にタッチセンサモジュールを取り付ける方式である。上板内蔵型は、表示装置の上部ガラス基板の表面にタッチセンサ素子を直接形成する方式である。内蔵型は、表示装置内部にタッチセンサ素子を内蔵して、表示装置の薄型化を達成し、耐久性を向上した方式である。

これらのうち、内蔵型タッチセンサは、表示装置の共通電極をタッチ電極に共用することで厚さを薄くすることができ、また、表示装置の内部にタッチ素子を形成することで耐久性を向上することができる。

このように、内蔵型タッチセンサは、耐久性を向上し、薄型化が可能であるという点で、上板付着型タッチセンサ及び上板内蔵型タッチセンサの欠点を解決することができるものであり、関心が集中している。内蔵型タッチセンサは、タッチされた部分を感知する方式に応じて、光方式と静電容量方式とに分類され、静電容量方式は、更に、自己静電容量方式（self capacitance type）と相互静電容量方式（mutual capacitance type）とに細分化される。

自己静電容量方式タッチセンサは、タッチ感知パネルのタッチ領域に複数の独立パターンを形成し、それぞれの独立パターンの静電容量の変化を測定して、タッチされたかどうかを判断する方式である。相互静電容量方式タッチセンサは、タッチ感知パネルのタッチ電極の形成領域にＸ軸電極ライン（例えば、駆動電極ライン）とＹ軸電極ライン（例えば、センシング電極ライン）とを互いに交差させてマトリックス（matrix）を形成し、Ｘ軸電極ラインに駆動パルスを印加した後、Ｙ軸電極ラインを介してＸ軸電極ラインとＹ軸電極ラインとの交差点で定義されるセンシングノードに示される電圧の変化を感知して、タッチされたかどうかを判断する方式である。

しかし、相互静電容量方式のタッチセンサは、タッチ認識時に発生するＸ軸電極ラインとＹ軸電極ラインとの間の相互静電容量の大きさは非常に小さいのに対して、表示装置を構成するゲートラインとデータラインとによりＸ軸電極ラインとＹ軸電極ラインとの間に形成される寄生容量（parasitic capacitance）は非常に大きいため、寄生容量によってタッチ位置を正確に認識することが困難であった。

また、相互静電容量方式のタッチセンサは、マルチタッチ認識のために、共通電極上にタッチ駆動のための複数のタッチ駆動ラインとタッチセンシングのための複数のタッチセンシングラインを形成しなければならないため、非常に複雑な配線構造が必要であった。

自己静電容量方式のタッチセンサは、相互静電容量方式のタッチセンサに比べて簡単な配線構造で、タッチ精度を高めることができるので、必要に応じて広く使用されている。

以下、図１を参照して、従来の自己静電容量方式のタッチセンサ内蔵型液晶表示装置（以下、「タッチセンサ一体型表示装置」と称する。）について説明する。図１は、従来のタッチセンサ一体型表示装置を示す平面図である。

図１を参照すると、タッチセンサ一体型表示装置は、タッチ電極が形成され、データが表示されるアクティブ領域（ＡＡ）と、アクティブ領域（ＡＡ）の外側に配置され、各種の配線とタッチＩＣ１０とが形成されたベゼル領域（ＢＡ）とを含む。

アクティブ領域（ＡＡ）は、互いに交差する第１方向（例えば、ｘ軸方向）及び第２方向（例えば、Ｙ軸方向）に分割された複数のタッチ電極（Ｔｘ１１〜Ｔｘ１４、Ｔｘ２１〜Ｔｘ２４、Ｔｘ３１〜Ｔｘ３４、Ｔｘ４１〜Ｔｘ４４、Ｔｘ５１〜Ｔｘ５４）と、複数のタッチ電極（Ｔｘ１１〜Ｔｘ１４、Ｔｘ２１〜Ｔｘ２４、Ｔｘ３１〜Ｔｘ３４、Ｔｘ４１〜Ｔｘ４４、Ｔｘ５１〜Ｔｘ５４）のそれぞれに接続され、第２方向に互いに並行するように配列された複数のタッチルーティング配線（ＴＷ１１〜ＴＷ１４、ＴＷ２１〜ＴＷ２４、ＴＷ３１〜ＴＷ３４、ＴＷ４１〜ＴＷ４４、ＴＷ５１〜ＴＷ５４）とを含む。

アクティブ領域（ＡＡ）内の複数のタッチ電極（Ｔｘ１１〜Ｔｘ１４、Ｔｘ２１〜Ｔｘ２４、Ｔｘ３１〜Ｔｘ３４、Ｔｘ４１〜Ｔｘ４４、Ｔｘ５１〜Ｔｘ５４）は、表示装置の共通電極を分割して形成されたもので、データを表示するディスプレイモードの駆動時には共通電極として動作し、タッチ位置を認識するタッチ駆動時にはタッチ電極として動作する。

ベゼル領域（ＢＡ）は、アクティブ領域（ＡＡ）の外側に配置され、タッチＩＣ１０及び各種の配線を含む。表示装置用駆動ＩＣとタッチＩＣ１０は、ディスプレイ駆動時には、表示装置のゲートライン（図示せず）を駆動し、データラインに表示データを供給し、タッチ電極（共通電極）に共通電圧を供給する。タッチＩＣ１０は、タッチ駆動時には、タッチ電極にタッチ駆動電圧を供給し、タッチ前後のタッチ電極の静電容量の変化をスキャンして、タッチが実行されたタッチ電極の位置を決定する。各種配線は、タッチ電極（Ｔｘ１１〜Ｔｘ１４、Ｔｘ２１〜Ｔｘ２４、Ｔｘ３１〜Ｔｘ３４、Ｔｘ４１〜Ｔｘ４４、Ｔｘ５１〜Ｔｘ５４）に接続されたタッチルーティング配線（ＴＷ１１〜ＴＷ１４、ＴＷ２１〜ＴＷ２４、ＴＷ３１〜ＴＷ３４、ＴＷ４１〜ＴＷ４４、ＴＷ５１〜ＴＷ５４）、タッチＩＣ１０に接続されるゲート配線（図示せず）、データ配線（図示せず）を含む。

前述した従来のタッチセンサ一体型表示装置のタッチ電極（Ｔｘ１１〜Ｔｘ１４、Ｔｘ２１〜Ｔｘ２４、Ｔｘ３１〜Ｔｘ３４、Ｔｘ４１〜Ｔｘ４４、Ｔｘ５１〜Ｔｘ５４）には、タッチルーティング配線（ＴＷ１１〜ＴＷ１４、ＴＷ２１〜ＴＷ２４、ＴＷ３１〜ＴＷ３４、ＴＷ４１〜ＴＷ４４、ＴＷ５１〜ＴＷ５４）がそれぞれ接続されている。したがって、タッチ電極ごとにタッチルーティング配線を接続しなければならず、表示装置が大型化すればするほど、タッチルーティング配線の数が増加することになる。たとえば、１５．６インチの表示装置で４．３ｍｍのピッチを有するようにタッチ電極を配置した場合、横方向８０個、縦方向４５個として、タッチ電極の総数が３６００個になり、これらは３６００本のタッチルーティング配線を介して個別にタッチＩＣ１０に接続されることになる。タッチＩＣ１０は、タッチ電極毎に駆動のための回路を含むため、タッチＩＣが大型化し、製品コストを上昇させる要因となる。

さらに、表示装置の大型化にともない、タッチルーティング配線の数が増加すると、タッチルーティング配線と表示装置のデータライン及びゲートラインとの間に形成される寄生容量（parasitic capacitance）も増加して、タッチ感度が低下することもあった。

特開２０１５−１０６４１１号公報

本発明の目的は、前述した従来の課題を解消するためのものであって、タッチルーティング配線の数を減少して、表示装置の大型化に伴うタッチＩＣの大型化を防止し、タッチルーティング配線とゲートライン及びデータラインとの間に形成される寄生容量を低減してタッチ感度を向上することができるタッチセンサ一体型表示装置を提供することである。

前記の目的を達成するための一例のタッチセンサ一体型表示装置は、互いに交差するように配列された複数のゲートライン及び複数のデータラインと、前記複数のゲートラインと前記複数のデータラインとが交差することにより画定された複数の領域内にそれぞれ形成された複数の画素電極と、それぞれが前記複数の画素電極のうちの少なくとも１つの画素電極と重なるように形成され、行方向と列方向に沿って配列された複数のタッチ電極と、前記行方向及び列方向の一方である第１の方向に延在し、前記第１の方向に沿って配置された２以上の前記タッチ電極を共通に接続する第１タッチルーティング配線と、前記行方向及び列方向の他方である第２の方向に延在し、前記第２の方向に沿って配置され且つ前記第１タッチルーティング配線に接続されていない２以上の前記タッチ電極を共通に接続する第２タッチルーティング配線と、前記第２の方向に延在し、前記第１タッチルーティング配線及び前記第２のタッチルーティング配線に接続されていない前記タッチ電極に接続された第３タッチルーティング配線とを有することを特徴とする。

