WO2010084642A1 - 表示装置内蔵型タッチパネル - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a display device built-in touch panel, and more particularly to a display device built-in touch panel that specifies the position of a pressed panel based on a change in voltage of a sensor line.
- Patent Document 1 discloses a liquid crystal display device built-in touch panel in which a pressed position is specified by obtaining a voltage difference between a sensor line and a dummy line provided on the liquid crystal display device built-in touch panel.
- FIG. 21 is a plan view (A) showing a part of the pattern arrangement of the display element portion of the conventional touch panel with a built-in liquid crystal display device disclosed in Patent Document 1, and a ZZ line shown in (A). It is sectional drawing (B) which shows the cross section of the display element part which followed.
- a TFT (Thin Film Transistor) substrate made of a glass substrate 500 on which the display element section 25 and a drive circuit (not shown) are formed, and a glass substrate 800 on which a color filter, a common electrode, and the like are formed.
- a CF (Color Filter) substrate made of The glass substrate 500 is formed not only so that a plurality of data lines 540 made of a conductive film and a plurality of gate lines 510 made of a conductive film different from the data line 540 intersect, but also for each data line 540.
- a pair of sensor lines 550 and dummy lines 560 are formed in parallel to each other in the same layer as the data lines 540, and one set of sensor lines 520 and dummy lines 530 are the same as the gate lines 510 for each gate line 510.
- the layers are formed so as to be parallel to each other.
- the common electrode 840 formed on the surface of the sensor spacer 830 provided on the glass substrate 800 is connected to the sensor lines 520 and 550, respectively.
- the common voltage applied to the common electrode 840 is applied to the sensor lines 520 and 550 through the conductive pads 700 and 750, respectively.
- a reference voltage is applied to the dummy lines 530 and 560. Therefore, the liquid crystal display built-in touch panel can identify the pressed position of the CF substrate by comparing the common voltage applied to the sensor lines 520 and 550 with the reference voltage applied to the dummy lines 530 and 560.
- the depth from the surface of the protective insulating film 640 to the first pad wiring 721 connected to the sensor line 520 is different from the depth to the second pad wiring 772 connected to the sensor line 550. Therefore, in order to form the conductive pads 700 and 750, the contact hole 710 for connecting to the first pad wiring 721 and the contact hole 760 for connecting to the second pad wiring 772 must be formed in separate steps. Don't be. For this reason, there is a problem that the manufacturing process becomes complicated and the manufacturing cost increases.
- an object of the present invention is to provide a display device built-in touch panel that prevents a reduction in the aperture ratio of the display element portion by devising the arrangement of sensor lines.
- Another object of the present invention is to provide a display device built-in type touch panel that simplifies the manufacturing process and reduces the manufacturing cost.
- a first insulating substrate and a second insulating substrate are arranged to face each other, and pressing is performed based on a predetermined voltage that is applied when the surface of the second insulating substrate is pressed.
- a touch panel with a built-in display device for specifying the position A plurality of first sensor lines formed on the first insulating substrate so as to extend in a first direction; A plurality of second sensor lines formed on the first insulating substrate so as to extend in a second direction intersecting the first direction; A first wiring including a plurality of gate lines formed to extend in the first direction; A second wiring including a plurality of data lines formed to extend in the second direction; A plurality of display element portions formed for each region where the plurality of gate lines and the plurality of data lines intersect; When the surface of the second insulating substrate is pressed, the pressing position is specified based on the predetermined voltage applied to the first and second sensor lines connected to the display element unit at the pressed position.
- a positioning circuit that At least one of the first sensor line and the second sensor line overlaps with any of the wirings included in the first wiring and the second wiring so that at least a part thereof overlaps in the width direction in plan view. It is arranged above any one of the wirings.
- At least one of the first wiring and the second wiring is formed so as to extend in the first direction, and extends in the second direction and a plurality of first dummy lines to which a reference voltage is applied. And further including any one of a plurality of second dummy lines that are formed and provided with the reference voltage,
- the position specifying circuit compares the predetermined voltage applied to the first sensor line and the second sensor line with the reference voltage when the surface of the second insulating substrate is pressed.
- a comparison specifying circuit for specifying the pressed position is included.
- the first wiring further includes a storage capacitor line formed to extend in the first direction.
- the first wiring further includes a storage capacitor line formed to extend in the first direction.
- the first sensor line and the second sensor line are formed of a conductive film of the same layer,
- the at least one sensor line is composed of a divided conductor,
- the divided conductors are electrically connected by the connecting body.
- the first sensor line is disposed above the gate line
- the second sensor line is formed of a conductive film of the same layer as the first sensor line, and is disposed above the data line.
- Either one of the first sensor line and the second sensor line is made of one conductor, and the other sensor line is made of two conductors sandwiching the one conductor, The two conductors are electrically connected by a connecting body; When the surface of the second insulating substrate is pressed, the predetermined voltage is applied to the two conductors by the pressing electrode coming into contact with the connection body.
- the second insulating substrate is opposed to the first sensor electrode and the second sensor electrode with a predetermined interval, and has a pressing electrode to which the predetermined voltage is applied, When the surface of the second insulating substrate is pressed, the pressing electrode at the pressed position comes into contact with the corresponding first sensor electrode and the second sensor electrode, so that the first sensor line and The predetermined voltage is applied to the second sensor line.
- At least one of the first sensor line and the second sensor line is made of a divided conductor
- the sensor electrode corresponding to the at least one of the first sensor electrode and the second sensor electrode includes a connection body that electrically connects the divided conductors
- the pressing electrode is configured to apply the predetermined voltage to the divided conductors by contacting with the connection body.
- a ninth aspect of the present invention is the eighth aspect of the present invention,
- the first sensor line is disposed above either the gate line or the first dummy line by a conductive film that is an upper layer than the gate line and the data line
- the second sensor line is disposed above the data line by a conductive film in the same layer as the first sensor line,
- One of the first sensor line and the second sensor line is made of one conductor
- the other sensor line is made of two conductors sandwiching the one conductor, The two conductors are electrically connected by the connection body.
- a sensor electrode that is electrically connected to the one of the first and second sensor electrodes is formed at a position facing the first contact hole reaching the one conductor and the pressing electrode. And a first pad portion electrically connected to the one conductor through the first contact hole, The sensor electrode electrically connected to the other sensor line of the first and second sensor electrodes is positioned opposite to the pressing electrode and the second and third contact holes reaching the two conductors, respectively. And a second pad portion electrically connected to the two conductors through the second and third contact holes, An interval between the first pad portion and the pressing electrode is equal to an interval between the second pad portion and the pressing electrode.
- An eleventh aspect of the present invention is the seventh aspect of the present invention,
- the first sensor line is formed to extend in the first direction by a conductive film of the same layer as the gate line
- the second sensor line is formed above the data line by a conductive film in an upper layer than the gate line and the data line.
- a twelfth aspect of the present invention is the seventh aspect of the present invention,
- the first sensor line is formed to extend in the first direction by a conductive film of the same layer as the gate line,
- the second sensor line is disposed above the second dummy line by a conductive film in an upper layer than the gate line and the data line.
- a thirteenth aspect of the present invention is the seventh aspect of the present invention,
- the first sensor line is disposed above the first dummy line by a conductive film in an upper layer than the gate line and the data line,
- the second sensor line is formed to extend in the second direction by a conductive film of the same layer as the data line.
- a fourteenth aspect of the present invention is the seventh aspect of the present invention,
- the first sensor line is disposed above the gate line by a conductive film in an upper layer than the gate line and the data line,
- the second sensor line is formed to extend in the second direction by a conductive film of the same layer as the data line.
- the first sensor electrode includes a first pad electrode in which conductive pads made of a conductive film higher than the first sensor electrode are sequentially stacked on a pad wiring branched from the first sensor line
- the second sensor electrode includes a second pad electrode in which conductive pads made of a conductive film higher than the second sensor electrode are sequentially stacked on a pad wiring branched from the second sensor line.
- any one of the eleventh to fourteenth aspects of the present invention It further includes a black matrix disposed above the pressing electrode so as to cover the pressing electrode.
- the second insulating substrate is opposed to the first sensor electrode and the second sensor electrode with a predetermined interval, and has a pressing electrode to which the predetermined voltage is applied, When the surface of the second insulating substrate is pressed, the pressing electrode at the pressed position comes into contact with the corresponding first sensor electrode and the second sensor electrode, so that the first sensor line and The predetermined voltage is applied to the second sensor line.
- At least one of the first sensor line and the second sensor line is made of a divided conductor
- the sensor electrode corresponding to the at least one of the first sensor electrode and the second sensor electrode includes a connection body that electrically connects the divided conductors
- the pressing electrode is configured to apply the predetermined voltage to the divided conductors by contacting with the connection body.
- the nineteenth aspect of the present invention is the eighteenth aspect of the present invention
- the auxiliary capacitance line is made of a conductive film in the same layer as the gate line.
- the first sensor line is disposed above the auxiliary capacitance line by a conductive film in the same layer as the second sensor line.
- Either one of the first sensor line and the second sensor line is made of one conductor, and the other sensor line is made of two conductors sandwiching the one conductor, The two conductors are electrically connected by the connection body.
- the first dummy line made of a conductive film in the same layer as the second sensor line is further disposed above the auxiliary capacitance line.
- the 21st aspect of the present invention is the 19th or 20th aspect of the present invention
- the sensor electrode that is electrically connected to the one sensor line of the first and second sensor electrodes is formed at a position facing the first contact hole reaching the one conductor and the pressing electrode.
- a first pad portion electrically connected to the one conductor through the first contact hole The sensor electrode electrically connected to the other sensor line of the first and second sensor electrodes is positioned opposite to the pressing electrode and the second and third contact holes reaching the two conductors, respectively.
- It further includes a black matrix disposed above the pressing electrode so as to cover the pressing electrode.
- the auxiliary capacitance line is made of a conductive film in the same layer as the gate line,
- the gate line and the auxiliary capacitance line are made of a light-shielding conductive film
- the first sensor line is disposed above the storage capacitor line by a conductive film higher than the gate line and the data line
- the second sensor line is formed to extend in the second direction by a conductive film of the same layer as the data line
- the first sensor electrode and the second sensor electrode are disposed above the auxiliary capacitance line
- At least the first sensor line is disposed between the first and second sensor electrodes and the end portion in the width direction of the auxiliary capacitance line above the auxiliary capacitance line.
- the first dummy line made of a conductive film of the same layer as the first sensor line is further disposed between the first sensor line and the end in the width direction of the auxiliary capacitance line above the auxiliary capacitance line. It is characterized by being.
- the first sensor electrode includes a first pad electrode in which conductive pads made of a conductive film higher than the first sensor electrode are sequentially stacked on a pad wiring branched from the first sensor line
- the second sensor electrode includes a second pad electrode in which conductive pads made of a conductive film higher than the second sensor electrode are sequentially stacked on a pad wiring branched from the second sensor line.
- a twenty-sixth aspect of the present invention is the fourth aspect of the present invention,
- the auxiliary capacitance line is made of a conductive film in the same layer as the gate line, and the first sensor line is disposed above the auxiliary capacitance line,
- the second sensor line is disposed above the data line formed above the storage capacitor line by a conductive film of the same layer as the first sensor line, Either one of the first sensor line and the second sensor line is made of one conductor, and the other sensor line is made of two conductors sandwiching the one conductor,
- the two conductors are electrically connected by a connecting body; When the surface of the second insulating substrate is pressed, the predetermined voltage is applied to the two conductors by the pressing electrode coming into contact with the connection body.
- the first insulating substrate and the second insulating substrate are arranged to face each other, and a predetermined voltage that is given when the surface of the second insulating substrate is pressed is given in advance.
- a display device built-in touch panel that identifies a pressed position based on the reference voltage
- a plurality of first dummy lines formed on the first insulating substrate so as to extend in a first direction and supplied with the reference voltage, and extend in a second direction intersecting the first direction.
- a comparison specifying circuit for specifying a pressed position by comparing, and At least one of the first dummy line and the second dummy line overlaps at least part of the first wiring or the wiring included in the second wiring in the width direction in plan view. It is arranged above any one of the wirings.
- the first wiring further includes a storage capacitor line formed to extend in the first direction.
- the first dummy line and the second dummy line are formed of a conductive film of the same layer, and the at least one dummy line is composed of two divided conductors, The two divided conductors are electrically connected by the second connector.
- the thirtieth aspect of the present invention is the twenty-seventh aspect of the present invention, in which A first connection body that is disposed above at least one of the first sensor line and the second sensor line, and that receives the predetermined voltage from the pressing electrode when the surface of the second insulating substrate is pressed.
- a second connector disposed above at least one of the first dummy line and the second dummy line,
- One of the first sensor line and the second sensor line is composed of a divided first conductor
- One of the first dummy line and the second dummy line is composed of a divided second conductor
- the first sensor line, the second sensor line, the first dummy line, and the second dummy line are formed in the same layer by a conductive film of the same layer,
- the second dummy line is disposed above the data line;
- the divided first conductors are electrically connected by the first connector,
- the divided second conductor is electrically connected by the second connector.
- the thirty-first aspect of the present invention is the twenty-eighth aspect of the present invention,
- the predetermined voltage is applied from the pressing electrode when the surface of the second insulating substrate is pressed and disposed above at least one of the first sensor line and the second sensor line.
- One of the first sensor line and the second sensor line is composed of a divided conductor, At least the first sensor line, the second sensor line, and the first dummy line are formed in the same layer by a conductive film of the same layer, The first dummy line is disposed above the gate line;
- the divided conductors are electrically connected by the connecting body.
- the display element unit includes a thin film transistor,
- the equivalent oxide thickness of the insulating layer between the gate line and the data line is larger than the equivalent oxide thickness of the gate insulating layer of the thin film transistor.
- the first wiring includes a gate line
- the second wiring includes a data line.
- At least one of the first sensor line and the second sensor line has at least a part thereof in a plan view above at least one of the wirings included in the first wiring and the second wiring. They are arranged so as to overlap. For this reason, the aperture ratio of the display device built-in touch panel can be improved.
- the position specifying circuit can specify the pressing position based on predetermined voltages respectively applied to the first sensor line and the second sensor line when the surface of the second insulating substrate is pressed.
- At least one of the first wiring and the second wiring further includes one of the first dummy line and the second dummy line.
- At least one of the first sensor line and the second sensor line has at least a part thereof in a plan view above at least one of the wirings included in the first wiring and the second wiring. They are arranged so as to overlap. For this reason, the aperture ratio of the display device built-in touch panel can be improved.
- the position specifying circuit compares the predetermined voltage applied to the first sensor line and the second sensor line with the reference voltage applied to the first dummy line and the second dummy line, and specifies the pressed position. can do.
- the first wiring further includes an auxiliary capacitance line.
- At least one of the first sensor line and the second sensor line has at least a part thereof in a plan view above at least one of the wirings included in the first wiring and the second wiring. They are arranged so as to overlap. For this reason, the aperture ratio of the display device built-in touch panel can be improved.
- the first wiring includes a gate line and a storage capacitor line
- the second wiring includes a data line.
- At least one of the first sensor line and the second sensor line has at least a part thereof in a plan view above at least one of the wirings included in the first wiring and the second wiring. They are arranged so as to overlap. For this reason, the aperture ratio of the display device built-in touch panel can be improved.
- the first sensor line and the second sensor line is divided, and the divided conductors constituting the sensor line are electrically connected by the connecting body.
- the first sensor line and the second sensor line can be formed of the same conductive film without short-circuiting.
- the aperture ratio of the display device built-in touch panel is improved. be able to.
- One of the first sensor line and the second sensor line is formed as one conductor, and the other sensor line is divided into two conductors. For this reason, the first sensor line and the second sensor line formed of the same conductive film can be formed of the same conductive film without short-circuiting.
- the pressing electrodes formed on the second insulating substrate are connected to the first and second sensor lines, respectively.
- a predetermined voltage is applied to the first and second sensor wires in contact with the first and second sensor electrodes. Therefore, the display device built-in type touch panel can specify the pressed position of the second insulating substrate based on the predetermined voltage applied to the first and second sensor lines.
- the sensor electrode corresponding to the divided sensor line includes a connection body that connects the divided conductors constituting the sensor line.
- the pressing electrode formed on the second insulating substrate can apply a predetermined voltage to the divided sensor wires by contacting the connecting body.
- the first sensor line is disposed above either the gate line or the first dummy line, and is formed by a conductive film in the same layer as the first sensor line. Is arranged above the data line. For this reason, the aperture ratio of the display device built-in touch panel can be improved.
- One of the first sensor line and the second sensor line is formed as one conductor, and the other sensor line is divided into two conductors. For this reason, the first sensor line and the second sensor line can be formed of the same conductive film without being short-circuited.
- the first, second and third contact holes have the same depth.
- each contact hole can be opened simultaneously without using a relay pad, so that the aperture ratio of the display element portion can be further improved and the manufacturing process can be simplified.
- the pressing electrode simultaneously contacts the first pad portion and the second pad portion, so that a predetermined voltage is simultaneously applied to the first sensor line and the second sensor line. Can do.
- the aperture ratio of the display device built-in touch panel is increased. Can be improved.
- the opening of the display device built-in touch panel is provided.
- the rate can be improved.
- the first sensor line is formed above the first dummy line by the conductive film above the gate line and the data line.
- the rate can be improved.
- the aperture ratio of the display device built-in touch panel is increased. Can be improved.
- the first sensor line and the second sensor line are formed of different conductive films, contact holes reaching the first sensor line and the second sensor line are opened simultaneously. Instead, conductive pads made of a conductive film are sequentially stacked on the pad wirings branched from the first sensor line and the second sensor line to form first and second pad electrodes.
- the first and second pad electrodes respectively including the first pad electrode and the second pad electrode that are in contact with the pressing electrode simultaneously. Two sensor electrodes can be formed. For this reason, a predetermined voltage can be simultaneously applied to the first sensor line and the second sensor line.
- the black matrix is arranged so as to cover the pressing electrode, it is possible to prevent the backlight from passing through the pressing electrode and making the image difficult to see.
- the first sensor line is disposed above the auxiliary capacitance line formed by the conductive film of the same layer as the gate line, and the auxiliary capacitance line is provided.
- the aperture ratio of the type touch panel can be improved.
- one of the sensor lines is used as one conductor and the other sensor line is used so that they do not cross each other. Two conductors sandwiching one conductor are used. For this reason, the first sensor line and the second sensor line can be formed of the same conductive film without being short-circuited.
- the aperture ratio of the display device built-in touch panel can be further improved by one layer.
