TW201314528A - 觸控面板基板及光電裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之觸控面板基板中,設置於絕緣基板(21)與對向電極(27)之間的感測電極(31)包括於第1方向排列之複數個電極(32)、及於與第1方向交叉之第2方向上與電極(32)絕緣地排列之複數個電極(33),且該等電極(32、33)形成於同一面內。

Description

觸控面板基板及光電裝置
本發明係關於一種用於內嵌式(In-cell)觸控面板的觸控面板基板及包括該觸控面板基板之光電裝置。
近年來,為了謀求裝置之小型化,顯示部與輸入部一體化之顯示裝置等光電裝置得到廣泛普及。尤其係於行動電話、PDA(Personal Digital Assistants,個人數位助理)、筆記型個人電腦等移動終端中,廣泛使用有包括若使手指或輸入用的筆接觸顯示表面、則可檢測到該接觸位置之觸控面板的顯示裝置。
作為觸控面板,先前已知所謂電阻膜(感壓)方式或靜電電容方式等各種類式觸控面板。其中,廣泛使用採用靜電電容方式之所謂靜電電容型觸控面板。
於靜電電容型觸控面板中,藉由檢測使手指或輸入用的筆接觸顯示畫面時之靜電電容之變化,而檢測接觸位置。因此,可以簡便之操作來檢測接觸位置。
又,於靜電電容型觸控面板中,由於無需如採用電阻膜方式之觸控面板般經由空氣層而形成2片導電膜,故而空氣層與導電膜之界面上,外部光不會產生界面反射。
然而,另一方面,由於靜電電容型觸控面板係藉由檢測靜電電容之變化而檢測接觸位置,故而若觸控面板受到來自外部之雜訊之影響,則會因該雜訊而導致電力線變化,從而有無法正確地檢測接觸位置之虞。
先前,作為觸控面板,廣泛使用有搭載於顯示面板外側之外掛式(Out-Cell)或堆疊式(On-Cell)觸控面板(例如參照專利文獻1)。
然而,於將觸控面板設置於顯示面板外側之情形時,當一面進行顯示一面進行觸控面板動作時,自顯示面板產生輻射雜訊,故而存在觸控面板所受到之雜訊量增加之問題。
因此,於將觸控面板設置於顯示面板外側之情形時,SN比(Signal-to-Noise)(信號對雜訊比)降低,其結果,觸控面板之檢測性能降低,因此,有誤檢測出接觸位置之虞。
又,於將觸控面板設置於顯示面板外側之情形時,因於顯示面板上重疊設置觸控面板,故而產生裝置整體之厚度或重量增大之問題。
而且,藉由在顯示面板之外側搭載觸控面板,而不僅於觸控面板之表面,且於觸控面板與顯示面板之界面亦將外部光反射,因此,會對於對比度或視認性造成不良影響。又,因於顯示面板之外側搭載觸控面板,故亦會因觸控面板自身而導致視認性降低。
因此,近年來,就薄型輕量化及視認性之提昇、以及因內嵌化所致之零件個數削減等成本優勢之觀點而言,於顯示面板等中之單元內組裝有觸控面板之內嵌式(In-Cell)觸控面板之開發不斷得到發展(例如參照專利文獻2、3、5)。
作為內嵌式觸控面板,可代表性地列舉以下構造,即,於構成顯示面板或顯示裝置等光電裝置的TFT(薄膜電晶 體,Thin Film Transistor)基板等陣列基板、與CF(彩色濾光片,Color Filter)基板等對向基板之間,插入作為檢測物體之接觸位置之位置檢測電極的所謂感測電極。
於專利文獻2、3、5中,作為於CF基板中之絕緣基板、與包含ITO(氧化銦錫,Indium Tin Oxides)之透明的對向電極之間插入感測電極而構成內嵌式觸控面板的觸控面板基板(換言之,內嵌式之觸控面板基板),係使用CF基板。
圖49係表示專利文獻2所記載之顯示裝置之構成之剖面圖,圖50係自沿圖49所示之H-H線之剖面觀察之感測電極之構成之平面圖。
如圖49所示,專利文獻2所記載之顯示裝置300包括於TFT基板301與CF基板302之間夾持有液晶層303的顯示面板304。
於CF基板302中之絕緣基板311與對向電極319(共通電極)之間,設置有包括遮光部316(BM)、及設置於鄰接之遮光部316間之複數個著色層317(CF)的CF層318。又,於CF層318與絕緣基板311之間設置有第1電極層312及第2電極層314作為感測電極。於第1電極層312與第2電極層314之間設置有絕緣層313。
如圖49及圖50所示,第1電極層312包括沿第1方向延伸之直線狀之管線部312a、及自管線部312a凸出之凸出部312b。又,第2電極層314包括沿與第1方向正交之第2方向延伸之直線狀之管線部314a、及自管線部314a凸出之凸出部314b。
圖51係按照積層順序示意性地表示用作構成內嵌式觸控面板的觸控面板基板之、專利文獻2、3中所記載之顯示裝置300中之CF基板302的主要部分之構成的剖面圖。再者,圖51相當於示意性地表示圖49所示之顯示裝置300中之CF基板302之主要部分之構成的剖面圖。
再者,於專利文獻1中,如圖49所示,於CF層318與對向電極319之間,自CF層318側設置有絕緣層320及屏蔽電極321,但此處,省略了絕緣層320及屏蔽電極321之圖示。又,於圖51中,積層並記載有遮光部306(BM)與著色層317(CF),但如圖49所示,遮光部316與著色層317係設置於大致同層。
再者,於專利文獻2、3中揭示有,亦可使用例如圖案化成格子狀(網狀)之金屬來代替面狀(片狀)之透明導電體作為第1電極層312及第2電極層314。
又,專利文獻5中揭示有將黑矩陣層用於經由絕緣層而對向配置的構成感測電極的一導電層。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本公開專利公報「特開2010-72584號公報(2010年4月2日公開)」
[專利文獻2]日本公開專利公報「特開2010-72581號公報(2010年4月2日公開)」
[專利文獻3]日本公開專利公報「特開2010-160745號公報(2010年7月22日公開)」
[專利文獻4]美國專利第6452514號(2002年9月17日註冊)
[專利文獻5]日本國專利公報「第3526418號公報(2004年2月27日註冊)」
然而,如圖51或專利文獻5所示,若將感測電極設為包括例如如第1電極層312與第2電極層314之2層構造般經由絕緣層而積層之導電層的2層構造,則第2電極層314與對向電極319之間之距離變近,且寄生電容變大。若寄生電容較大,則有無法正確地進行位置檢測之虞,從而有觸控面板無法正常地動作之虞。
又,若僅利用透明導電體(即透明電極)構成第1電極層312及第2電極層314,則配線電阻變大。因此,CR時間常數(電容×電阻)變大,而有觸控面板無法正常地動作之虞。又,為了使觸控面板可進行動作,存在製程成本較大之課題。
另一方面,於利用格子狀之金屬來形成第1電極層312及第2電極層314之情形時,與利用面狀之透明電極形成第1電極層312及第2電極層314之情形相比,寄生電容變小。然而,即便於該情形時,因將感測電極設為第1電極層312與第2電極層314之2層構造,亦會導致第2電極層314與對向電極319之間之距離較近,寄生電容較大。
又,於利用格子狀之金屬來形成第1電極層312及第2電極層314之情形時,檢測信號變小,而有觸控面板無法正 常地動作之虞。
如上述般,寄生電容或配線電阻會較大地影響觸控面板之性能及動作。
本發明係鑒於上述問題而完成者,其目的在於提供一種位置檢測性能高、可進行穩定之位置檢測動作的、用於內嵌式觸控面板中的觸控面板基板及包括該觸控面板基板之光電裝置。
尤其是,本發明之目的在於提供一種寄生電容較小之觸控面板基板及包括該觸控面板基板之光電裝置。又,本發明之進一步之目的在於使上述觸控面板基板之配線電阻降低。
為了解決上述課題,本發明之觸控面板基板之特徵在於:其用作為夾持光電元件之一對基板中之一基板,設置有根據靜電電容之變化而對檢測對象物之指示座標之位置進行檢測的位置檢測電極,且包括:絕緣基板、對上述光電元件施加電場之光電元件驅動電極、及與上述光電元件驅動電極絕緣地設置於上述絕緣基板與光電元件驅動電極之間之上述位置檢測電極,且上述位置檢測電極包括於第1方向排列之複數個第1電極、及於與上述第1方向交叉之第2方向上與上述第1電極絕緣地排列之複數個第2電極,且上述第1電極與第2電極形成於同一面內。
根據上述構成,藉由上述第1電極與第2電極形成於同一面內,可爭取第1電極及第2電極與光電元件驅動電極之間 之距離。因此,與將第1電極與第2電極設置於不同之層之情形相比,可減小第1電極及第2電極與光電元件驅動電極之間之寄生電容(即位置檢測電極與光電元件驅動電極之間的寄生電容)。
因此,根據上述構成,可提供一種位置檢測性能高、且可進行穩定之位置檢測動作之用於內嵌式觸控面板中的觸控面板基板。
又,根據上述構成,藉由使上述第1電極與第2電極形成於同一面內,可爭取第1電極及第2電極與光電元件驅動電極之間之距離,故而,即便於使第1電極及第2電極為面狀圖案(平面圖案)之情形時,亦可減小上述寄生電容。因此,可於確保檢測信號之大小之狀態下減小上述寄生電容。
又,根據上述構成,藉由使第1電極與第2電極形成於同一面內,可以同一材料同時形成第1電極與第2電極。因此,可降低製程成本。
又,為了解決上述課題,本發明之光電裝置之特徵在於包括光電元件、及夾持上述光電元件之一對基板,且上述一對基板中之一基板係上述觸控面板基板。
根據上述構成,藉由使用上述觸控面板基板作為上述一對基板中之一基板,可提供一種位置檢測性能高、且可進行穩定之位置檢測動作之包括內嵌式觸控面板的觸控面板一體式光電裝置。
如上所述,本發明之觸控面板基板及光電裝置具有如下構成,即,設置於絕緣基板與光電元件驅動電極之間之位置檢測電極包括第1電極及第2電極,且該等第1電極與第2電極係形成於同一面內。
因此,可爭取第1電極及第2電極與光電元件驅動電極之間之距離,且可使位置檢測電極與光電元件驅動電極之間之寄生電容較先前小。
因此,根據上述構成,可提供以中位置檢測性能高、且可進行穩定之位置檢測動作的用於內嵌式觸控面板中的觸控面板基板及包括該觸控面板基板之光電裝置。
以下,對本發明之實施形態詳細地進行說明。
[實施形態1]
若基於圖1至圖19之(a)~(f)對本發明之實施之一形態進行說明,則如下所述。
再者,以下,於本實施形態中,作為包括內嵌式觸控面板之光電裝置,以液晶顯示裝置為例進行說明,但本實施形態並不限定於此。
<液晶顯示裝置及液晶面板之概略構成>
圖1係表示本實施形態之液晶顯示裝置之主要部分之概略構成之剖面圖。
如圖1所示,本實施形態之液晶顯示裝置1(顯示裝置)包括液晶面板2(顯示面板)、對液晶面板2照射光之背光裝置3(照明裝置)、及未圖示之驅動電路等。
再者,背光裝置3之構成與先前相同。因此,省略背光裝置3之構成之說明。作為背光裝置3,例如可適當使用邊緣照明(edge light)型或正下方型面光源裝置等。
本實施形態之液晶顯示裝置1係包括於液晶面板2中之液晶單元4(顯示單元)之內部組裝有觸控面板之內嵌式觸控面板的觸控面板一體化式液晶顯示裝置。又,液晶面板2係包括如上所述般於液晶單元4之內部組裝有觸控面板之內嵌式觸控面板基板的觸控面板一體式液晶面板。液晶面板2兼備圖像顯示功能及靜電電容方式之觸控面板功能。
於液晶單元4之外側,以夾持液晶單元4之方式分別設置有偏光板5、6。又,亦可視需要而於液晶單元4與偏光板5、6之間設置有未圖示之相位差板。偏光板5、6例如以偏光板5、6之穿透軸方位相互正交之方式配置。