また、前記構成において、前記第１タッチルーティング配線を、奇数行及び偶数行の一方の、奇数列及び偶数列の一方に配置された前記タッチ電極を共通に接続し、前記第２タッチルーティング配線を、前記奇数行及び前記偶数行の他方の、前記奇数列及び前記偶数列の前記一方に配置された前記タッチ電極を共通に接続し、前記第３タッチルーティング配線を、前記奇数行及び前記偶数行の前記一方の、前記奇数列及び前記偶数列の他方に配置された前記タッチ電極に個々に接続し、前記第１の方向に延在し、前記奇数行及び前記偶数行の前記他方の、前記奇数列及び前記偶数列の前記他方に配置された前記タッチ電極を共通に接続する第４タッチルーティング配線を更に有するようにしてもよい。

また、前記構成において、前記第１タッチルーティング配線に接続された前記タッチ電極と、前記第３タッチルーティング配線に接続された前記タッチ電極とは、前記第１の方向に交互に配置し、前記第２タッチルーティング配線に接続された前記タッチ電極と、前記第４タッチルーティング配線に接続された前記タッチ電極とは、前記第１の方向に交互に配置することができる。

また、上記構成において、前記複数のゲートラインと前記複数のデータラインとの交差部に配置された複数の薄膜トランジスタをさらに含み、前記画素電極を、前記複数の薄膜トランジスタを覆う絶縁膜上に形成し、前記薄膜トランジスタのドレイン電極に接続し、前記第２及び第３タッチルーティング配線を、前記画素電極を覆う第１パッシベーション膜上に互いに平行に形成し、前記第１及び第４タッチルーティング配線を、前記第２及び第３タッチルーティング配線を覆う第２パッシベーション膜上に互いに平行に形成し、前記複数のタッチ電極を、前記第１及び第４タッチルーティング配線を覆う第３パッシベーション膜上に形成することができる。

また、前記構成において、前記第１タッチルーティング配線は、前記第３パッシベーション膜を貫通する第１コンタクトホールを介して前記タッチ電極に接続し、前記第４タッチルーティング配線は、前記第３パッシベーション膜を貫通する第２コンタクトホールを介して前記タッチ電極に接続することができる。

また、上記構成において、前記第３タッチルーティング配線は、前記第２及び第３パッシベーション膜を貫通する第３コンタクトホールを介して前記タッチ電極に接続し、前記第３タッチルーティング配線は、前記第２及び第３パッシベーション膜を貫通する第４コンタクトホールを介して前記タッチ電極に接続することができる。

また、前記構成において、前記複数のゲートラインと前記複数のデータラインとの交差部に配置された複数の薄膜トランジスタをさらに含み、前記第１及び第４タッチルーティング配線は、前記ゲートラインと同一の層で前記ゲートラインと平行に配列して形成し、前記データラインは、基板上に形成された前記ゲートラインと前記第１及び第４タッチルーティング配線を覆うゲート絶縁膜上に形成し、前記画素電極は、前記データラインと同一の層に形成された前記薄膜トランジスタのドレイン電極に接続し、前記第２及び第３タッチルーティング配線は、前記画素電極を覆う第１パッシベーション膜上に互いに平行に形成し、前記複数のタッチ電極は、前記第１及び第４タッチルーティング配線を覆う第２パッシベーション膜上に形成し、前記第１タッチルーティング配線は、第１コンタクトホールを介して前記タッチ電極に接続し、前記第４タッチルーティング配線は、第２コンタクトホールを介して前記タッチ電極に接続し、前記第３タッチルーティング配線は、第３コンタクトホールを介して前記タッチ電極に接続し、前記第２タッチルーティング配線は、第４コンタクトホールを介して前記タッチ電極に接続することができる。

また、上記構成において、前記複数のタッチ電極のそれぞれは、第１タッチ電極と、前記第１タッチ電極を取り囲むように形成された第２タッチ電極とを有し、前記第１のタッチルーティング配線は、奇数行及び偶数行の一方の、奇数列及び偶数列の一方に配置された前記タッチ電極の前記第２タッチ電極に接続し、前記第２のタッチルーティング配線は、奇数行及び偶数行の他方の、奇数列及び偶数列の他方に配置された前記タッチ電極の前記第２タッチ電極に接続し、前記第３タッチルーティング配線は、前記第１タッチ電極に接続することができる。

また、上記構成において、前記複数のタッチ電極の前記第１タッチ電極を、複数のグループに分け、前記グループ毎にタッチリンク配線によって接続し、前記複数のグループの前記タッチリンク配線に、前記第３タッチルーティング配線をそれぞれ接続することができる。

前記構成において、第１タッチ電極を接続するタッチリンク配線は、三角形、四角形、多角形、星型の内、いずれか１つの形状を有するように形成することができる。

また、本発明に係るタッチセンサ一体型表示装置は、ディスプレイ駆動期間に、前記複数のタッチ電極に共通電圧が供給され、前記ディスプレイ駆動期間の前又は後のタッチ駆動期間に、前記複数のタッチ電極にタッチ駆動電圧が供給され、前記複数のゲートライン及び前記複数のデータラインに前記タッチ駆動電圧と同じ 電圧が供給されることを特徴とする。

本発明に係るタッチセンサ一体型表示装置によれば、タッチ電極に接続されるタッチルーティング配線の数を大幅に減少することができるので、表示装置の大型化に伴うタッチＩＣの大型化を防止し、装置コストを削減することができる効果を得ることができる。

また、タッチ駆動期間にタッチ駆動のため、タッチ電極に供給されるタッチ駆動電圧と同じ周波数、同じ大きさの電圧をゲートライン及びデータラインにも供給することにより、タッチルーティング配線とゲートラインとの間及びタッチルーティング配線とデータラインとの間の寄生容量による影響を防止することができる。したがって、この寄生容量に起因するタッチ感度の低下を防止することができる効果がある。

従来のタッチセンサ一体型表示装置を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置を概略的に示す一部の解斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置の平面図である。 図３に示された領域Ｒ１を拡大して示した平面図である。 図４に示された領域Ｒ２を具体的に示す平面図である。 図５に示された１つの画素電極に対応する領域の例を示す平面図である。 図６の構造において、図５の第１−１及び第１−２タッチルーティング配線が第１−１及び第１−２タッチ電極に接続される構成を示す断面図である。 図６の構造において、図５の第２−１及び第２−２タッチルーティング配線が第２−１及び第２−２タッチ電極に接続される構成を示す断面図である。 図５に示された１つの画素電極に対応する領域の他の例を示す平面図である。 図８の構造において、図５の第１−１及び第１−２タッチルーティング配線が第１−１及び第１−２タッチ電極に接続される構成を示す断面図である。 図８の構造において、図５の第２−１及び第２−２タッチルーティング配線が第２−１及び第２−２タッチ電極に接続される構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置の平面図である。 図１０に示された領域Ｒ３を拡大して示した平面図である。 本発明の第１及び第２の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置において、ディスプレイ駆動期間とタッチ駆動期間の動作を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明のタッチセンサ一体型表示装置の好ましい実施の形態を詳細に説明する。明細書全体にわたって同じ参照番号は、同じ構成要素を意味する。以下の説明では、タッチセンサ一体型表示装置の一例として自己静電容量方式タッチセンサの内蔵型液晶表示装置（以下、「タッチセンサ一体型表示装置」と称する。）を挙げて具体的に説明する。

まず、図２及び図３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置を概略的に示す一部分解斜視図であり、図３は、本発明の第１の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置の平面図である。

図２を参照すると、本発明の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置は、液晶層（図示せず）を間に置いて配置された薄膜トランジスタアレイ（ＴＦＴＡ）とカラーフィルタアレイ（ＣＦＡ）とを備えた液晶表示パネル（ＬＣＰ）を含む。