- the aperture ratio of the display device built-in touch panel is increased. Can be improved.
- the first sensor line is disposed between the first and second sensor electrodes and the end portion in the width direction of the auxiliary capacitance line made of the light-shielding conductive film, the pressing electrode is arranged from the end portion of the auxiliary capacitance line. Can be released.
- the auxiliary capacitance line also functions as a black matrix, and it is possible to prevent backlight light from a region not covered with the auxiliary capacitance line from passing through the pressing electrode. In this case, it is not necessary to arrange a black matrix for preventing light leakage on the pressing electrode, so that the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
- the aperture ratio of the display device built-in touch panel can be further improved.
- the first dummy line is disposed between the first sensor line and the end portion in the width direction of the auxiliary capacitance line, the pressing electrode can be separated from the end portion of the auxiliary capacitance line.
- the auxiliary capacitance line also functions as a black matrix, and it is possible to further prevent the backlight light from the region not covered with the auxiliary capacitance line from passing through the pressing electrode.
- the first sensor line is disposed above the storage capacitor line, and the second sensor line formed of the conductive film in the same layer as the first sensor line is disposed above the data line.
- the aperture ratio of the display device built-in touch panel can be improved.
- One of the first sensor line and the second sensor line is formed as one conductor, and the other sensor line is divided into two conductors. For this reason, the first sensor line and the second sensor line can be formed of the same conductive film without being short-circuited.
- the first wiring includes a gate line and a first sensor line
- the second wiring includes a data line and a second sensor line. At least one of the first dummy line and the second dummy line is formed, and the formed dummy line is above the at least one of the wirings included in the first wiring and the second wiring in a plan view. , At least a part of which is arranged to overlap. For this reason, the aperture ratio of the display device built-in touch panel can be improved.
- the first wiring further includes an auxiliary capacitance line. At least one of the first dummy line and the second dummy line is formed, and the formed dummy line is above the at least one of the wirings included in the first wiring and the second wiring in a plan view. , At least a part of which is arranged to overlap. For this reason, the aperture ratio of the display device built-in touch panel can be improved.
- the display device built-in type touch panel can be formed of the same conductive film without short-circuiting the first dummy line and the second dummy line.
- the aperture ratio of the display device built-in touch panel can be improved.
- the first sensor line, the second sensor line, the first dummy line, and the second dummy line are formed of the same layer of conductive film. Therefore, in order to prevent those short circuits, one of the first sensor line and the second sensor line and one of the first dummy line and the second dummy line are divided.
- the sensor lines divided by the conductor are connected by the first connection body, and the divided dummy lines are connected by the second connection body. For this reason, the first sensor line, the second sensor line, the first dummy line, and the second dummy line can be formed of the same conductive film without short-circuiting each other.
- the aperture ratio of the display device built-in touch panel can be improved.
- the first sensor line, the second sensor line, and the first dummy line are formed of the same layer of conductive film. Therefore, in order to prevent those short circuits, one of the first sensor line and the second sensor line is formed by a divided conductor, and the divided sensor lines are connected by a connecting body. For this reason, the first sensor line, the second sensor line, and the first dummy line can be formed of the same conductive film without short-circuiting each other.
- the thirty-second aspect of the present invention by forming an interlayer insulating layer having an oxide equivalent film thickness larger than the oxide equivalent film thickness of the gate insulating layer of the thin film transistor between the gate line and the data line, the wiring cross capacitance at the intersection of the line and the data line can be reduced. For this reason, it is possible to prevent a delay of a signal applied via the data line or the gate line.
- the top view (A) which shows a part of pattern arrangement
- FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a pixel formation unit on a CF substrate side of the liquid crystal display device built-in touch panel illustrated in FIG. 2.
- FIG. 4A is a plan view showing a part of the pattern arrangement of the display element portion of the liquid crystal display device built-in touch panel according to the first embodiment of the present invention
- FIG. FIG. 6B is a cross-sectional view showing a cross section (B), and a cross-sectional view showing a cross section of the display element portion along the line CC shown in FIG.
- FIG. 5A is a plan view showing a part of the pattern arrangement of the display element portion of the liquid crystal display device built-in type touch panel according to the first modification of the first embodiment, and the display along the line DD shown in FIG. FIG.
- FIG. 6B is a cross-sectional view showing a cross section of the element portion (B), and a cross-sectional view (C) showing a cross section of the display element portion along the line EE shown in FIG.
- FIG. 6A is a plan view showing a part of the pattern arrangement of the display element portion of the liquid crystal display device built-in type touch panel according to a second modification of the first embodiment, and the display along the line FF shown in FIG.
- FIG. 5B is a cross-sectional view showing a cross section of the element portion (B), and a cross-sectional view showing a cross section of the display element portion along the line GG shown in FIG. FIG.
- FIG. 6A is a plan view showing a part of a pattern arrangement in a display element portion of a touch panel with a built-in liquid crystal display device according to a third modification of the first embodiment.
- FIG. 6B is a cross-sectional view showing a cross section of the element portion (B), and a cross-sectional view (C) showing a cross section of the display element portion along the line KK shown in FIG.
- the top view (A) which shows a part of pattern arrangement
- the top view (A) which shows a part of pattern arrangement
- the top view (A) which shows a part of pattern arrangement
- the top view (A) which shows a part of pattern arrangement
- the top view (A) which shows a part of pattern arrangement
- the top view (A) which shows a part of pattern arrangement
- the top view (A) which shows a part of pattern arrangement
- FIG. 10A is a plan view showing a part of the pattern arrangement in the display element portion of the touch panel with a built-in liquid crystal display device according to the first modification of the fourth embodiment, and the display along the line LL shown in FIG.
- FIG. 5B is a cross-sectional view showing a cross section of the element portion
- FIG. 6C is a cross-sectional view showing a cross section of the display element portion 22 along the line QQ shown in FIG.
- FIG. 10A is a plan view showing a part of the pattern arrangement in the display element portion of the touch panel with a built-in liquid crystal display device according to the first modification of the fourth embodiment, and the display along the line LL shown in FIG.
- FIG. 6A is a plan view showing a part of a pattern arrangement of a display element unit of a touch panel with a built-in liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention
- FIG. FIG. 2B is a cross-sectional view showing a cross section (B)
- FIG. 3C is a cross-sectional view showing a cross section of the display element section along the line WW shown in FIG.
- FIG. 10 is a plan view showing a part of the pattern arrangement of the display element portion of the touch panel with a built-in liquid crystal display device according to the first modification of the fifth embodiment of the present invention.
- FIG. 5B is a cross-sectional view showing a cross section of the display element portion along the line YB and a cross-sectional view showing a cross section of the display element portion along the line YY shown in FIG.
- FIG. 1 is a plan view (A) showing a part of the pattern arrangement of the display element part of the touch panel with a built-in liquid crystal display device used for the basic study of the present invention, and along the line AA shown in (A). It is sectional drawing (B) which shows the cross section of a display element part.
- the display element unit 10 shown in FIG. 1 the same or corresponding components as those of the conventional display element unit 25 shown in FIG. 21 are denoted by the same reference numerals, and differences from the display element unit 25 will be mainly described. To do.
- an interlayer insulating film 630 is further formed on the gate insulating film 620 in order to increase the film thickness and reduce the wiring cross capacitance.
- the gate line 510 and the data line 540 are separated from each other by the gate insulating film 620 and the interlayer insulating film 630.
- the wiring cross capacitance at the intersection 790 is reduced, so that delay of a signal applied through the gate line 510 or the data line 540 can be prevented. Note that when considering the wiring cross capacitance, it is necessary to evaluate the film thicknesses of the gate insulating film 620 and the interlayer insulating film 630 having different dielectric constants in terms of oxide films.
- the problem that the conventional touch panel with a built-in display device has a problem that the aperture ratio of the display element portion 25 is reduced and the manufacturing cost is high is that the interlayer insulating film 630 is formed on the gate insulating film 620. Even if it is not solved.
- the protective insulating film 640 is formed on the upper surface of the second pad wiring 772 branched from the sensor line 550, whereas the sensor line 520 is formed.
- a gate insulating film 620 is also formed on the upper surface of the first pad wiring 721 branched from the first pad wiring 721.
- the gate insulating film 620 must be further etched until the contact hole 710 reaches the first pad wiring 721. However, since the contact hole 760 reaching the second pad wiring 772 has already been opened, the second pad wiring 772 is etched in the opening of the contact hole 710, and the film thickness becomes thin.
- the protective insulating film 640 only the contact hole 711 connected to the first pad wiring 721 is opened and connected to the first pad wiring 721.
- the relay pad 780 made of a conductive film is formed on the interlayer insulating film 630.
- a protective insulating film 640 is formed on the relay pad 780, and a contact hole 712 for connecting to the relay pad 780 and a contact hole 760 for connecting to the second pad wiring 772 are opened simultaneously. In this manner, when the relay pad 780 is provided and the contact hole 711 and the contact hole 712 are formed in different steps, the problem that the film thickness of the second pad wiring 772 is reduced is solved.
- FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the liquid crystal display device built-in touch panel according to the first embodiment of the present invention
- FIG. 3 is a configuration of a pixel forming portion on the TFT substrate side of the liquid crystal display device built-in touch panel shown in FIG.
- FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a pixel forming portion on the CF substrate side of the liquid crystal display built-in touch panel shown in FIG.
- the touch panel with a built-in liquid crystal display device includes a TFT substrate 30 including a transparent insulating substrate such as a glass substrate, a quartz substrate, or a plastic substrate, and a TFT substrate 30 disposed so as to face the transparent insulating substrate.
- a liquid crystal display device including a CF substrate 40 including a conductive substrate and a liquid crystal (not shown) sealed in a space between them is incorporated.
- n is an integer of 1 or more
- gate lines GL1 to GLn, first sensor lines SL11 to SL1n, and first dummy lines RL11 to RL1n extend in the horizontal direction.
- the m data lines DL1 to DLm, the second sensor lines SL21 to SL2m, and the second dummy lines RL21 to RL2m are provided to extend in the vertical direction. .
- the display element section 10 is arranged at each intersection of the gate lines GL1 to GLn and the data lines DL1 to DLm. In FIG. 2, the gate lines GL1 to GLn and the data lines DL1 to DLm are not shown for easy viewing. Note that one end of the pull-down resistors R11 to R1n having a large resistance value is grounded, and the other end is connected to the first sensor lines SL11 to SL1n. Similarly, one end of the pull-down resistors R21 to R2m having a large resistance value is grounded, and the other end is connected to the second sensor lines SL21 to SL2m.
- a predetermined reference voltage is applied from the reference power supply 60 to the first dummy lines RL11 to RL1n and the second dummy lines RL21 to RL2m.
- n first comparators CP11 to CP1n are provided at the right end of the TFT substrate 30, and the jth first comparator CP1j is connected to the positive terminal of the jth comparator (j is an integer from 1 to n).
- the sensor line SL1j is connected, and the jth first dummy line RLj is connected to the negative terminal.
- m second comparators CP21 to CP2m are provided at the upper end of the TFT substrate 30, and the i-th first comparator CP2i has a positive terminal connected to the i-th second comparator CP2i.
- Two sensor lines SL2i are connected, and the i-th second dummy line RLi is connected to the minus terminal.
- each of the m display element units 10 connected to the jth first sensor line SL1j is provided with one first sensor electrode 300, and n pieces of n sensor elements connected to the ith second sensor line SL2i are provided.
- One second sensor electrode 350 is provided on each display element unit 10.
- the outputs of the first comparators CP11 to CP1n and the outputs of the second comparators CP21 to CP2m are connected to the control circuit 75.
- each display element unit 10 is provided with a TFT 70.
- the gate electrode in the j-th row of the TFT 70 is connected to the gate line GLj
- the source electrode in the i-th column is connected to the data line DLi
- the drain electrode is connected to the pixel electrode 80.
- the CF substrate 40 is formed with any one of red, green, and blue color filters 410 corresponding to the display area of each display element unit 10.
- a black matrix 420 for preventing light leakage is formed so as to surround.
- Each display element unit 10 is provided with a pressing electrode 50.
- the pressing electrode 50 is formed so as to be positioned above the first sensor electrode 300 and the second sensor electrode 350, and a common electrode to which a common voltage is applied is formed on the surface thereof.
- the black matrix 420 is also formed on the upper side of the pressing electrode 50 in order to prevent light leakage from the backlight.
- the common electrode is an electrode disposed on the CF substrate 40 so as to face the pixel electrode 80 formed on the TFT substrate 30 with the liquid crystal interposed therebetween, and is provided in common to the plurality of display element units 10.
- the potentials of the first and second sensor lines are applied to the positive terminals of the first and second comparators.
- a reference voltage having a voltage value lower than the common voltage is applied to the minus terminal from the reference power supply 60 via the first and second dummy lines.
- the first and second comparators compare the potential supplied from the first and second sensor lines with the reference voltage supplied from the first and second dummy lines, respectively.
- a common voltage is applied to the first and second sensor lines connected to the display element whose surface of the CF substrate 40 is pressed. Since the common voltage is higher than the reference voltage, the first and second comparators output a high level signal.
- the first and second sensor lines connected to the display element whose surface of the CF substrate 40 is not pressed are grounded via pull-down resistors, and thus are at ground potential. Therefore, the potentials of the first and second sensor lines become lower than the reference voltage, and the first and second comparators output a low level signal.
- first comparator that outputs a high level signal among the first comparators CP11 to CP1n
- at least one display element unit 10 among the display element units 10 connected to the first comparator is connected to the first comparator CP11 to CP1n.
- the surface of the corresponding CF substrate 40 is pressed.
- second comparator that outputs a high level signal among the second comparators CP21 to CP2m
- at least one display element unit among the display element units 10 connected to the second comparator The surface of the CF substrate 40 corresponding to 10 is pressed.
- the outputs of the first comparators CP11 to CP1n are supplied to the first encoder circuit 71 and converted into bit signals, and the outputs of the second comparators CP21 to CP2m are supplied to the second encoder circuit 72 and converted into bit signals. .
- the bit signals converted by the first and second encoder circuits 71 and 72 are given to the control circuit 75, and the control circuit 75 specifies the pressed position on the CF substrate 40 based on the given bit signals.
- FIG. 5 is a plan view showing a part of the pattern arrangement of the display element portion of the liquid crystal display built-in touch panel according to the first embodiment of the present invention, taken along the line BB shown in FIG.
- FIG. 5B is a cross-sectional view showing a cross section of the display element portion
- FIG. 6C is a cross-sectional view showing a cross section of the display element portion along line CC shown in FIG.
- a first conductive film is formed on a base insulating film 210 formed on a transparent insulating substrate 100 such as a glass substrate, a quartz substrate, or a plastic substrate, and the horizontal direction is set.
- the extending gate line 110 and the first dummy line 130 are formed to be parallel to each other in the same layer.
- the base insulating film 210 is made of an insulating film containing silicon such as a silicon oxide film or a silicon nitride film
- the first conductive film is made of tantalum, tungsten, tantalum nitride, or an alloy or compound thereof.
- the first conductive film may be, for example, a stacked conductive film having a three-layer structure in which tantalum nitride, tantalum, and tantalum nitride are stacked in order from the bottom, or a stacked conductive film in which tungsten is stacked on the top surface of tantalum nitride.
- a gate insulating film 220 made of a TEOS film or a silicon oxide film and an interlayer insulating film 230 made of a silicon oxide film or a silicon nitride film are formed on the gate line 110 and the first dummy line 130.
- the data line 140 and the second dummy line 160 which are made of the second conductive film and extend in the vertical direction, are formed to be parallel to each other in the same layer.
- the second conductive film is made of a low-resistance metal such as aluminum, titanium, molybdenum, copper, silver, or an alloy or compound thereof.
- the second conductive film may be, for example, a laminated conductive film having a structure in which titanium, aluminum, and titanium are laminated in order from the bottom.
- an interlayer insulating film 240 made of a silicon oxide film, a silicon nitride film, a photosensitive acrylic resin, an SOG (Spin On Glass) film or the like is formed.
- the first sensor line 120 having a width smaller than that of the first dummy line 130 is disposed at a position corresponding to the first dummy line 130 on the interlayer insulating film 240 so as not to protrude from the first dummy line 130 in plan view.
- the second sensor line 150 narrower than the data line 140 is arranged at a position corresponding to the data line 140 on the interlayer insulating film 240 so as not to protrude from the data line 140 in plan view.
- the first sensor line 120 and the second sensor line 150 are both formed of the third conductive film and extend in the horizontal direction and the vertical direction, respectively, in the same layer. Therefore, in order to prevent a short circuit even if the first sensor line 120 and the second sensor line 150 cross each other, the first sensor line 120 is constituted by one continuous conductor, and the second sensor line 150 is connected to the second sensor line 150. It is configured by two conductors 151 and 152 divided so as to sandwich one sensor line 120.
- the first sensor line 120 may be constituted by two divided conductors
- the second sensor line 150 may be constituted by one continuous conductor.
- the third conductive film has a laminated conductive structure such as a structure in which molybdenum is laminated on aluminum, a structure in which IZO (Indium Zinc Oxide) is laminated on aluminum, or a structure in which an alloy of molybdenum and niobium is laminated on aluminum. It consists of a membrane.
- a protective insulating film 250 made of silicon oxide, silicon nitride, photosensitive acrylic resin, SOG (Spin On Glass) film or the like is formed on the first and second sensor lines 120 and 150.
- conductive pad portions 320 and 370 are formed in a layer made of the same fourth conductive film as a pixel electrode (not shown).
- the pad part 320 is electrically connected to the first sensor line 120 through the contact hole 310 and functions as the first sensor electrode 300 shown in FIG.
- the pad unit 370 is connected to the two divided conductors 151 and 152 of the second sensor line 150 through the two contact holes 361 and 362, respectively, and the two conductors 151 and 152 are connected to the protective insulating film.
- the pad portion 370 is also referred to as a connection body. Further, the pad part 320 may be referred to as a first pad part, and the pad part 370 may be referred to as a second pad part.
- the common portion is formed on the surface of the sensor spacer of the CF substrate 40 described later.
- the distance to the electrode is equal. Therefore, when the surface of the CF substrate 40 is pressed, the common electrode formed on the surface of the sensor spacer contacts the pad part 320 and the pad part 370 simultaneously, so that the display element part 11 is pressed as a touch sensor. The position can be reliably detected.