<液晶單元4之概略構成>
液晶單元4包括相互對向設置之一對基板10、20作為電極基板(陣列基板、元件基板)及對向基板。
於該等一對基板10、20間夾持有液晶層50作為光電元件。液晶層50係藉由電場之施加而光學調變之光學調變層之一種,且用作顯示用之介質層。
該等一對基板10、20間由設置於該等基板10、20之端部之密封材料60密封。
顯示面側(觀察者側)之基板20係具有靜電電容方式之觸控面板功能的觸控面板基板,於基板20之密封材料60之外側設置有觸控面板之端子部40。
於端子部40,例如安裝有未圖示之IC(Integrated Circuit,積體電路)晶片作為電子電路,並且安裝有未圖示之FPC(可撓性印刷電路,Flexible Print Circuit)基板等作為用以傳輸圖像顯示用及位置檢測用之信號等的薄膜基板。
IC晶片例如包括設置於基板10上之閘極線或源極線等配線連接而成的驅動電路、或用以對檢測對象物之座標位置進行檢測的位置檢測電路等。
基板10、20分別包括例如包括透明之玻璃基板之絕緣基板11、21。其中,該等一對基板10、20中之用作觸控面板基板之顯示面側之基板20透明即可,背光裝置3側之基板10中之絕緣基板並非必需透明。又,於基板10、20之相互之對向面,視需要而設置有未圖示之配向膜。
其次,對各基板10、20之構成進行說明。
<基板10>
基板10(第1基板)為陣列基板。例如使用TFT(薄膜電晶體)基板等主動矩陣(active matrix)基板作為基板10。
基板10具有如下構成,即,於絕緣基板11上設置有未圖示之閘極絕緣膜、複數條閘極線及源極線、TFT(薄膜電晶體)等開關元件、層間絕緣膜、像素電極、以及配向膜等。
再者,可使用周知之陣列基板作為上述陣列基板。因此,此處省略其詳細之說明及圖示。
又,上述液晶面板2之驅動方式(顯示方式)並無特別限定,可採用VA(Vertical Alignment,垂直配向)方式、 TN(Twisted Nematic,扭轉向列)方式等各種方式。
<基板20>
基板20(第2基板)為與基板10(陣列基板)對向配置之對向基板。例如使用設置有各色之CF(彩色濾光片)層(著色層)之CF基板作為基板20。
基板20包括根據靜電電容之變化而對檢測對象物之指示座標之位置進行檢測的感測電極(位置檢測電極),且組裝至液晶單元4中,而用作構成內嵌式觸控面板的觸控面板基板。
感測電極藉由根據靜電電容之變化對檢測對象物對液晶面板2之顯示面之接觸進行檢測,而檢測與液晶面板2之顯示面接觸之檢測對象物之指示座標之位置。
因此,作為檢測對象物,只要為引起靜電電容之變化之物體,並無特別限定,例如可使用手指或觸控筆等導體。
圖2係按照積層順序示意性地表示基板20之主要部分之構成之剖面圖。
首先,以下,參照圖1及圖2對基板20之積層構造進行說明。
<積層構造>
如圖1及圖2所示,基板20包括絕緣基板21、遮光層22、觸控面板層23、樹脂層24、對向電極27(光學元件驅動電極、共通電極)、及未圖示之配向膜,且係依序積層該等構成要素(構件)而形成。
如圖1及圖2所示,觸控面板層23包括感測電極31(位置 檢測電極)、絕緣層34、及與感測電極31橋接之金屬橋(metal bridge)35(金屬配線)。金屬橋35與感測電極31電性連接。
該等感測電極31、絕緣層34、金屬橋35依序積層於形成於絕緣基板21上之遮光層22上。
又,如圖2所示,感測電極31包括複數個島狀之電極32(第1電極)及複數個島狀之電極33(第2電極)。如圖2所示,該等電極32與電極33形成於同一層(同一平面)。
又,如圖2所示,樹脂層24包括CF層26及絕緣層25。
圖3係示意性地表示基板20中之觸控面板層23之主要部分之概略構成之一例之平面圖。再者,圖3表示基板20中之觸控面板之輸入區域(液晶面板2之顯示區域)中之觸控面板層23之概略構成。
圖4係放大表示圖3所示之觸控面板層23之一部分之平面圖。
圖5(a)係表示沿Y1-Y1線切斷圖4所示之觸控面板層23時的基板20之主要部分之剖面之圖,圖5(b)係表示沿X2-X2線切斷圖4所示之觸控面板層23時的基板20之主要部分之剖面之圖。再者,圖1表示沿X1-X1線切斷圖4所示之觸控面板層23時的液晶面板2之主要部分之剖面。
又,圖6係表示圖4所示之金屬橋35之概略構成之平面圖。
於圖3及圖4所示之觸控面板層23中,感測電極31具有包括於俯視時為矩形狀(於圖3及圖4所示之例中為正方形狀) 之面狀圖案(平面圖案)的複數個電極作為島狀之電極32、33。
該等電極32、33中之電極32係沿某固定之方向(第1方向,於本例中為Y軸方向)相互間隔地排列有複數個。
又,電極33係沿與電極32之排列方向交叉之方向(第2方向,於本例中為與作為第1方向的Y軸方向正交之X軸方向)相互間隔地排列有複數個。
再者,於圖3及圖4所示之例中,以矩形狀之各電極32、33之對角線分別沿X軸方向及Y軸方向延伸之方式配置有各電極32、33。因此,如圖3所示,電極32、33於自傾斜方向觀察時相互不同地配置成棋盤格狀。
該等電極32、33為透明之電極,例如由氧化物等透明導電材料形成。作為上述透明導電材料,例如可列舉ITO(銦錫氧化物)、IZO(銦鋅氧化物,indium zinc oxide)、氧化鋅、氧化錫等。
又,電極32、33亦可為石墨等金屬薄膜電極、或薄膜之碳電極等藉由設為薄膜而具有透明狀態之透明之電極。
再者,由於穿透率與背光裝置3之消耗電力為折衷之關係,故而較為理想的是電極32、33以穿透率為70%以上之方式形成。
如上述般,於本實施形態中,藉由利用具有面狀圖案之透明電極形成該等電極32、33,而確保光之穿透率及透明區域之面積。
其中,若未特別提及整個面顯示等顯示方法或顯示位 置、或者外觀等,則作為電極32、33之材料,並無特別限定。
又,如圖3及圖4所示,於X軸方向上鄰接之電極33藉由連接配線36(中繼電極)而分別電性連接。藉此,各電極33以於X軸方向上相連之方式設置。
連接配線36例如可使用與電極32、33相同之材料。
藉此,連接配線36可作為連接各電極33之連接部而與電極33形成於同一層,且與電極33同時形成。
但,並非必需如上所述般藉由包含與電極33相同之材料的連接配線36進行於X軸方向上鄰接之電極33之電性連接,只要於X軸方向上鄰接之電極33彼此電性連接,其連接方法及連接機構並無特別限定。
另一方面,如圖3及圖4所示,於電極32、33之形成面內,各電極32分別孤立地配置於Y軸方向。
於電極32、33及連接配線36上經由絕緣層25(參照圖1及圖2)而設置有金屬橋35。
於圖3及圖4中,使用格子狀之金屬配線作為金屬橋35。再者,於圖3及圖4中,作為格子狀之金屬配線,表示了使用複數條線狀配線沿Y軸方向及X軸方向形成為網狀的網狀之金屬配線(金屬網,metal mesh)之例。
再者,以下,將沿Y軸方向配置之線狀配線稱為Y配線(縱配線),將沿X軸方向配置之線狀配線稱為X配線(橫配線)。
金屬橋35對應於覆蓋像素間之遮光層22(BM),且與該遮 光層22重疊地形成。
換言之,遮光層22於俯視時覆蓋金屬橋35。藉此,根據本實施形態,可藉由遮光層22遮蔽金屬橋35之形成區域,並且可遮蔽自金屬橋35之側方之漏光或因金屬橋35而產生之反射光。
又,藉由遮光層22具有與金屬橋35對應之形狀,可於遮光層22之形成與金屬橋35之形成中使用相同之遮罩圖案。因此,可削減遮罩片數,且可降低製程成本。
於電極32、33上,絕緣層34以覆蓋該等電極32、33整體之方式例如在絕緣基板21中之觸控面板層23之積層面整個面上設置成固體狀。
於絕緣層34中設置有將沿Y軸方向排列之各電極32與金屬橋35電性連接之接觸孔37。
相對於1個電極32,至少形成有1個(於圖4所示之例中為1個)接觸孔37。
金屬橋35藉由分別設置於該等電極32中之接觸孔37而分別將沿Y軸方向排列之電極32間橋接。
又,於絕緣層34中設置有將電極33與金屬橋35分別電性連接之接觸孔38。
相對於1個電極33,至少形成有1個(於圖4所示之例中為2個)接觸孔38。
金屬橋35藉由接觸孔38而分別與電極33橋接。
根據本實施形態,金屬橋35藉由設置於絕緣層34中之至少1個接觸孔而將電極33間橋接,藉此,如上所述,藉由 格子狀之金屬橋35,可容易地進行橋接。因此,可簡化製程,且可削減製程成本。
金屬橋35之鄰接之電極32與電極33之間以電極32與電極33不通電之方式斷線。
於金屬橋35之沿Y軸方向排列之電極32與同該等電極32於X軸方向上鄰接之電極33之間,沿該等電極32、33之圖案分別每1條地設置有中斷線39。
如圖3、圖4及圖6所示,中斷線39將金屬橋35分斷成與電極32電性連接之金屬配線部35a、及與電極33電性連接之金屬配線部35b。
電極32、33藉由接觸孔37、38而分別與金屬橋35電性連接,但其中,僅沿Y軸方向排列之電極32藉由金屬橋35而於Y軸方向上實現電極間連接。電極32、33間及經由電極33而沿X軸方向鄰接之電極32間藉由設置於電極32、33間之中斷線39而相互絕緣。
因此,沿Y軸方向排列之電極32藉由金屬橋35而分別連接於Y軸方向。又,沿X軸方向排列之電極33藉由連接配線36而分別連接於X軸方向。
連接於Y軸方向上之電極32列、及連接於X軸方向上之電極33列係設為沿Y軸方向延伸之Y電極列及沿X軸方向延伸之X電極列,且於各電極32、33之連接部相互交叉。再者,於X軸方向上排列有複數個作為Y電極列之電極32列。又,於Y軸方向上排列有複數個作為X電極列之電極33列。
將電極32、33中之一者用作驅動(drive)電極(驅動電極、發送電極),將另一者用作感測電極(檢測電極、接收電極)。即,將電極32列及電極33列中之一者用作驅動線(drive line),將另一者用作感測線。
<位置檢測動作>
其次,對上述觸控面板之檢測對象物之位置檢測動作進行說明。
圖7(a)係示意性地表示檢測對象物未與基板20接觸時的感測電極31之電力線之圖,圖7(b)係示意性地表示使檢測對象物與基板20接觸時的感測電極31之電力線之圖。再者,於圖7(b)中,顯示使例如指尖作為檢測對象物與基板20接觸時之電力線。
再者,金屬橋35與感測電極31電性連接,且不對感測電極31之電力線賦予影響。因此,於圖7(a)、(b)中,省略遮光層22、觸控面板層23中之絕緣層34及金屬橋35、CF層26、對向電極27等之圖示。
分別自未圖示之驅動電路部對電極32、33施加驅動電壓。將電極32、33中之一者(例如電極33)用作驅動電極,將另一者(例如電極32)用作感測電極。
若對該等電極32、33施加驅動電壓,則於該等電極32與電極33之間,經由絕緣基板21及絕緣層25等而形成靜電電容,且形成如圖7(a)所示之電力線。
於上述狀態下,如圖7(b)所示,若作為檢測對象物而使導體即指尖70與基板20之表面接觸,則於人體(指尖70)與 電極32、33之間分別形成靜電電容71,電力線之一部分經由指尖70而接地。該情況表示指尖70接觸之部分之電極32、33間之靜電電容出現大幅變化,藉由檢測該變化,可檢測指尖70所接觸之位置。
即,藉由沿Y軸方向延伸且構成沿X軸方向排列之電極32列的電極32,檢測基板20之表面之指尖70之X座標。又,藉由沿X軸方向延伸且構成沿Y軸方向排列之電極33列的電極33,檢測基板20之表面之指尖70之Y座標。