薄膜トランジスタアレイ（ＴＦＴＡ）は、第１基板（ＳＵＢ１）上に第１方向（例えば、ｘ方向）に沿って平行に形成された複数のゲートライン（Ｇ１、Ｇ２）、複数のゲートライン（Ｇ１、Ｇ２）と交差するように第２方向（例えば、ｙ方向）に沿って平行に形成された複数のデータライン（Ｄ１、Ｄ２）、ゲートライン（Ｇ１、Ｇ２）とデータライン（Ｄ１、Ｄ２）とが交差する領域に形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、液晶セルへデータ電圧を充電させるための複数の画素電極（Ｐｘ）、及び複数の画素電極（Ｐｘ）と対向するように配置された共通電極（図示せず）を含む。

カラーフィルタアレイ（ＣＦＡ）は、第２基板（ＳＵＢ２）上に形成されたブラックマトリックスとカラーフィルタ（図示せず）とを含む。液晶表示パネル（ＬＣＰ）の第１基板（ＳＵＢ１）と第２基板（ＳＵＢ２）との外面には、偏光板（ＰＯＬ１、ＰＯＬ２）がそれぞれ貼着、液晶と接する第１及び第２の基板（ＳＵＢ１、ＳＵＢ２）の内面には、液晶のプレチルト角を設定するための配向膜（図示せず）がそれぞれ形成されている。液晶表示パネル（ＬＣＰ）のカラーフィルタアレイ（ＣＦＡ）と薄膜トランジスタアレイ（ＴＦＴＡ）との間には、液晶セルのセルギャップ（cell gap）を維持するためのカラムスペーサー（column spacer）を形成してもよい。

一方、共通電極は、ＴＮ（Twisted Nematic）モードやＶＡ（Vertical Alignment）モードのような垂直電界駆動方式の液晶表示パネルにおいては、第２の基板（ＳＵＢ２）に形成される。また、ＩＰＳ（In Plane Switching）モードやＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードのような水平電界駆動方式の液晶表示パネルにおいて、画素電極（Ｐｘ）と共に第１の基板（ＳＵＢ１）上に形成される。以下の本発明の実施の形態では、水平電界駆動方式の液晶表示パネルを例に挙げて説明する。

図３を参照すると、本発明の第１の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置は、アクティブ領域（ＡＡ）とベゼル領域（ＢＡ）とを含む。アクティブ領域（ＡＡ）は、共通電極兼用タッチ電極が形成され、データが表示される領域である。ベゼル領域（ＢＡ）は、アクティブ領域（ＡＡ）の外側に配置され、タッチＩＣ１００と、アクティブ領域（ＡＡ）から延伸するルーティング配線とを含む各種配線が形成される領域である。

タッチセンサ一体型表示装置のアクティブ領域（ＡＡ）は、互いに交差する第１方向（例えば、ｘ軸方向）及び第２方向（例えば、Ｙ軸方向）に分割された複数の共通電極兼用タッチ電極（以下、単に「タッチ電極」という。）（Ｔｘ１１〜Ｔｘ１９、Ｔｘ２１〜Ｔｘ２９、Ｔｘ３１〜Ｔｘ３９、Ｔｘ４１〜Ｔｘ４９、Ｔｘ５１〜Ｔｘ５９、Ｔｘ６１〜Ｔｘ６９、Ｔｘ７１〜Ｔｘ７９、Ｔｘ８１〜Ｔｘ８９）を含む。

これらのタッチ電極のうち、奇数番目の行の奇数番目の列に対応する第１−１タッチ電極（Ｔｘ１１、Ｔｘ１３、Ｔｘ１５、Ｔｘ１７、Ｔｘ１９；Ｔｘ３１、Ｔｘ３３、Ｔｘ３５、Ｔｘ３７、Ｔｘ３９；Ｔｘ５１、Ｔｘ５３、Ｔｘ５５、Ｔｘ５７、Ｔｘ５９；Ｔｘ７１、Ｔｘ７３、Ｔｘ７５、Ｔｘ７７、Ｔｘ７９）は、第１方向に配列された第１−１タッチルーティング配線（ＴＷＸ１、ＴＷＸ３、ＴＷＸ５、ＴＷＸ７）に行（row）単位で接続され、奇数番目の行の偶数番目の列に対応する第２−１タッチ電極（Ｔｘ１２、Ｔｘ１４、Ｔｘ１６、Ｔｘ１８；Ｔｘ３２、Ｔｘ３４、Ｔｘ３６、Ｔｘ３８；Ｔｘ５２、Ｔｘ５４、Ｔｘ５６、Ｔｘ５８；Ｔｘ７２、Ｔｘ７４、Ｔｘ７６、Ｔｘ７８）は、第２方向に配列された第２−１タッチルーティング配線（ＴＷＰ１２、ＴＷＰ１４、ＴＷＰ１６、ＴＷＰ１８；ＴＷＰ３２、ＴＷＰ３４、ＴＷＰ３６、ＴＷＰ３８；ＴＷＰ５２、ＴＷＰ５４、ＴＷＰ５６、ＴＷＰ５８；ＴＷＰ７２、ＴＷＰ７４、ＴＷＰ７６、ＴＷＰ７８）にそれぞれ接続されている。第２−１タッチルーティング配線（ＴＷＰ１２、ＴＷＰ１４、ＴＷＰ１６、ＴＷＰ１８；ＴＷＰ３２、ＴＷＰ３４、ＴＷＰ３６、ＴＷＰ３８；ＴＷＰ５２、ＴＷＰ５４、ＴＷＰ５６、ＴＷＰ５８；ＴＷＰ７２、ＴＷＰ７４、ＴＷＰ７６、ＴＷＰ７８）は、互いに平行に配列されている。

また、偶数番目の行の奇数番目の列に対応する第２−２タッチ電極（Ｔｘ２１、Ｔｘ４１、Ｔｘ６１、Ｔｘ８１；Ｔｘ２３、Ｔｘ４３、Ｔｘ６３、Ｔｘ８３；Ｔｘ２５、Ｔｘ４５、Ｔｘ６５、Ｔｘ８５；Ｔｘ２７、Ｔｘ４７、Ｔｘ６７、Ｔｘ８７；Ｔｘ２９、Ｔｘ４９、Ｔｘ６９、Ｔｘ８９）は、第２方向に配列される第２−２タッチルーティング配線（ＴＷＹ１、ＴＷＹ２、ＴＷＹ３、ＴＷＹ４、ＴＷＹ５）に列（column）単位で接続され、偶数番目の行の偶数番目の列に対応する第１−２タッチ電極（Ｔｘ２２、Ｔｘ２４、Ｔｘ２６、Ｔｘ２８；Ｔｘ４２、Ｔｘ４４、Ｔｘ４６、Ｔｘ４８；Ｔｘ６２、Ｔｘ６４、Ｔｘ６６、Ｔｘ６８；Ｔｘ８２、Ｔｘ８４、Ｔｘ８６、Ｔｘ８８）は、第１方向に配列された第１−２タッチルーティング配線（ＴＷＸ２、ＴＷＸ４、ＴＷＸ６、ＴＷＸ８）にそれぞれ接続されている。第１−２タッチルーティング配線（ＴＷＸ２、ＴＷＸ４、ＴＷＸ６、ＴＷＸ８）は、第１−１タッチルーティング配線（ＴＷＸ１、ＴＷＸ３、ＴＷＸ５、ＴＷＸ７）と交互に配置され、互いに平行に配列されている。また、第２−２タッチルーティング配線（ＴＷＹ１、ＴＷＹ２、ＴＷＹ３、ＴＷＹ４、ＴＷＹ５）は、第２−１タッチルーティング配線（ＴＷＰ１２、ＴＷＰ１４、ＴＷＰ１６、ＴＷＰ１８；ＴＷＰ３２、ＴＷＰ３４、ＴＷＰ３６、ＴＷＰ３８；ＴＷＰ５２、ＴＷＰ５４、ＴＷＰ５６、ＴＷＰ５８；ＴＷＰ７２、ＴＷＰ７４、ＴＷＰ７６、ＴＷＰ７８）と、互いに平行に配列されている。

図３の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置によれば、従来のように１５．６インチ表示装置の全体タッチ電極の数を横８０個、縦４５個、総数３６００個で形成した場合、第１−１タッチルーティング配線数が４０本、第１−２タッチルーティング配線数が４０本、第２−１タッチルーティング配線数が９２０本（４０×２３）、第２−２タッチルーティング配線数が２２本になるので、タッチルーティング配線の総数は１，０２２本となり、従来のタッチセンサ一体型表示装置のタッチルーティング配線数の３，６００本に比べて約６５％程度のタッチルーティング配線数を省略することができるようになる。