- the pad unit 370 also has a function as a jumper. If the pad portion 370 is used, the two divided conductors 151 and 152 can be electrically connected. Therefore, the first sensor line 120 and the second sensor line 150 are formed using the same conductive film. It becomes possible to form. In this case, if the first sensor line 120 and the second sensor line 150 are formed using different layers of conductive films, two layers of conductive films are required. However, if the pad portion 370 is used as a jumper, the first sensor line 120 and the second sensor line 150 can be formed using only one layer of conductive film. Therefore, by using a conductive film that is no longer necessary as a sensor line for forming another wiring, the degree of freedom in wiring layout can be increased.
- the fourth conductive film is made of a transparent conductive film such as ITO (IndiumInTin Oxide) or IZO, or a reflective film such as aluminum. Further, in order to planarize the surface of the protective insulating film 250, the protective insulating film 250 is formed by a two-layer insulating film, and a planarizing film made of a resin film such as polyimide or an SOG film is formed as a lower insulating film. Also good.
- first and second sensor lines 120 and 150 are both formed of the third conductive film, from the surface of the protective insulating film 250 to the first and second sensor lines 120 and 150. Are equal in depth. For this reason, it is not necessary to provide a relay pad when the contact holes 310, 361, and 362 are opened, and the aperture ratio of the display element unit 11 can be further improved.
- a red, green, or blue color filter 410 is formed on the insulating substrate 400 at a position facing the pixel electrode 80 of each display element unit 11, and a light shielding material such as a resin so as to surround the color filter 410.
- a black matrix 420 is formed.
- a thick sensor spacer 430 made of acrylic resin is formed at a position corresponding to the pad portions 320 and 370 on the TFT substrate 30.
- the black matrix 420 is also formed between the sensor spacer 430 and the insulating substrate 400 in order to prevent light leakage from the backlight.
- a common electrode 440 made of a transparent conductive film such as ITO or IZO is formed on the surfaces of the sensor spacer 430 and the color filter 410. For this reason, the common electrode 440 has a shape protruding at a position where the sensor spacer 430 is formed.
- the sensor spacer 430 having the common electrode 440 formed on the surface is referred to as a pressing electrode 50.
- the TFT substrate 30 and the CF substrate 40 are opposed to each other with the liquid crystal interposed therebetween, and the pad portions 320 and 370 and the sensor spacer 430 are arranged with a predetermined distance therebetween.
- the predetermined distance refers to a distance at which the common electrode 440 on the sensor spacer 430 contacts the pad portions 320 and 370 when the surface of the CF electrode 40 is pressed.
- an interlayer insulating film 230 is further formed on the gate insulating film 220 in order to reduce the wiring cross capacitance at the intersection of the gate line 110 and the data line 140.
- the interlayer insulating film 230 may be omitted. In this case, since the manufacturing process of the TFT substrate 30 can be simplified, the manufacturing cost can be reduced.
- the TFT 70 formed in the display element portion 11 is a top gate type in which the channel portion is formed of polycrystalline silicon
- the dangling bonds of polycrystalline silicon at the interface with the gate insulating film 220 are terminated with hydrogen. Otherwise, there is a problem that the characteristics of the TFT 70 become unstable.
- the TEOS film does not contain hydrogen, it cannot be terminated. Therefore, a silicon nitride film generated using a plasma CVD method is used as the interlayer insulating film 230. In this case, since the dangling bonds in the channel portion can be terminated using hydrogen contained in the silicon nitride film, the characteristics of the polycrystalline silicon TFT can be stabilized.
- the first dummy line 130 extending in the horizontal direction and the second dummy line 160 extending in the vertical direction are formed.
- only one of the first dummy line 130 and the second dummy line 160 may be formed. In this case, the specification of the pressed position in the direction in which the dummy line is not formed will be described in detail in the fifth embodiment described later.
- the first sensor line 120 and the second sensor line 150 correspond to the first dummy line 130 and the data line 140 on the interlayer insulating film 240, respectively. Since the positions are arranged so as not to protrude from the first dummy line 130 and the data line 140 in plan view, the aperture ratio of the display element unit 11 can be improved.
- both the first sensor line 120 and the second sensor line 150 are formed of the third conductive film, the depth from the surface of the protective insulating film 250 to the first sensor line 120 and the distance to the second sensor line 150 are determined. The depth is equal, and the depth of each contact hole 310, 361, 362 is also equal. Therefore, since the relay pad used in the basic study can be eliminated, the aperture ratio of the display element unit 11 can be further improved and the manufacturing process can be simplified.
- the first sensor line 120 and the second sensor line 150 can be formed using the same conductive film. Therefore, the number of conductive film layers to be used can be reduced as compared with the case where the first sensor line 120 and the second sensor line 150 are formed using conductive films of different layers. Thus, by using a conductive film that is no longer required as a sensor line for forming other wirings, the degree of freedom of wiring layout can be increased.
- FIG. 6 is a plan view showing a part of the pattern arrangement of the display element portion of the touch panel with a built-in liquid crystal display device according to the first modification of the first embodiment, taken along the line DD shown in FIGS.
- FIG. 6B is a cross-sectional view showing a cross section of the display element portion taken along line (B)
- FIG. 6C is a cross-sectional view showing a cross section of the display element portion taken along line EE shown in FIG.
- the display element unit 12 shown in FIG. 6 the same or corresponding components as those of the display element unit 11 of the first embodiment shown in FIG. The explanation will be focused on.
- the first sensor line 120 is formed of a third conductive film so as to be narrower than the width of the gate line 110, and the gate line 110 on the interlayer insulating film 240 is not protruded from the gate line 110 in plan view. It is arranged at a position corresponding to. Since the effect of the liquid crystal display device built-in touch panel according to the above embodiment is the same as the effect of the liquid crystal display device built in touch panel according to the first embodiment, the description thereof is omitted.
- FIG. 7 is a plan view showing a part of the pattern arrangement of the display element portion of the touch panel with a built-in liquid crystal display device according to the second modification of the first embodiment, taken along line FF shown in FIGS.
- FIG. 5B is a cross-sectional view showing a cross section of the display element portion taken along line B
- FIG. 6C is a cross-sectional view showing a cross section of the display element portion taken along line GG shown in FIG.
- the display element unit 13 shown in FIG. 7 the same or corresponding components as those of the display element unit 11 of the first embodiment shown in FIG. The explanation will be focused on.
- the auxiliary capacitance line 170 are formed on the base insulating film 210.
- the first conductive film is formed so as to extend in the horizontal direction adjacent to the first dummy line 130.
- the auxiliary capacitance line 170 is a wiring connected to an auxiliary capacitance electrode (not shown) provided to face a part of the pixel electrode 80, and the width of the gate line 110 and the first dummy line 130 so that a large current flows. It has a wider width.
- the first sensor line 120 is disposed on the interlayer insulating film 240 by the third conductive film so as not to protrude from the auxiliary capacitance line 170 in plan view.
- the aperture ratio of the display element unit 13 can be improved.
- Other effects are the same as those of the liquid crystal display device built-in touch panel according to the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
- the second sensor line may be formed by one conductor, and the first sensor line may be formed by two divided conductors.
- the auxiliary capacitor line 170 since the auxiliary capacitor line 170 is not wide enough, the sensor spacer 430 cannot be formed sufficiently away from the pixel electrode. For this reason, when the auxiliary capacitance line 170 is also used as a black matrix, light from the backlight passes through the sensor spacers 430, making it difficult to see the image. Therefore, the black matrix 420 must be provided on the sensor spacer 430.
- FIG. 8 is a plan view showing a part of the pattern arrangement in the display element portion of the touch panel with a built-in liquid crystal display device according to the third modification of the first embodiment, taken along lines HH shown in FIGS.
- FIG. 5B is a cross-sectional view showing a cross section of the display element portion along the line XX
- FIG. 6C is a cross-sectional view showing a cross section of the display element portion along the line KK shown in FIG.
- the display element unit 14 shown in FIG. 8 the same or corresponding components as those of the display element unit 13 of the second modification shown in FIG. The explanation will be focused on.
- the first sensor line 120 is formed at a position corresponding to the auxiliary capacitance line 170 on the interlayer insulating film 240.
- the first dummy line 130 is also disposed at a position corresponding to the auxiliary capacitance line 170 on the interlayer insulating film 240 so as not to protrude from the auxiliary capacitance line 170 in plan view.
- the first dummy line 130 is formed by a third conductive film, like the first sensor line 120, so as to be adjacent to and parallel to the first sensor line 120.
- the liquid crystal display device built-in touch panel according to the above embodiment requires the auxiliary capacitance line 170. Therefore, by forming the first sensor line 120 and the first dummy line 130 on the auxiliary capacitance line 170, The aperture ratio of the display element unit 14 can be further improved. Other effects are the same as the effects of the liquid crystal display device built-in touch panel according to the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
- the second sensor line may be formed by one conductor, and the first sensor line may be formed by two divided conductors.
- FIG. 9 is a plan view (A) showing a part of the pattern arrangement of the display element portion of the liquid crystal display built-in touch panel according to the second embodiment of the present invention, and along the MM line of (A). It is sectional drawing (B) which shows the cross section of the obtained display element part.
- the display element unit 15 shown in FIG. 9 the same or corresponding components as those of the display element unit 11 of the first embodiment shown in FIG. The explanation will be focused on.
- the first sensor line 120 is horizontally disposed between the first dummy line 130 formed on the base insulating film 210 of the display element unit 11 and the gate line 110 by the same first conductive film. It is formed to extend in the direction.
- the second sensor line 150 is arranged at a position on the interlayer insulating film 240 corresponding to the data line 140 so as not to protrude from the data line 140 in a plan view by the third conductive film. ing. For this reason, the aperture ratio of the display element unit 15 is improved.
- the first sensor line 120 is formed of the first conductive film and the second sensor line 150 is formed of the third conductive film, even if they intersect, there is no short circuit. For this reason, the second sensor line 150 is formed of one conductor, like the first sensor line 120.
- the first pad electrode 390 functions as the first sensor electrode 300 shown in FIG. 2, and the second pad electrode 395 functions as the second sensor electrode 350 shown in FIG.
- the depth from the surface of the protective insulating film 250 to the first sensor line 120 is deeper than the depth to the second sensor line 150. Therefore, if two contact holes reaching the first and second sensor lines 120 and 150 are simultaneously formed after the protective insulating film 250 is formed, the following problem occurs. That is, when the contact hole reaching the second sensor line 150 is opened, the contact hole is not yet opened in the first sensor line 120, so that the etching must be continued.
- the first and second pad electrodes 390 and 395 are formed as follows. Hereinafter, constituent elements of the first and second pad electrodes 390 and 395 will be described, and description of constituent elements not directly related to the first and second pad electrodes 390 and 395 will be omitted.
- the first sensor line 120 made of the first conductive film is formed on the base insulating film 210 formed on the insulating substrate 100, and the third pad branches from the first sensor line 120 toward the gate line 110.
- a wiring 331 is formed.
- the gate insulating film 220 and the interlayer insulating film 230 are stacked, and a contact hole reaching the third pad wiring 331 is formed in the gate insulating film 220 and the interlayer insulating film 230 by using a photolithography technique.
- a conductive pad 332 that is electrically connected to the third pad wiring 331 is formed.
- An interlayer insulating film 240 is stacked, and a contact hole reaching the conductive pad 332 is formed.
- a third conductive film is stacked on the interlayer insulating film 240, and the third conductive film is processed using a photolithography technique, thereby forming a conductive pad 333 that is electrically connected to the conductive pad 332.
- a fourth pad wiring 383 that branches from the second sensor line 150 to the opposite side of the second dummy line 160 is also formed at the same time.
- a protective insulating film 250 is stacked, and a contact hole reaching the conductive pad 333 and the fourth pad wiring 383 is formed.
- the first dummy lines 130 extending in the horizontal direction and the second dummy lines 160 extending in the vertical direction are formed.
- only one of the first dummy line 130 and the second dummy line 160 may be formed. In this case, the specification of the pressed position in the direction in which the dummy line is not formed will be described in detail in the fifth embodiment described later.
- the first pad electrode 390 including the third pad wiring 331 and the conductive pads 332 to 334 connected to the first sensor line 120 and the second sensor line 150 are connected to the fourth pad wiring 383 and A second pad electrode 395 made of a conductive pad 384 is formed.
- the second sensor line 150 is formed at a position corresponding to the data line 140 on the interlayer insulating film 240, and the second sensor line 150 is a data in a plan view. Since it is arranged so as not to protrude from the line 140, the aperture ratio of the display element unit 15 can be improved.
- the depth from the surface of the protective insulating film 250 to the first sensor line 120 is deeper than the depth to the second sensor line 150.
- the first pad electrode 390 and the second pad electrode 395 can be increased. Are equal. Therefore, when the surface of the CF substrate 40 is pressed, the common electrode 440 formed on the surface of the sensor spacer 430 is in contact with the first pad electrode 390 and the second pad electrode 395 at the same time. The position pressed as a touch sensor can be reliably detected. Further, a relay pad for preventing the film thickness of the second sensor line 150 from being reduced by etching becomes unnecessary. For this reason, the aperture ratio of the display element unit 15 can be further improved.
- FIG. 10 is a plan view (A) showing a part of the pattern arrangement of the display element portion of the touch panel with a built-in liquid crystal display device according to the first modification of the second embodiment, and NN in (A). It is sectional drawing (B) which shows the cross section of the display element part along a line.
- the same or corresponding components as those of the display element unit 15 of the second embodiment shown in FIG. 9 are given the same reference numerals, and are different from the display element unit 15. The explanation will be focused on.
- the positions of the second dummy line 160 and the data line 140 of the display element unit 15 shown in FIG. 9 are interchanged.
- the second sensor line 150 is arranged by the third conductive film at a position corresponding to the second dummy line 160 on the interlayer insulating film 240 so as not to protrude from the second dummy line 160 in plan view. . Since the effect of the liquid crystal display device built-in touch panel is the same as that of the liquid crystal display device built-in touch panel according to the second embodiment, the description thereof is omitted.
- FIG. 11A is a plan view showing a part of the pattern arrangement of the display element portion of the touch panel with a built-in liquid crystal display device according to the second modification of the second embodiment, and FIG. It is sectional drawing (B) which shows the cross section of the display element part which followed the P line.
- the display element unit 17 shown in FIG. 11 the same or corresponding components as those of the display element unit 16 of the first modification shown in FIG. The explanation will be focused on.
- the first sensor line 120 is made of the first conductive film and is formed between the first dummy line 130 and the gate line 110.
- the first sensor line 120 is formed by the third conductive film on the interlayer insulating film 240 so as not to protrude from the first dummy line 130 in plan view. It is arranged at a position corresponding to 130.
- the second sensor line 150 made of the third conductive film and formed at a position corresponding to the second dummy line 160 on the interlayer insulating film 240 is the second sensor line 150 in the display element unit 17.
- a second conductive film that is the same as the dummy line 160 is formed on the opposite side of the second dummy line 160 from the data line 140 so as to be parallel to the second dummy line 160. Since the effect of the liquid crystal display device built-in touch panel is the same as that of the liquid crystal display device built-in touch panel according to the second embodiment, the description thereof is omitted.
- the depth is different. Therefore, if a contact hole connected to the fifth pad wiring 335 and a contact hole connected to the sixth pad wiring 382 are simultaneously opened by etching, the contact hole reaching the fifth pad wiring 335 is opened first. Therefore, there arises a problem that the thickness of the fifth pad wiring 335 is reduced.
- the conductive pad 334 made of the fourth conductive film is stacked on the fifth pad wiring 335 formed on the interlayer insulating film 240 and branching from the first sensor line 120 toward the gate line 110, thereby One pad electrode 390 is formed.
- a sixth pad wiring 382 that is formed on the interlayer insulating film 230 and branches from the second sensor line 150 made of the second conductive film to the opposite side of the second dummy line 160, and a conductive material made of the third conductive film.
- a second pad electrode 395 is formed by laminating a pad 385 and a conductive pad 384 made of a fourth conductive film.
- the display element part 17 can detect reliably the position pressed as a touch sensor. Further, since it is not necessary to use a relay pad in order to form the first and second pad electrodes 390 and 395, the aperture ratio of the display element unit 17 can be further improved.
- FIG. 12A is a plan view showing a part of the pattern arrangement of the display element portion of the touch panel with a built-in liquid crystal display device according to the third modification of the second embodiment, and FIG. It is sectional drawing (B) which shows the cross section of the display element part along R line.
- the same or corresponding components as those of the display element unit 17 of the second modified example shown in FIG. 11 are given the same reference numerals, and are different from the display element unit 17. The explanation will be focused on.
- the positions of the first dummy line 130 and the gate line 110 of the display element unit 17 are switched, and the first sensor line 120 does not protrude from the gate line 110 in plan view.
- the third conductive film is disposed at a position corresponding to the gate line 110 on the interlayer insulating film 240. Since the effect of such a liquid crystal display device built-in touch panel is the same as that of the liquid crystal display device built-in touch panel according to the second modification of the second embodiment, the description thereof is omitted.
- FIG. 13 is a plan view (A) showing a part of the pattern arrangement of the display element portion of the liquid crystal display built-in touch panel according to the third embodiment of the present invention, and the SS line shown in (A). It is sectional drawing (B) which shows the cross section of the display element part which followed.
- the display element unit 19 shown in FIG. 13 the same or corresponding components as those of the display element unit 16 of the first modification of the second embodiment shown in FIG. The difference from the part 16 will be mainly described.
- the first conductive film extends in the horizontal direction between the first dummy line 130 and the gate line 110.
- a wide auxiliary capacitance line 170 is formed.
- the first sensor line 120 is arranged by the third conductive film at a position corresponding to the auxiliary capacitance line 170 on the interlayer insulating film 240 so as not to protrude from the auxiliary capacitance line 170 in plan view.
- the second sensor line 150 is made of the same second conductive film as the second dummy line 160 and is formed on the opposite side of the second dummy line 160 from the data line 140 so as to be parallel to the second dummy line 160. Has been.
- the aperture ratio of the display element unit 19 can be improved.
- first pad electrode 390 and the second pad electrode 395 of the present embodiment are the same as the structures of the first pad electrode 390 and the second pad electrode 395 of the display element unit 18 shown in FIG. For this reason, the description about the structure of the 1st pad electrode 390 and the 2nd pad electrode 395 and its effect is abbreviate
- the first sensor line 120 is connected to the first and second pad electrodes 390 and 395 by the third conductive layer. It is formed between the end of the auxiliary capacitance line 170.