<驅動電路>
於本實施形態中,作為用以對檢測對象物之座標位置進行檢測之位置檢測電路,可使用周知之電路(例如參照專利文獻4),並無特別限定。
以下,作為本實施形態之液晶顯示裝置1所具備之位置檢測電路之一例,參照圖8~圖11對使用靜電電容方式之觸控面板之主流即相互電容方式之位置檢測電路之一例進行說明。
圖8係表示本實施形態之液晶顯示裝置1所具備之位置檢測電路之一例之電路圖。
於圖8中,圖3及圖4所示之電極33列對應於驅動線DL1、DL2…DLn,電極32列分別對應於感測線(n)。
於各驅動線DL1、DL2…DLn與各感測線(n)交叉之部位,藉由檢測對象物即指尖70等之接觸,形成其電容(Cx)變化之可變電容。
圖8所示之位置檢測電路100包括驅動線驅動電路101、 感測線驅動電路102、觸控面板控制器(觸控面板之控制電路)103、及液晶面板2之時序控制器104。
如圖8所示,驅動線驅動電路101依序對驅動線DL1、DL2…DLn施加具有特定波形之信號。驅動線驅動電路101以逐次驅動依序對驅動線DL1至驅動線DLn施加具有特定波形之信號。
圖9係表示對各驅動線DL1、DL2…DLn施加之各信號之時序圖。
又,感測線驅動電路102於各感測線(n)中之每一條上包括採樣電路111、蓄積電容112、輸出放大器113、重設開關(reset switch)114、及測定機構115。
觸控面板控制器103自液晶面板2之時序控制器104接收閘極時脈GCK(Gate Clock)及閘極開始時脈GSP(Gate Start Pluse),判斷液晶面板2側為寫入期間或停止期間,於為停止期間之情形時,向驅動線驅動電路101發送用以依序開始對各驅動線DL1、DL2…DLn施加具有特定波形之信號的開始信號。
又,觸控面板控制器103分別對採樣電路111輸出採樣信號,對重設開關114輸出重設信號。
圖10係表示液晶顯示裝置1中包括之上述內嵌式觸控面板之驅動時序之時序圖。
於圖10中,於對驅動線DL1施加之信號及採樣信號成為高位準之前之時序,使重設信號為高位準,使蓄積電容112接地,而重設蓄積電容112。
而且,於重設信號成為低位準後,於對DL1施加之信號成為高位準前之期間,使採樣信號為高位準,使採樣電路111自0狀態成為1狀態,經由採樣電路111而將來自感測線(n)之輸出供給至蓄積電容112。
於採樣信號為高位準之狀態下,若對驅動線DL1施加之信號成為高位準,那麼產生朝蓄積電容112之電荷移動,於對驅動線DL1施加之信號為高位準之狀態下,藉由將採樣信號設為低位準之狀態,即便對驅動線DL1施加之信號成為低位準,亦可直接維持(保持)上述電荷。
於本實施形態中,如圖8所圖示般,由於將積分次數Nint設為4次,故而於重複進行4次電荷移動及維持(保持)後,利用測定機構115,經由輸出放大器113而測定電容。
於測定後,再次使重設信號為高位準,使蓄積電容112接地,而重設蓄積電容112。
圖11係用以說明各步驟中之採樣電路111及重設開關114之狀態之圖。
如圖11所示,步驟A係重設整體之情形,於該情形時,採樣電路111成為0之狀態,使感測線(n)接地,重設開關114使蓄積電容112接地,而重設蓄積電容112。
步驟B係自重設信號稱為低位準時起至採樣信號成為高位準為止之死區時間(DEADTIME)。
步驟C表示採樣電路111成為1之狀態、且經由採樣電路111而將來自感測線(n)之輸出供給至蓄積電容112之狀態下之電荷移動狀態。
步驟D係於採樣信號成為低位準後對驅動線DL1施加之信號成為低位準之前之死區時間(DEADTIME)。
步驟E表示採樣電路111成為0之狀態、且感測線(n)與蓄積電容112電性分離之維持(保持)。
而且,重複進行4次上述步驟B~E後,於步驟F中,於採樣電路111維持0之狀態下,於感測線(n)與蓄積電容112電性分離之狀態下,利用測定機構115,經由輸出放大器113而測定電容。
<寄生電容>
其次,參照圖12~圖14對形成於感測電極(位置檢測電極)與對向電極之間的寄生電容對觸控面板之性能造成的影響進行說明。
圖12係示意性地表示先前之顯示面板之剖面圖,圖13係表示靜電電容方式之觸控面板之驅動電路之圖,圖14係表示該驅動電路之動作之概要之模擬波形圖。再者,於上述模擬中使用MSC Software股份有限公司製造之「Patran」(商品名)。
於圖12及圖13中,CD-S係形成於觸控面板之驅動電極(例如第1電極層)與感測電極(例如第2電極層)之間的觸控檢測用之靜電電容,由於當指尖等與觸控面板接觸時及未接觸時,該電容表現出變化,故而記作可變之靜電電容。
再者,於圖13中,驅動線相當於驅動電極之輸出端子,感測線相當於感測電極之輸出端子,西途(CITO)線相當於於對向電極之輸出端子。
位置檢測電路具有包括運算放大器及靜電電容CINT之積分電路,指尖等是否接觸之輸出係作為VOUT而自該積分電路獲得。CD-C係形成於驅動電極與對向電極之間的寄生電容,CC-S係形成於感測電極與對向電極之間的寄生電容。Rsence係位置檢測電極(感測電極)之電阻,RCITO係對向電極之電阻。
於觸控面板設置於顯示面板之外部之構造(所謂外掛型)中,電流之路徑係以圖13之箭頭F1表示之路徑具有支配性,但於如本實施形態般觸控面板設置於顯示面板(於本實施形態中為液晶面板2)之內部之內嵌型中,進而存在以箭頭F2表示之寄生之電流路徑。
於圖14(a)、(b)中,粗實線P表示驅動線之電壓波形,細線Q表示輸出電壓VOUT之電壓波形。如圖14(a)、(b)所示,判斷出於對向電極之電阻較高之情形(例如RCITO=390 Ω)時,因以圖13之箭頭F2所示之寄生之電流路徑之影響,而使CR時間常數(電容×電阻)變大,因此,收斂為本來之輸出電壓之前之時間變長(參照圖14(b))。因此,積分時間變長,積分次數減少,因此,SN比(信號對雜訊比)降低。由此,觸控面板之檢測性能降低。
因此,於內嵌式觸控面板中,為提昇觸控面板之檢測性能,必需使形成於驅動電極與對向電極之間之寄生電容CD-C、形成於感測電極與對向電極之間之寄生電容CC-S、位置檢測電極之電阻(例如感測電極之電阻Rsence)、對向電極之電阻RCITO中之任一者減小。
對此,於本實施形態中,藉由將電極32與電極33形成於同一面內,而爭取電極32、33與對向電極27之間之距離。藉此,與如先前般將用作驅動電極及感測電極之X電極及Y電極設為第1電極層及第2電極層而分別設置於不同之層之情形相比,可減小感測電極與對向電極之間之寄生電容。
因此,根據本實施形態,可提供一種位置檢測性能高、且可進行穩定之位置檢測動作之內嵌式觸控面板,及作為用於該內嵌式觸控面板之位置檢測性能高、且可進行穩定之位置檢測動作之觸控面板基板的基板20。
又,根據本實施形態,藉由將電極32、33形成於同一面內,可以同一材料同時形成電極32、33。因此,可降低製程成本。
<感測電極之面積與檢測信號之關係>
其次,以下,參照圖15~圖18對感測電極(位置檢測電極)之面積與檢測信號(位置檢測信號)之關係進行說明。
圖15~圖18分別概括地表示電極條件、及藉由模擬獲得之檢測信號波形之圖。
於本模擬中,如圖15~圖18所示,分別於覆蓋玻璃上設置感測電極及驅動電極,並且測定經由絕緣層而與感測電極及驅動電極對向地設置有包含ITO之對向電極(對向ITO電極)之情形的位置檢測信號。
根據圖15~圖18所示之結果,判斷出於將感測電極形成於對向ITO電極上之情形時,感測電極之密度(感測電極及 驅動電極之密度)越降低,檢測信號之大小(強度)越降低。
因此,為確保檢測信號之大小,如圖15所示,較為理想的是使感測電極為固體狀之平面圖案。
又,於如上述般使感測電極為固體狀之平面圖案之情形時,為確保顯示之開口率,較為理想的是利用透明之電極形成感測電極。
然而,包含透明導電材料之電極與金屬電極相比電阻較高。又,石墨等金屬薄膜電極為確保透明性而予以薄膜化,因而電阻高於非透明狀態之金屬電極。
因此,於本實施形態中,如上所述,使電極32、33經由絕緣層34而與包括格子狀之金屬配線的金屬橋35電性連接。藉此,可於確保光之穿透率及透明區域之面積之狀態下謀求電極32、33之低電阻化。因此,於將基板20搭載於顯示面板上之情形時,可於確保該顯示面板之開口率之狀態下謀求電極32、33之低電阻化。
又,如上所述,由於使電極32、33低電阻化,故而可減小CR時間常數。
因此,根據本實施形態,可提供一種位置檢測性能高、且可進行穩定之位置檢測動作的內嵌式觸控面板及觸控面板基板。
又,於本實施形態中,藉由電極32、33形成於同一面內,而爭取電極32、33與對向電極27之間之距離,因此,即便於如上所述般使電極32、33為平面圖案之情形時,亦可減小電極32、33與對向電極27之間之寄生電容。因此, 可於確保檢測信號之大小之狀態下減小上述寄生電容。
又,由於金屬橋35具有配線形狀(線狀圖案),故而金屬橋35與對向電極27之間之寄生電容較小。因此,如圖1及圖2所示,藉由將金屬橋35設置於較感測電極31更靠對向電極27側,可提供一種位置檢測性能高、且可進行穩定之位置檢測動作的內嵌式觸控面板及觸控面板基板。
<液晶面板2之製造方法>
其次,對本實施形態之液晶面板2之製造方法進行說明。
<基板10之製作步驟>
基板10例如為主動矩陣基板,利用周知之技術,於絕緣基板11上形成閘極線、源極線、TFT、像素電極等後,視需要而形成配向膜。
再者,由於此種主動矩陣基板之製造步驟可應用周知之技術,故而此處省略詳細之說明。
<基板20之製作步驟>
其次,以下,參照圖19(a)~(f)對基板20之製作步驟進行說明。再者,圖19(a)~(f)係按照步驟順序表示基板20之製作步驟之剖面圖,且均與圖4之Y1-Y1線剖面對應。
首先,如圖19(a)所示,藉由於絕緣基板21上使包含具有遮光性之材料的膜成膜,並進行圖案化,而於絕緣基板21上形成遮光層22(BM)。
再者,作為絕緣基板11、21,例如可使用玻璃基板、塑膠基板等。
又,遮光層22例如可由具有遮光性之樹脂形成。例如作為遮光層22之材料,例如可列舉分散有黑色顏料等之感光性樹脂等。再者,作為上述感光性樹脂,可使用丙烯酸系之感光性樹脂等周知之感光性樹脂。
又,作為遮光層22之形成方法,可使用周知之方法。例如利用旋轉塗佈法於絕緣基板21上塗佈分散有黑色顏料之感光性樹脂,經由光罩曝光該經塗佈之感光性樹脂後進行顯影,藉此可形成遮光層22。
或者,亦可藉由於絕緣層21之表面層壓包括黑色之樹脂膜之乾膜,且剝離覆蓋薄膜,而轉印黑色之樹脂膜之後,利用光罩進行曝光、顯影,藉此形成遮光層22。
此時,遮光層22於面板化時以覆蓋基板10之開關元件、或閘極線、源極線、輔助電容線等配線之方式得到圖案化。
其次,於上述絕緣基板21上,利用濺鍍法使透明導電材料、或石墨、碳等藉由薄膜化而獲得透明狀態之金屬材料等導電材料成膜後,積層未圖示之光阻劑,利用例如光微影法等進行圖案化。藉此,如圖19(b)所示,於形成有遮光層22之絕緣基板21上形成電極32、33、及連接配線36(參照圖3、圖4)。
再者,作為上述透明導電材料,如上所述,例如可使用ITO、IZO、氧化鋅、氧化錫等透明導電材料。
再者,電極32、33之厚度及電極面積根據所使用之電極材料適當設定即可,並無特別限定。於將透明導電材料用 於電極32、33之情形時,電極32、33之厚度及電極面積例如可與先前同樣地設定。