一方、タッチ電極に接続されるタッチルーティング配線の配列は、図３の実施の形態とは異なるように構成することもできる。例えば、第１方向に配列される第１−１タッチルーティング配線を奇数番目の行の偶数番目の列に配列されたタッチ電極に接続されるようにし、第１−２タッチルーティング配線を偶数番目の行の奇数番目の列に配列されたタッチ電極に接続されるようにすることができる。この場合、奇数番目の行の奇数番目の列に配列されたタッチ電極は、第２−１タッチルーティング配線のように、第２方向に平行に配列された第２−３タッチルーティング配線にそれぞれ接続し、偶数番目の行の偶数番目の列に配列されたタッチ電極は、第２−２タッチルーティング配線のように、同じ列に配置されたタッチ電極が１つのタッチルーティング配線に共に接続されるように第２−４ルーティング配線に接続する。

次に、図４及び図５を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置において、タッチ電極と画素電極との関係の一例について説明する。図４は、図３に示された領域Ｒ１を拡大図示した平面図であり、図５は、図４に示された領域Ｒ２を具体的に示した平面図である。

図４及び図５を参照すると、本発明の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置においては、１つのタッチ電極（Ｔｘ１１；Ｔｘ１２；Ｔｘ２１；Ｔｘ２２）に対応して、３行３列に配置された９つの画素電極（Ｐ１１〜Ｐ３３；Ｐ１４〜Ｐ３６；Ｐ４１〜Ｐ６３；Ｐ４４〜Ｐ６６）が配置されている。画素電極（Ｐ１１〜Ｐ３３；Ｐ１４−Ｐ３６；Ｐ４１〜Ｐ６３；Ｐ４４〜Ｐ６６）は、第１方向（例えば、ｘ軸方向）に配列された複数のゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬ６）と、第１方向と交差する第２方向（例えば、Ｙ軸方向）に配列された複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬ６）とによって画定される複数の領域にそれぞれ配置されている。図５の実施の形態では、それぞれのタッチ電極に対応して、９つの画素電極が配置される場合の例を示しているが、１つのタッチ電極に対応して配置される画素電極の数は、必要に応じて調整することができるもので、本発明の範囲を制限するものではない。

次に、図６〜図７Ｂを参照して、本発明の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置のタッチルーティング配線とタッチ電極との接続構造についてさらに詳細に説明する。図６は、図５に図示された１つの画素電極に対応する領域の例を示す平面図であり、図７Ａは、図６の構造において、図５の第１−１タッチルーティング配線（または第１−２タッチルーティング配線）が第１−１タッチ電極（または第１−２タッチ電極）に接続される構成を示した断面図であり、図７Ｂは、図６の構造において、図５の第２−１タッチルーティング配線（または第２−２タッチルーティング配線）が第２−１タッチ電極（または第２−２タッチ電極）に接続される構成を示した断面図である。以下の説明では、説明の便宜のために１つのピクセル領域を中心に説明する。

図５〜図７Ｂを参照すると、本発明の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置は、薄膜トランジスタアレイ（ＴＦＴＡ）の基板（ＳＵＢ１）上に互いに交差するように形成されたゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬ６）及びデータライン（ＤＬ１〜ＤＬ６）と、ゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬ６）とデータライン（ＤＬ１〜ＤＬ６）との交差領域に形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、ゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬ６）とデータライン（ＤＬ１〜ＤＬ６）とが交差することによって画定される領域に形成された画素電極（Ｐ１１〜Ｐ６６）と、画素電極（Ｐ１１〜Ｐ６６）に対向して配置された共通電極兼用タッチ電極（Ｔｘ１１、Ｔｘ１２、Ｔｘ２１、Ｔｘ２２）とを備える。この共通電極兼用タッチ電極（Ｔｘ１１、Ｔｘ１２、Ｔｘ２１、Ｔｘ２２）は、ディスプレイ駆動時には、共通電極の機能を実行し、タッチ駆動時には、タッチ電極の機能を実行する。

前記構成において、基板（ＳＵＢ１）上には複数のゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬ６）が互いに平行に形成され、その上部には、複数のゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬ６）を覆うようにゲート絶縁膜（ＧＩ)が形成される。ゲート絶縁膜（ＧＩ)上には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成する活性層（Ａ）、ソース電極（ＳＥ）及びドレイン電極（ＤＥ）が形成される。

つまり、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、基板（ＳＵＢ１）上に形成されたゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬ６）からそれぞれ延長されるゲート電極（ＧＥ）と、ゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬ６）とゲート電極（ＧＥ）とを覆うゲート絶縁膜（ＧＩ）上のゲート電極（ＧＥ）に対応する領域に形成された活性層（Ａ）と、活性層（Ａ）の一部を露出するようにゲート絶縁膜（ＧＩ）上で分離して形成されたソース電極（ＳＥ）及びドレイン電極（ＤＥ）とを含む。ソース電極（Ｓ）は、データライン（ＤＬ１〜ＤＬ６）のそれぞれから延長される。

前記実施の形態において、薄膜トランジスタは、ゲート電極がソース／ドレイン電極の下層に形成されるボトムゲート構造（gate bottom structure）の薄膜トランジスタを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ゲート電極がソース／ドレイン領域の上部に形成されるトップゲート構造（gate top structure）の薄膜トランジスタも含むものと理解しなければならない。トップゲート構造の薄膜トランジスタの構成は、既に知られているため、それに対する詳細な説明は省略する。

薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とデータライン（ＤＬ１〜ＤＬ６）とが形成されたゲート絶縁膜（ＧＩ）上には、これらを覆う第１絶縁膜（ＩＮＳ１）と、平坦化のための第２絶縁膜（ＩＮＳ）とが形成され、第１及び第２絶縁膜を貫通するコンタクトホールを介して薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のドレイン電極（ＤＥ）とそれぞれ接続されるように、画素電極（Ｐ１１〜Ｐ６６）が形成されている。

そして、画素電極（Ｐ１１〜Ｐ６６）を覆う第１パッシベーション膜（ＰＡＳ１）が形成されている。第１パッシベーション膜（ＰＡＳ１）上には、第２−１タッチ電極（Ｔｘ１２、Ｔｘ１４、Ｔｘ１６、Ｔｘ１８；Ｔｘ３２、Ｔｘ３４、Ｔｘ３６、Ｔｘ３８；Ｔｘ５２、Ｔｘ５４、Ｔｘ５６、Ｔｘ５８；Ｔｘ７２、Ｔｘ７４、Ｔｘ７６、Ｔｘ７８）にそれぞれ接続された第２−１タッチルーティング配線（ＴＷＰ１２、ＴＷＰ１４、ＴＷＰ１６、ＴＷＰ１８；ＴＷＰ３２、ＴＷＰ３４、ＴＷＰ３６、ＴＷＰ３８；ＴＷＰ５２、ＴＷＰ５４、ＴＷＰ５６、ＴＷＰ５８；ＴＷＰ７２、ＴＷＰ７４、ＴＷＰ７６、ＴＷＰ７８）が互い平行に形成され、第２−２タッチ電極（Ｔｘ２１、Ｔｘ４１、Ｔｘ６１、Ｔｘ８１；Ｔｘ２３、Ｔｘ４３、Ｔｘ６３、Ｔｘ８３；Ｔｘ２５、Ｔｘ４５、Ｔｘ６５、Ｔｘ８５；Ｔｘ２７、Ｔｘ４７、Ｔｘ６７、Ｔｘ８７；Ｔｘ２９、Ｔｘ４９、Ｔｘ６９、Ｔｘ８９）に接続された第２−２タッチルーティング配線（ＴＷＹ１、ＴＷＹ２、ＴＷＹ３、ＴＷＹ４、ＴＷＹ５）が互いに平行に形成されている（図７Ｂには、第２−１タッチルーティング配線のうちＴＷＰ１２のみ示されており、第２−２タッチルーティング配線のうち、ＴＷＹ１のみ図示されている）。第２−２タッチルーティング配線（ＴＷＹ１、ＴＷＹ２、ＴＷＹ３、ＴＷＹ４、ＴＷＹ５）は、第２−１タッチルーティング配線とは異なり、１つの第２−２タッチルーティング配線が同じ列に位置する第２−２タッチ電極をすべて接続するように形成されている。