- the first and second pad electrodes 390 and 395 are provided inward from the end in the width direction of the auxiliary capacitance line 170 by the width of the first sensor line 120. It can be sufficiently separated from the end in the width direction of 170. For this reason, the light from the backlight is shielded by the auxiliary capacitance line 170.
- auxiliary capacitance line 170 as a black matrix
- light from the backlight can be prevented from passing through the sensor spacer 430 without forming a black matrix above the sensor spacer 430. . Therefore, the process of forming the black matrix in the manufacturing process of the CF substrate 40 can be deleted, the manufacturing process of the CF substrate 40 can be shortened, and the manufacturing cost can be reduced.
- the first dummy line 130 extending in the horizontal direction and the second dummy line 160 extending in the vertical direction are formed.
- only one of the first dummy line 130 and the second dummy line 160 may be formed. In this case, the specification of the pressed position in the direction in which the dummy line is not formed will be described in detail in the fifth embodiment described later.
- FIG. 14 is a plan view (A) showing a part of the pattern arrangement of the display element portion of the liquid crystal display built-in touch panel according to a modification of the third embodiment, and a TT line shown in (A). It is sectional drawing (B) which shows the cross section of the display element part which followed.
- the same or corresponding components as those of the display element unit 19 of the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description will focus on differences from the display element unit 19. To do.
- the display element unit 20 unlike the display element unit 19 shown in FIG. 13, not only the first sensor line 120 but also the first dummy line 130 is an interlayer formed on the auxiliary capacitance line 170.
- a third conductive film is formed on the opposite side of the first sensor line 120 from the first and second pad electrodes 390 and 395 so as to be parallel to the first sensor line 120. For this reason, the aperture ratio of the display element unit 20 can be further improved as compared with the liquid crystal display device built-in type touch panel according to the third embodiment.
- first and second pad electrodes 390 and 395 are separated from the end of the auxiliary capacitance line 170 in the width direction by the width of the first dummy line 130 newly provided on the auxiliary capacitance line 170.
- the sensor spacer 430 can be further separated from the end of the auxiliary capacitance line 170 in the width direction. For this reason, the function of the auxiliary capacitance line 170 as a black matrix is further improved.
- the gate line 110 also extends in the horizontal direction on the interlayer insulating film 240 above the auxiliary capacitance line 170 by the third conductive film with the first and second pad electrodes 390 and 395 interposed therebetween. It can also be formed. However, it is necessary to newly form a contact portion for connecting the gate line 110 to the gate electrode of the TFT 70. Therefore, whether or not the gate line 110 is formed above the auxiliary capacitance line 170 is determined depending on whether the gate line 110 is formed on the auxiliary capacitance line 170 or the opening ratio that is improved by the newly formed contact portion. It is necessary to make a judgment by comparing the rate.
- FIG. 15 is a plan view (A) showing a part of the pattern arrangement of the display element portion of the liquid crystal display built-in touch panel according to the fourth embodiment of the present invention, and a JJ line shown in (A). It is sectional drawing (B) which shows the cross section of the display element part 21 along.
- the same or corresponding components as those of the display element unit 11 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description will focus on differences from the display element unit 11. To do.
- a gate line 110 made of the first conductive film and extending in the horizontal direction is formed on the base insulating film 210 formed on the insulating substrate 100.
- a gate insulating film 220 is formed on the gate line 110, and a data line 140 made of the second conductive film and extending in the vertical direction is formed on the gate insulating film 220.
- An interlayer insulating film 240 is formed on the data line 140.
- a second sensor line 150 and a second dummy line 160 made of a third conductive film and extending in the vertical direction are formed on the interlayer insulating film 240 in parallel with each other.
- the second dummy line 160 is arranged at a position corresponding to the data line 140 on the interlayer insulating film 240 with a width narrower than that of the data line 140 so as not to protrude from the data line 140.
- On the interlayer insulating film 240 a first sensor line 120 and a first dummy line 130 extending in the horizontal direction are formed in parallel with each other by a third conductive film. Both the first sensor line 120 and the first dummy line 130 are formed so as not to overlap the gate line 110 in plan view.
- the first sensor line 120 and the first dummy line 130 extend in the horizontal direction
- the second sensor line 150 and the second dummy line 160 extend in the vertical direction
- both of them are third. It is formed of a conductive film. Therefore, it is necessary to prevent a short circuit even if the first sensor line 120 and the first dummy line 130 intersect with the second sensor line 150 and the second dummy line 160.
- the second sensor line 150 and the second dummy line 160 are each constituted by one continuous conductor, and the first sensor line 120 is divided so as to sandwich the second sensor line 150 and the second dummy line 160.
- the two conductors 121 and 122 are formed.
- the first dummy line 130 includes two conductors 131 and 132 that are divided so as to sandwich the second sensor line 150 and the second dummy line 160.
- a protective insulating film 250 is formed on the first sensor line 120, the second sensor line 150, the first dummy line 130, and the second dummy line 1160.
- Three pad portions 321, 322, and 371 made of the same fourth conductive film as the pixel electrode (not shown) are formed on the protective insulating film 250.
- the pad portion 321 is electrically connected to the two conductors 131 and 132 of the first dummy line 130 via contact holes 311 and 312, respectively, and the pad portion 322 is connected to the first sensor via the contact holes 313 and 314.
- the two conductors 121 and 122 of the line 120 are electrically connected to each other.
- the pad portion 321 is electrically connected to the first dummy line 130 including the two divided conductors 131 and 132 on the protective insulating film 250 so as to be substantially one conductor.
- the pad portion 322 electrically connects the first sensor line 120 including the two divided conductors 121 and 122 on the protective insulating film 250 so as to be substantially one conductor.
- the pad portions 321 and 322 are also referred to as connecting bodies.
- the second dummy line 160 of the display element unit 21 does not protrude from the data line 140 at a position corresponding to the data line 140 with a width narrower than that of the data line 140. Therefore, the aperture ratio of the display element unit 21 can be improved.
- both the first sensor line 120 and the second sensor line 150 are formed by the third conductive film.
- the depth from the surface of the protective insulating film 250 to the first sensor line 120 is equal to the depth to the second sensor line 150, all the five contact holes 311 to 315 have the same depth. Therefore, since the contact holes 311 to 315 can be formed without using the relay pad used in the basic study, the aperture ratio of the display element portion 11 can be further improved. Further, the manufacturing process can be simplified as compared with the case where the first sensor line 120 and the second sensor line 150, and the first dummy line 130 and the second dummy line 160 are formed of different conductive films.
- the pad portion 322 functions as the first sensor electrode 300 shown in FIG. 2, and the pad portion 371 functions as the second sensor electrode 350 shown in FIG. 2, both of which are on the protective insulating film 250 that is the uppermost layer of the TFT substrate 30. Is formed. For this reason, the distance from the common electrode 440 formed on the surface of the sensor spacer 430 formed on the CF substrate 40 to the pad portion 322 is equal to the distance from the common electrode 440 to the pad portion 371. Therefore, when the surface of the CF substrate 40 is pressed, the common electrode 440 formed on the surface of the sensor spacer 430 contacts the pad portion 322 and the pad portion 371 at the same time, so that the display element portion 21 is pressed as a touch sensor. The detected position can be reliably detected.
- the pad portions 321 and 322 also have a function as a jumper. If the pad portions 321 and 322 are used, the two divided conductors 121 and 122 and the conductors 131 and 132 can be electrically connected. Therefore, the first sensor line 120, the first dummy line 130, The second sensor line 150 and the second dummy line 160 can be formed using the same conductive film. That is, instead of forming the first sensor line 120 and the first dummy line 130 and the second sensor line 150 and the second dummy line 160 using two layers of conductive films, the pad portions 321 and 322 are used as jumpers. If used, it can be formed with only one conductive film. Therefore, the degree of freedom of wiring layout can be increased by using a conductive film that is no longer used for forming other wirings.
- first sensor line and the first dummy line may be formed by one conductor, and the second sensor line and the second dummy line may be formed by two divided conductors.
- the positions of the gate line and the first dummy line may be interchanged, the first dummy line may be formed by one conductor, and the gate line may be formed by two divided conductors.
- the first dummy line 130 extending in the horizontal direction and the second dummy line 160 extending in the vertical direction are formed.
- only one of the first dummy line 130 and the second dummy line 160 may be formed. In this case, the specification of the pressed position in the direction in which the dummy line is not formed will be described in detail in the fifth embodiment described later.
- FIG. 16 is a plan view showing a part of the pattern arrangement in the display element section of the touch panel with a built-in liquid crystal display device according to the first modification of the fourth embodiment.
- FIG. 6B is a cross-sectional view showing a cross section of the display element section along the line (B)
- FIG. 6C is a cross-sectional view showing a cross section of the display element section 22 along the line QQ shown in FIG.
- the display element unit 22 shown in FIG. 16 the same or corresponding components as those of the display element unit 14 of the third modification of the first embodiment shown in FIG. The difference from the unit 14 will be mainly described.
- the first dummy lines 130 are arranged at positions corresponding to the auxiliary capacitance lines 170 on the interlayer insulating film 240 together with the first sensor lines 120 so as not to protrude from the auxiliary capacitance lines 170. It had been. However, in the display element unit 22, only the positions of the auxiliary capacitance line 170 and the gate line 110 are switched as shown in FIG. For this reason, the first dummy line 130 is arranged at a position on the interlayer insulating film 240 corresponding to the gate line 110 together with the first sensor line 120 so as not to protrude from the gate line 110 in plan view. .
- the second sensor line may be formed by one conductor, and the first sensor line and the first dummy line may be formed by two divided conductors.
- FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a touch panel with a built-in liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention
- FIG. 18 is a configuration of a pixel forming portion on the TFT substrate side of the touch panel with a built-in liquid crystal display device shown in FIG. FIG.
- the same reference is made to the same or corresponding components as those of the liquid crystal display device built-in touch panel according to the first embodiment shown in FIGS. A description will be given focusing on the differences.
- the TFT substrate 35 of the liquid crystal display device built-in touch panel is different from the TFT substrate 30 of the liquid crystal display device built-in touch panel shown in FIG. 2 in that the first dummy line and the second dummy line are not provided. .
- a first comparator that compares the potential of the first sensor line and the potential of the first dummy line, and a second comparator that compares the potential of the second sensor line and the potential of the second dummy line are also provided. Absent. Accordingly, the first sensor lines SL11 to SL1n are connected to the first encoder circuit 71, and the second sensor lines SL21 to SL2m are connected to the second encoder circuit 72.
- the gate lines GL1 to GLn and the data lines DL1 to DLm are not shown for easy viewing.
- the configuration of the CF substrate 40 is the same as that of the CF substrate 40 of the first embodiment shown in FIG.
- the first sensor lines SL11 to SL1n are not provided. Supplies the first encoder circuit 71 with a common voltage applied from the pressing electrode 50 or a ground potential applied via the pull-down resistors R11 to R1n.
- the second sensor lines SL21 to SL2m supply the second encoder circuit 72 with the common voltage applied from the pressing electrode 50 or the ground potential applied via the pull-down resistors R21 to R1m.
- the first encoder circuit 71 generates a bit signal based on the common voltage and the ground potential respectively applied from the first sensor lines SL11 to SL1n and supplies the bit signal to the control circuit 75.
- the second encoder circuit 72 generates a bit signal based on the common voltage and the ground potential respectively applied from the second sensor lines SL21 to SL2m and supplies the bit signal to the control circuit 75.
- the control circuit 75 specifies the pressed position on the CF substrate 40 based on the given bit signal.
- each display element unit 23 is provided with a TFT 70.
- the gate electrode in the j-th row of the TFT 70 is connected to the gate line GLj
- the source electrode in the i-th column is connected to the data line DLi
- the drain electrode is connected to the pixel electrode 80.
- the first dummy line and the second dummy line are not provided.
- FIG. 19 is a plan view showing a part of the pattern arrangement of the display element portion of the liquid crystal display device built-in type touch panel according to the fifth embodiment of the present invention, taken along the line U-U shown in FIG.
- FIG. 5B is a cross-sectional view showing a cross section of the display element section (B), and a cross-sectional view showing a cross section of the display element section along the line WW shown in FIG.
- the same or corresponding components as those of the display element unit 12 of the first modification of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the display element unit 12 The difference will be mainly described.
- the display element unit 23 has the same arrangement of the other wirings except that only the first dummy line 130 and the second dummy line 160 are removed from the display element unit 12 shown in FIG. Therefore, the description is omitted.
- the aperture ratio of the liquid crystal display device built-in touch panel according to the embodiment can be improved accordingly.
- the other effects are the same as the effects of the liquid crystal display device built-in touch panel according to the first modification of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
- the second sensor line may be formed by one conductor, and the first sensor line may be formed by two divided conductors.
- FIG. 20 is a plan view showing a part of the pattern arrangement of the display element part of the touch panel with a built-in liquid crystal display device according to the first modification of the fifth embodiment of the present invention.
- FIG. 6B is a cross-sectional view (B) showing a cross section of the display element portion taken along line ⁇ X, and a cross-sectional view (C) showing a cross section of the display element portion taken along line YY shown in FIG.
- the same or corresponding components as those of the display element unit 13 of the third modification of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the display element unit 13 The difference will be mainly described.
- the liquid crystal display device built-in type touch panel As shown in FIG. 20, in the display element unit 24, only the first dummy line 130 and the second dummy line are removed from the display element unit 13 shown in FIG. 7, and the arrangement of the other wirings is the same. Thus, since the first dummy wiring and the second dummy wiring are not formed in the display element unit 24 as well as the display element unit 23, the liquid crystal display device built-in type touch panel according to the above embodiment has an opening corresponding to the opening. The rate can be improved. The other effects are the same as the effects of the display element unit 13 of the third modification of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
- the second sensor line may be formed by one conductor, and the first sensor line may be formed by two divided conductors.
- the width of the first sensor line 120 is made narrower than the width of the first dummy line 130, and the first sensor line 120 extends from the first dummy line 130 in plan view. It has been described that it is disposed on the interlayer insulating film 240 so as not to protrude.
- the first dummy line 130 may be disposed so as to protrude from the first sensor line 120 in the width direction. Further, the width of the first dummy line 130 may be the same as the width of the first sensor line 120. In this case, since the first dummy line 130 is completely overlapped with the first sensor line 120, the first dummy line 130 may be arranged so as not to protrude from the first sensor line 120, or arranged so as to protrude from the first sensor line 120. May be. Further, the width of the first sensor line 120 may be wider than the width of the first dummy line 130. In this case, the first sensor line 120 is arranged so that a part thereof protrudes from the first dummy line 130 in plan view.
- the aperture ratio of the display element unit 11 can be improved most, as described in the first embodiment, the first sensor line 120 protrudes from the first dummy line 130 in plan view. It is a case where it arranges so that it may not. However, even in the above-described case, if the first sensor line 120 and the first dummy line 130 overlap at least partially in a plan view, the display element unit 11 does not overlap at all.
- the aperture ratio can be improved.
- each display depends on the overlap
- the aperture ratio of the element portions 12 to 24 can be improved.
- the display device built-in type touch panel of the present invention is used for a display of an electronic device that selects a desired menu by pressing a panel with a pen or a finger.
