JP6990331B2 - Capacitive coupling method Touch panel manufacturing method - Google Patents
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本発明は、タッチパネル付き表示装置に係り、特に、静電容量結合方式のタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device with a touch panel, and more particularly to a display device with a touch panel provided with a capacitance coupling type touch panel.
タッチパネルの主な方式として、光の変化を検出する方式と、電気的な特性の変化を検出する方式とが知られている。また、電気的な特性の変化を検出する方式として、静電容量結合方式が知られている。(下記、特許文献1、特許文献2参照)
As the main method of the touch panel, a method of detecting a change in light and a method of detecting a change in electrical characteristics are known. Further, as a method for detecting a change in electrical characteristics, a capacitance coupling method is known. (See
図9乃至図11は従来の静電容量結合方式のタッチパネルに係る図であり、図9は電極パターンを示す平面図、図10は図9のF-F’線に沿った断面構造を示す断面図、図11は図9のG-G’線に沿った断面構造を示す断面図である。 9 to 11 are views relating to a conventional capacitive touch panel, FIG. 9 is a plan view showing an electrode pattern, and FIG. 10 is a cross section showing a cross-sectional structure along the FF'line of FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure along the GG'line of FIG.
従来の静電容量結合方式のタッチパネルは、図9乃至図11に示すように、第1の方向(例えばX方向)に延在し、前記第1の方向と交差する第2の方向(例えばY方向)に併設される複数の電極1Xと、この電極1Xと交差して前記第2の方向に延在し、前記第1の方向に併設される複数の電極2Yとを有している。複数の電極1Xは、基板11上に配置され、その上層に形成された絶縁膜12で覆われている。複数の電極2Yは、絶縁膜12上に配置され、その上層に形成された保護膜13で覆われている。電極1X及び2Yは、例えばITO(Indium Tin Oxide)等の透明性導電材料で形成されている。
As shown in FIGS. 9 to 11, the conventional capacitance coupling type touch panel extends in the first direction (for example, the X direction) and intersects the first direction in the second direction (for example, Y). It has a plurality of
従来の静電容量結合方式のタッチパネルでは、図9乃至図11に示すように、複数の電極1Xと複数の電極2Yとが絶縁膜12を介してそれぞれ異なる導電層(下層と上層)に形成されている。このような電極構造の場合、絶縁膜12及び上層の電極1X上に形成される保護膜13は、上層の電極1Xにより膜に歪みが生じるため、加えて、反射光に対しては、下層と上層とで光路長が異なるため、下層の電極1Xと上層の電極2Yに色差が生じ、電極1X及び電極2Yの電極パターンが顕在化する。このような電極パターンの顕在化は、光学特性の悪化を招き、タッチパネルを組み込んだ表示装置の特性低下を引き起こす要因となるため、対策が必要である。
In the conventional capacitive touch panel, as shown in FIGS. 9 to 11, a plurality of
本発明の目的は、タッチパネルの特性低下を抑制することが可能な技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of suppressing deterioration of the characteristics of a touch panel.
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう The above and other objects and novel features of the invention will become apparent in the description and accompanying drawings herein.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。 A brief description of the representative inventions disclosed in the present application is as follows.
(1)タッチパネル付き表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルの観察者側の面上に配置される静電容量結合方式のタッチパネルとを備え、前記タッチパネルは、基板上に、第1の方向に延在し、前記第1の方向と交差する第2の方向に併設される複数の第1の電極と、前記第1の電極と交差して前記第2の方向に延在し、前記第1の方向に併設される複数の第2の電極とを有し、前記複数の第1の電極の各々は、前記第2の電極とは異なる層に形成され、前記第2の電極と交差する第1の部分と、前記第2の電極とは分離して同層に形成される第2の部分とを有し、前記第1の部分は、前記第1の部分と前記第2の電極との間の絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記第2の部分に接続されている。 (1) The display device with a touch panel includes a display panel and a capacitance coupling type touch panel arranged on the surface of the display panel on the observer side, and the touch panel is on a substrate in a first direction. A plurality of first electrodes extending in the second direction intersecting with the first direction, and extending in the second direction intersecting with the first electrode and extending in the second direction. It has a plurality of second electrodes arranged side by side in one direction, and each of the plurality of first electrodes is formed in a layer different from the second electrode and intersects with the second electrode. It has a first portion and a second portion formed in the same layer separately from the second electrode, and the first portion includes the first portion and the second electrode. It is connected to the second portion via a contact hole formed in the insulating film between the two.