又,於將石墨、碳等藉由薄膜化而獲得透明狀態之金屬材料等導電材料用於電極32、33之情形時,為確保光之穿透率及透明區域之面積,較為理想的是以可獲得透明狀態之方式設定電極32、33之厚度。
其次,以覆蓋形成有上述電極32、33等之絕緣基板21之該等電極32、33之形成面整個面之方式,利用CVD(Chemical Vapor Deposition,化學氣相沈積)法(化學蒸鍍法)、旋轉塗佈法等形成絕緣層34。其後,藉由於絕緣層34上積層未圖示之光阻劑,且利用光微影法等進行圖案化,而如圖19(c)所示,於絕緣層34中形成成為接觸孔之開口部34a。
作為上述絕緣層34之材料,例如可使用丙烯酸系樹脂、環氧系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂等有機絕緣材料(感光性樹脂)、或SiNx膜(氮化矽膜)等具有絕緣性之透明之無機絕緣材料。其中,作為上述絕緣層34之材料,較佳為使用感光性樹脂等包含有機絕緣材料之樹脂,上述絕緣層34較佳為包括所謂有機絕緣膜之有機絕緣層。
有機絕緣膜與無機絕緣膜相比可實現厚膜化,又,與無機絕緣膜相比,比介電係數較低。例如,氮化矽之比介電係數ε為6.9,與此相對,丙烯酸樹脂之比介電係數ε為3.7。又,有機絕緣膜由於透明度較高,故而可實現厚膜 化。
因此,於絕緣層34為有機絕緣層之情形時,就厚膜化及低介電係數化之兩者之觀點而言,可減小感測電極31與對向電極27之間之寄生電容。
再者,若絕緣層34之厚度過薄,則感測電極31與對向電極27之間之寄生電容增加。另一方面,若絕緣層34之厚度過厚,則不易形成接觸孔37、38。因此,絕緣層34之厚度較佳為1 μm~3.5 μm之範圍內。
其次,於形成有成為接觸孔之開口部34a之絕緣層34上,形成包含鈦(Ti)、銅(Cu)、金(Au)、鋁(Al)、鎢(W)、鋅(Zn)、鎳(Ni)、錫(Sn)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鉭(Ta)等電阻較低之金屬及其金屬化合物以及金屬矽化物等金屬材料之金屬配線。此時,藉由於開口部34a內亦形成包含上述金屬材料之金屬配線,而如圖19(d)所示,形成包括上述金屬配線之金屬橋35及接觸孔37、38。
其後,藉由利用光微影等將金屬橋35圖案化,而如圖3及圖4所示般於金屬橋35上形成中斷線39。再者,就低電阻化之觀點而言,較為理想的是金屬橋35之厚度為100 nm以上,為確保對向電極27之平坦性,並且抑制製程成本,較為理想的是金屬橋35之厚度為300 nm以下。
又,作為於金屬橋35上形成中斷線39之方法,並不限定於利用光微影等的圖案化,只要可使金屬橋35部分性地斷線(電性切斷),並無特別限定。
其次,如圖19(e)所示,以覆蓋形成有金屬橋35之絕緣基 板21的該等電極32、33之形成面整個面之方式形成絕緣層25。
作為絕緣層25之材料及成膜方法,可使用例如與絕緣層34之材料及成膜方法相同之材料及成膜方法。
此時,與絕緣層34同樣地,於絕緣層25為有機絕緣層之情形時,就厚膜化及低介電係數化之兩者之觀點而言,可減小感測電極31與對向電極27之間之寄生電容。
再者,與絕緣層34同樣地,若絕緣層25之厚度過薄,則感測電極31與對向電極27之間之寄生電容增加。另一方面,若絕緣層25之厚度過厚,則如下述實施形態所示,於對絕緣層25形成接觸孔之情形時,不易形成該接觸孔。因此,與絕緣層34同樣地,絕緣層25之厚度較佳為1 μm~3.5 μm之範圍內。
其次,如圖19(e)所示,利用使用光微影之圖案化、或者噴墨印刷法或層壓法等周知之方法,於上述絕緣層25上形成例如紅(R)、綠(G)、藍(B)等複數種顏色之CF層26。
其後,如圖19(f)所示,藉由於CF層26上利用濺鍍法等使包含ITO、IZO、氧化鋅、氧化錫等透明導電材料之透明導電膜成膜,而形成對向電極27。
最後,藉由於對向電極27上視需要形成未圖示之配向膜,可製造基板20。
再者,遮光層22、CF層26、對向電極27、配向膜等之厚度並無特別限定,可與先前同樣地設定。
<基板貼合步驟>
其次,對基板10、20之貼合步驟(即液晶面板2之組裝步驟)進行說明。
首先,於基板10、20之一者上,利用絲網印刷等或分注器等,將密封材料60(參照圖1)塗佈成缺少液晶注入口之部分之框狀圖案,對另一基板散佈具有與液晶層50之厚度相當之直徑、且包含塑膠或二氧化矽等之球狀之間隔物。再者,亦可於基板20之對向電極27上或基板10之金屬配線上形成間隔物,而代替散佈間隔物。
其次,貼合基板10、20,且使密封材料60硬化後,例如利用真空注入法將液晶材料注入至由基板10、20及密封材料60包圍之空間。其後,於液晶注入口塗佈UV(ultraviolet,紫外線)硬化樹脂,藉由利用UV照射密封液晶材料,而形成液晶層50。
或者,藉由利用滴下法將液晶材料滴下至將密封材料60塗佈成框狀之基板上,而將液晶材料填充至由密封材料60包圍之空間,其後,貼合基板10、20,藉此,於基板10、20間形成液晶層50。
作為上述密封材料60,例如可使用含有未圖示之導電性粒子及黑色顏料等之紫外線硬化性樹脂或熱硬化性樹脂、紫外線硬化與熱硬化併用型樹脂等。作為上述導電性粒子,例如可使用金珠。
可以如上方式製造本實施形態之液晶面板2。
<變形例>
其次,以下,對本實施形態之光電裝置中之各構成要素 之變形例進行說明。
<連接配線36之連接方向>
再者,於本實施形態中,如圖3及圖4所示,以沿X軸方向排列之電極33分別由與電極33形成於同一層之連接配線36連接之情形為例進行了說明。
然而,本實施形態並不限定於此,亦可為沿Y軸方向排列之電極32分別由與電極32形成於同一層之連接配線36連接,且沿X軸方向排列之電極33具有孤立圖案。
因此,電極32、33中之任一者具有孤立圖案均可,於一電極由透明之連接配線36連接之情形時,較佳為沿絕緣基板21之長邊側排列之電極具有孤立圖案。藉此,可使僅利用透明之連接配線36形成之通電區域減小,且可使感測電極31低電阻化,因此,可減小CR時間常數。
<絕緣層34>
又,於本實施形態中,於電極32、33上,絕緣層34以覆蓋該等電極32、33整體之方式於絕緣基板21之觸控面板層23之積層面整個面上設置成固體狀。
然而,本實施形態並不限定於此。絕緣層34只要以經由金屬橋35且電極32、33不導通之方式設置即可。因此,絕緣層34至少形成於金屬橋35、與電極32、33及連接配線36之間(即於俯視時金屬橋35之配設區域)即可。
<利用金屬橋35之連接>
又,於本實施形態中,如圖3及圖4所示,以中斷線39於俯視時沿該等電極32、33之圖案形成於沿Y軸方向排列之 電極32與同該等電極32於X軸方向上鄰接之電極33之間之情形為例進行了圖示。
然而,中斷線39只要以電極32與電極33不通電之方式進行電性切斷即可。
因此,中斷線39並非必需形成於電極32、33之圖案間,於俯視時,只要形成在設置於各電極32、33中之接觸孔37、38間即可。
又,於本實施形態中,如圖3~圖5(a)、(b)所示,以電極32、33分別與金屬橋35電性連接之情形為例進行了說明。
然而,亦可僅電極32、33中之未由連接配線36連接之一電極(例如於圖3及圖4所示之例中為電極33)與包括金屬網之金屬橋35電性連接。
於該情形時,藉由於金屬橋35與另一電極之間設置絕緣層34,例如可將經由電極33且於X軸方向上鄰接之電極32間電性切斷,而並非必需於電極32、33間設置中斷線39。
又,於該情形時,中斷線39只要於俯視時形成於分別設置於經由電極33且於X軸方向上分別鄰接之電極32中的接觸孔37間即可。
<中斷線39>
再者,於本實施形態中,以於鄰接之電極32、33間每1條地形成中斷線39之情形為例進行了說明。然而,中斷線39於鄰接之電極32、33間至少形成1條即可,亦可形成2條以上。
<光電裝置>
再者,於本實施形態中,以於一對基板10、20間夾持液晶層30作為光電元件(光學調變層)之情形為例進行了說明。然而,本實施形態並不限定於此。作為上述光電元件,例如可為介電液體,亦可為有機EL(電致發光,electroluminescence)層。
又,作為本實施形態之顯示面板及顯示裝置,並不限定於液晶面板及液晶顯示裝置,例如亦可為有機EL顯示面板、電泳顯示面板、及使用該等顯示面板之顯示裝置。
又,於使用有機EL顯示面板等自發光型顯示面板代替液晶面板2之情形時,當然不需要背光裝置3等照明裝置。
又,於本實施形態中,如上所述,以觸控面板基板為用於顯示面板之基板、且光電裝置為顯示裝置之情形為例進行了說明。
然而,上述觸控面板基板可應用於包括光電元件驅動電極及位置檢測電極之光電裝置整體。例如上述光電裝置例如亦可應用於與顯示面板重疊配置之視角控制面板等。
又,於本實施形態中,以作為對向基板的基板10為CF基板之情形為例進行了說明,但本實施形態並不限定於此,亦可於陣列基板側設置CF。
[實施形態2]
若基於圖20~圖22對本發明之其他實施形態進行說明,則如下所述。再者,於說明之方便上,對與於實施形態1中使用之構成要素具有同一功能之構成要素標註同一符號,並省略其說明。
圖20係表示本實施形態之基板20之觸控面板層23之主要部分之構成之平面圖。又,圖21(a)係表示沿Y2-Y2線切斷圖20所示之觸控面板層23時的基板20之剖面之圖,圖21(b)係表示沿X3-X3線切斷圖20所示之觸控面板層23時的基板20之剖面之圖。
又,圖22係表示圖20所示之金屬橋35之概略構成之平面圖。
於實施形態1中,於電極32、33分別與金屬橋35電性連接之情形時,分別於1個部位切斷金屬橋35之鄰接之電極32與電極33之間之區域。
與此相對,於本實施形態中,如圖20及圖22所示,分別於2個部位切斷金屬橋35之鄰接之電極32與電極33之間之區域。
因此,於金屬橋35之沿Y軸方向排列之電極32與同該等電極32於X軸方向上鄰接之電極33之間,每2條地設置有中斷線39。
因此,於金屬橋35之沿Y軸方向排列之電極32與同該等電極32於X軸方向上鄰接之電極33之間,利用中斷線39,形成有與電極32、33中之任一者均未電性連接之電性上為浮島狀之金屬配線部35c。
因此,金屬橋35包括與電極32電性連接之金屬配線部35a、與電極33電性連接之金屬配線部35b、及電性上為浮島狀之金屬配線部35c。
而且,至少於金屬配線部35a與金屬配線部35b之間設置 有金屬配線部35c。
因此,根據本實施形態,可確實地防止金屬配線部35a與金屬配線部35b之短路,且可抑制因上述短路而導致之良率之降低。
又,藉由於金屬配線部35a與金屬配線部35b之間設置金屬配線部35c,可使形成於電極32與電極33之間的不根據檢測對象物之接觸之有無而伴有電容變化之電容(交叉電容)減小。
因此,可使CR時間常數減小,且可使觸控面板之位置檢測動作更容易。
<變形例>
其次,以下,對本實施形態之光電裝置中之各構成要素之變形例進行說明。
<利用金屬橋35之連接>
於本實施形態中,如圖20及圖22所示,以中斷線39於俯視時沿該等電極32、33之圖案形成於沿Y軸方向排列之電極32與同該等電極32於X軸方向上鄰接之電極33之間之情形為例進行了圖示。
然而,中斷線39只要以電極32與電極33不通電之方式進行電性切斷即可。