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Abstract
表示装置内蔵型タッチパネルの第1ダミー線(130)よりも幅の狭い第1センサ線(120)が、絶縁性基板(100)上に形成された層間絶縁膜(240)上の第1ダミー線(130)に対応する位置に配置され、データ線(140)よりも幅の狭い第2センサ線(150)が層間絶縁膜(240)上のデータ線(140)に対応する位置に配置される。第1センサ線(120)および第2センサ線(150)は、平面視においてそれぞれ第1ダミー線(130)およびデータ線(140)からはみ出さないように配置される。このように、第1センサ線(120)および第2センサ線(150)の配置を工夫して、表示素子部(11)の開口率の低下を防止する表示装置内蔵型タッチパネルを提供する。
Description
本発明は、表示装置内蔵型タッチパネルに関し、より詳しくは、押圧されたパネルの位置をセンサ線の電圧の変化に基づいて特定する表示装置内蔵型タッチパネルに関する。
近年、メニュー選択を必要とする電子機器では、画面の表示に応じ、ペンまたは指によりパネルを押圧して所望のメニューを選択するタッチパネルを備えたものが増加している。このような電子機器では、パネルの押圧された位置を特定するため、種々の方式が採用されている。
特許文献1には、液晶表示装置内蔵型タッチパネルに設けられたセンサ線とダミー線の電圧差を求めることにより、押圧された位置を特定する方式の液晶表示装置内蔵型タッチパネルが開示されている。図21は、特許文献1に開示された、従来の液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)に示すZ-Z線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)である。
図21を参照して、液晶表示装置内蔵型タッチパネルが押圧された位置を特定する動作の概略を説明する。液晶表示装置内蔵型タッチパネルでは、表示素子部25や駆動回路(図示しない)が形成されたガラス基板500からなるTFT(Thin Film Transistor)基板と、カラーフィルタや共通電極等が形成されたガラス基板800からなるCF(Color Filter)基板が対向して配置されている。ガラス基板500には、導電膜からなる複数のデータ線540と、データ線540とは異なる導電膜からなる複数のゲート線510とが交差するように形成されているだけでなく、データ線540ごとに1組のセンサ線550とダミー線560がデータ線540と同じ層内で互いに平行になるように形成され、ゲート線510ごとに1組のセンサ線520とダミー線530がゲート線510と同じ層内で互いに平行になるように形成されている。
このような液晶表示装置内蔵型タッチパネルにおいて、CF基板の表面が押圧されると、ガラス基板800に設けられたセンサスペーサ830の表面に形成された共通電極840が、センサ線520、550にそれぞれ接続された導電性パッド700、750と接触し、共通電極840に与えられている共通電圧が導電性パッド700、750を介してセンサ線520、550にそれぞれ与えられる。一方、ダミー線530、560には基準電圧が与えられている。そこで、液晶表示装置内蔵型タッチパネルは、センサ線520、550に与えられる共通電圧とダミー線530、560に与えられる基準電圧とを比較し、CF基板の押圧されている位置を特定することができる。
しかし、特許文献1に記載の液晶表示装置内蔵型タッチパネルでは、TFT基板上にゲート線510とデータ線540だけでなく、センサ線520、550とダミー線530、560も設けられているので、表示素子部25の開口率が低下するという問題がある。
また、保護絶縁膜640の表面から、センサ線520に接続される第1パッド配線721までの深さと、センサ線550に接続される第2パッド配線772までの深さが異なる。そこで、導電性パッド700、750を形成するには、第1パッド配線721に接続するためのコンタクトホール710と、第2パッド配線772に接続するためのコンタクトホール760を別工程で形成しなければならない。このため、製造工程が複雑になり、製造コストが高くなるという問題がある。
そこで、本発明の目的は、センサ線の配置を工夫することにより、表示素子部の開口率の低下を防止する表示装置内蔵型タッチパネルを提供することである。また、本発明の他の目的は、製造工程を簡略化して製造コストを低減した表示装置内蔵型タッチパネルを提供することである。
本発明の第1の局面は、第1絶縁性基板と第2絶縁性基板とが対向して配置され、前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたときに与えられる所定電圧に基づいて押圧された位置を特定する表示装置内蔵型タッチパネルであって、
前記第1絶縁性基板上に、第1方向に延在するように形成された複数の第1センサ線と、
前記第1絶縁性基板上に、前記第1方向と交差する第2方向に延在するように形成された複数の第2センサ線と、
前記第1方向に延在するように形成された、複数のゲート線を含む第1配線と、
前記第2方向に延在するように形成された、複数のデータ線を含む第2配線と、
前記複数のゲート線と前記複数のデータ線とがそれぞれ交差する領域ごとに形成された複数の表示素子部と、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、押圧された位置の前記表示素子部に接続された前記第1および第2センサ線にそれぞれ与えられた前記所定電圧に基づいて押圧位置を特定する位置特定回路とを備え、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうち少なくともいずれかは、前記第1配線および前記第2配線に含まれるいずれかの配線と平面視において幅方向に少なくともその一部が重なるように、前記いずれかの配線の上方に配置されていることを特徴とする。
前記第1絶縁性基板上に、第1方向に延在するように形成された複数の第1センサ線と、
前記第1絶縁性基板上に、前記第1方向と交差する第2方向に延在するように形成された複数の第2センサ線と、
前記第1方向に延在するように形成された、複数のゲート線を含む第1配線と、
前記第2方向に延在するように形成された、複数のデータ線を含む第2配線と、
前記複数のゲート線と前記複数のデータ線とがそれぞれ交差する領域ごとに形成された複数の表示素子部と、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、押圧された位置の前記表示素子部に接続された前記第1および第2センサ線にそれぞれ与えられた前記所定電圧に基づいて押圧位置を特定する位置特定回路とを備え、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうち少なくともいずれかは、前記第1配線および前記第2配線に含まれるいずれかの配線と平面視において幅方向に少なくともその一部が重なるように、前記いずれかの配線の上方に配置されていることを特徴とする。
本発明の第2の局面は、本発明の第1の局面において、
前記第1配線および前記第2配線のうち少なくともいずれかは、前記第1方向に延在するように形成され、基準電圧を与えられた複数の第1ダミー線、および、前記第2方向に延在するように形成され、前記基準電圧を与えられた複数の第2ダミー線のうちいずれかをさらに含み、
前記位置特定回路は、前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたときに前記第1センサ線および前記第2センサ線にそれぞれ与えられた前記所定電圧と、前記基準電圧とを比較することによって押圧された位置を特定する比較特定回路を含むことを特徴とする。
前記第1配線および前記第2配線のうち少なくともいずれかは、前記第1方向に延在するように形成され、基準電圧を与えられた複数の第1ダミー線、および、前記第2方向に延在するように形成され、前記基準電圧を与えられた複数の第2ダミー線のうちいずれかをさらに含み、
前記位置特定回路は、前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたときに前記第1センサ線および前記第2センサ線にそれぞれ与えられた前記所定電圧と、前記基準電圧とを比較することによって押圧された位置を特定する比較特定回路を含むことを特徴とする。
本発明の第3の局面は、本発明の第2の局面において、
前記第1配線は、前記第1方向に延在するように形成された補助容量線をさらに含むことを特徴とする。
前記第1配線は、前記第1方向に延在するように形成された補助容量線をさらに含むことを特徴とする。
本発明の第4の局面は、本発明の第1の局面において、
前記第1配線は、前記第1方向に延在するように形成された補助容量線をさらに含むことを特徴とする。
前記第1配線は、前記第1方向に延在するように形成された補助容量線をさらに含むことを特徴とする。
本発明の第5の局面は、本発明の第1~第4のいずれかの局面において、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうち少なくともいずれかのセンサ線の上方に配置された接続体をさらに備え、
前記第1センサ線および前記第2センサ線は、同じ層の導電膜によって形成され、
前記少なくともいずれかのセンサ線は分割された導電体からなり、
前記分割された導電体は、前記接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする。
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうち少なくともいずれかのセンサ線の上方に配置された接続体をさらに備え、
前記第1センサ線および前記第2センサ線は、同じ層の導電膜によって形成され、
前記少なくともいずれかのセンサ線は分割された導電体からなり、
前記分割された導電体は、前記接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の第6の局面は、本発明の第1の局面において、
前記第1センサ線は、前記ゲート線の上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記第1センサ線と同じ層の導電膜によって形成されるとともに、前記データ線の上方に配置され、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のいずれか一方のセンサ線は1つの導電体からなるとともに、他方のセンサ線は前記1つの導電体を挟む2つの導電体からなり、
前記2つの導電体は接続体によって電気的に接続され、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、前記押圧電極が前記接続体と接触することにより前記2つの導電体に前記所定電圧が与えられることを特徴とする。
前記第1センサ線は、前記ゲート線の上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記第1センサ線と同じ層の導電膜によって形成されるとともに、前記データ線の上方に配置され、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のいずれか一方のセンサ線は1つの導電体からなるとともに、他方のセンサ線は前記1つの導電体を挟む2つの導電体からなり、
前記2つの導電体は接続体によって電気的に接続され、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、前記押圧電極が前記接続体と接触することにより前記2つの導電体に前記所定電圧が与えられることを特徴とする。
本発明の第7の局面は、本発明の第2の局面において、
前記第1センサ線に電気的に接続され、前記表示素子部ごとに設けられた複数の第1センサ電極と、
前記第2センサ線に電気的に接続され、前記表示素子部ごとに設けられた複数の第2センサ電極とをさらに備え、
前記第2絶縁性基板は、第1センサ電極および第2センサ電極と所定の間隔を隔てて対向するとともに、前記所定電圧を与えられた押圧電極を有し、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、前記押圧された位置の前記押圧電極は、対応する前記第1センサ電極および前記第2センサ電極と接触することにより、前記第1センサ線および前記第2センサ線に前記所定電圧を与えることを特徴とする。
前記第1センサ線に電気的に接続され、前記表示素子部ごとに設けられた複数の第1センサ電極と、
前記第2センサ線に電気的に接続され、前記表示素子部ごとに設けられた複数の第2センサ電極とをさらに備え、
前記第2絶縁性基板は、第1センサ電極および第2センサ電極と所定の間隔を隔てて対向するとともに、前記所定電圧を与えられた押圧電極を有し、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、前記押圧された位置の前記押圧電極は、対応する前記第1センサ電極および前記第2センサ電極と接触することにより、前記第1センサ線および前記第2センサ線に前記所定電圧を与えることを特徴とする。
本発明の第8の局面は、本発明の第7の局面において、
前記第1センサ線および第2センサ線のうち少なくともいずれかのセンサ線は、分割された導電体からなり、
前記第1センサ電極および第2センサ電極のうち前記少なくともいずれかのセンサ線に対応するセンサ電極は、前記分割された導電体を電気的に接続する接続体を含み、
前記押圧電極は、前記接続体と接触することにより前記分割された導電体に前記所定電圧を与えることを特徴とする。
前記第1センサ線および第2センサ線のうち少なくともいずれかのセンサ線は、分割された導電体からなり、
前記第1センサ電極および第2センサ電極のうち前記少なくともいずれかのセンサ線に対応するセンサ電極は、前記分割された導電体を電気的に接続する接続体を含み、
前記押圧電極は、前記接続体と接触することにより前記分割された導電体に前記所定電圧を与えることを特徴とする。
本発明の第9の局面は、本発明の第8の局面において、
前記第1センサ線は、前記ゲート線および前記データ線よりも上層の導電膜によって、前記ゲート線および前記第1ダミー線のいずれかの上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記第1センサ線と同じ層の導電膜によって、前記データ線の上方に配置され、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうちいずれか一方のセンサ線は1つの導電体からなるとともに、他方のセンサ線は前記1つの導電体を挟む2つの導電体からなり、
前記2つの導電体は、前記接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする。
前記第1センサ線は、前記ゲート線および前記データ線よりも上層の導電膜によって、前記ゲート線および前記第1ダミー線のいずれかの上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記第1センサ線と同じ層の導電膜によって、前記データ線の上方に配置され、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうちいずれか一方のセンサ線は1つの導電体からなるとともに、他方のセンサ線は前記1つの導電体を挟む2つの導電体からなり、
前記2つの導電体は、前記接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の第10の局面は、本発明の第9の局面において、
前記第1および第2センサ電極のうち前記一方のセンサ線に電気的に接続されたセンサ電極は、前記1つの導電体に達する第1コンタクトホールと、前記押圧電極と対向する位置に形成されるとともに前記第1コンタクトホールを介して前記1つの導電体に電気的に接続される第1パッド部を有し、
前記第1および第2センサ電極のうち前記他方のセンサ線に電気的に接続されたセンサ電極は、前記2つの導電体にそれぞれ達する第2および第3コンタクトホールと、前記押圧電極と対向する位置に形成されるとともに前記第2および第3コンタクトホールを介して前記2つの導電体にそれぞれ電気的に接続される第2パッド部を有し、
前記第1パッド部と前記押圧電極との間隔が、前記第2パッド部と前記押圧電極との間隔と等しいことを特徴とする。
前記第1および第2センサ電極のうち前記一方のセンサ線に電気的に接続されたセンサ電極は、前記1つの導電体に達する第1コンタクトホールと、前記押圧電極と対向する位置に形成されるとともに前記第1コンタクトホールを介して前記1つの導電体に電気的に接続される第1パッド部を有し、
前記第1および第2センサ電極のうち前記他方のセンサ線に電気的に接続されたセンサ電極は、前記2つの導電体にそれぞれ達する第2および第3コンタクトホールと、前記押圧電極と対向する位置に形成されるとともに前記第2および第3コンタクトホールを介して前記2つの導電体にそれぞれ電気的に接続される第2パッド部を有し、
前記第1パッド部と前記押圧電極との間隔が、前記第2パッド部と前記押圧電極との間隔と等しいことを特徴とする。
本発明の第11の局面は、本発明の第7の局面において、
前記第1センサ線は、前記ゲート線と同じ層の導電膜によって前記第1方向に延在するように形成され、
前記第2センサ線は、前記ゲート線および前記データ線よりも上層の導電膜によって、前記データ線の上方に形成されていることを特徴とする。
前記第1センサ線は、前記ゲート線と同じ層の導電膜によって前記第1方向に延在するように形成され、
前記第2センサ線は、前記ゲート線および前記データ線よりも上層の導電膜によって、前記データ線の上方に形成されていることを特徴とする。
本発明の第12の局面は、本発明の第7の局面において、
前記第1センサ線は、前記ゲート線と同じ層の導電膜によって前記第1方向に延在するように形成され、
前記第2センサ線は、前記ゲート線およびデータ線よりも上層の導電膜によって、前記第2ダミー線の上方に配置されていることを特徴とする。
前記第1センサ線は、前記ゲート線と同じ層の導電膜によって前記第1方向に延在するように形成され、
前記第2センサ線は、前記ゲート線およびデータ線よりも上層の導電膜によって、前記第2ダミー線の上方に配置されていることを特徴とする。
本発明の第13の局面は、本発明の第7の局面において、
前記第1センサ線は、前記ゲート線および前記データ線よりも上層の導電膜によって、前記第1ダミー線の上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記データ線と同じ層の導電膜によって前記第2方向に延在するように形成されていることを特徴とする。
前記第1センサ線は、前記ゲート線および前記データ線よりも上層の導電膜によって、前記第1ダミー線の上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記データ線と同じ層の導電膜によって前記第2方向に延在するように形成されていることを特徴とする。
本発明の第14の局面は、本発明の第7の局面において、
前記第1センサ線は、前記ゲート線および前記データ線よりも上層の導電膜によって、前記ゲート線の上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記データ線と同じ層の導電膜によって前記第2方向に延在するように形成されていることを特徴とする。
前記第1センサ線は、前記ゲート線および前記データ線よりも上層の導電膜によって、前記ゲート線の上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記データ線と同じ層の導電膜によって前記第2方向に延在するように形成されていることを特徴とする。
本発明の第15の局面は、本発明の第11~第14のいずれかの局面において、
前記第1センサ電極は、前記第1センサ線から分岐したパッド配線上に前記第1センサ電極よりも上層の導電膜からなる導電性パッドが順次積層された第1パッド電極を含み、
前記第2センサ電極は、前記第2センサ線から分岐したパッド配線上に前記第2センサ電極よりも上層の導電膜からなる導電性パッドが順次積層された第2パッド電極を含むことを特徴とする。
前記第1センサ電極は、前記第1センサ線から分岐したパッド配線上に前記第1センサ電極よりも上層の導電膜からなる導電性パッドが順次積層された第1パッド電極を含み、
前記第2センサ電極は、前記第2センサ線から分岐したパッド配線上に前記第2センサ電極よりも上層の導電膜からなる導電性パッドが順次積層された第2パッド電極を含むことを特徴とする。
本発明の第16の局面は、本発明の第11~第14のいずれかの局面において、
前記押圧電極を覆うように、前記押圧電極の上部に配置されたブラックマトリクスをさらに含むことを特徴とする。
前記押圧電極を覆うように、前記押圧電極の上部に配置されたブラックマトリクスをさらに含むことを特徴とする。
本発明の第17の局面は、本発明の第3の局面において、
前記第1センサ線に電気的に接続され、前記表示素子部ごとに設けられた複数の第1センサ電極と、
前記第2センサ線に電気的に接続され、前記表示素子部ごとに設けられた複数の第2センサ電極とをさらに備え、
前記第2絶縁性基板は、第1センサ電極および第2センサ電極と所定の間隔を隔てて対向するとともに、前記所定電圧を与えられた押圧電極を有し、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、前記押圧された位置の前記押圧電極は、対応する前記第1センサ電極および前記第2センサ電極と接触することにより、前記第1センサ線および前記第2センサ線に前記所定電圧を与えることを特徴とする。
前記第1センサ線に電気的に接続され、前記表示素子部ごとに設けられた複数の第1センサ電極と、
前記第2センサ線に電気的に接続され、前記表示素子部ごとに設けられた複数の第2センサ電極とをさらに備え、
前記第2絶縁性基板は、第1センサ電極および第2センサ電極と所定の間隔を隔てて対向するとともに、前記所定電圧を与えられた押圧電極を有し、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、前記押圧された位置の前記押圧電極は、対応する前記第1センサ電極および前記第2センサ電極と接触することにより、前記第1センサ線および前記第2センサ線に前記所定電圧を与えることを特徴とする。
本発明の第18の局面は、本発明の第17の局面において、
前記第1センサ線および第2センサ線のうち少なくともいずれかのセンサ線は、分割された導電体からなり、
前記第1センサ電極および第2センサ電極のうち前記少なくともいずれかのセンサ線に対応するセンサ電極は、前記分割された導電体を電気的に接続する接続体を含み、
前記押圧電極は、前記接続体と接触することにより前記分割された導電体に前記所定電圧を与えることを特徴とする。
前記第1センサ線および第2センサ線のうち少なくともいずれかのセンサ線は、分割された導電体からなり、
前記第1センサ電極および第2センサ電極のうち前記少なくともいずれかのセンサ線に対応するセンサ電極は、前記分割された導電体を電気的に接続する接続体を含み、
前記押圧電極は、前記接続体と接触することにより前記分割された導電体に前記所定電圧を与えることを特徴とする。
本発明の第19の局面は、本発明の第18の局面において、
補助容量線は前記ゲート線と同じ層の導電膜からなり
前記第1センサ線は、前記第2センサ線と同じ層の導電膜によって前記補助容量線の上方に配置され、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のいずれか一方のセンサ線は1つの導電体からなるとともに、他方のセンサ線は前記1つの導電体を挟む2つの導電体からなり、
前記2つの導電体は、前記接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする。
補助容量線は前記ゲート線と同じ層の導電膜からなり
前記第1センサ線は、前記第2センサ線と同じ層の導電膜によって前記補助容量線の上方に配置され、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のいずれか一方のセンサ線は1つの導電体からなるとともに、他方のセンサ線は前記1つの導電体を挟む2つの導電体からなり、
前記2つの導電体は、前記接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の第20の局面は、本発明の第19の局面において、
前記第2センサ線と同じ層の導電膜からなる前記第1ダミー線が、前記補助容量線の上方にさらに配置されていることを特徴とする。