(2)上記(1)において、前記第1の電極の前記第1の部分は、前記第2の電極よりも上層に形成されている。 (2) In the above (1), the first portion of the first electrode is formed in a layer above the second electrode.
(3)上記(1)において、前記第1の電極の前記第1の部分は、前記第2の電極よりも下層に形成されている。 (3) In the above (1), the first portion of the first electrode is formed in a layer lower than the second electrode.
(4)上記(1)乃至(3)の何れかにおいて、前記第2の電極は、前記第1の電極間に前記第1の電極と交差する部分の幅よりも広い幅の部分を有し、前記第1の電極は、前記第2の電極間に前記第2の電極と交差する部分の幅よりも広い幅の部分を有する。 (4) In any of the above (1) to (3), the second electrode has a portion having a width wider than the width of the portion intersecting the first electrode between the first electrodes. The first electrode has a portion having a width wider than the width of the portion intersecting the second electrode between the second electrodes.
(5)上記(1)乃至(4)の何れかにおいて、前記第1及び第2の電極は、透明導電性材料からなる。 (5) In any of the above (1) to (4), the first and second electrodes are made of a transparent conductive material.
(6)上記(1)乃至(5)の何れかにおいて、前記基板上に前記第1及び第2の電極を覆うようにして形成される保護膜を有する。 (6) In any of the above (1) to (5), the protective film formed on the substrate so as to cover the first and second electrodes is provided.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。 A brief description of the effects obtained by representative of the inventions disclosed in the present application is as follows.
本発明によれば、タッチパネルの特性低下を抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress deterioration of the characteristics of the touch panel.
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。なお、発明の実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments of the invention, those having the same function are designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.
[実施例1]
本実施例1では、表示パネルの一例として例えば液晶表示パネル上にタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置に本発明を適用した例について説明する。
[Example 1]
In the first embodiment, as an example of the display panel, an example in which the present invention is applied to a display device with a touch panel provided with a touch panel on a liquid crystal display panel will be described.
図1乃至図5は本発明の実施例1のタッチパネル付き表示装置に係る図であり、図1はタッチパネル付き表示装置に組み込まれるタッチパネルの電極パターンを示す平面図、図2は図1の一部を拡大した平面図、図3は図1のA-A’線に沿った断面構造を示す断面図、図4は図1のB-B’線に沿った断面構造を示す断面図、図5はタッチパネル付き表示装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図5において、タッチパネル20は、図1のC-C’線に沿った断面構造を示している。