因此,中斷線39並非必需形成於電極32、33之圖案間,只要於俯視時形成在設置於各電極32、33中之接觸孔37、38間即可。
又,於本實施形態中,以電極32、33分別與金屬橋35電 性連接之情形為例進行了說明。
然而,亦可僅電極32、33中之未由連接配線36連接之一電極(例如於圖20所示之例中為電極33)與包括金屬網之金屬橋35電性連接。
於該情形時,藉由於金屬橋35與另一電極之間設置絕緣層34,而並非必需於電極32、33間設置中斷線39。
例如藉由於經由電極33且於X軸方向上鄰接之電極32間設置2條中斷線39,可將經由電極33且於X軸方向上鄰接之電極32間電性切斷。又,可於經由電極33且於X軸方向上鄰接之電極32之電極列間(即鄰接之金屬配線部35a間)形成電性上為浮島狀之金屬配線部35c。
又,於該情形時,中斷線39只要於俯視時形成於分別設置於經由電極33且於X軸方向上分別鄰接之電極32中的接觸孔37間即可。
[實施形態3]
若基於圖23~圖28對本發明中之進而其他之實施形態進行說明,則如下所述。再者,於說明之方便上,對與於實施形態1中使用之構成要素具有同一功能之構成要素標註同一符號,並省略其說明。
圖23係表示本實施形態之基板20之觸控面板層23之主要部分之構成之平面圖。又,圖24係表示沿X4-X4線切斷圖23所示之觸控面板層23時的基板20之剖面之圖。
又,圖25係表示圖23所示之金屬橋35之概略構成之平面圖。
於實施形態2中,藉由於金屬橋35之沿Y軸方向排列之電極32與同該等電極32於X軸方向上鄰接之電極33之間每2條地形成中斷線39,而於金屬橋35之金屬配線部35a與金屬配線部35b之間形成電性上為浮島狀之金屬配線部35c。
於本實施形態中,如圖23及圖25所示,在設置於電極32中之接觸孔37與設置於電極33中之接觸孔38之間,沿電極32、33之排列方向以與電極32、33交叉之方式形成有中斷線39。
於圖23及圖25所示之例中,沿將沿Y軸方向排列之電極32間連接之中央幹線35A,於Y軸方向上以經由設置於各電極32中之接觸孔37之方式形成有中斷線39,並且於X軸方向上以經由設置於各電極33中之接觸孔38之方式形成有中斷線39。
藉此,於金屬橋35上,於與電極32電性連接之金屬配線部35a、與同電極33電性連接之金屬配線部35b之間設置有未與電極32、33電性連接之金屬配線部35c。
又,如圖23及圖24所示,於積層於金屬橋35之金屬配線部35c上之樹脂層24(絕緣層25及CF層26)中,設置有將金屬橋35之金屬配線部35c與對向電極27電性連接之接觸孔28。
相對於1個金屬配線部35c,至少形成有1個(於圖23所示之例中為2個)接觸孔28。
根據本實施形態,如上述般,藉由將金屬橋35之未與電極32、33電性連接之金屬配線部35c與對向電極27電性連 接,可謀求對向電極27之低電阻化。因此,可減小CR時間常數。又,於將基板20搭載於液晶面板2上之情形時,可謀求上述對向電極27之低電阻化,因此,可減小CR時間常數,且可提昇SN比。
<基板20之製作步驟>
再者,此處,僅對與實施形態1之不同之處進行說明。
於本實施形態中,於實施形態1中,當於圖19(d)中於金屬橋35上形成中斷線39時,如圖23及圖25所示,形成中斷線39。
又,如圖19(e)所示,於金屬橋35上形成絕緣層25及CF層26後,使用未圖示之光阻劑,利用光微影法等對該等絕緣層25及CF層26進行圖案化。藉此,如圖24所示,於絕緣層25及CF層26中形成成為接觸孔28之開口部。
其後,於圖19(f)所示之步驟中,藉由於形成於絕緣層25及CF層26中之開口部內亦形成透明導電膜,而形成對向電極27及接觸孔28。
再者,其他步驟與實施形態1相同。藉此,可製造本實施形態之基板20及包括該基板20之液晶面板2。
<變形例>
其次,以下,對本實施形態之光電裝置中之各構成要素之變形例進行說明。
圖26係表示本實施形態之其他基板20之觸控面板層23之主要部分之構成之平面圖。又,圖27(a)係沿Y3-Y3線切斷圖26所示之觸控面板層23時的基板20之剖面之圖,圖27(b) 係表示沿X5-X5線切斷圖26所示之觸控面板層23時的基板20之剖面之圖。又,圖27(c)係表示沿X6-X6線切斷圖26所示之觸控面板層23時的基板20之剖面之圖。
又,圖28係表示圖26所示之金屬橋35之概略構成之平面圖。
於圖23所示之例中,於電極32之中央設置有1個具有與連接配線36之寬度同等程度之大小之接觸孔37。因此,於Y軸方向上以夾著設置於各電極32中之接觸孔37之方式形成中斷線39時,藉由該中斷線39通過形成於在X軸方向上鄰接之電極中之接觸孔38間之內側,而於金屬橋35上分別形成矩形狀之電極配線部35a、35b、35c。
於圖26所示之例中,藉由於電極32上相對於X軸方向設置2個接觸孔37,而形成圖28所示之形狀之電極配線部35a、35b、35c。
如上述般,電極配線部35a、35b、35c之形狀及大小,只要根據形成於各電極32、33之接觸孔37、38之大小或數量而適當設定即可。
根據本實施形態,如圖23~圖28所示,於俯視時,以包圍利用各接觸孔37、38形成的電極32、33與金屬橋35之連接部(具體而言為各電極32上之各接觸孔37間之區域及各電極33上之各接觸孔38間之區域)之方式形成中斷線39。
因此,與於金屬橋35上之沿Y軸方向排列之電極32與同該等電極32於X軸方向上鄰接之電極33之間沿電極32、33之圖案形成中斷線39之情形相比,可使金屬配線部35c之 面積(即與對向電極27連接之金屬橋35之面積)變大。因此,可使對向電極27低電阻化。
又,根據本實施形態,藉由利用中斷線39將金屬橋35電性切斷,可形成與電極32、33絕緣之金屬配線部,而無需另行形成金屬層。換言之,可不使零件個數或基板20之厚度增加,而形成與電極32、33絕緣之金屬配線部。
[實施形態4]
若基於圖29~圖36對本發明之進而其他之實施形態進行說明,則如下所述。再者,於說明之方便上,對與於實施形態1~3中使用之構成要素具有同一功能之構成要素標註同一符號,並省略其說明。
於本實施形態中,以接觸孔37為例,針對將感測電極31與金屬橋35連接之接觸孔37之變形例進行說明。
<接觸孔之數量>
圖29係表示本實施形態之基板20之觸控面板層23之主要部分之構成之平面圖。又,圖30(a)係表示沿Y4-Y4線切斷圖29所示之觸控面板層23時的基板20之剖面之圖,圖30(b)係表示沿X7-X7線切斷圖29所示之觸控面板層23時的基板20之剖面之圖。
於實施形態1、2中之圖3、圖4、圖20、圖23中,以電極32例如於各電極32之中央部具有1個接觸孔37、且利用該接觸孔37與金屬橋35電性連接之情形為例進行了圖示。
然而,例如如圖29所示,較佳為相對於1個電極而配置有複數個接觸孔37。
沿Y軸方向排列之電極32間由金屬橋35橋接。因此,藉由於各電極32上設置與金屬橋35連接之複數個接觸孔37,即便於在任一接觸孔37中產生中斷線等之連接不良之情形時,亦可確保電極32間之電性連接。因此,可使良率提昇。
又,不限於由金屬橋35予以電極間連接之電極32,用以將用作感測電極31之各電極32、33與金屬橋35連接之接觸孔37、38,較佳為相對於1個電極而配置有複數個。
藉此,可確保金屬橋35與各電極32、33之連接部之面積,且可使各電極32、33低電阻化。
<用於電極間連接之接觸孔之配置>
又,圖31係表示本實施形態之其他基板20中之觸控面板層23之主要部分之構成之平面圖。再者,於圖31中,以於金屬橋35上之沿Y軸方向排列之電極32與同該等電極32於X軸方向上鄰接之電極33之間設置有1條中斷線39之情形為例進行了圖示。
另一方面,圖32係表示於金屬橋35上之沿Y軸方向排列之電極32與同該等電極32於X軸方向上鄰接之電極33之間設置有2條中斷線39時的觸控面板層23之主要部分之構成之平面圖。
又,圖33(a)係表示沿Y5-Y5線切斷圖32所示之觸控面板層23時的基板20之剖面之圖,圖33(b)係表示沿X8-X8線切斷圖32所示之觸控面板層23時的基板20之剖面之圖。圖33(c)係表示沿X9-X9線切斷圖32所示之觸控面板層23時的 基板20之剖面之圖。
於圖3、圖4、圖20、圖23及圖29中,以接觸孔37設置於金屬橋35之通過電極32之Y軸方向之對角線上的中央幹線35A(參照圖31及圖32,圖31中為以兩點鏈線包圍之配線)上而不拘泥於接觸孔37之數量之情形為例進行了圖示。
於圖31及圖32中,接觸孔37形成於金屬橋35之與中央幹線35A交叉之支線部35B,而非電極32之中央幹線35A上。
如上述般,藉由接觸孔37形成於支線部35B而非中央幹線35A上,可防止斷線,從而可使良率提昇。
再者,於圖31及圖32中,以利用金屬橋35之中央幹線35A將沿Y軸方向排列之電極32間電性連接、且金屬橋35之除中央幹線35A以外之沿Y軸方向延伸之配線於沿Y軸方向排列之電極32間斷線之情形為例進行圖示。
然而,如於實施形態2中所說明般,中斷線39於俯視時,形成在設置於各電極32、33中之接觸孔37、38間即可,而非必需形成於電極32、33之圖案間。因此,沿Y軸方向排列之電極32間亦可由除中央幹線35A以外之沿Y軸方向延伸之配線(幹線)連接。
因此,較佳為接觸孔37形成於金屬橋35上之與將由金屬橋35連接之電極間(本實施形態中為電極32間)連結之幹線交叉之支線部,而不限定於與中央幹線35A交叉之支線部35B。藉此,可防止斷線,且可使良率提昇。
<用於與由連接配線連接之電極之連接的接觸孔之配置>
圖34係表示本實施形態之進而其他之基板20之觸控面板 層23之主要部分之構成之平面圖,圖35係表示圖34所示之觸控面板層23中之電極32列與電極33列之交叉部附近之構成之平面圖。再者,圖35放大表示圖34中以粗實線包圍之區域81。
於圖34及圖35中,排列方向交叉之電極32、33中之一電極由透明之連接配線36連接,而非孤立圖案。
再者,以下,以電極32、33中之電極33由透明之連接配線36連接之情形為例進行說明。
於該情形時,如圖34及圖35所示,較佳為於由透明之連接配線36連接之電極33的各電極列之交叉部附近(即由透明之連接配線36連接之電極33之端部)設置有接觸孔38。
於該情形時,可使僅利用透明之連接配線36形成之通電區域減小。因此,可使由透明之連接配線36連接之電極33低電阻化,故而可減小CR時間常數。
<接觸孔之形狀及面積>
圖36係概括地表示本實施形態之基板20之觸控面板層23中之接觸孔之變形例之平面圖。再者,於圖36中,以接觸孔37為例進行表示。
為確保金屬橋35與電極32之連接部之面積,較佳為使相對於1個電極32的接觸孔37之形成面積充分大。
表示有如下例,即,於圖36中以兩點鏈線表示之區域82中,於電極32之Y軸方向之各角部附近,以與構成金屬橋35之網狀金屬之各配線交叉部(格子部分)分別對應之方式設置有複數個接觸孔37。
藉由以如上方式使接觸孔37之數量增加,可使接觸孔37之形成面積充分大。
又,表示有如下例,即,於圖36中以兩點鏈線表示之區域83中,於電極32上設置有與作為金屬橋35之連接方向的Y軸方向交叉之於X軸方向上較長之橫長之接觸孔37。