第１パッシベーション膜（ＰＡＳ１）上には、第２−１タッチルーティング配線（ＴＷＰ１２、ＴＷＰ１４、ＴＷＰ１６、ＴＷＰ１８；ＴＷＰ３２、ＴＷＰ３４、ＴＷＰ３６、ＴＷＰ３８；ＴＷＰ５２、ＴＷＰ５４、ＴＷＰ５６、ＴＷＰ５８；ＴＷＰ７２、ＴＷＰ７４、ＴＷＰ７６、ＴＷＰ７８）と第２−２タッチルーティング配線（ＴＷＹ１、ＴＷＹ２、ＴＷＹ３、ＴＷＹ４、ＴＷＹ５）とを覆うように、第２パッシベーション膜（ＰＡＳ２）が形成されている。第２パッシベーション膜（ＰＡＳ２）上には、同じ行に配置される第１−１タッチ電極（Ｔｘ１１、Ｔｘ１３、Ｔｘ１５、Ｔｘ１７、Ｔｘ１９；Ｔｘ３１、Ｔｘ３３、Ｔｘ３５、Ｔｘ３７、Ｔｘ３９；Ｔｘ５１、Ｔｘ５３、Ｔｘ５５、Ｔｘ５７、Ｔｘ５９；Ｔｘ７１、Ｔｘ７３、Ｔｘ７５、Ｔｘ７７、Ｔｘ７９）を行単位で接続する第１−１タッチルーティング配線（ＴＷＸ１、ＴＷＸ３、ＴＷＸ５、ＴＷＸ７）と、同じ行に配置される第１−２タッチ電極（Ｔｘ２２、Ｔｘ２４、Ｔｘ２６、Ｔｘ２８；Ｔｘ４２、Ｔｘ４４、Ｔｘ４６、Ｔｘ４８；Ｔｘ６２、Ｔｘ６４、Ｔｘ６６、Ｔｘ６８；Ｔｘ８２、Ｔｘ８４、Ｔｘ８６、Ｔｘ８８）を行単位で接続する第１−２タッチルーティング配線（ＴＷＸ２、ＴＷＸ４、ＴＷＸ６、ＴＷＸ８）が形成されている（図７Ａには、第１−１タッチルーティング配線のうちＴＷＸ１のみ示されており、第１−２タッチルーティング配線のうちＴＷＸ２のみ図示されている）。

第２パッシベーション膜（ＰＡＳ２）上には、第１−１タッチルーティング配線（ＴＷＸ１、ＴＷＸ３、ＴＷＸ５、ＴＷＸ７）と第１−２タッチルーティング配線（ＴＷＸ２、ＴＷＸ４、ＴＷＸ６、ＴＷＸ８）とを覆うように、第３パッシベーション膜（ＰＡＳ３）が形成されている。第３パッシベーション膜（ＰＡＳ３）上には、図３に示すように、第１−１タッチ電極（Ｔｘ１１、Ｔｘ１３、Ｔｘ１５、Ｔｘ１７、Ｔｘ１９；Ｔｘ３１、Ｔｘ３３、Ｔｘ３５、Ｔｘ３７、Ｔｘ３９；Ｔｘ５１、Ｔｘ５３、Ｔｘ５５、Ｔｘ５７、Ｔｘ５９；Ｔｘ７１、Ｔｘ７３、Ｔｘ７５、Ｔｘ７７、Ｔｘ７９）、第１−２タッチ電極（Ｔｘ２２、Ｔｘ２４、Ｔｘ２６、Ｔｘ２８；Ｔｘ４２、Ｔｘ４４、Ｔｘ４６、Ｔｘ４８；Ｔｘ６２、Ｔｘ６４、Ｔｘ６６、Ｔｘ６８；Ｔｘ８２、Ｔｘ８４、Ｔｘ８６、Ｔｘ８８）、第２−１タッチ電極（Ｔｘ１２、Ｔｘ１４、Ｔｘ１６、Ｔｘ１８；Ｔｘ３２、Ｔｘ３４、Ｔｘ３６、Ｔｘ３８；Ｔｘ５２、Ｔｘ５４、Ｔｘ５６、Ｔｘ５８；Ｔｘ７２、Ｔｘ７４、Ｔｘ７６、Ｔｘ７８）及び第２−２タッチ電極（Ｔｘ２１、Ｔｘ４１、Ｔｘ６１、Ｔｘ８１；Ｔｘ２３、Ｔｘ４３、Ｔｘ６３、Ｔｘ８３；Ｔｘ２５、Ｔｘ４５、Ｔｘ６５、Ｔｘ８５；Ｔｘ２７、Ｔｘ４７、Ｔｘ６７、Ｔｘ８７；Ｔｘ２９、Ｔｘ４９、Ｔｘ６９、Ｔｘ８９）が形成されている。

第１−１タッチ電極（Ｔｘ１１、Ｔｘ１３、Ｔｘ１５、Ｔｘ１７、Ｔｘ１９；Ｔｘ３１、Ｔｘ３３、Ｔｘ３５、Ｔｘ３７、Ｔｘ３９；Ｔｘ５１、Ｔｘ５３、Ｔｘ５５、Ｔｘ５７、Ｔｘ５９；Ｔｘ７１、Ｔｘ７３、Ｔｘ７５、Ｔｘ７７、Ｔｘ７９）は、第３パッシベーション膜（ＰＡＳ３）を貫通するコンタクトホール（ＣＨ１１）を介して、第２パッシベーション膜（ＰＡＳ２）上に、第１方向に互いに平行に配列して形成された第１−１タッチルーティング配線（ＴＷＸ１；ＴＷＸ３；ＴＷＸ５；ＴＷＸ７）に行単位で接続されている（図３及び図７Ａを参照）。第１−２タッチ電極（Ｔｘ２２、Ｔｘ２４、Ｔｘ２６、Ｔｘ２８；Ｔｘ４２、Ｔｘ４４、Ｔｘ４６、Ｔｘ４８；Ｔｘ６２、Ｔｘ６４、Ｔｘ６６、Ｔｘ６８；Ｔｘ８２、Ｔｘ８４、Ｔｘ８６、Ｔｘ８８）は、第３パッシベーション膜（ＰＡＳ３）を貫通するコンタクトホール（ＣＨ２２）を介して、第２パッシベーション膜（ＰＡＳ２）上に、第１方向に平行に配置して形成された第１−２タッチルーティング配線（ＴＷＸ２、ＴＷＸ４、ＴＷＸ６、ＴＷＸ８）に行（row）単位で接続されている（図３及び図７Ａを参照）。

第２−１タッチ電極（Ｔｘ１２、Ｔｘ１４、Ｔｘ１６、Ｔｘ１８；Ｔｘ３２、Ｔｘ３４、Ｔｘ３６、Ｔｘ３８；Ｔｘ５２、Ｔｘ５４、Ｔｘ５６、Ｔｘ５８；Ｔｘ７２、Ｔｘ７４、Ｔｘ７６、Ｔｘ７８）は、第２及び第３パッシベーション膜（ＰＡＳ２、ＰＡＳ３）を貫通するコンタクトホール（ＣＨ１２）を介して、第１パッシベーション膜（ＰＡＳ１）上に、第１方向と交差する第２方向に互いに平行に配列して形成された第２−１タッチルーティング配線（ＴＷＰ１２、ＴＷＰ１４、ＴＷＰ１６、ＴＷＰ１８；ＴＷＰ３２、ＴＷＰ３４、ＴＷＰ３６、ＴＷＰ３８；ＴＷＰ５２、ＴＷＰ５４、ＴＷＰ５６、ＴＷＰ５８；ＴＷＰ７２、ＴＷＰ７４、ＴＷＰ７６、ＴＷＰ７８）にそれぞれ接続されている（図３及び図７Ｂを参照）。第２−２タッチ電極（Ｔｘ２１、Ｔｘ４１、Ｔｘ６１、Ｔｘ８１；Ｔｘ２３、Ｔｘ４３、Ｔｘ６３、Ｔｘ８３；Ｔｘ２５、Ｔｘ４５、Ｔｘ６５、Ｔｘ８５；Ｔｘ２７、Ｔｘ４７、Ｔｘ６７、Ｔｘ８７；Ｔｘ２９、Ｔｘ４９、Ｔｘ６９、Ｔｘ８９）は、第２及び第３パッシベーション膜（ＰＡＳ２、ＰＡＳ３）を貫通するコンタクトホール（ＣＨ２１）を介して、第１パッシベーション膜（ＰＡＳ１）上に、第２方向に互いに平行に配列して形成された第２−２タッチルーティング配線（ＴＷＹ１；ＴＷＹ２；ＴＷＹ３；ＴＷＹ４；ＴＷＹ５）に列（column）単位で接続されている（図３及び図７Ｂを参照）。