前記第2センサ線と同じ層の導電膜からなる前記第1ダミー線が、前記補助容量線の上方にさらに配置されていることを特徴とする。
本発明の第21の局面は、本発明の第19または第20の局面において、
前記第1および第2センサ電極のうち前記一方のセンサ線に電気的に接続されたセンサ電極は、前記1つの導電体に達する第1コンタクトホールと、前記押圧電極と対向する位置に形成されるとともに前記第1コンタクトホールを介して前記1つの導電体に電気的に接続される第1パッド部を有し、
前記第1および第2センサ電極のうち前記他方のセンサ線に電気的に接続されたセンサ電極は、前記2つの導電体にそれぞれ達する第2および第3コンタクトホールと、前記押圧電極と対向する位置に形成されるとともに前記第2および第3コンタクトホールを介して前記2つの導電体にそれぞれ電気的に接続される第2パッド部を有し、
前記第1パッド部と前記押圧電極との間隔が、前記第2パッド部と前記押圧電極との間隔と等しいことを特徴とする。
前記第1および第2センサ電極のうち前記一方のセンサ線に電気的に接続されたセンサ電極は、前記1つの導電体に達する第1コンタクトホールと、前記押圧電極と対向する位置に形成されるとともに前記第1コンタクトホールを介して前記1つの導電体に電気的に接続される第1パッド部を有し、
前記第1および第2センサ電極のうち前記他方のセンサ線に電気的に接続されたセンサ電極は、前記2つの導電体にそれぞれ達する第2および第3コンタクトホールと、前記押圧電極と対向する位置に形成されるとともに前記第2および第3コンタクトホールを介して前記2つの導電体にそれぞれ電気的に接続される第2パッド部を有し、
前記第1パッド部と前記押圧電極との間隔が、前記第2パッド部と前記押圧電極との間隔と等しいことを特徴とする。
本発明の第22の局面は、本発明の第19または第20の局面において、
前記押圧電極を覆うように、前記押圧電極の上部に配置されたブラックマトリクスをさらに含むことを特徴とする。
前記押圧電極を覆うように、前記押圧電極の上部に配置されたブラックマトリクスをさらに含むことを特徴とする。
本発明の第23の局面は、本発明の第17の局面において、
補助容量線は前記ゲート線と同じ層の導電膜からなり、
前記ゲート線および補助容量線は遮光性導電膜からなり、
前記第1センサ線は、前記ゲート線および前記データ線よりも上層の導電膜によって前記補助容量線の上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記データ線と同じ層の導電膜によって前記第2方向に延在するように形成され、
前記第1センサ電極および前記第2センサ電極は前記補助容量線の上方に配置され、
前記補助容量線の上方の、前記第1および第2センサ電極と前記補助容量線の幅方向の端部との間に、少なくとも前記第1センサ線が配置されていることを特徴とする。
補助容量線は前記ゲート線と同じ層の導電膜からなり、
前記ゲート線および補助容量線は遮光性導電膜からなり、
前記第1センサ線は、前記ゲート線および前記データ線よりも上層の導電膜によって前記補助容量線の上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記データ線と同じ層の導電膜によって前記第2方向に延在するように形成され、
前記第1センサ電極および前記第2センサ電極は前記補助容量線の上方に配置され、
前記補助容量線の上方の、前記第1および第2センサ電極と前記補助容量線の幅方向の端部との間に、少なくとも前記第1センサ線が配置されていることを特徴とする。
本発明の第24の局面は、本発明の第23の局面において、
前記補助容量線の上方の、前記第1センサ線と前記補助容量線の幅方向の端部との間に、前記第1センサ線と同じ層の導電膜からなる前記第1ダミー線がさらに配置されていることを特徴とする。
前記補助容量線の上方の、前記第1センサ線と前記補助容量線の幅方向の端部との間に、前記第1センサ線と同じ層の導電膜からなる前記第1ダミー線がさらに配置されていることを特徴とする。
本発明の第25の局面は、本発明の第23または第24の局面において、
前記第1センサ電極は、前記第1センサ線から分岐したパッド配線上に前記第1センサ電極よりも上層の導電膜からなる導電性パッドが順次積層された第1パッド電極を含み、
前記第2センサ電極は、前記第2センサ線から分岐したパッド配線上に前記第2センサ電極よりも上層の導電膜からなる導電性パッドが順次積層された第2パッド電極を含むことを特徴とする。
前記第1センサ電極は、前記第1センサ線から分岐したパッド配線上に前記第1センサ電極よりも上層の導電膜からなる導電性パッドが順次積層された第1パッド電極を含み、
前記第2センサ電極は、前記第2センサ線から分岐したパッド配線上に前記第2センサ電極よりも上層の導電膜からなる導電性パッドが順次積層された第2パッド電極を含むことを特徴とする。
本発明の第26の局面は 本発明の第4の局面において、
補助容量線は前記ゲート線と同じ層の導電膜からなり
前記第1センサ線は前記補助容量線の上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記第1センサ線と同じ層の導電膜によって前記補助容量線の上方に形成された前記データ線の上方に配置され、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のいずれか一方のセンサ線は1つの導電体からなるとともに、他方のセンサ線は前記1つの導電体を挟む2つの導電体からなり、
前記2つの導電体は接続体によって電気的に接続され、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、前記押圧電極が前記接続体と接触することにより前記2つの導電体に前記所定電圧が与えられることを特徴とする。
補助容量線は前記ゲート線と同じ層の導電膜からなり
前記第1センサ線は前記補助容量線の上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記第1センサ線と同じ層の導電膜によって前記補助容量線の上方に形成された前記データ線の上方に配置され、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のいずれか一方のセンサ線は1つの導電体からなるとともに、他方のセンサ線は前記1つの導電体を挟む2つの導電体からなり、
前記2つの導電体は接続体によって電気的に接続され、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、前記押圧電極が前記接続体と接触することにより前記2つの導電体に前記所定電圧が与えられることを特徴とする。
本発明の第27の局面は、第1絶縁性基板と第2絶縁性基板とが対向して配置され、前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたときに与えられる所定電圧とあらかじめ与えられている基準電圧とに基づいて押圧された位置を特定する表示装置内蔵型タッチパネルであって、
前記第1絶縁性基板上で、第1方向に延在するように形成され、前記基準電圧を与えられた複数の第1ダミー線、および、前記第1方向と交差する第2方向に延在するように形成され、前記基準電圧を与えられた複数の第2ダミー線のうち少なくともいずれかと、
前記第1方向に延在するように形成された、複数のゲート線および複数の第1センサ線を含む第1配線と、
前記第2方向に延在するように形成された、複数のデータ線および複数の第2センサ線を含む第2配線と、
前記複数のゲート線と前記複数のデータ線とが交差する領域ごとに形成された複数の表示素子部と、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、押圧された位置の前記表示素子部に接続された前記第1および第2センサ線にそれぞれ与えられた前記所定電圧と、前記基準電圧とを比較することによって押圧された位置を特定する比較特定回路とを備え、
前記第1ダミー線および前記第2ダミー線のうち少なくともいずれかは、前記第1配線または前記第2配線に含まれるいずれかの配線と平面視において幅方向に少なくともその一部が重なるように、前記いずれかの配線の上方に配置されていることを特徴とする。
前記第1絶縁性基板上で、第1方向に延在するように形成され、前記基準電圧を与えられた複数の第1ダミー線、および、前記第1方向と交差する第2方向に延在するように形成され、前記基準電圧を与えられた複数の第2ダミー線のうち少なくともいずれかと、
前記第1方向に延在するように形成された、複数のゲート線および複数の第1センサ線を含む第1配線と、
前記第2方向に延在するように形成された、複数のデータ線および複数の第2センサ線を含む第2配線と、
前記複数のゲート線と前記複数のデータ線とが交差する領域ごとに形成された複数の表示素子部と、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、押圧された位置の前記表示素子部に接続された前記第1および第2センサ線にそれぞれ与えられた前記所定電圧と、前記基準電圧とを比較することによって押圧された位置を特定する比較特定回路とを備え、
前記第1ダミー線および前記第2ダミー線のうち少なくともいずれかは、前記第1配線または前記第2配線に含まれるいずれかの配線と平面視において幅方向に少なくともその一部が重なるように、前記いずれかの配線の上方に配置されていることを特徴とする。
本発明の第28の局面は、本発明の第27の局面において、
前記第1配線は、前記第1方向に延在するように形成された補助容量線をさらに含むことを特徴とする。
前記第1配線は、前記第1方向に延在するように形成された補助容量線をさらに含むことを特徴とする。
本発明の第29の局面は、本発明の第27または第28の局面において、
前記第1ダミー線および前記第2ダミー線のうち少なくともいずれかのダミー線の上方に配置された接続体をさらに含み、
前記第1ダミー線および前記第2ダミー線は、同じ層の導電膜によって形成され、前記少なくともいずれかのダミー線は分割された2つの導電体からなり、
前記分割された2つの導電体は、前記第2接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする。
前記第1ダミー線および前記第2ダミー線のうち少なくともいずれかのダミー線の上方に配置された接続体をさらに含み、
前記第1ダミー線および前記第2ダミー線は、同じ層の導電膜によって形成され、前記少なくともいずれかのダミー線は分割された2つの導電体からなり、
前記分割された2つの導電体は、前記第2接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の第30の局面は、本発明の第27の局面において、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうち少なくともいずれか一方の上方に配置され、前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき前記押圧電極から前記所定電圧が与えられる第1接続体と、前記第1ダミー線および前記第2ダミー線のうち少なくともいずれかの上方に配置される第2接続体とをさらに備え、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうちいずれかのセンサ線は分割された第1導電体からなり、
前記第1ダミー線および前記第2ダミー線のうちいずれかのダミー線は分割された第2導電体からなり、
前記第1センサ線、前記第2センサ線、前記第1ダミー線および前記第2ダミー線は、同じ層の導電膜によって同一の層内に形成され、
前記第2ダミー線は前記データ線の上方に配置され、
前記分割された第1導電体は前記第1接続体によって電気的に接続され、
前記分割された第2導電体は前記第2接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする。
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうち少なくともいずれか一方の上方に配置され、前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき前記押圧電極から前記所定電圧が与えられる第1接続体と、前記第1ダミー線および前記第2ダミー線のうち少なくともいずれかの上方に配置される第2接続体とをさらに備え、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうちいずれかのセンサ線は分割された第1導電体からなり、
前記第1ダミー線および前記第2ダミー線のうちいずれかのダミー線は分割された第2導電体からなり、
前記第1センサ線、前記第2センサ線、前記第1ダミー線および前記第2ダミー線は、同じ層の導電膜によって同一の層内に形成され、
前記第2ダミー線は前記データ線の上方に配置され、
前記分割された第1導電体は前記第1接続体によって電気的に接続され、
前記分割された第2導電体は前記第2接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の第31の局面は、本発明の第28の局面において、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうち少なくともいずれかの一方のセンサ線の上方に配置され、前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき前記押圧電極から前記所定電圧が与えられる第1接続体をさらに備え、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうちいずれかのセンサ線は分割された導電体からなり、
少なくとも前記第1センサ線、前記第2センサ線および前記第1ダミー線は同じ層の導電膜によって同一の層内に形成され、
前記第1ダミー線は前記ゲート線の上方に配置され、
前記分割された導電体は、前記接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする。
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうち少なくともいずれかの一方のセンサ線の上方に配置され、前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき前記押圧電極から前記所定電圧が与えられる第1接続体をさらに備え、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうちいずれかのセンサ線は分割された導電体からなり、
少なくとも前記第1センサ線、前記第2センサ線および前記第1ダミー線は同じ層の導電膜によって同一の層内に形成され、
前記第1ダミー線は前記ゲート線の上方に配置され、
前記分割された導電体は、前記接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の第32の局面は、本発明の第1~第4、第27および第28のいずれかの局面において、
前記表示素子部は薄膜トランジスタを備え、
前記ゲート線と前記データ線との間の絶縁層の酸化膜換算膜厚は、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁層の酸化膜換算膜厚よりも厚いことを特徴とする。
前記表示素子部は薄膜トランジスタを備え、
前記ゲート線と前記データ線との間の絶縁層の酸化膜換算膜厚は、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁層の酸化膜換算膜厚よりも厚いことを特徴とする。
本発明の第1の局面によれば、第1配線はゲート線を含み、第2配線はデータ線を含む。第1センサ線および第2センサ線のうち少なくともいずれかのセンサ線は、第1配線および第2配線に含まれる配線のうち少なくともいずれかの配線の上方に、平面視において、少なくともその一部が重なるように配置されている。このため、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。また、位置特定回路は、第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、第1センサ線および第2センサ線にそれぞれ与えられた所定電圧に基づいて押圧位置を特定することができる。
本発明の第2の局面によれば、第1配線および第2配線の少なくともいずれかは、さらに第1ダミー線および第2ダミー線のうちいずれかのダミー線を含む。第1センサ線および第2センサ線のうち少なくともいずれかのセンサ線は、第1配線および第2配線に含まれる配線のうち少なくともいずれかの配線の上方に、平面視において、少なくともその一部が重なるように配置されている。このため、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。また、位置特定回路は、第1センサ線および第2センサ線にそれぞれ与えられた所定電圧と、第1ダミー線および第2ダミー線に与えられた基準電圧を比較し、押圧された位置を特定することができる。
本発明の第3の局面によれば、第1配線はさらに補助容量線を含む。第1センサ線および第2センサ線のうち少なくともいずれかのセンサ線は、第1配線および第2配線に含まれる配線のうち少なくともいずれかの配線の上方に、平面視において、少なくともその一部が重なるように配置されている。このため、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。
本発明の第4の局面によれば、第1配線はゲート線および補助容量線を含み、第2配線はデータ線を含む。第1センサ線および第2センサ線のうち少なくともいずれかのセンサ線は、第1配線および第2配線に含まれる配線のうち少なくともいずれかの配線の上方に、平面視において、少なくともその一部が重なるように配置されている。このため、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。
本発明の第5の局面によれば、第1センサ線および第2センサ線のうち少なくともいずれかのセンサ線を分割し、センサ線を構成する分割された導電体を接続体によって電気的に接続する。したがって、第1センサ線と第2センサ線とを、短絡することなく、同一の導電膜によって形成することができる。
本発明の第6の局面によれば、第1センサ線はゲート線の上方に配置され、第2センサ線はデータ線の上方に配置されるので、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。また、第1センサ線および第2センサ線のうちいずれか一方のセンサ線は、1つの導電体として形成され、他方のセンサ線は2つの導電体に分割されている。このため、同じ層の導電膜で形成される第1センサ線および第2センサ線を、短絡することなく、同一の導電膜によって形成することができる。
本発明の第7の局面によれば、第2絶縁性基板の表面が押圧されると、第2絶縁性基板に形成された押圧電極が、第1および第2センサ線にそれぞれ接続された第1および第2センサ電極に接触し、所定電圧が第1および第2センサ線に与えられる。そこで、表示装置内蔵型タッチパネルは、第1および第2センサ線に与えられた所定電圧に基づいて、第2絶縁性基板の押圧された位置を特定することができる。
本発明の第8の局面によれば、分割されたセンサ線に対応するセンサ電極は、センサ線を構成する分割された導電体を接続する接続体を含む。この場合、第2絶縁性基板に形成された押圧電極は、接続体と接触することにより、分割されたセンサ線にも所定電圧を与えることができる。
本発明の第9の局面によれば、第1センサ線はゲート線および第1ダミー線のいずれかの上方に配置され、第1センサ線と同じ層の導電膜によって形成された第2センサ線はデータ線の上方に配置されている。このため、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。また、第1センサ線と第2センサ線のうち一方のセンサ線は、1つの導電体として形成され、他方のセンサ線は2つの導電体に分割されている。このため、第1センサ線と第2センサ線とを、短絡することなく、同一の導電膜によって形成することができる。
本発明の第10の局面によれば、第1センサ線および第2センサ線は同じ層の導電膜によって形成されているので、第1、第2および第3コンタクトホールは同じ深さになる。この場合、中継パッドを用いることなく各コンタクトホールを同時に開孔することができるので、表示素子部の開口率をさらに向上させることができるとともに、製造プロセスを簡略化することができる。また、第2絶縁性基板の表面が押圧されれば、押圧電極は、第1パッド部および第2パッド部に同時に接触するので、所定電圧を第1センサ線および第2センサ線に同時に与えることができる。
本発明の第11の局面によれば、第2センサ線は、ゲート線およびデータ線よりも上層の導電膜によって、データ線の上方に形成されているので、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。
本発明の第12の局面によれば、第2センサ線は、ゲート線およびデータ線よりも上層の導電膜によって、第2ダミー線の上方に形成されているので、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。
本発明の第13の局面によれば、第1センサ線は、ゲート線およびデータ線よりも上層の導電膜によって、第1ダミー線の上方に形成されているので、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。
本発明の第14の局面によれば、第1センサ線は、ゲート線およびデータ線よりも上層の導電膜によって、ゲート線の上方に形成されているので、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。
本発明の第15の局面によれば、第1センサ線および第2センサ線がそれぞれ異なる導電膜によって形成されている場合、第1センサ線上および第2センサ線上にそれぞれ達するコンタクトホールを同時に開口するのではなく、第1センサ線および第2センサ線からそれぞれ分岐したパッド配線上に導電膜からなる導電性パッドを順次積層し、第1および第2パッド電極を形成する。このように、第1センサ線までの深さと第2センサ線までの深さとが異なる場合であっても、押圧電極に同時に接触する第1パッド電極および第2パッド電極をそれぞれ含む第1および第2センサ電極を形成することができる。このため、第1センサ線および第2センサ線に所定電圧を同時に与えることができる。
本発明の第16の局面によれば、押圧電極を覆うようにブラックマトリクスが配置されているので、バックライト光が押圧電極を光抜けして画像が見にくくなることを防止することができる。
本発明の第17の局面によれば、第7の発明と同様の効果を奏する。
本発明の第18の局面によれば、第8の発明と同様の効果を奏する。
本発明の第19の局面によれば、第1センサ線を、ゲート線と同じ層の導電膜によって形成された補助容量線の上方に配置して、補助容量線が設けられている表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。また、第1センサ線と第2センサ線とを同じ層の導電膜によって形成しているので、それらが交差しないように、いずれか一方のセンサ線を1つの導電体とし、他方のセンサ線を1つの導電体を挟む2つの導電体とする。このため、第1センサ線および第2センサ線を、短絡することなく、同一の導電膜によって形成することができる。
本発明の第20の局面によれば、補助容量線の上方に、第1ダミー線がさらに配置されているので、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率をより1層向上させることができる。
本発明の第21の局面によれば、第10の発明と同様の効果を奏する。
本発明の第22の局面によれば、第16の発明と同様の効果を奏することができる。
本発明の第23の局面によれば、ゲート線と同じ層の導電膜で形成された補助容量線の上方に、第1センサ線が配置されているので、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。また、第1センサ線は、第1および第2センサ電極と遮光導電膜からなる補助容量線の幅方向の端部との間に配置されているので、押圧電極を補助容量線の端部から離すことができる。このため、補助容量線がブラックマトリクスとしても機能し、補助容量線で覆われていない領域からのバックライト光が押圧電極を光抜けすることを防止することができる。この場合、押圧電極上に光抜けを防止するブラックマトリクスを配置する必要がないので、製造工程を簡略化して製造コストの低減を図ることができる。