表示有如下例,即,於圖36中以兩點鏈線所示之區域84中,於電極32上設置有橫跨於構成金屬橋35之網狀金屬中之複數個配線交叉部(格子部分)的大型之接觸孔37。
區域83、84之接觸孔37藉由如上所述般形成為橫長或大型,而以橫跨於金屬橋35之與中央幹線35A並行之(例如與中央幹線35A平行之)複數條配線上之方式形成。
如上所述,金屬橋35以與覆蓋像素間之遮光層22(BM)重疊地形成。
因此,區域83、84之接觸孔37以橫跨於複數個像素中之方式形成。
亦可藉由使接觸孔37之尺寸增大代替以如上方式使接觸孔37之數量增加,而使接觸孔37之形成面積增大。
[實施形態5]
若基於圖37對本發明中之其他實施形態進行說明,則如下所述。再者,於說明之方便上,對與於實施形態1~4中使用之構成要素具有同一功能之構成要素標註同一符號,並省略其說明。
圖37係表示本實施形態之基板20之觸控面板層23之主要部分之構成之平面圖。
於實施形態1~4中,以電極32、33於俯視時為矩形狀(例如正方形狀)、且以各電極32、33之對角線分別沿X軸方向及Y軸方向延伸之方式配置各電極32、33之情形為例進行了說明。
與此相對,於本實施形態中,如圖37所示,電極32、33於俯視時具有矩形狀(於圖37所示之例中為長方形狀)之圖案,且以各電極32、33之各邊分別沿X軸方向及Y軸方向延伸之方式配置有各電極32、33。
又,於本實施形態中,沿X軸方向排列之電極33亦由沿X軸方向配置之連接配線36相互連接。再者,於以同一材料形成連接配線36及電極33之情形時,電極33與連接配線36可於同一層形成為一體。
於圖37所示之例中,沿X軸方向排列之電極33於X軸方向之邊上由連接配線36連接。因此,電極33列形成為梳齒狀。
另一方面,沿Y軸方向排列之電極32具有以下構造,即,包括於X軸方向上鄰接之2個矩形狀之電極部32a,且該等電極部32a於X軸方向之邊上由沿X軸方向配置之連接部32b連接。
因此,電極32以與電極33列之梳齒圖案齒合之方式形成為凹狀。
電極32藉由設置於各電極部32a之接觸孔37而與包括網狀金屬之金屬橋35電性連接。
金屬橋35上之鄰接之電極32與電極33之間以電極32與電 極33不通電之方式斷線。
因此,於本實施形態中,於俯視時以包括各電極33之方式於金屬橋35上設置中斷線39。
藉此,可使電極32與金屬橋35電性連接,而不使電極32、33通電,因此,可減小CR時間常數。
再者,於僅使電極32與金屬橋35連接之情形時,可於由中斷線39包圍之區域中形成電性上為浮島狀之金屬配線部35c。於該情形時,上述金屬配線部35c可與對向電極27電性連接。
另一方面,藉由於電極33上如以兩點鏈線所示般形成接觸孔38,以使電極33與金屬橋連接,可於由中斷線39包圍之區域內形成與電極33電性連接之金屬配線部35b。
[實施形態6]
若基於圖38對本發明中之其他實施形態進行說明,則如下所述。再者,於說明之方便上,對與於實施形態1~5中使用之構成要素具有同一功能之構成要素標註同一符號,並省略其說明。
圖38係表示本實施形態之基板20之觸控面板層23之主要部分之構成之平面圖。
於實施形態2、3、5中,以藉由使用金屬網作為金屬橋35、且於該網狀金屬中設置中斷線39而於由中斷線39包圍之區域中形成未與電極32、33電性連接之金屬配線部35c之情形為例進行了說明。
與此相對,於本實施形態中,如圖38所示,切斷並除去 於俯視時除利用各接觸孔37、38的電極32、33與金屬橋35之連接部(具體而言,各電極32中之各接觸孔37間之區域及各電極33中之各接觸孔38間之區域)以外之區域之金屬橋35。
根據本實施形態,如上述般,藉由削除金屬橋35之未與電極32、33電性連接之浮島區域,可減小對向電極27、與金屬橋35之浮島區域之寄生電容。
[實施形態7]
若基於圖39及圖40對本發明中之其他實施形態進行說明,則如下所述。再者,於說明之方便上,對與於實施形態1~6中使用之構成要素具有同一功能之構成要素標註同一符號,並省略其說明。
於實施形態1~6中,以使用格子狀之金屬配線(具體而言為金屬網)作為金屬橋35之情形為例進行了說明。
然而,金屬橋35並非必需為格子狀,只要將電極32、33中之至少一電極間以橫跨於與另一電極之排列方向交叉之方向之方式橋接即可。
圖39及圖40分別係表示本實施形態之基板20之觸控面板層23之主要部分之構成之平面圖。
圖39及圖40分別表示金屬橋35包括線狀配線(本實施形態中為Y配線)、且金屬橋35以沿Y軸方向橫跨之方式將沿Y軸方向排列之電極32間橋接之例。
再者,於該情形時,絕緣層34並非必需以覆蓋電極32、33整體之方式設置,只要設置於金屬橋35、與電極32、33 及連接配線36之間(即於俯視時金屬橋35之配設區域)即可。
藉此,金屬橋35可不與電極33導通地將電極32間橋接。
<變形例>
又,於實施形態1~6中,以於電極32、33之形成面內電極32、33中之一電極具有孤立圖案、且另一電極由連接配線36連接之情形為例進行了說明。
然而,電極32、33中之至少一電極於與另一電極之排列方向交叉之方向上具有孤立的孤立圖案即可,亦可兩者均具有孤立圖案。
於電極32、33之形成面內,藉由電極32、33中之至少一電極具有孤立圖案,可利用金屬橋以不使電極32、33相互接觸、且電極32、33相互不通電之方式將各電極32間或各電極33間連接。
即,關於電極32、33,該等電極32、33中之至少一電極間係由金屬橋以橫跨於與另一電極之排列方向交叉之方向之方式橋接即可。藉此,可以電極32、33相互不通電之方式將各電極32間或各電極33間連接。
再者,於電極32、33之形成面內,電極32、33中之至少一電極間由連接配線連接,另一電極於與上述一電極之排列方向交叉之方向上具有孤立的孤立圖案,且至少於上述孤立圖案之排列方向上形成有金屬橋,藉此,可以電極32、33相互不通電之方式將各電極32間或各電極33間連接,並且可簡單且容易地將各電極間連接。
[實施形態8]
若基於圖41(a)、(b)~圖43對本發明中之其他實施形態進行說明,則如下所述。再者,於說明之方便上,對與於實施形態1~7中使用之構成要素具有同一功能之構成要素標註同一符號,並省略其說明。
圖41(a)係表示本實施形態之基板20之概略構成之平面圖,圖41(b)係表示圖41(a)所示之基板20之I-I線剖面圖。
又,圖42(a)係表示本實施形態之液晶面板2之概略構成之平面圖,圖42(b)係表示圖42(a)所示之液晶面板2之II-II線剖面圖。
如圖41(b)及圖42(b)所示,金屬橋35上之成為基板20與基板10之連接部(密封部)的外周部90(外周端部)自電極32、33電性切斷。
於本實施形態中,對向電極27與金屬橋35之外周部90(屏蔽線)電性連接。即,如圖42(b)所示,對向電極27於設置有密封材料60之密封部與金屬橋35之屏蔽線電性連接。藉此,於密封部亦可謀求對向電極27之低電阻化。因此,可減小CR時間常數。
又,於如上所述般將基板20搭載於液晶面板2上之情形時,由於可如上所述般謀求對向電極27之低電阻化,故而可使液晶面板2之顯示性能提昇。
又,藉由將對向電極27與屏蔽線連接,例如可防止來自TFT用之配線等的雜訊。
又,於本實施形態中,如圖41(b)及圖42(b)所示,藉由 於基板20之外周部,於金屬橋35上形成(成膜)對向電極27,而將金屬橋35與對向電極27電性連接。
因此,根據本實施形態,可省略用以將金屬橋35與對向電極27電性連接之製造步驟、即用以將金屬橋35之未與電極32、33電性連接之金屬配線部35c與對向電極27電性連接的接觸孔28之形成步驟。因此,可謀求基板20之製造步驟之簡化及製造成本之降低化。
再者,觸控面板層23之各引出配線(未圖示)經由包含於密封材料60中之金珠等導電性粒子而與基板10中之主動矩陣層12(TFT像素部)之配線圖案(未圖示)連接。
<變形例>
圖43係表示本實施形態之液晶面板2之概略構成之剖面圖。再者,圖43相當於圖42(a)所示之液晶面板2之II-II線剖面圖。
於圖42中,以CF層26經由對向電極27而鄰接設置於密封材料60之配設區域之情形為例進行了圖示。
於圖43中表示了CF層26形成於利用遮光層22之遮光區域之情形。藉此,CF層26之周緣部之周圍由密封材料60遮蔽,而可抑制CF層26之周端部之漏光。
[實施形態9]
若基於圖44~圖45對本發明中之其他實施形態進行說明,則如下所述。再者,於說明之方便上,對與於實施形態1~8中使用之構成要素具有同一功能之構成要素標註同一符號,並省略其說明。
圖44係表示本實施形態之液晶顯示裝置之主要部分之概略構成之剖面圖。又,圖45係按照積層順序示意性地表示基板20之主要部分之構成之剖面圖。
如圖44及圖45所示,本實施形態之基板20係依序積層絕緣基板21、遮光層22(BM)、CF層26、觸控面板層23、絕緣層25、對向電極27而形成。
即,本實施形態之基板20除CF層26之積層順序不同之外,具有與實施形態1~7之基板20相同之構成。
根據本實施形態,於藉由遮光層22(BM)遮蔽各色之CF層26間進行遮光時,可更容易地進行遮光層22與CF層26之位置對準。
又,可使用於絕緣基板21上預先設置有遮光層22及CF層26之基板,而於該基板上形成感測電極31或對向電極27等電極圖案。因此,可分工進行上述基板之製作、與電極圖案之形成等之配線,故而可降低製程成本。
再者,另一方面,如實施形態1~7所示,藉由於金屬橋35與對向電極27之間設置有CF層26,可爭取感測電極31與對向電極27之間之距離。藉此,可減小感測電極31與對向電極27之間之寄生電容。
[實施形態10]
若基於圖46(a)、(b)~圖48對本發明中之其他實施形態進行說明,則如下所述。再者,於說明之方便上,對與於實施形態1~9中使用之構成要素具有同一功能之構成要素標註同一符號,並省略其說明。
圖46(a)係表示液晶面板2之顯示驅動用端子及觸控面板用端子之平面圖,圖46(b)係圖46(a)所示之觸控面板用端子之部分(以圓包圍之區域)之放大圖。
又,圖47及圖48分別係表示液晶面板2之顯示驅動用端子及觸控面板用端子之其他平面圖。
如圖46(a)所示,液晶面板2係以顯示驅動用端子之表面與觸控面板用端子之表面成為同一方向(圖46(a)中之紙面鉛垂向上)之方式構成。
如圖46(b)所示,設置於觸控面板之表面之端子經由接觸部而與背面之信號配線(觸控面板用配線)連接。具體而言,觸控面板用端子與背面之信號配線係於接觸部藉由設置於密封部內之金珠等導電性粒子而電性連接。
藉此,由於可將顯示驅動用端子與觸控面板用端子形成為相同之朝向,故而可於基板10、20中之一基板側、即基板10側,進行顯示驅動用端子及觸控面板用端子與電路之連接。
但,液晶面板2之邊緣區域之端子部並不限定於上述構成,例如亦可設為圖47或圖48所示之構成。
於圖47所示之液晶面板2中,構成為藉由將基板10、20之端子部傾斜地切割並錯開配置,而使觸控面板用端子之表面與顯示驅動用端子之表面對向。
又,於圖48所示之液晶面板2中,藉由相互朝相反方向引出並錯開配置基板10、20,而分別對基板10、20形成端子部。藉此,於圖48所示之液晶面板2中,構成為觸控面 板用端子之表面與顯示驅動用端子之表面相互對向,並且關於液晶面板2之中心對稱。
再者,上述端子部之構成可共通地應用於上述各實施形態之基板20。
<變形例>