1 to 5 are views relating to the display device with a touch panel according to the first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a plan view showing an electrode pattern of a touch panel incorporated in the display device with a touch panel, and FIG. 2 is a part of FIG. 3 is an enlarged plan view, FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure along the line AA'of FIG. 1, FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure along the line B-B'of FIG. 1, and FIG. Is a block diagram showing a schematic configuration of a display device with a touch panel. In addition, in FIG. 5, the
本実施例1のタッチパネル付き表示装置は、図5に示すように、液晶表示パネル30と、液晶液示パネル30の観察者側の面上に配置された静電容量結合方式のタッチパネル20と、液晶表示パネル30の観察者側とは反対側の面下に配置されたバックライト40とを備えている。液晶表示パネル30としては、例えばIPS方式、TN方式、VA方式等の液晶表示パネルが用いられている。
As shown in FIG. 5, the display device with a touch panel of the first embodiment includes a liquid
タッチパネル20は、図1乃至図4に示すように、第1の方向(例えばX方向)に延在し、前記第1の方向と交差する第2の方向(例えばY方向)に所定の配列ピッチで併設される複数の電極1Xと、この電極1Xと交差して前記第2の方向に延在し、前記第1の方向に所定の配列ピッチで併設される複数の電極2Yとを有している。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
複数の電極2Yの各々は、第1の部分2aと、この第1の部分2aの幅よりも広い幅の第2の部分2bとが前記第2の方向に交互に複数配置された電極パターンで形成されている。複数の電極2Yの各々は、基板11の観察者側の面上に配置され、その上層に形成された絶縁膜12で覆われている。基板11としては、例えばガラス等の透明な絶縁性基板が用いられている。
Each of the plurality of
複数の電極1Xの各々は、第1の部分1aと、この第1の部分1aの幅よりも広い幅の第2の部分1bとが前記第1の方向に交互に複数配置された電極パターンで形成されている。複数の電極1Xの各々の第1の部分1aは、電極2Yとは異なる導電層に形成され、電極2Yの第1の部分2aと平面的に交差している。複数の電極1Xの各々の第2の部分1bは、電極2Yと同層の導電層に電極2Yとは分離して形成されている。本実施例において、電極1Xの第1の部分1aは、電極2Yよりも上層に形成されている。
Each of the plurality of
複数の電極1Xの各々の第2の部分1bは、電極2Yと同様に絶縁膜12で覆われている。複数の電極1Xの各々の第1の部分1aは、絶縁膜12上に配置され、その上層に形成された保護膜13で覆われている。
The
電極1Xの第1の部分1aは、電極2Yの第1の部分2aと平面的に交差し、この第1の部分2aを挟んで隣り合う2つの第2の部分1bに、電極1Xの第1の部分1aと電極2Yとの間の層間絶縁膜である絶縁膜12に形成されたコンタクトホール12aを介してそれぞれ電気的にかつ機械的に接続されている。
The
即ち、複数の電極1Xの各々は、電極2Yとは異なる導電層に形成され、電極2Yと交差する第1の部分1aと、電極2Yとは分離して電極2Yと同層の導電層に形成される第2の部分1bとを有し、電極1Xの第1の部分1aは、この第1の部分1aと電極2Yとの間の絶縁膜12に形成されたコンタクトホール12aを介して電極1Xの第2の部分1bに接続されている。
That is, each of the plurality of
電極2Yの第2の部分2bは、隣り合う2つの電極1Xにおいて、平面的に見たとき、各々の第1の部分1aの間に配置されている。電極1Xの第2の部分1bは、隣り合う2つの電極2Yにおいて、平面的に見たとき、各々の第1の部分2aの間に配置されている。
The
即ち、電極2Yは、電極1X間に電極1Xと交差する部分の幅よりも広い幅の部分を有し、電極1Xは、電極2Y間に電極2Yと交差する部分の幅よりも広い幅の部分を有している。
That is, the
なお、電極1X及び電極2Yは、高い透過性を有する材料、例えばITO(Indium Tin Oxide)等の透明性導電材料で形成されている。
The
なお、図5では、観察者の指50と電極1Xとの間にC1,C3の容量が、観察者の指50と電極2Yとの間にC2の容量が形成されていることを模式的に示している。本実施例のタッチパネル20は、電極1Xと電極2Yとの結合容量の容量差を検出して、観察者の指50がタッチした、タッチパネル20のタッチ面内におけるタッチ位置座標を検出する。
Note that FIG. 5 schematically shows that the capacitance of C1 and C3 is formed between the observer's
次に、本実施例のタッチパネル20の製造方法について、図1乃至図4を参照して説明する。
Next, the manufacturing method of the
まず、基板11の観察者側の面上に、透明性導電材料(例えばITO)からなる第1の導電膜を形成する。
First, a first conductive film made of a transparent conductive material (for example, ITO) is formed on the surface of the