本発明の第24の局面によれば、ゲート線と同じ層の導電膜で形成された補助容量線の上方に、第1ダミー線がさらに配置されているので、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率をより一層向上させることができる。また、第1ダミー線は、第1センサ線と補助容量線の幅方向の端部との間に配置されているので、押圧電極を補助容量線の端部から離すことができる。このため、補助容量線がブラックマトリクスとしても機能し、補助容量線で覆われていない領域からのバックライト光が押圧電極を光抜けすることを、より一層防止することができる。
本発明の第25の局面によれば、第15の発明と同様の効果を奏する。
本発明の第26の局面によれば、第1センサ線は補助容量線の上方に配置され、第1センサ線と同じ層の導電膜によって形成された第2センサ線はデータ線の上方に配置されている。このため、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。また、第1センサ線および第2センサ線のうちいずれか一方のセンサ線は、1つの導電体として形成され、他方のセンサ線は2つの導電体に分割されている。このため、第1センサ線おとび第2センサ線を、短絡することなく、同一の導電膜によって形成することができる。
本発明の第27の局面によれば、第1配線はゲート線および第1センサ線を含み、第2配線はデータ線および第2センサ線を含む。第1ダミー線および第2ダミー線のうち少なくともいずれかが形成され、形成されたダミー線は、第1配線および第2配線に含まれる配線のうち少なくともいずれかの配線の上方に、平面視において、少なくともその一部が重なるように配置されている。このため、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。
本発明の第28の局面によれば、第1配線はさらに補助容量線を含む。第1ダミー線および第2ダミー線のうち少なくともいずれかが形成され、形成されたダミー線は、第1配線および第2配線に含まれる配線のうち少なくともいずれかの配線の上方に、平面視において、少なくともその一部が重なるように配置されている。このため、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。
本発明の第29の局面によれば、第1ダミー線と第2ダミー線のうち少なくともいずれかのダミー線を分割し、分割されたダミー線の導電体を接続体によって電気的に接続する。したがって、表示装置内蔵型タッチパネルは、第1ダミー線と第2ダミー線とを、短絡することなく、同一の導電膜によって形成することができる。
本発明の第30の局面によれば、第2ダミー線はデータ線の上方に配置されているので、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。また、第1センサ線、第2センサ線、第1ダミー線、および第2ダミー線は同じ層の導電膜によって形成されている。そこで、それらの短絡を防止するため、第1センサ線および第2センサ線のうちいずれかのセンサ線と、第1ダミー線および第2ダミー線のうちいずれかのダミー線とをそれぞれ分割された導電体によって形成し、分割されたセンサ線を第1接続体によって接続し、分割されたダミー線を第2接続体によって接続する。このため、第1センサ線と、第2センサ線と、第1ダミー線と、第2ダミー線とを、互いに短絡することなく、同一の導電膜によって形成することができる。
本発明の第31の局面によれば、第1ダミー線はゲート線の上方に配置されているので、表示装置内蔵型タッチパネルの開口率を向上させることができる。また、第1センサ線、第2センサ線、および第1ダミー線は同じ層の導電膜によって形成されている。そこで、それらの短絡を防止するため、第1センサ線と第2センサ線のうちいずれかのセンサ線を分割された導電体によって形成し、分割されたセンサ線を接続体によって接続する。このため、第1センサ線、第2センサ線、および第1ダミー線を、互いに短絡することなく、同一の導電膜によって形成することができる。
本発明の第32の局面によれば、ゲート線とデータ線の間に、薄膜トランジスタのゲート絶縁層の酸化膜換算膜厚よりも厚い酸化膜換算膜厚の層間絶縁層を形成することにより、ゲート線とデータ線の交差部分の配線クロス容量を小さくすることができる。このため、データ線またはゲート線を介して与えられる信号の遅延を防止することができる。
<1.基礎検討>
図1は、本発明の基礎検討に用いた液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)に示すA-A線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)である。図1に示す表示素子部10のうち、図21に示す従来の表示素子部25と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部25との相違点を中心に説明する。
図1は、本発明の基礎検討に用いた液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)に示すA-A線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)である。図1に示す表示素子部10のうち、図21に示す従来の表示素子部25と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部25との相違点を中心に説明する。
図21に示す表示素子部25では、ゲート線510とデータ線540との交差部分790に形成されている絶縁膜は、膜厚の薄いゲート絶縁膜620だけなので、交差部分790の配線クロス容量が大きくなる。このため、ゲート線510またはデータ線540を介して与えられる信号が遅延するという問題がある。そこで、図1に示すように、膜厚を厚くして配線クロス容量を小さくするため、ゲート絶縁膜620上にさらに層間絶縁膜630を形成する。このように、ゲート絶縁膜620上に層間絶縁膜630を形成することによって、ゲート線510とデータ線540とは、ゲート絶縁膜620と層間絶縁膜630とによって隔てられる。この結果、交差部分790での配線クロス容量が小さくなるので、ゲート線510またはデータ線540を介して与えられる信号の遅延を防止することができる。なお、配線クロス容量を考慮するときには、誘電率の異なるゲート絶縁膜620と層間絶縁膜630の膜厚を、それぞれ酸化膜に換算した膜厚で評価する必要がある。
しかし、従来の表示装置内蔵型タッチパネルが有していた、表示素子部25の開口率が低下するという問題、および製造コストが高くなるという問題は、ゲート絶縁膜620上に層間絶縁膜630を形成しても解決されない。
また、図21に示すように、従来の表示素子部25では、センサ線550から分岐した第2パッド配線772の上面には保護絶縁膜640だけが形成されているのに対して、センサ線520から分岐した第1パッド配線721の上面には、保護絶縁膜640だけでなく、ゲート絶縁膜620も形成されている。このため、第2パッド配線772に接続されるコンタクトホール760と、第1パッド配線721に接続されるコンタクトホール710とを同時に開孔する際に、コンタクトホール760が開孔されて第2パッド配線772に達したとき、コンタクトホール710はまだ開孔されていない。そこで、コンタクトホール710が第1パッド配線721に達するまで、さらにゲート絶縁膜620をエッチングしなければならない。しかし、第2パッド配線772に達するコンタクトホール760はすでに開孔されているので、コンタクトホール710の開孔中に第2パッド配線772がエッチングされ、その膜厚が薄くなるという問題が生じる。
そこで、図1に示すように、表示素子部10では、保護絶縁膜640を形成する前に、第1パッド配線721に接続されるコンタクトホール711だけを開孔し、第1パッド配線721と接続された、導電膜からなる中継パッド780を層間絶縁膜630上に形成する。さらに、中継パッド780上に保護絶縁膜640を形成し、中継パッド780に接続するためのコンタクトホール712と、第2パッド配線772に接続するためのコンタクトホール760とを同時に開孔する。このように、中継パッド780を設けて、コンタクトホール711とコンタクトホール712を異なる工程で形成すれば、第2パッド配線772の膜厚が薄くなるという問題は解決される。
しかし、コンタクトホール711とコンタクトホール712とを接続するために、層間絶縁膜630と保護絶縁膜640との間に面積の大きな中継パッド780を形成しなければならない。このため、表示素子部10の開口率が低下するという新たな問題が発生する。
<2.第1の実施形態>
<2.1 液晶表示装置内蔵型タッチパネルの構成>
図2は本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの構成を示す図であり、図3は図2に示す液晶表示装置内蔵型タッチパネルのTFT基板側の画素形成部の構成を示す図であり、図4は図2に示す液晶表示装置内蔵型タッチパネルのCF基板側の画素形成部の構成を示す図である。
<2.1 液晶表示装置内蔵型タッチパネルの構成>
図2は本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの構成を示す図であり、図3は図2に示す液晶表示装置内蔵型タッチパネルのTFT基板側の画素形成部の構成を示す図であり、図4は図2に示す液晶表示装置内蔵型タッチパネルのCF基板側の画素形成部の構成を示す図である。
図2に示すように、液晶表示装置内蔵型タッチパネルは、ガラス基板、石英基板またはプラスチック基板等の透明な絶縁性基板を含むTFT基板30と、TFT基板30に対向して配置され、透明な絶縁性基板を含むCF基板40と、それらに挟まれた空間に封止された液晶(図示しない)とを備える液晶表示装置を内蔵している。TFT基板30の絶縁性基板上には、n(nは1以上の整数)本のゲート線GL1~GLn、第1センサ線SL11~SL1nおよび第1ダミー線RL11~RL1nが水平方向に延在するように設けられ、m(mは1以上の整数)本のデータ線DL1~DLm、第2センサ線SL21~SL2mおよび第2ダミー線RL21~RL2mが垂直方向に延在するように設けられている。また、表示素子部10は、ゲート線GL1~GLnとデータ線DL1~DLmの交差点ごとに配置されている。なお、図2では、見やすくするためにゲート線GL1~GLnおよびデータ線DL1~DLmの記載を省略している。なお、抵抗値の大きなプルダウン抵抗R11~R1nの一端は接地され、他端は第1センサ線SL11~SL1nにそれぞれ接続されている。同様に、抵抗値の大きなプルダウン抵抗R21~R2mの一端は接地され、他端は第2センサ線SL21~SL2mにそれぞれ接続されている。
第1ダミー線RL11~RL1nおよび第2ダミー線RL21~RL2mには、基準電源60から所定の基準電圧が与えられている。また、TFT基板30の右端にはn個の第1比較器CP11~CP1nが設けられ、j(jは1以上n以下の整数)番目の第1比較器CP1jのプラス端子にj番目の第1センサ線SL1jが接続され、マイナス端子にj番目の第1ダミー線RLjが接続されている。また、TFT基板30の上端には、m個の第2比較器CP21~CP2mが設けられ、i(iは1以上m以下の整数)番目の第2比較器CP2iのプラス端子にi番目の第2センサ線SL2iが接続され、マイナス端子にi番目の第2ダミー線RLiが接続されている。また、j番目の第1センサ線SL1jに接続されたm個の表示素子部10に第1センサ電極300がそれぞれ1個ずつ設けられ、i番目の第2センサ線SL2iに接続されたn個の表示素子部10に第2センサ電極350がそれぞれ1個ずつ設けられている。なお、第1比較器CP11~CP1nの出力および第2比較器CP21~CP2mの出力は制御回路75に接続されている。
また、図3に示すように、各表示素子部10にはそれぞれTFT70が設けられている。TFT70のj行目のゲート電極はゲート線GLjに、i列目のソース電極はデータ線DLiに、ドレイン電極は画素電極80にそれぞれ接続されている。TFT70がオン状態になると、データ線DLiからTFT70を介して画像信号に応じた電圧が画素電極80に与えられる。
図4に示すように、CF基板40には、各表示素子部10の画像を表示する領域に対応して赤色、緑色、青色のいずれかのカラーフィルタ410が形成されており、カラーフィルタ410を囲むように光漏れを防止するためのブラックマトリクス420が形成されている。また各表示素子部10に、押圧電極50が設けられている。押圧電極50は、第1センサ電極300および第2センサ電極350の上方に位置するように形成され、その表面には共通電圧を与えられた共通電極が形成されている。ブラックマトリクス420は、バックライトからの光抜けを防止するために、押圧電極50の上部にも形成されている。共通電極は、TFT基板30上に形成された画素電極80と液晶を挟んで対向するようにCF基板40上に配置された電極で、複数の表示素子部10に共通的に設けられている。
<2.2 液晶表示装置内蔵型タッチパネルの動作>
次に、液晶表示装置内蔵型タッチパネルの動作について説明する。ペン等によってCF基板40の表面が押圧されると、押圧された位置にある表示素子部10のCF基板40に配置された押圧電極50がTFT基板30側に押され、押圧電極50が第1センサ電極300と第2センサ電極350に接触する。このため、第1センサ線と第2センサ線に共通電圧が印加される。CF基板40の表面が押圧されなくなると、押圧電極50は元の位置に戻るので、押圧電極50と第1センサ線および第2センサ線とは接触しなくなる。このため、第1センサ線と第2センサ線に共通電圧が印加されなくなり、第1センサ線および第2センサ線の電位は、それぞれプルダウン抵抗を介して接地電位になる。
次に、液晶表示装置内蔵型タッチパネルの動作について説明する。ペン等によってCF基板40の表面が押圧されると、押圧された位置にある表示素子部10のCF基板40に配置された押圧電極50がTFT基板30側に押され、押圧電極50が第1センサ電極300と第2センサ電極350に接触する。このため、第1センサ線と第2センサ線に共通電圧が印加される。CF基板40の表面が押圧されなくなると、押圧電極50は元の位置に戻るので、押圧電極50と第1センサ線および第2センサ線とは接触しなくなる。このため、第1センサ線と第2センサ線に共通電圧が印加されなくなり、第1センサ線および第2センサ線の電位は、それぞれプルダウン抵抗を介して接地電位になる。
第1および第2比較器のプラス端子には、第1および第2センサ線の電位が与えられる。一方、マイナス端子には、基準電源60から第1および第2ダミー線を介して、共通電圧よりも低い電圧値の基準電圧が与えられる。第1および第2比較器は、それぞれ第1および第2センサ線から与えられた電位と第1および第2ダミー線から与えられた基準電圧を比較する。CF基板40の表面が押圧された表示素子に接続された第1および第2センサ線には共通電圧が与えられている。共通電圧は基準電圧よりも高いので、第1および第2比較器はハイレベルの信号を出力する。一方、CF基板40の表面が押圧されなかった表示素子に接続された第1および第2センサ線は、それぞれプルダウン抵抗を介して接地されているので、接地電位になっている。したがって、第1および第2センサ線の電位は基準電圧よりも低くなり、第1および第2比較器はローレベルの信号を出力する。
第1比較器CP11~CP1nのうち、ハイレベルの信号を出力する第1比較器があれば、その第1比較器に接続された表示素子部10のうち少なくとも1つ以上の表示素子部10に対応するCF基板40の表面が押圧されている。また、第2比較器CP21~CP2mのうち、ハイレベルの信号を出力する第2比較器があれば、その第2比較器に接続された表示素子部10のうち少なくとも1つ以上の表示素子部10に対応するCF基板40の表面が押圧されている。第1比較器CP11~CP1nの出力は第1エンコーダ回路71に与えられてビット信号に変換され、第2比較器CP21~CP2mの出力は第2エンコーダ回路72に与えられてビット信号に変換される。第1および第2エンコーダ回路71、72によって変換されたビット信号は制御回路75に与えられ、制御回路75は与えられたビット信号に基づいて、CF基板40上の押圧された位置を特定する。
<2.3 表示素子部の構成>
図5は、本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、(A)に示すB-B線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)、および、(A)に示すC-C線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(C)である。
図5は、本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、(A)に示すB-B線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)、および、(A)に示すC-C線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(C)である。
図5に示すように、TFT基板30では、ガラス基板、石英基板またはプラスチック基板等の透明な絶縁性基板100上に形成された下地絶縁膜210上に、第1導電膜からなり、水平方向に延在するゲート線110と第1ダミー線130が同じ層内で互いに平行になるように形成されている。なお、下地絶縁膜210は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等のシリコンを含む絶縁膜からなり、第1導電膜は、タンタル、タングステン、窒化タンタル、またはそれらの合金もしくは化合物からなる。あるいは、第1導電膜は、例えば下から順に窒化タンタル、タンタル、窒化タンタルを積層した3層構造の積層導電膜や、窒化タンタルの上面にタングステンを積層した積層導電膜であってもよい。
ゲート線110と第1ダミー線130上に、TEOS膜または酸化シリコン膜等からなるゲート絶縁膜220、および、酸化シリコン膜または窒化シリコン膜等からなる層間絶縁膜230が形成されている。層間絶縁膜230上に、第2導電膜からなり、垂直方法に延在するデータ線140と第2ダミー線160が同じ層内で互いに平行になるように形成されている。第2導電膜は、アルミニウム、チタン、モリブデン、銅、銀等の低抵抗金属、または、それらの合金もしくは化合物からなる。あるいは、第2導電膜は、例えば下から順にチタン、アルミニウム、チタンを積層した構造の積層導電膜であってもよい。
データ線140および第2ダミー線160上に、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、感光性アクリル樹脂またはSOG(Spin On Glass)膜等からなる層間絶縁膜240が形成されている。層間絶縁膜240上の第1ダミー線130に対応する位置に、第1ダミー線130よりも幅の狭い第1センサ線120が、平面視において第1ダミー線130からはみ出さないように配置されている。また、層間絶縁膜240上のデータ線140に対応する位置に、データ線140よりも幅の狭い第2センサ線150が、平面視においてデータ線140からはみ出さないように配置されている。
第1センサ線120および第2センサ線150は、いずれも第3導電膜によって形成され、同じ層内で、それぞれ水平方向および垂直方向に延在する。そこで、第1センサ線120と第2センサ線150とが交差しても短絡しないようにするため、第1センサ線120を連続した1つの導電体によって構成し、第2センサ線150を、第1センサ線120を挟むように分割された2つの導電体151、152によって構成する。なお、第1センサ線120を分割された2つの導電体によって構成し、第2センサ線150を連続した1つ導電体によって構成してもよい。なお、第3導電膜は、アルミニウムの上にモリブデンを積層した構造、アルミニウムの上にIZO(Indium Zinc Oxide)を積層した構造、アルミニウムの上にモリブデンとニオブの合金を積層した構造等の積層導電膜からなる。
第1および第2センサ線120、150上に、酸化シリコン、窒化シリコン、感光性アクリル樹脂またはSOG(Spin On Glass)膜等からなる保護絶縁膜250が形成される。保護絶縁膜250上に、画素電極(図示しない)と同じ第4導電膜からなる層内に、導電性のパッド部320、370が形成されている。パッド部320は、コンタクトホール310を介して第1センサ線120に電気的に接続され、図2に示す第1センサ電極300として機能する。パッド部370は、2つのコンタクトホール361、362を介して、第2センサ線150の分割された2つの導電体151、152にそれぞれ接続されるとともに、2つの導電体151、152を保護絶縁膜250上で電気的に接続し、図2に示す第2センサ電極350として機能する。なお、パッド部370を接続体ともいう。また、パッド部320を第1パッド部といい、パッド部370を第2パッド部ということもある。
このように、パッド部320およびパッド部370は、いずれもTFT基板30の最上層となる保護絶縁膜250上に形成されているので、後述するCF基板40のセンサスペーサの表面に形成される共通電極との距離が等しい。したがって、CF基板40の表面が押圧されたとき、センサスペーサの表面に形成された共通電極は、パッド部320とパッド部370に同時に接触するので、表示素子部11は、タッチセンサとして押圧された位置を確実に検出することができる。
また、パッド部370はジャンパとしての機能も有する。パッド部370を使用すれば、分割された2つの導電体151、152を電気的に接続することができるので、第1センサ線120と第2センサ線150とを同じ層の導電膜を用いて形成できるようになる。この場合、第1センサ線120と第2センサ線150とを異なる層の導電膜を使用して形成すれば2層の導電膜が必要になる。しかし、パッド部370をジャンパとして使用すれば、1層の導電膜だけを使用して第1センサ線120と第2センサ線150とを形成することができる。そこで、センサ線として使用する必要がなくなった導電膜を他の配線の形成に使用することにより、配線レイアウトの自由度を高めることができる。
なお、第4導電膜は、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO等の透明導電膜、またはアルミニウム等の反射膜からなる。また、保護絶縁膜250の表面を平坦化するため、保護絶縁膜250を2層の絶縁膜によって形成し、下層絶縁膜としてポリイミド等の樹脂膜またはSOG膜等からなる平坦化膜を形成してもよい。
また、本実施形態では、第1および第2センサ線120、150は、いずれも第3導電膜によって形成されているので、保護絶縁膜250の表面から第1および第2センサ線120、150までの深さが等しくなる。このため、コンタクトホール310、361、362の開孔時に中継パッドを設ける必要はなく、表示素子部11の開口率をさらに向上させることができる。
次に、CF基板40について説明する。絶縁性基板400上の、各表示素子部11の画素電極80と対向する位置に赤色、緑色および青色のいずれかのカラーフィルタ410が形成され、カラーフィルタ410を囲むように、樹脂等の遮光材料からなるブラックマトリクス420が形成されている。TFT基板30上のパッド部320、370に対応する位置に、アクリル系樹脂からなり、厚い膜厚のセンサスペーサ430が形成されている。またバックライトからの光抜けを防止するために、ブラックマトリクス420はセンサスペーサ430と絶縁性基板400との間にも形成されている。センサスペーサ430およびカラーフィルタ410の表面に、ITOまたはIZO等の透明導電膜からなる共通電極440が形成されている。このため、共通電極440は、センサスペーサ430が形成された位置で突出した形状になる。この表面に共通電極440が形成されたセンサスペーサ430を押圧電極50という。
このようなTFT基板30とCF基板40とが液晶を挟んで対向し、パッド部320、370と、センサスペーサ430とが所定の距離を隔てて配置される。ここで、所定の距離とは、CF電極40の表面が押圧されたとき、センサスペーサ430上の共通電極440がパッド部320、370と接触するような距離をいう。
なお、表示素子部11でも、ゲート線110とデータ線140の交差部分の配線クロス容量を小さくするため、ゲート絶縁膜220の上にさらに層間絶縁膜230を形成しているが、ゲート線110やデータ線140を介して与えられる信号の遅延が無視できる程度に小さい場合には、層間絶縁膜230を省略してもよい。この場合、TFT基板30の製造工程を簡略化できるので、製造コストを低減することができる。