再者,於上述各實施形態中,以觸控面板層23設置於對向基板、尤其係CF基板中之情形為例進行了說明。然而,本發明並不限定於此,亦可於主動矩陣基板等陣列基板中設置觸控面板層23。
但,由於藉由將觸控面板層23設置於對向基板中,可使陣列基板上之圖像顯示用之信號線(閘極線或源極線)與觸控面板層23間隔,故而與觸控面板層23設置於陣列基板中之情形相比,可抑制雜訊之產生,且可使觸控面板之感度提昇。
<要點概要>
如上所述,本發明之一態樣之觸控面板基板用作夾持光電元件之一對基板中之一基板,且設置有根據靜電電容之變化而對檢測對象物之指示座標之位置進行檢測的位置檢測電極,該觸控面板基板包括絕緣基板、對上述光電元件施加電場之光電元件驅動電極、及與上述光電元件驅動電極絕緣地設置於上述絕緣基板與光電元件驅動電極之間之上述位置檢測電極,且上述位置檢測電極包括沿第1方向排列之複數個第1電極、及沿與上述第1方向交叉之第2方向與上述第1電極絕緣地排列之複數個第2電極,且上述第 1電極與第2電極係形成於同一面內。
根據上述構成,與將第1電極與第2電極設置於不同之層之情形相比,可減小第1電極及第2電極與光電元件驅動電極之間之寄生電容。因此,可提供一種位置檢測性能高、且可進行穩定之位置檢測動作之用於內嵌式觸控面板的觸控面板基板。
又,根據上述構成,即便於將第1電極及第2電極設為面狀圖案之情形時,亦可減小上述寄生電容,故而可於確保檢測信號之大小之狀態下減小上述寄生電容。又,藉由將第1電極與第2電極形成於同一面內,可以同一材料同時形成第1電極與第2電極,故而可降低製程成本。
較佳為於上述第1電極及第2電極之形成面內,上述第1電極及第2電極中之至少一電極於與另一電極之排列方向交叉之方向上具有孤立的孤立圖案。
根據上述構成,可以第1電極與第2電極相互不接觸、且第1電極與第2電極相互不通電之方式將各電極間連接。
又,較佳為上述觸控面板基板包括與上述第1電極及第2電極設置於不同之層的金屬配線,且上述金屬配線係以橫跨於與另一電極之排列方向交叉之方向之方式將上述第1電極及第2電極中之至少一電極間橋接。
根據上述構成,藉由利用金屬配線以橫跨於與另一電極之排列方向交叉之方向之方式將第1電極及第2電極中之至少一電極間橋接,可以第1電極與第2電極相互不通電之方式將各電極間連接。
又,根據上述構成,由於可使位置檢測電極低電阻化,故而可減小CR時間常數。
再者,較佳為上述第1電極及第2電極為透明之電極。
藉由上述第1電極及第2電極為透明之電極,且如上所述般利用金屬配線將第1電極及第2電極中之一電極間橋接,可於確保光之穿透率及透明區域之面積之狀態下謀求位置檢測電極之低電阻化。因此,於將上述觸控面板基板搭載於顯示面板上之情形時,可於確保該顯示面板之開口率之狀態下謀求位置檢測電極之低電阻化。
又,於上述觸控面板基板中,較佳為於上述第1電極及第2電極之形成面內,上述第1電極及第2電極中之一電極間由連接配線連接,且另一電極於與上述一電極之排列方向交叉之方向上具有孤立的孤立圖案,且至少於上述孤立圖案之排列方向上形成有上述金屬配線。
根據上述構成,可以第1電極與第2電極相互不通電之方式將各電極間連接,並且於上述第1電極及第2電極之形成面內,利用連接配線將一電極間連接,且僅利用上述金屬配線將另一電極間橋接,因此可簡單且容易地將各電極間連接。
再者,較佳為上述金屬配線設置於上述第1電極及第2電極與上述光電元件驅動電極之間。
藉由上述金屬配線設置於較上述第1電極及第2電極更靠光電元件驅動電極側,可爭取第1電極及第2電極與光電元件驅動電極之間之距離,且可減小第1電極及第2電極與光 電元件驅動電極之間之寄生電容。
而且,由於金屬配線具有配線形狀(線狀圖案),故而金屬配線與光電元件驅動電極之間之寄生電容較小。
又,較佳為於上述金屬配線與上述第1電極及第2電極之間、及上述金屬配線與上述光電元件驅動電極之間中之至少任一處,設置有有機絕緣層作為絕緣層。
有機絕緣膜與無機絕緣膜相比可實現厚膜化,又,與無機絕緣膜相比,比介電係數較低。
因此,藉由於上述金屬配線與上述位置檢測電極之間、及上述金屬配線與上述光電元件驅動電極之間中之至少一者處設置有機絕緣層(包括有機絕緣膜之層),就厚膜化及低介電係數化之兩者之觀點而言,可減小上述位置檢測電極與光電元件驅動電極之間之寄生電容。
又,於上述觸控面板基板中,較佳為於上述絕緣基板上形成有格子狀之遮光層,且上述遮光層於俯視時覆蓋上述金屬配線。
根據上述構成,可遮蔽上述金屬配線之形成區域,並且可遮蔽自上述金屬配線之側方之漏光或因上述金屬配線而產生之反射光。
又,較佳為上述金屬配線為格子狀之金屬配線。
根據上述構成,藉由上述格子狀之金屬配線,可謀求位置檢測電極之低電阻化。因此,可減小CR時間常數。
再者,較佳為上述遮光層具有與上述金屬配線對應之形狀。
藉由上述遮光層具有與上述金屬配線對應之形狀,可於上述遮光層之形成與金屬配線之形成中使用相同之遮罩圖案。因此,可削減遮罩片數,且可降低製程成本。
又,較佳為上述金屬配線係藉由設置於上述金屬配線與由該金屬配線連接之電極之間的絕緣層中所形成之至少1個接觸孔,而將上述電極間橋接。
根據上述構成,藉由上述格子狀之金屬配線,可容易地進行橋接。因此,可簡化製程,且可削減製程成本。
又,較佳為上述接觸孔係形成於上述金屬配線之、與將由上述金屬配線連接之電極間連結的幹線交叉之支線部。
根據上述構成,藉由將上述接觸孔形成於支線部而非上述金屬配線之幹線上,可防止斷線,且可使良率提昇。
又,較佳為相對於1個電極而配置有複數個上述接觸孔。
根據上述構成,由於可確保上述金屬配線與電極之連接部之面積,且可使上述位置檢測電極低電阻化,故而可減小CR時間常數。
又,較佳為上述接觸孔係以橫跨於上述金屬配線中之與將由上述金屬配線連接之電極間連結之幹線並行之複數條配線上之方式形成。
此時,例如較佳為上述接觸孔係以橫跨於上述金屬配線之複數個格子部分之方式形成。
根據上述構成,由於可確保上述金屬配線與電極之連接部之面積,且可使上述位置檢測電極低電阻化,故而可減 小CR時間常數。
又,較佳為上述觸控面板基板具有如下構成,即,於上述第1電極及第2電極之形成面內,上述第1電極及第2電極中之一電極間係由透明之連接配線連接,並且上述第1電極及第2電極係經由上述接觸孔而分別與上述金屬配線電性連接,且上述金屬配線係在設置於上述第1電極中之上述接觸孔與設置於上述第2電極中之接觸孔之間,以上述第1電極與第2電極不通電之方式斷線。
例如較佳為上述金屬配線係在設置於上述第1電極中之上述接觸孔與設置於上述第2電極中之上述接觸孔之間,包括將上述金屬配線分斷成複數個金屬配線部之中斷線,藉由上述中斷線,而將上述金屬配線分斷成與上述第1電極連接之金屬配線部及與上述第2電極連接之金屬配線部。
根據上述構成,可使上述第1電極及第2電極分別與上述金屬配線電性連接,而不使上述第1電極與第2電極通電。因此,可使上述位置檢測電極低電阻化,故而可減小CR時間常數。
又,較佳為於上述第1電極及第2電極中之由透明之連接配線連接之電極上,在由上述連接配線連接之電極端部設置有上述接觸孔。
根據上述構成,可使僅利用上述透明之連接配線形成之通電區域減小。因此,可使上述位置檢測電極低電阻化,故而可減小CR時間常數。
又,較佳為上述金屬配線(1)係在設置於上述第1電極中之上述接觸孔與設置於上述第2電極中之接觸孔之間,包括將上述金屬配線分斷成複數個金屬配線部的至少1條中斷線,且(2)在設置於上述第1電極中之上述接觸孔與設置於上述第2電極中之上述接觸孔之間,包括由上述中斷線分斷且未與上述第1電極及第2電極中之任一者電性連接的金屬配線部。
藉由在設置於上述第1電極中之上述接觸孔與設置於上述第2電極中之上述接觸孔之間,形成有利用未與上述第1電極及第2電極中之任一者電性連接之金屬配線部的浮島,可防止上述金屬配線之與上述第1電極連接之金屬配線部與同上述第2電極連接之金屬配線部之短路。因此,可抑制因上述短路而導致之良率之降低。
又,根據上述構成,藉由上述浮島(未與第1電極及第2電極中之任一者連接之金屬配線部),可使形成於上述第1電極與第2電極之間的交叉電容(不根據檢測對象物之接觸之有無而伴有電容變化之電容)減小。因此,可減小CR時間常數,且可使觸控面板之位置檢測動作更容易。
進而,根據上述構成,可形成與上述第1電極及第2電極絕緣之金屬配線部,而無需另行形成金屬層。換言之,可不使零件個數或層厚增加地形成與上述第1電極及第2電極絕緣之金屬配線部。
又,較佳為未與上述第1電極及第2電極中之任一者連接之金屬配線部係與上述光電元件驅動電極電性連接。
根據上述構成,藉由未與上述第1電極及第2電極中之任一者連接之金屬配線部與上述光電元件驅動電極電性連接,可謀求上述光電元件驅動電極之低電阻化。因此,可減小CR時間常數。又,於將上述觸控面板基板搭載於顯示面板上之情形時,由於可謀求上述光電元件驅動電極之低電阻化,故而可使上述顯示面板之顯示性能提昇。
又,較佳為上述金屬配線之成為與上述一對基板中之、另一基板之連接部的外周部係與上述第1電極及第2電極電性切斷,且上述光電元件驅動電極係與上述金屬配線之外周部電性連接。
根據上述構成,可謀求上述光電元件驅動電極之低電阻化。因此,可CR減小時間常數。又,於將上述觸控面板基板搭載於顯示面板上之情形時,由於可謀求上述光電元件驅動電極之低電阻化,故而可使上述顯示面板之顯示性能提昇。
又,於上述觸控面板基板中,較佳為於上述遮光層與位置檢測電極之間,與上述遮光層鄰接地設置有複數種顏色之彩色濾光片。
根據上述構成,於利用上述遮光層遮蔽各色之彩色濾光片間時,可容易地進行遮光層與彩色濾光片之位置對準。
又,根據上述構成,可使用於絕緣基板上預先設置有遮光層及彩色濾光片之基板,而於該基板上形成位置檢測電極或光學元件驅動電極等電極圖案。因此,由於可分工進行上述基板之製作、與電極圖案之形成等之配線,故而可 降低製程成本。
又,較佳為上述金屬配線設置於上述第1電極及第2電極與上述光電元件驅動電極之間,且於上述金屬配線與光電元件驅動電極之間設置有複數種顏色之彩色濾光片。
根據上述構成,於設置彩色濾光片之情形時,藉由如上所述般於上述金屬配線與位置檢測電極之間形成彩色濾光片,可爭取上述第1電極及第2電極與光電元件驅動電極之間之距離。因此,可減小上述第1電極及第2電極與光電元件驅動電極之間之寄生電容。
又,如上所述,本發明之一態樣之光電裝置包括光電元件、及夾持上述光電元件之一對基板,且上述一對基板中之一基板為上述觸控面板基板。
根據上述構成,藉由使用上述觸控面板基板作為上述一對基板中之一基板,可提供一種位置檢測性能高、且可進行穩定之位置檢測動作之包括內嵌式觸控面板的觸控面板一體式光電裝置。
本發明並不限定於上述各實施形態,可於技術方案所示之範圍內進行各種變更,適當組合不同之實施形態分別所揭示之技術手段而獲得之實施形態亦包含於本發明之技術範圍內。
[產業上之可利用性]
本發明可於用於內嵌式觸控面板的觸控面板基板及包括該觸控面板基板之光電裝置中加以利用。作為上述光電裝置,例如可列舉液晶面板、有機EL顯示面板、電泳顯示面 板等顯示面板、及使用該等顯示面板之顯示裝置、或視角控制面板等。
1‧‧‧液晶顯示裝置(光電裝置)
2‧‧‧液晶面板(光電裝置)
3‧‧‧背光裝置
4‧‧‧液晶單元
5‧‧‧偏光板
6‧‧‧偏光板
10‧‧‧基板
11‧‧‧絕緣基板
12‧‧‧主動矩陣層
20‧‧‧基板(觸控面板基板)