次に、図８〜図９Ｂを参照して、本発明の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置のタッチルーティング配線とタッチ電極との接続構造の他の例についてさらに詳細に説明する。図８は、図５に示された１つの画素電極に対応する領域の他の例を示す平面図であり、図９Ａは、図８の構造において、図５の第１−１及び第１−２タッチルーティング配線が第１−１及び第１−２タッチ電極に接続される構成を示した断面図であり、図９Ｂは、図８の構造において、図５の第２−１及び第２−２タッチルーティング配線が第２−１及び第２−２タッチ電極に接続される構成を示した断面図である。以下の説明では、説明の便宜のために１つのピクセル領域を中心に説明する。

図８〜図９Ｂに示された例は、第１−１及び第１−２タッチルーティング配線が形成される位置と、これらが第１−１及び第１−２タッチ電極に接続される構成と、第３パッシベーション膜が除去されていることを除き、図６〜図７Ｂに図示された例と実質的に同一である。したがって、以下では、図６〜図７Ｂに示された例と異なる点についてのみ説明する。

図８〜図９Ｂを参照すると、本発明の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置において、第１−１及び第１−２タッチルーティング配線（ＴＷＸ１、ＴＷＸ３、ＴＷＸ５、ＴＷＸ７；ＴＷＸ２、ＴＷＸ４、ＴＷＸ６、ＴＷＸ８）は、第１方向に互いに平行に配列されるが、ゲートライン（ＧＬ）とは重畳しておらず、ゲートライン（ＧＬ）と同じ層によって基板上に形成されている。したがって、第１−１及び第１−２タッチルーティング配線（ＴＷＸ１、ＴＷＸ３、ＴＷＸ５、ＴＷＸ７；ＴＷＸ２、ＴＷＸ４、ＴＷＸ６、ＴＷＸ８）がゲートライン（ＧＬ）と重畳して形成されてる図６〜図７Ｂに示された例とは異なっている。

一方、第１−１タッチルーティング配線（ＴＷＸ１、ＴＷＸ３、ＴＷＸ５、ＴＷＸ７）は、ゲート絶縁膜（ＧＩ)、第１及び第２絶縁膜（ＩＮＳ１、ＩＮＳ２）、第１〜第３パッシベーション膜（ＰＡＳ１、ＰＡＳ２、ＰＡＳ３）を貫通するコンタクトホールを介して、奇数番目の行の奇数番目の列に配置された第１−１タッチ電極（Ｔｘ１１、Ｔｘ１３、Ｔｘ１５、Ｔｘ１７、Ｔｘ１９；Ｔｘ３１、Ｔｘ３３、Ｔｘ３５、Ｔｘ３７、Ｔｘ３９；Ｔｘ５１、Ｔｘ５３、Ｔｘ５５、Ｔｘ５７、Ｔｘ５９；Ｔｘ７１、Ｔｘ７３、Ｔｘ７５、Ｔｘ７７、Ｔｘ７９）を行単位で接続する。また、第１−２タッチルーティング配線（ＴＷＸ２、ＴＷＸ４、ＴＷＸ６、ＴＷＸ８）は、ゲート絶縁膜（ＧＩ)、第１及び第２絶縁膜（ＩＮＳ１、ＩＮＳ２）、第１及び第２パッシベーション膜（ＰＡＳ１、ＰＡＳ２）を貫通するコンタクトホールを介して、偶数番目の行の偶数番目の列に配置された第１−２タッチ電極（Ｔｘ２２、Ｔｘ２４、Ｔｘ２６、Ｔｘ２８；Ｔｘ４２、Ｔｘ４４、Ｔｘ４６、Ｔｘ４８；Ｔｘ６２、Ｔｘ６４、Ｔｘ６６、Ｔｘ６８；Ｔｘ８２、Ｔｘ８４、Ｔｘ８６、Ｔｘ８８）を行単位で接続する。

残りの第２−１及び第２−２タッチ電極と第２−１及び第２−２タッチルーティング配線との接続関係は、図６〜図７Ｂとその関連の説明で十分に説明したので、これ以上の説明は省略する。

次に、図１０及び図１１を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置について説明する。図１０は、本発明の第２の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置の平面図であり、図１１は、図１０に図示された領域Ｒ３を拡大示した平面図である。

図１０を参照すると、本発明の第２の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置は、アクティブ領域（ＡＡ）とベゼル領域（ＢＡ）とを含む。アクティブ領域（ＡＡ）は、共通電極兼用タッチ電極が形成され、データが表示される領域である。ベゼル領域（ＢＡ）は、アクティブ領域（ＡＡ）の外側に配置され、タッチＩＣ１００と、アクティブ領域（ＡＡ）から延在するルーティング配線とを含む各種配線が形成される領域である。

本発明の第２の実施の形態に係るタッチセンサ内蔵型液晶表示装置のアクティブ領域（ＡＡ）は、第１方向（例えば、ｘ軸方向またはＹ軸方向）から所定の角度傾斜した斜め方向と第２方向（例えば、Ｙ軸方向またはｘ軸方向）から所定の角度傾斜した斜め方向に互いに交差する方向に分割された複数の共通電極兼用タッチ電極（以下、単に「タッチ電極」と称する。）（Ｔｘ１２〜Ｔｘ１８、Ｔｘ２１〜Ｔｘ２７、Ｔｘ３２〜Ｔｘ３８、Ｔｘ４１〜Ｔｘ４７、Ｔｘ５２〜Ｔｘ５８、Ｔｘ６１〜Ｔｘ６７、Ｔｘ７２〜Ｔｘ７８、Ｔｘ８１〜Ｔｘ８７、Ｔｘ９２〜Ｔｘ９８）を含む。本実施の形態におけるタッチ電極の配置は、第１の実施の形態におけるタッチ電極の配置から奇数行・奇数列、偶数行・偶数列のタッチ電極を取り除いた、千鳥格子配列と考えることができる。

これらのタッチ電極（Ｔｘ１２〜Ｔｘ１８、Ｔｘ２１〜Ｔｘ２７、Ｔｘ３２〜Ｔｘ３８、Ｔｘ４１〜Ｔｘ４７、Ｔｘ５２〜Ｔｘ５８、Ｔｘ６１〜Ｔｘ６７、Ｔｘ７２〜Ｔｘ７８、Ｔｘ８１〜Ｔｘ８７、Ｔｘ９２〜Ｔｘ９８）のそれぞれは、四角形の第１タッチ電極と第１タッチ電極を取り囲む枠の第２タッチ電極とからなる。

例えば、図１０の一部の領域Ｒ３を示した図１１に示すように、タッチ電極（Ｔｘ２３）は、第１タッチ電極（Ｔｘ２３ａ）と第２タッチ電極（Ｔｘ２３ｂ）とからなり、タッチ電極（Ｔｘ３２）は、第１タッチ電極（Ｔｘ３２ａ）と第２タッチ電極（Ｔｘ３２ｂ）とからなり、タッチ電極（Ｔｘ３２４）は、第１タッチ電極（Ｔｘ３４ａ）と第２タッチ電極（Ｔｘ３４ｂ）とからなり、タッチ電極（Ｔｘ４３）は、第１タッチ電極（Ｔｘ４３ａ）と第２タッチ電極（Ｔｘ４３ｂ）とからなる。このようにすべてのタッチ電極は、第１タッチ電極と第２タッチ電極とからなる。

そして、互いに隣接する第１タッチ電極（Ｔｘ１２ａ〜Ｔｘ１８ａ、Ｔｘ２１ａ〜Ｔｘ２７ａ、Ｔｘ３２ａ〜Ｔｘ３８ａ、Ｔｘ４１ａ〜Ｔｘ４７ａ、Ｔｘ５２ａ〜Ｔｘ５８ａ、Ｔｘ６１ａ〜Ｔｘ６７ａ、Ｔｘ７２ａ〜Ｔｘ７８ａ、Ｔｘ８１ａ〜Ｔｘ８７ａ、Ｔｘ９２ａ〜Ｔｘ９８ａ）は、例えば四角形をなすようにタッチリンク配線（ＴＬ１１、ＴＬ１２、ＴＬ２１、ＴＬ２２、ＴＬ３１、ＴＬ３２、ＴＬ４１、ＴＬ４２、ＴＬ５１、ＴＬ５２）によって互に接続されている。図１１においては、４つの第１タッチ電極が１つのタッチリンク配線によって互に接続される例を示している。ただし、図１１の例において、アクティブ領域（ＡＡ）の角領域と枠領域に配置された第１タッチ電極（図１０のＴｘ１１ａ、Ｔｘ１２ａ、Ｔｘ１３ａ、Ｔｘ２１ａ、Ｔｘ２３ａ、Ｔｘ４１ａ、Ｔｘ５１ａ、Ｔｘ６１ａ、Ｔｘ８１ａ、Ｔｘ８３ａ、Ｔｘ９１ａ、Ｔｘ９２ａ、Ｔｘ９３ａ）の場合は、配置関係に応じて、３つ以下に接続されている。