次に、例えばポジ型レジストを用いて前記第1の導電膜上に電極パターンの第1のマスクを形成し、その後、前記第1のマスクをエッチングマスクとして使用し、前記第1の導電膜をエッチングすることにより、基板11上に電極2Y及び電極1Xの第2の部分1bを形成する。
Next, for example, a positive resist is used to form a first mask of the electrode pattern on the first conductive film, and then the first mask is used as an etching mask to obtain the first conductive film. By etching, the
次に、前記第1のマスクを除去し、その後、電極2Y及び電極1Xの第2の部分1b上を含む基板11上に、例えばネガ型レジストからなる絶縁膜12を形成する。この工程において、電極2Y及び電極1Xの第2の部分1bは絶縁膜12で覆われる。
Next, the first mask is removed, and then an insulating
次に、絶縁膜12の必要な部分にコンタクトホール12aを形成し、その後、コンタクトホール12a内を含む絶縁膜12上に、透明性導電材料(例えばITO)からなる第2の導電膜を形成する。
Next, a
次に、例えばポジ型レジストを用いて前記第2の導電膜上に電極パターンの第2のマスクを形成し、その後、前記第2のマスクをエッチングマスクとして使用し、前記第2の導電膜をエッチングすることにより、絶縁膜12上に電極1Xの第1の部分1aを形成する。この工程において、上層の第1の部分1aは、コンタクトホール12aを介して下層の第2の部分1bと電気的にかつ機械的に接続される。また、上層の第1の部分1aは、下層の電極2Yの第1の部分1aと交差する。
Next, for example, a positive resist is used to form a second mask of the electrode pattern on the second conductive film, and then the second mask is used as an etching mask to obtain the second conductive film. By etching, the
次に、前記第2のマスクを除去し、その後、電極1Xの第1の部分1a上を含む絶縁膜12上に、例えばネガ型レジストからなる保護膜13を形成することにより、図1乃至図4に示す構造となる。この工程において、電極1Xの第1の部分1aは保護膜13で覆われる。
Next, by removing the second mask and then forming a
なお、周辺の配線パターンの形成は、上記の各工程間の適切な場所に挿入することができる。 The formation of the peripheral wiring pattern can be inserted at an appropriate place between the above steps.
ところで、従来の静電容量結合方式のタッチパネルでは、図9乃至図11に示すように、複数の電極1Xと複数の電極2Yとが絶縁膜12を介してそれぞれ異なる導電層(下層と上層)に形成されている。このような電極構造の場合、絶縁膜12及び上層の電極1X上に形成される保護膜13は、上層の電極1Xにより膜に歪みが生じるため、加えて、反射光に対しては、下層と上層とで光路長が異なるため、下層の電極2Yと上層の電極1Xに色差が生じ、電極1X及び電極2Yの電極パターンが顕在化する。
By the way, in the conventional capacitive touch panel, as shown in FIGS. 9 to 11, the plurality of
これに対し、本実施例の静電容量結合方式のタッチパネル20では、図1乃至図4に示すように、電極1Xは、電極2Yとは異なる層に電極2Yと交差するようにして形成される第1の部分1aと、電極2Yと同層に電極2Yとは分離して形成される第2の部分1bとを有し、第1の部分1aは、第1の部分1aと電極2Yとの間の絶縁膜12に形成されたコンタクトホール12aを介して第2の部分1bに接続されている。
On the other hand, in the
このような電極構造の場合、保護膜13に対して均一な成膜面を持たせることができるため、保護膜13に生じる歪みを抑制でき、保護膜13の歪みによる色差から生じる電極パターンの顕在化を抑えることができる。この結果、電極パターンの顕在化による光学特性の悪化を抑制できるため、タッチパネル20を組み込んだ表示装置の特性低下を抑制することができる。
In the case of such an electrode structure, since a uniform film-forming surface can be provided to the
また、色差の生じる部分を最小、即ち電極1Xの第1の部分1aのみとすることができるため、光路差による色差から生じる電極パターンの顕在化も抑えることができる。この結果、電極パターンの顕在化による光学特性の悪化を抑制できるため、タッチパネル20を組み込んだ表示装置の特性低下を抑制することができる。
Further, since the portion where the color difference occurs can be minimized, that is, only the