21‧‧‧絕緣基板
22‧‧‧遮光層
23‧‧‧觸控面板層
24‧‧‧樹脂層
25‧‧‧絕緣層
26‧‧‧CF層(彩色濾光片)
27‧‧‧對向電極
28‧‧‧接觸孔
30‧‧‧液晶層(光電元件)
31‧‧‧感測電極(位置檢測電極)
32‧‧‧電極(位置檢測電極)
32a‧‧‧電極部
32b‧‧‧連接部
33‧‧‧電極(位置檢測電極)
34‧‧‧絕緣層
34a‧‧‧開口部
35‧‧‧金屬橋
35A‧‧‧中央幹線
35B‧‧‧支線部
35a‧‧‧電極配線部
35b‧‧‧金屬配線部
35c‧‧‧金屬配線部
36‧‧‧連接配線
37‧‧‧接觸孔
38‧‧‧接觸孔
39‧‧‧中斷線
40‧‧‧端子部
50‧‧‧液晶層
60‧‧‧密封材料
70‧‧‧指尖
71‧‧‧靜電電容
90‧‧‧外周部
100‧‧‧位置檢測電路
101‧‧‧驅動線驅動電路
102‧‧‧感測線驅動電路
103‧‧‧觸控面板控制器
104‧‧‧時序控制器
111‧‧‧採樣電路
112‧‧‧蓄積電容
113‧‧‧輸出放大器
114‧‧‧重設開關
115‧‧‧測定機構
圖1係表示實施形態1之液晶顯示裝置之主要部分之概略構成之剖面圖。
圖2係按照積層順序示意性地表示實施形態1之觸控面板基板之主要部分之構成之剖面圖。
圖3係示意性地表示實施形態1之觸控面板基板中之觸控面板層之主要部分之概略構成之一例之平面圖。
圖4係放大表示圖3所示之觸控面板層之一部分之平面圖。
圖5(a)係表示沿Y1-Y1線切斷圖4所示之觸控面板層時的觸控面板基板之主要部分之剖面之圖,(b)係沿X2-X2線切斷圖4所示之觸控面板層時的觸控面板基板之主要部分之剖面之圖。
圖6係表示圖4所示之金屬橋之概略構成之平面圖。
圖7(a)係示意性地表示檢測對象物未與實施形態1之觸控面板基板接觸時的感測電極之電力線之圖,(b)係示意性地表示使檢測對象物與上述觸控面板基板接觸時的感測電極之電力線之圖。
圖8係表示實施形態1之液晶顯示裝置中包括之位置檢測電路之一例之電路圖。
圖9係表示對實施形態1之液晶顯示裝置中之各驅動線施加之各信號之時序圖。
圖10係表示實施形態1之液晶顯示裝置中包括之內嵌式觸控面板之驅動時序之時序圖。
圖11係用以說明實施形態1之採樣電路及重設開關之各步驟中之狀態之圖。
圖12係示意性地表示先前之顯示面板之剖面圖。
圖13係表示靜電電容方式之觸控面板之驅動電路之圖。
圖14(a)、(b)係表示圖13所示之驅動電路之動作之概要之模擬波形圖。
圖15係概括地表示觸控面板基板中之電極條件、及藉由模擬獲得之檢測信號波形之圖。
圖16係概括地表示觸控面板基板中之電極條件、及藉由模擬獲得之檢測信號波形之其他圖。
圖17係概括地表示觸控面板基板中之電極條件、及藉由模擬獲得之檢測信號波形之圖。
圖18係概括地表示觸控面板基板中之電極條件、及藉由模擬獲得之檢測信號波形之圖。
圖19(a)~(f)係按照步驟順序表示實施形態1之觸控面板基板之製作步驟之剖面圖。
圖20係表示實施形態2之觸控面板基板之觸控面板層之主要部分之構成之平面圖。
圖21(a)係表示沿Y2-Y2線切斷圖20所示之觸控面板層時的觸控面板基板之剖面之圖,(b)係表示沿X3-X3線切斷圖20所示之觸控面板層時的觸控面板基板之剖面之圖。
圖22係表示圖20所示之金屬橋之概略構成之平面圖。
圖23係表示實施形態3之觸控面板基板之觸控面板層之主要部分之構成之平面圖。
圖24係表示沿X4-X4線切斷圖23所示之觸控面板層時的觸控面板基板之剖面之圖。
圖25係表示圖23所示之金屬橋之概略構成之平面圖。
圖26係表示實施形態3之其他觸控面板基板之觸控面板層之主要部分之構成之平面圖。
圖27(a)係表示沿Y3-Y3線切斷圖26所示之觸控面板層時的觸控面板基板之剖面之圖,(b)係表示沿X5-X5線切斷圖26所示之觸控面板層時的觸控面板基板之剖面之圖,(c)係表示沿X6-X6線切斷圖26所示之觸控面板層時的觸控面板基板之剖面之圖。
圖28係表示圖26所示之金屬橋之概略構成之平面圖。
圖29係表示實施形態4之觸控面板基板之觸控面板層之主要部分之構成之平面圖。
圖30(a)係表示沿Y4-Y4線切斷圖29所示之觸控面板層時的觸控面板基板之剖面之圖,(b)係表示沿X7-X7線切斷圖29所示之觸控面板層時的觸控面板基板之剖面之圖。
圖31係表示實施形態4之其他觸控面板基板中之觸控面板層之主要部分之構成之平面圖。
圖32係表示於金屬橋上之沿Y軸方向排列之電極與同該等電極於X軸方向上鄰接之電極之間設置有2條中斷線時的觸控面板層之主要部分之構成之平面圖。
圖33(a)係表示沿Y5-Y5線切斷圖32所示之觸控面板層時 的觸控面板基板之剖面之圖,(b)係表示沿X8-X8線切斷圖32所示之觸控面板層時的觸控面板基板之剖面之圖,(c)係表示沿X9-X9線切斷圖32所示之觸控面板層時的觸控面板基板之剖面之圖。
圖34係表示實施形態4之進而其他觸控面板基板之觸控面板層之主要部分之構成之進而其他之平面圖。
圖35係表示圖34所示之觸控面板層中之沿Y軸方向排列之電極列與該電極列之交叉部附近之構成之平面圖。
圖36係概括地表示實施形態4之觸控面板基板之觸控面板層中之接觸孔之變形例之平面圖。
圖37係表示實施形態5之觸控面板基板之觸控面板層之主要部分之構成之平面圖。
圖38係表示實施形態6之觸控面板基板之觸控面板層之主要部分之構成之平面圖。
圖39係表示實施形態7之觸控面板基板之觸控面板層之主要部分之構成之平面圖。
圖40係表示實施形態7之其他觸控面板基板之觸控面板層之主要部分之構成之平面圖。
圖41(a)係表示實施形態8之觸控面板基板之概略構成之平面圖,(b)係表示(a)所示之觸控面板基板之I-I線剖面圖。
圖42(a)係表示實施形態8之液晶面板之概略構成之平面圖,(b)係表示(a)所示之液晶面板之II-II線剖面圖。
圖43係表示實施形態8之其他液晶面板之概略構成之剖 面圖。
圖44係表示實施形態9之液晶顯示裝置之主要部分之概略構成之剖面圖。
圖45係按照積層順序示意性地表示實施形態9之觸控面板基板之主要部分之構成之剖面圖。
圖46(a)係表示實施形態10之液晶面板之顯示驅動用端子及觸控面板用端子之平面圖,(b)係(a)所示之觸控面板用端子之以圓包圍之區域之放大圖。
圖47係表示實施形態10之液晶面板之顯示驅動用端子及觸控面板用端子之其他平面圖。
圖48係表示實施形態10之液晶面板之顯示驅動用端子及觸控面板用端子之其他平面圖。
圖49係表示專利文獻2所記載之顯示裝置之構成之剖面圖。
圖50係表示自沿圖49所示之H-H線之剖面觀察之感測電極之構成之平面圖。
圖51係按照積層順序示意性地表示專利文獻2、3所記載之顯示裝置中之彩色濾光片基板之主要部分之構成的剖面圖。
1‧‧‧液晶顯示裝置(光電裝置)
2‧‧‧液晶面板(光電裝置)
3‧‧‧背光裝置
4‧‧‧液晶單元
5‧‧‧偏光板
6‧‧‧偏光板
10‧‧‧基板
11‧‧‧絕緣基板
20‧‧‧基板(觸控面板基板)
21‧‧‧絕緣基板
23‧‧‧觸控面板層
24‧‧‧樹脂層
25‧‧‧絕緣層
26‧‧‧CF層(彩色濾光片)
27‧‧‧對向電極
31‧‧‧感測電極(位置檢測電極)
32‧‧‧電極(位置檢測電極)
33‧‧‧電極(位置檢測電極)
34‧‧‧絕緣層
35‧‧‧金屬橋
37‧‧‧接觸孔
40‧‧‧端子部
50‧‧‧液晶層
60‧‧‧密封材料

Claims (16)

  1. 一種觸控面板基板,其特徵在於:其用作為夾持光電元件之一對基板中之一基板,設置有根據靜電電容之變化而對檢測對象物之指示座標之位置進行檢測的位置檢測電極,且包括:絕緣基板、對上述光電元件施加電場之光電元件驅動電極、及與上述光電元件驅動電極絕緣地設置於上述絕緣基板與光電元件驅動電極之間之上述位置檢測電極,且上述位置檢測電極包括於第1方向排列之複數個第1電極、及於與上述第1方向交叉之第2方向上與上述第1電極絕緣地排列之複數個第2電極,上述第1電極與第2電極係形成於同一面內。
  2. 如請求項1之觸控面板基板,其中於上述第1電極及第2電極之形成面內,上述第1電極及第2電極中之至少一電極係於與另一電極之排列方向交叉之方向上具有孤立的孤立圖案。
  3. 如請求項2之觸控面板基板,其中包括與上述第1電極及第2電極設置於不同之層的金屬配線,且上述金屬配線係以橫跨於與另一電極之排列方向交叉之方向之方式,將上述第1電極及第2電極中之至少一電極間橋接。
  4. 如請求項3之觸控面板基板,其中於上述第1電極及第2電極之形成面內,上述第1電極及第2電極中之一電極間由連接配線連接,且另一電極於與上述一電極之排列方 向交叉之方向上具有孤立的孤立圖案,且至少於上述孤立圖案之排列方向上形成有上述金屬配線。
  5. 如請求項3或4之觸控面板基板,其中上述金屬配線設置於上述第1電極及第2電極與上述光電元件驅動電極之間。
  6. 如請求項5之觸控面板基板,其中於上述金屬配線與上述第1電極及第2電極之間、及上述金屬配線與上述光電元件驅動電極之間中之至少一者,設置有有機絕緣層作為絕緣層。
  7. 如請求項3至6中任一項之觸控面板基板,其中於上述絕緣基板上形成有格子狀之遮光層,且上述遮光層於俯視時覆蓋上述金屬配線。
  8. 如請求項7之觸控面板基板,其中上述金屬配線為格子狀之金屬配線。
  9. 如請求項8之觸控面板基板,其中上述金屬配線係藉由設置於上述金屬配線與由該金屬配線連接之電極之間的絕緣層中所形成之至少1個接觸孔,而將上述電極間橋接。
  10. 如請求項9之觸控面板基板,其中上述接觸孔係形成於上述金屬配線之、與將由上述金屬配線連接之電極間連結的幹線交叉之支線部。
  11. 如請求項9或10之觸控面板基板,其中於上述第1電極及第2電極之形成面內,上述第1電極及第2電極中之一電 極間係由透明之連接配線而連接,並且上述第1電極及第2電極經由上述接觸孔而分別與上述金屬配線電性連接,且上述金屬配線係在設置於上述第1電極之上述接觸孔與設置於上述第2電極之接觸孔之間,以使上述第1電極與第2電極不通電之方式斷線。
  12. 如請求項11之觸控面板基板,其中於上述第1電極及第2電極中之由透明之連接配線連接之電極上,在由上述連接配線連接之電極端部設置有上述接觸孔。
  13. 如請求項11或12之觸控面板基板,其中上述金屬配線係在設置於上述第1電極之上述接觸孔與設置於上述第2電極之接觸孔之間,包括將上述金屬配線分斷成複數個金屬配線部的至少1條中斷線,且在設置於上述第1電極之上述接觸孔與設置於上述第2電極之上述接觸孔之間,包括由上述中斷線予以分斷且未與上述第1電極及第2電極之任一者電性連接的金屬配線部。
  14. 如請求項13之觸控面板基板,其中未與上述第1電極及第2電極之任一者連接之金屬配線部係與上述光電元件驅動電極電性連接。
  15. 如請求項6至14中任一項之觸控面板基板,其中上述金屬配線之、成為與上述一對基板中之另一基板之連接部的外周部係自上述第1電極及第2電極電性切斷,且上述光電元件驅動電極係與上述金屬配線之外周部電性連接。
  16. 一種光電裝置,其特徵在於包括光電元件、及夾持上述光電元件之一對基板,且上述一對基板中之一基板為如請求項1至15中任一項之觸控面板基板。
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