第１タッチ電極（Ｔｘ１２ａ〜Ｔｘ１８ａ、Ｔｘ２１ａ〜Ｔｘ２７ａ、Ｔｘ３２ａ〜Ｔｘ３８ａ、Ｔｘ４１ａ〜Ｔｘ４７ａ、Ｔｘ５２ａ〜Ｔｘ５８ａ、Ｔｘ６１ａ〜Ｔｘ６７ａ、Ｔｘ７２ａ〜Ｔｘ７８ａ、Ｔｘ８１ａ〜Ｔｘ８７ａ、Ｔｘ９２ａ〜Ｔｘ９８ａ）をこのようにグループ化するリンクライン（ＴＬｌｌ、ＴＬ１２、ＴＬ２１、ＴＬ２２、ＴＬ３１、ＴＬ３２、ＴＬ４１、ＴＬ４２、ＴＬ５１、ＴＬ５２）は、第１タッチルーティング配線（ＴＷＰ１、ＴＷＰ２、…ＴＷＰ１０）にそれぞれ接続されている。

前述した本発明の実施の形態では、４つの第１タッチ電極が１つのリンク配線によって互に接続され、接続配線が４角形をなす例を示しているが、本発明がこれに限定されるものではなく、必要に応じて三角形、多角形、星型などになるように構成することもできる。

なお、タッチリンク配線によって接続された第１タッチ電極のそれぞれのグループは、全体として、第１の実施の形態の第２−１タッチ電極に相当する１つの電極と考えることもできる。この場合、本実施の形態の第１タッチルーティング配線は、第１の実施の形態の第２−１タッチルーティング配線に相当すると考えることができる。

一方、奇数行、偶数列に配列された第２タッチ電極（Ｔｘ１２ｂ、Ｔｘ３２ｂ、Ｔｘ５２ｂ、Ｔｘ７２ｂ、Ｔｘ９２ｂ；Ｔｘ１４ｂ、Ｔｘ３４ｂ、Ｔｘ５４ｂ、Ｔｘ７４ｂ、Ｔｘ９４ｂ；Ｔｘ１６ｂ、Ｔｘ３６ｂ、Ｔｘ５６ｂ、Ｔｘ７６ｂ、Ｔｘ９６ｂ；Ｔｘ１８ｂ、Ｔｘ３８ｂ、Ｔｘ５８ｂ、Ｔｘ７８ｂ、Ｔｘ９８ｂ）は、第２方向に互いに平行に配列された第２タッチルーティング配線（ＴＷＹ１、ＴＷＹ２１、ＴＷＹ３、ＴＷＹ４）によって列（column）単位で接続されている。偶数行、奇数列に配列された第２タッチ電極（Ｔｘ２１ｂ、Ｔｘ２３ｂ、Ｔｘ２５ｂ、Ｔｘ２７ｂ；Ｔｘ４１ｂ、Ｔｘ４３ｂ、Ｔｘ４５ｂ、Ｔｘ４７ｂ；Ｔｘ６１ｂ、Ｔｘ６３ｂ、Ｔｘ６５ｂ、Ｔｘ６７ｂ；Ｔｘ８１ｂ、Ｔｘ８３ｂ、Ｔｘ８５ｂ、Ｔｘ８７ｂ）は、第１方向に互いに平行に配列された第３タッチルーティング配線（ＴＷＸ１、ＴＷＸ２、ＴＷＸ３、ＴＷＸ４）によって行単位で接続されている。

前記実施の形態とは異なり、奇数行、偶数列に配列された第２タッチ電極は、第１方向に互いに平行に配列されたタッチルーティング配線によって行単位で接続し、偶数行、奇数列に配列された第２タッチ電極は、第２方向に互いに平行に配列されたタッチルーティング配線によって列単位で接続することもできる。

本発明の第２の実施の形態において、第１〜第３ルーティング配線（ＴＷＰ１、ＴＷＰ２、…ＴＷＰ１０；ＴＷＹ１、ＴＷＹ２、ＴＷＹ３、ＴＷＹ４；ＴＷＸ１、ＴＷＸ２、ＴＷＸ３、ＴＷＸ４）は、タッチＩＣ１００に接続され、ディスプレイ駆動時には、共通電圧を供給し、タッチ駆動時には、タッチ駆動電圧を供給した後、タッチ電極の静電容量の変化をセンシングして、タッチＩＣ１００に供給する。

本発明の第２の実施の形態は、各タッチ電極が第１タッチ電極と第２タッチ電極とで構成され斜線方向に配置されている点と、リンク配線が付加される点とを除いては、第１の実施の形態と類似している。本発明の第２の実施の形態は、第１タッチ電極を数個の単位でグループ化するために、第１−１及び第１−２タッチルーティング配線と第２−１及び第２−２タッチルーティング配線とが形成される層とは別の層上にペシベーション膜を追加形成し、その追加されるペシベーション膜上にリンク配線を形成した後にコンタクトホールを形成して、第３タッチルーティング配線を形成する点を除いては、第１の実施の形態と実質的に同じなので、説明の重複を避けるために、これ以上の説明は省略する。

本発明の第１及び第２の実施の形態に共通して言えることは、少なくとも１つの画素電極と重なるように形成され、行方向と列方向に沿って配列された複数のタッチ電極と、行方向及び列方向の一方である第１の方向に延在し、第１の方向に沿って配置された２以上のタッチ電極を共通に接続する第１タッチルーティング配線と、行方向及び列方向の他方である第２の方向に延在し、第２の方向に沿って配置され且つ第１タッチルーティング配線に接続されていない２以上のタッチ電極を共通に接続する第１タッチルーティング配線と、第２の方向に延在し、第１タッチルーティング配線及び第２タッチルーティング配線に接続されていないタッチ電極に個々に接続された第３タッチルーティング配線と、を有することである。

このような特徴を少なくとも有する種々の構成において、本明細書に記載した効果を奏することができる。第１タッチルーティング配線は、必ずしも偶数行或いは奇数行のいずれか一方に配置する必要はなく、例えば３行毎、４行毎、…に配置してもよい。第１タッチルーティング配線が配置されていない行の間に、複数の第１タッチルーティング配線が配置されていてもよい。第１タッチルーティング配線が列方向に延在している場合や、第２のルーティング配線についても同様である。

次に、図１２を参照して、本発明の第１及び第２の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置の駆動について説明する。図１２は本発明の第１及び第２の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置において、ディスプレイ駆動期間とタッチ駆動期間との動作を説明するための図である。

図１２を参照すると、本発明の第１及び第２の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置は、１水平期間（１Ｈ）ごとにディスプレイ駆動期間とタッチ駆動期間とに時分割駆動される。

ディスプレイ駆動期間中に共通電極兼用タッチ電極（Ｔｘ）には、第１マルチプレクサ（ＭＵＸ１）によって共通電圧（Ｖｃｏｍ）が供給され、ゲートライン（ＧＬ）には、第２マルチプレクサ（ＭＵＸ２）によりピクセルのターンオン電圧（ＶＨＬ）が順次印加され（残りゲートラインには、ピクセルのターンオフ電圧（ＶＧＬ）が印加される）、データライン（ＤＬ）には、第３マルチプレクサ（ＭＵＸ３）によりデータ電圧（Ｖｄ）が供給される。

次に、タッチ駆動期間（ＴＰ）には、すべてのタッチ電極（Ｔｘ）に第１マルチプレクサ（ＭＵＸ１）によってタッチ駆動電圧（Ｖｔｓｐ）が供給され、すべてのゲートライン（ＧＬ）とデータライン（ＤＬ）にも第２及び第３マルチプレクサ（ＭＵＸ２、ＭＵＸ３）によってタッチ駆動電圧と同じ電圧（Ｖｔｓｐ）が供給される。

このように、本発明の第１及び第２の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置によれば、タッチ電極に供給されるタッチ駆動電圧と同じ電圧がゲートライン及びデータラインにも供給されるので、タッチルーティング配線とゲートラインとの間及びタッチルーティング配線とデータラインとの間に寄生容量が発生しないことになる。したがって、本発明の第１及び第２の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置によれば、寄生容量によって発生する可能性のあるタッチ感度の低下を防止することができる効果を得ることができる。