また、上層に形成する第1の部分1a(架橋部分)に欠陥が生じた場合、第1の部分1aを形成する工程を再着工することでリペアが可能であり、電極パターンの顕在化による光学特性の悪化を抑制して加工性の向上を図ることができる。
Further, when a defect occurs in the
[実施例2]
図6乃至図8は本発明の実施例2のタッチパネル付き表示装置に係る図であり、図6はタッチパネル付き表示装置に組み込まれるタッチパネルの電極パターンを示す平面図、図7は図6のD-D’線に沿った断面構造を示す断面図、図8は図6のE-E’線に沿った断面構造を示す断面図である。
[Example 2]
6 to 8 are views according to the display device with a touch panel according to the second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a plan view showing an electrode pattern of a touch panel incorporated in the display device with a touch panel, and FIG. 7 is a D- A cross-sectional view showing a cross-sectional structure along the D'line, FIG. 8 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure along the EE'line of FIG.
本実施例2のタッチパネル付き表示装置は、基本的に前述の実施例1と同様の構成になっており、以下の構成が異なっている。 The display device with a touch panel of the second embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment, and the following configurations are different.
即ち、前述の実施例1では、図1乃至図4に示すように、下層の導電層に電極2Y及び電極1Xの第2の部分1bが形成され、これよりも上層の導電層に電極1Xの第1の部分1aが形成された例について説明したが、本実施例2では、図6乃至図8に示すように、下層の導電層に電極1Xの第1の部分1aが形成され、これよりも上層の導電層に電極2Y及び電極1Xの第2の部分1bが形成されている。
That is, in the above-mentioned Example 1, as shown in FIGS. 1 to 4, the
電極1Xの第1の部分1a(本実施例では下層)は、電極2Yの第1の部分2aと平面的に交差し、この第1の部分2aを挟んで隣り合う2つの第2の部分1b(本実施例では上層)に、電極1Xの第1の部分1aと電極2Yとの間の層間絶縁膜である絶縁膜12に形成されたコンタクトホール12aを介してそれぞれ電気的にかつ機械的に接続されている。
The
本実施例2においても、保護膜13の歪みによる色差から生じる電極パターンの顕在化、及び光路差による色差から生じる電極パターンの顕在化も抑えることができるため、電極パターンの顕在化による光学特性の悪化を抑制でき、タッチパネル20を組み込んだ表示装置の特性低下を抑制することができる。
Also in the second embodiment, since it is possible to suppress the manifestation of the electrode pattern caused by the color difference due to the distortion of the
なお、前述の実施例では表示パネルの一例として液晶表示パネル上にタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、有機EL表示パネルや無機EL表示パネル等の他の表示パネル上にタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置に適用することができる。 In the above-described embodiment, a display device with a touch panel provided with a touch panel on the liquid crystal display panel has been described as an example of the display panel, but the present invention is not limited to this, and the organic EL display panel and the inorganic EL display are not limited thereto. It can be applied to a display device with a touch panel having a touch panel on another display panel such as a panel.
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described above based on the above-mentioned Examples, the present invention is not limited to the above-mentioned Examples and can be variously modified without departing from the gist thereof. Of course.
1X 電極
1a 第1の部分
1b 第2の部分
2Y 電極
2a 第1の部分
2b 第2の部分
11 基板
12 絶縁膜
12a コンタクトホール
13 保護膜
20 タッチパネル
30 液晶表示パネル
40 バックライト
Claims (4)
前記基板上に配置された複数の矩形状の第1電極と、前記第1電極より面積が小さく隣接する前記第1電極を接続する第1接続電極と、を備えた第1センサ電極と、
前記基板上に前記第1電極の各辺に平行に間隔を置いて配置された複数の矩形状の第2電極と、前記第2電極より面積が小さく隣接する前記第2電極を接続する第2接続電極と、を備えた第2センサ電極と、
前記基板上の前記第1接続電極、前記第1電極、および前記第2電極を覆う1つの絶縁膜と、を備え、
前記第2接続電極は、前記第2電極の端部および前記隣接する第2電極の端部と前記絶縁膜に設けられるコンタクトホールを介して接続し、
前記第1センサ電極は第1方向に延在し、前記第2センサ電極は前記第1方向と交差する第2方向に延在し、前記第1センサ電極の前記第1接続電極と前記第2センサ電極の第2接続電極は前記絶縁膜を介して交差する静電容量結合方式タッチパネルの製造方法であって、
前記基板上に、第1の導電膜を形成する工程と、
前記第1の導電膜上にポジ型レジストからなるエッチングマスクを形成する工程と、
前記第1の導電膜をエッチングして前記第1電極と、前記第1接続電極と、前記第2電極とを形成する工程と、
前記第1の導電膜上のエッチングマスクを除去する工程と、
前記基板上の前記第1電極と、前記第1接続電極と、前記第2電極との上にネガ型レジストからなる前記絶縁膜を形成する工程と、
前記第2電極上の前記ネガ型レジストにコンタクト部を形成する工程と、
前記絶縁膜上に第2の導電膜を形成する工程と、
前記第2の導電膜上にエッチングマスクを形成する工程と、
前記第2の導電膜をエッチングして前記第2接続電極を形成する工程と、
前記第2の導電膜上のエッチングマスクを除去する工程と、からなることを特徴とする静電容量結合方式タッチパネルの製造方法。 A first sensor electrode including a substrate, a plurality of rectangular first electrodes arranged on the substrate, and a first connection electrode connecting the first electrodes having a smaller area than the first electrode and adjacent to the first electrode. ,
A second electrode connecting a plurality of rectangular second electrodes arranged on the substrate at intervals parallel to each side of the first electrode and the second electrode having a smaller area than the second electrode and adjacent to the second electrode. A second sensor electrode with a connection electrode, and
The first connecting electrode on the substrate, the first electrode, and one insulating film covering the second electrode are provided.
The second connection electrode is connected to the end of the second electrode and the end of the adjacent second electrode via a contact hole provided in the insulating film.
The first sensor electrode extends in the first direction, the second sensor electrode extends in the second direction intersecting the first direction, and the first connection electrode and the second connection electrode of the first sensor electrode. The second connection electrode of the sensor electrode is a method for manufacturing a capacitance coupling type touch panel that intersects via the insulating film.
The step of forming the first conductive film on the substrate and
The step of forming an etching mask made of a positive resist on the first conductive film, and
A step of etching the first conductive film to form the first electrode, the first connection electrode, and the second electrode.
The step of removing the etching mask on the first conductive film and
A step of forming the insulating film made of a negative resist on the first electrode, the first connection electrode, and the second electrode on the substrate.
A step of forming a contact portion on the negative resist on the second electrode, and
The step of forming the second conductive film on the insulating film and
The step of forming an etching mask on the second conductive film and
The step of etching the second conductive film to form the second connection electrode, and
A method for manufacturing a capacitance coupling type touch panel, which comprises a step of removing an etching mask on the second conductive film.
項2に記載の静電容量結合方式タッチパネルの製造方法。 The method for manufacturing a capacitive touch panel according to claim 2, wherein the first conductive film is obtained by forming ITO on the substrate.
The method for manufacturing a capacitive touch panel according to claim 3, wherein the second conductive film has ITO formed on the insulating film.
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