また、本発明の第１及び第２の実施の形態に係るタッチセンサ一体型表示装置によれば、タッチ電極に接続されるタッチルーティング配線の数を大幅に減少することができるので、表示装置の大型化に伴うタッチＩＣの大型化を防止し、装置コストを節減することができる効果を得ることができる。

以上説明した内容を介して当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で様々な変更及び修正が可能であることがわかる。たとえば、本発明の実施の形態で説明したタッチ電極の数は、説明のための例示に過ぎず、本発明の権利範囲に影響を与えるためのものではないことを理解しなければならない。したがって、本発明の技術的範囲は、発明の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲により定められなければならない。

ＤＬ データライン
ＧＬ ゲートライン
Ｐ 画素電極
Ｔｘ タッチ電極
ＴＷＸ，ＴＷＹ，ＴＷＰ タッチルーティング配線
ＴＬ タッチリンク配線

Claims (10)

1. 互いに交差するように配列された複数のゲートライン及び複数のデータラインと、
   前記複数のゲートラインと前記複数のデータラインとが交差することにより画定された複数の領域内にそれぞれ形成された複数の画素電極と、
   それぞれが前記複数の画素電極のうちの少なくとも１つの画素電極と重なるように形成され、行方向と列方向に沿って配列された複数のタッチ電極と、
   前記行方向及び列方向の一方である第１の方向に延在し、前記第１の方向に沿って配置された２以上の前記タッチ電極を共通に接続する第１タッチルーティング配線と、
   前記行方向及び列方向の他方である第２の方向に延在し、前記第２の方向に沿って配置され且つ前記第１タッチルーティング配線に接続されていない２以上の前記タッチ電極を共通に接続する第２タッチルーティング配線と、
   前記第２の方向に延在し、前記第１タッチルーティング配線及び前記第２タッチルーティング配線に接続されていない前記タッチ電極に接続された第３タッチルーティング配線とを有し、
   前記第１タッチルーティング配線は、奇数行及び偶数行の一方の、奇数列及び偶数列の一方に配置された前記タッチ電極を共通に接続し、
   前記第２タッチルーティング配線は、前記奇数行及び前記偶数行の他方の、前記奇数列及び前記偶数列の前記一方に配置された前記タッチ電極を共通に接続し、
   前記第３タッチルーティング配線は、前記奇数行及び前記偶数行の前記一方の、前記奇数列及び前記偶数列の他方に配置された前記タッチ電極に個々に接続されており、
   前記第１の方向に延在し、前記奇数行及び前記偶数行の前記他方の、前記奇数列及び前記偶数列の前記他方に配置された前記タッチ電極を共通に接続する第４タッチルーティング配線を更に有する
   ことを特徴とするタッチセンサ一体型表示装置。
2. 前記第１タッチルーティング配線に接続された前記タッチ電極と、前記第３タッチルーティング配線に接続された前記タッチ電極とは、前記第１の方向に交互に配置され、
   前記第２タッチルーティング配線に接続された前記タッチ電極と、前記第４タッチルーティング配線に接続された前記タッチ電極とは、前記第１の方向に交互に配置されている
   ことを特徴とする請求項１記載のタッチセンサ一体型表示装置。
3. 前記複数のゲートラインと前記複数のデータラインとの交差部に配置された複数の薄膜トランジスタをさらに含み、
   前記画素電極は、前記複数の薄膜トランジスタを覆う絶縁膜上に形成され、前記薄膜トランジスタのドレイン電極に接続されており、
   前記第２及び第３タッチルーティング配線は、前記画素電極を覆う第１パッシベーション膜上に互いに平行に形成されており、
   前記第１及び第４タッチルーティング配線は、前記第２及び第３タッチルーティング配線を覆う第２パッシベーション膜上に互いに平行に形成されており、
   前記複数のタッチ電極は、前記第１及び第４タッチルーティング配線を覆う第３パッシベーション膜上に形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のタッチセンサ一体型表示装置。
4. 前記第１タッチルーティング配線は、前記第３パッシベーション膜を貫通する第１コンタクトホールを介して前記タッチ電極に接続されており、
   前記第４タッチルーティング配線は、前記第３パッシベーション膜を貫通する第２コンタクトホールを介して前記タッチ電極に接続されている
   ことを特徴とする請求項３記載のタッチセンサ一体型表示装置。
5. 前記第３タッチルーティング配線は、前記第２及び第３パッシベーション膜を貫通する第３コンタクトホールを介して前記タッチ電極に接続されており、
   前記第２タッチルーティング配線は、前記第２及び第３パッシベーション膜を貫通する第４コンタクトホールを介して前記タッチ電極に接続されている
   ことを特徴とする請求項３又は４記載のタッチセンサ一体型表示装置。
6. 前記複数のゲートラインと前記複数のデータラインとの交差部に配置された複数の薄膜トランジスタをさらに含み、
   前記第１及び第４タッチルーティング配線は、前記ゲートラインと同一の層で前記ゲートラインと平行に配列して形成されており、
   前記データラインは、基板上に形成された前記ゲートラインと前記第１及び第４タッチルーティング配線を覆うゲート絶縁膜上に形成されており、
   前記画素電極は、前記データラインと同一の層に形成された前記薄膜トランジスタのドレイン電極に接続されており、
   前記第２及び第３タッチルーティング配線は、前記画素電極を覆う第１パッシベーション膜上に互いに平行に形成されており、
   前記複数のタッチ電極は、前記第１及び第４タッチルーティング配線を覆う第２パッシベーション膜上に形成され、
   前記第１タッチルーティング配線は、第１コンタクトホールを介して前記タッチ電極に接続されており、
   前記第４タッチルーティング配線は、第２コンタクトホールを介して前記タッチ電極に接続されており、
   前記第３タッチルーティング配線は、第３コンタクトホールを介して前記タッチ電極に接続されており、
   前記第２タッチルーティング配線は、第４コンタクトホールを介して前記タッチ電極に接続されている
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のタッチセンサ一体型表示装置。
7. 互いに交差するように配列された複数のゲートライン及び複数のデータラインと、
   前記複数のゲートラインと前記複数のデータラインとが交差することにより画定された複数の領域内にそれぞれ形成された複数の画素電極と、
   それぞれが前記複数の画素電極のうちの少なくとも１つの画素電極と重なるように形成され、行方向と列方向に沿って配列された複数のタッチ電極と、
   前記行方向及び列方向の一方である第１の方向に延在し、前記第１の方向に沿って配置された２以上の前記タッチ電極を共通に接続する第１タッチルーティング配線と、
   前記行方向及び列方向の他方である第２の方向に延在し、前記第２の方向に沿って配置され且つ前記第１タッチルーティング配線に接続されていない２以上の前記タッチ電極を共通に接続する第２タッチルーティング配線と、
   前記第２の方向に延在し、前記第１タッチルーティング配線及び前記第２タッチルーティング配線に接続されていない前記タッチ電極に接続された第３タッチルーティング配線とを有し、
   前記複数のタッチ電極のそれぞれは、第１タッチ電極と、前記第１タッチ電極を取り囲むように形成された第２タッチ電極とを有し、
   前記第１のタッチルーティング配線は、奇数行及び偶数行の一方の、奇数列及び偶数列の一方に配置された前記タッチ電極の前記第２タッチ電極に接続されており、
   前記第２のタッチルーティング配線は、奇数行及び偶数行の他方の、奇数列及び偶数列の他方に配置された前記タッチ電極の前記第２タッチ電極に接続されており、
   前記第３タッチルーティング配線は、前記第１タッチ電極に接続されている
   ことを特徴とするタッチセンサ一体型表示装置。
8. 前記複数のタッチ電極の前記第１タッチ電極は、複数のグループに分けられており、前記グループ毎にタッチリンク配線によって接続されており、
   前記複数のグループの前記タッチリンク配線に、前記第３タッチルーティング配線がそれぞれ接続されている
   ことを特徴とする請求項７記載のタッチセンサ一体型表示装置。
9. 前記タッチリンク配線は、三角形、四角形、多角形、星型のいずれか１つの形状を有する
   ことを特徴とする請求項８記載のタッチセンサ一体型表示装置。
10. ディスプレイ駆動期間に、前記複数のタッチ電極に共通電圧が供給され、
    前記ディスプレイ駆動期間の前又は後のタッチ駆動期間に、前記複数のタッチ電極にタッチ駆動電圧が供給され、前記複数のゲートライン及び前記複数のデータラインに前記タッチ駆動電圧と同じ電圧が供給される
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のタッチセンサ一体型表示装置。

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