また、表示素子部11に形成されるTFT70が、チャネル部を多結晶シリコンにより形成されたトップゲート型である場合、ゲート絶縁膜220との界面の多結晶シリコンの未結合手を水素によって終端させなければ、TFT70の特性が不安定になるという問題がある。一方、多結晶シリコンTFTのゲート絶縁膜220として、高品質のTEOS膜を使用する必要がある。しかし、TEOS膜には水素が含まれていないので、終端させることができない。そこで、層間絶縁膜230として、プラズマCVD法を用いて生成された窒化シリコン膜を使用する。この場合、窒化シリコン膜に含まれる水素を利用してチャネル部の未結合手を終端させることができるので、多結晶シリコンTFTの特性を安定させることができる。
また、本実施形態の表示素子部11では、水平方向に延在する第1ダミー線130と、垂直方向に延在する第2ダミー線160とを形成した。しかし、第1ダミー線130および第2ダミー線160のうちいずれかのダミー線だけを形成してもよい。この場合、ダミー線が形成されていない方向の押圧された位置の特定は、後述の第5に実施形態において詳しく説明する。
<2.4 効果>
以上説明したように、上記実施形態に係る表示装置内蔵型タッチパネルでは、第1センサ線120および第2センサ線150は、層間絶縁膜240上の第1ダミー線130およびデータ線140にそれぞれ対応する位置に、平面視においてそれぞれ第1ダミー線130およびデータ線140からはみ出さないように配置されているので、表示素子部11の開口率を向上させることができる。
以上説明したように、上記実施形態に係る表示装置内蔵型タッチパネルでは、第1センサ線120および第2センサ線150は、層間絶縁膜240上の第1ダミー線130およびデータ線140にそれぞれ対応する位置に、平面視においてそれぞれ第1ダミー線130およびデータ線140からはみ出さないように配置されているので、表示素子部11の開口率を向上させることができる。
また、第1センサ線120および第2センサ線150はいずれも第3導電膜によって形成されるので、保護絶縁膜250の表面から第1センサ線120までの深さと、第2センサ線150までの深さとが等しくなり、それぞれのコンタクトホール310、361、362の深さも等しくなる。したがって、基礎検討で用いた中継パッドをなくすことができるので、表示素子部11の開口率をさらに向上させることができるとともに、製造プロセスを簡略化することができる。
また、ジャンパとしての機能も有するパッド部370を使用すれば、第1センサ線120と第2センサ線150とを同じ層の導電膜を用いて形成できるようになる。したがって、第1センサ線120と第2センサ線150とを異なる層の導電膜を使用して形成する場合に比べ、使用する導電膜の層数を少なくすることができる。そこで、センサ線として使用する必要がなくなった導電膜を他の配線の形成に使用することにより、配線のレイアウトの自由度を高めることができる。
<2.5 第1の変形例>
図6は、第1の実施形態の第1の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、(A)に示すD-D線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)、および、(A)に示すE-E線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(C)である。図6に示す表示素子部12のうち、図5に示す第1の実施形態の表示素子部11と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部11との相違点を中心に説明する。
図6は、第1の実施形態の第1の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、(A)に示すD-D線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)、および、(A)に示すE-E線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(C)である。図6に示す表示素子部12のうち、図5に示す第1の実施形態の表示素子部11と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部11との相違点を中心に説明する。
図6に示すように、表示素子部12では、図5に示す表示素子部11の第1ダミー線130とゲート線110の位置が入れ替わっている。また、第1センサ線120は、ゲート線110の幅よりも狭くなるように第3導電膜によって形成され、平面視においてゲート線110からはみ出さないように、層間絶縁膜240上のゲート線110に対応する位置に配置されている。上記実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの効果は、第1の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの効果と同様であるため、その説明を省略する。
<2.6 第2の変形例>
図7は、第1の実施形態の第2の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、(A)に示すF-F線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)、および、(A)に示すG-G線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(C)である。図7に示す表示素子部13のうち、図5に示す第1の実施形態の表示素子部11と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部11との相違点を中心に説明する。
図7は、第1の実施形態の第2の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、(A)に示すF-F線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)、および、(A)に示すG-G線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(C)である。図7に示す表示素子部13のうち、図5に示す第1の実施形態の表示素子部11と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部11との相違点を中心に説明する。
図7に示すように、表示素子部13では、図5に示す表示素子部11と異なり、下地絶縁膜210上に、第1ダミー線130とゲート線110だけでなく、補助容量線170も、第1導電膜により、第1ダミー線130に隣接して水平方向に延在するように形成されている。補助容量線170は、画素電極80の一部と対向して設けられる補助容量電極(図示しない)に接続される配線で、大きな電流が流れるように、ゲート線110や第1ダミー線130の幅よりも広い幅を有している。
第1センサ線120は、平面視において補助容量線170からはみ出さないように、第3導電膜によって層間絶縁膜240上に配置されている。このように、補助容量線170上に第1センサ線120を形成することによって、表示素子部13の開口率を向上させることができる。また、その他の効果は、第1の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルと同様であるため、その説明を省略する。なお、第2センサ線を1つの導電体によって形成し、第1センサ線を分割された2つの導電体によって形成してもよい。
また、表示素子部13では、補助容量線170の幅が十分に広くないので、センサスペーサ430を画素電極から十分に離して形成することができない。このため、補助容量線170をブラックマトリクスとしても使用した場合、バックライトからの光がセンサスペーサ430から抜け、画像が見にくくなる。そこで、センサスペーサ430上にブラックマトリクス420を設けておかなければならない。
<2.7 第3の変形例>
図8は、第1の実施形態の第3の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部におけるパターン配置の一部を示す平面図(A)、(A)に示すH-H線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)、および、(A)に示すK-K線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(C)である。図8に示す表示素子部14のうち、図7に示す第2の変形例の表示素子部13と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部13との相違点を中心に説明する。
図8は、第1の実施形態の第3の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部におけるパターン配置の一部を示す平面図(A)、(A)に示すH-H線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)、および、(A)に示すK-K線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(C)である。図8に示す表示素子部14のうち、図7に示す第2の変形例の表示素子部13と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部13との相違点を中心に説明する。
図7に示す表示素子部13では、第1センサ線120だけが層間絶縁膜240上の補助容量線170に対応する位置に形成されている。しかし、図8に示すように、さらに第1ダミー線130も、平面視において補助容量線170からはみ出さないように、層間絶縁膜240上の補助容量線170に対応する位置に配置されている。この第1ダミー線130は、第1センサ線120と同じく第3導電膜によって、第1センサ線120に隣接して平行になるように形成されている。
このように、上記実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルでは、補助容量線170を必要とするので、補助容量線170上に第1センサ線120および第1ダミー線130を形成することによって、表示素子部14の開口率をさらに向上させることができる。また、その他の効果は、第1の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの効果と同様であるため、その説明を省略する。なお、第2センサ線を1つの導電体によって形成し、第1センサ線を分割された2つの導電体によって形成してもよい。
<3. 第2の実施形態>
<3.1 表示素子部の構成>
図9は、本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)のM-M線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)である。図9に示す表示素子部15のうち、図5に示す第1の実施形態の表示素子部11と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部11との相違点を中心に説明する。
<3.1 表示素子部の構成>
図9は、本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)のM-M線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)である。図9に示す表示素子部15のうち、図5に示す第1の実施形態の表示素子部11と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部11との相違点を中心に説明する。
表示素子部15では、表示素子部11の下地絶縁膜210上に形成された第1ダミー線130とゲート線110との間に、それらと同じ第1導電膜によって、第1センサ線120が水平方向に延在するように形成されている。
第2センサ線150は、表示素子部11と同様に、データ線140に対応する層間絶縁膜240上の位置に、第3導電膜によって、平面視においてデータ線140からはみ出さないように配置されている。このため、表示素子部15の開口率が向上する。また、第1センサ線120は第1導電膜によって形成され、第2センサ線150は第3導電膜によって形成されているので、それらが交差しても短絡することはない。このため、第2センサ線150は、第1センサ線120と同じく、1つの導電体によって形成されている。
次に、第1および第2パッド電極390、395の構造について説明する。第1パッド電極390は、図2に示す第1センサ電極300として機能し、第2パッド電極395は、図2に示す第2センサ電極350として機能する。第1の実施形態と異なり、本実施形態では、保護絶縁膜250の表面から第1センサ線120までの深さが、第2センサ線150までの深さよりも深い。そこで、保護絶縁膜250の形成後に、第1および第2センサ線120、150にそれぞれ達する2つのコンタクトホールを同時に開孔しようとすれば、次のような問題が生じる。すなわち、第2センサ線150に達するコンタクトホールが開孔されたとき、第1センサ線120には、まだコンタクトホールが開孔されていないので、さらにエッチングを継続しなければならない。しかし、エッチングを継続すると、第2センサ線150がオーバエッチングされ、その膜厚が薄くなるという問題が生じる。また、基礎検討で説明した中継パッドを用いれば上記問題は解決するが、開口率が減少するという問題が生じる。そこで、本実施形態では以下のようにして、第1および第2パッド電極390、395を形成する。なお、以下では、第1および第2パッド電極390、395の構成要素について説明し、第1および第2パッド電極390、395と直接関係しない構成要素についての説明を省略する。
まず、絶縁性基板100に形成された下地絶縁膜210上に、第1導電膜からなる第1センサ線120を形成するとともに、第1センサ線120からゲート線110に向かって分岐する第3パッド配線331を形成する。次に、ゲート絶縁膜220および層間絶縁膜230を積層し、フォトリソグラフィ技術を使用してゲート絶縁膜220および層間絶縁膜230に、第3パッド配線331に達するコンタクトホールを形成する。第2導電膜を積層し、フォトリソグラフィ技術を使用して第2導電膜を加工することにより、第3パッド配線331に導通する導電性パッド332を形成する。層間絶縁膜240を積層し、導電性パッド332に達するコンタクトホールを形成する。
そして、層間絶縁膜240上に第3導電膜を積層し、フォトリソグラフィ技術を使用して第3導電膜を加工することにより、導電性パッド332に導通する導電性パッド333を形成する。このとき、第2センサ線150から第2ダミー線160と反対側に分岐する第4パッド配線383も同時に形成する。次に、保護絶縁膜250を積層し、導電性パッド333および第4パッド配線383に達するコンタクトホールを形成する。第4導電膜を積層し、フォトリソグラフィ技術を使用して第4導電膜を加工することにより、導電性パッド333に導通する導電性パッド334、および第4パッド配線383に導通する導電性パッド384を形成する。
また、本実施形態の表示素子部15では、水平方向に延在する第1ダミー線130と、垂直方向に延在する第2ダミー線160とを形成した。しかし、第1ダミー線130および第2ダミー線160のうちいずれかのダミー線だけを形成してもよい。この場合、ダミー線が形成されていない方向の押圧された位置の特定は、後述の第5に実施形態において詳しく説明する。
このようにして、第1センサ線120に接続され、第3パッド配線331および導電性パッド332~334からなる第1パッド電極390と、第2センサ線150に接続され、第4パッド配線383および導電性パッド384からなる第2パッド電極395とが形成される。
<3.2 効果>
上記実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルでは、第2センサ線150は、層間絶縁膜240上のデータ線140に対応する位置に形成され、しかも、第2センサ線150は、平面視においてデータ線140からはみ出さないように配置されているので、表示素子部15の開口率を向上させることができる。
上記実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルでは、第2センサ線150は、層間絶縁膜240上のデータ線140に対応する位置に形成され、しかも、第2センサ線150は、平面視においてデータ線140からはみ出さないように配置されているので、表示素子部15の開口率を向上させることができる。
また、保護絶縁膜250の表面から第1センサ線120までの深さは、第2センサ線150までの深さよりも深い。しかし、積層された第3パッド配線331と導電性パッド332~334、および、第4パッド配線383と導電性パッド384をそれぞれ形成することによって、第1パッド電極390と第2パッド電極395の高さが等しくなる。したがって、CF基板40の表面が押圧されたとき、センサスペーサ430の表面に形成された共通電極440は、第1パッド電極390と第2パッド電極395に同時に接触するので、表示素子部15は、タッチセンサとして押圧された位置を確実に検出することができる。さらに、第2センサ線150の膜厚がエッチングにより薄くなることを防止するための中継パッドが不要になる。このため、表示素子部15の開口率をさらに向上させることができる。
<3.3 第1の変形例>
図10は、第2の実施形態の第1の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)のN-N線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)である。図10に示す表示素子部16のうち、図9に示す第2の実施形態の表示素子部15と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部15との相違点を中心に説明する。
図10は、第2の実施形態の第1の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)のN-N線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)である。図10に示す表示素子部16のうち、図9に示す第2の実施形態の表示素子部15と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部15との相違点を中心に説明する。
図10に示すように、表示素子部16では、図9に示す表示素子部15の第2ダミー線160とデータ線140の位置が入れ替わっている。さらに、第2センサ線150は、平面視において第2ダミー線160からはみ出さないように、第3導電膜によって、層間絶縁膜240上の第2ダミー線160に対応する位置に配置されている。このような液晶表示装置内蔵型タッチパネルの効果は、第2の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの効果と同様であるため、その説明を省略する。
<3.4 第2の変形例>
図11は、第2の実施形態の第2の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)に示すP-P線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)である。図11に示す表示素子部17のうち、図10に示す第1の変形例の表示素子部16と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部16との相違点を中心に説明する。
図11は、第2の実施形態の第2の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)に示すP-P線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)である。図11に示す表示素子部17のうち、図10に示す第1の変形例の表示素子部16と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部16との相違点を中心に説明する。
図10に示す表示素子部16において、第1センサ線120は、第1導電膜からなり、第1ダミー線130とゲート線110との間に形成されている。しかし、図11に示す表示素子部17では、第1センサ線120は、平面視において第1ダミー線130からはみ出さないように、第3導電膜により、層間絶縁膜240上の第1ダミー線130に対応する位置に配置されている。また、表示素子部16において、第3導電膜からなり、層間絶縁膜240上の第2ダミー線160に対応する位置に形成されていた第2センサ線150が、表示素子部17では、第2ダミー線160と同じ第2導電膜によって、第2ダミー線160のデータ線140とは反対側に、第2ダミー線160と平行になるように形成されている。このような液晶表示装置内蔵型タッチパネルの効果は、第2の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの効果と同様であるため、その説明を省略する。
また、表示素子部17では、保護絶縁膜250の表面から第1センサ線120に接続された第5パッド配線335までの深さと、第2センサ線150に接続された第6パッド配線382までの深さが異なる。そこで、第5パッド配線335に接続するコンタクトホールと、第6パッド配線382に接続するコンタクトホールとを、エッチングによって同時に開孔しようとすると、第5パッド配線335に達するコンタクトホールが先に開孔されるので、第5パッド配線335の膜厚が薄くなるという問題が生じる。
そこで、層間絶縁膜240上に形成された、第1センサ線120からゲート線110に向かって分岐する第5パッド配線335に、第4導電膜からなる導電性パッド334を積層することによって、第1パッド電極390が形成されている。また、層間絶縁膜230上に形成された、第2導電膜からなる第2センサ線150から第2ダミー線160とは反対側に分岐する第6パッド配線382、第3導電膜からなる導電性パッド385および第4導電膜からなる導電性パッド384を積層することによって、第2パッド電極395が形成されている。したがって、第1パッド電極390と第2パッド電極395は同じ高さになるので、CF基板40の表面が押圧されたとき、センサスペーサ430の表面に形成された共通電極440は、第1パッド電極390と第2パッド電極395に同時に接触する。このため、表示素子部17は、タッチセンサとして押圧された位置を確実に検出することができる。また、第1および第2パッド電極390、395を形成するために、中継パッドを用いる必要がないので、表示素子部17の開口率をさらに向上させることができる。
<3.5 第3の変形例>
図12は、第2の実施形態の第3の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)に示すR-R線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)である。図12に示す表示素子部18のうち、図11に示す第2の変形例の表示素子部17と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部17との相違点を中心に説明する。
図12は、第2の実施形態の第3の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)に示すR-R線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)である。図12に示す表示素子部18のうち、図11に示す第2の変形例の表示素子部17と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部17との相違点を中心に説明する。
図12に示すように、表示素子部18では、表示素子部17の第1ダミー線130とゲート線110の位置が入れ替わり、第1センサ線120は、平面視においてゲート線110からはみ出さないように、第3導電膜によって、層間絶縁膜240上のゲート線110に対応する位置に配置されている。このような液晶表示装置内蔵型タッチパネルの効果は、第2の実施形態の第2の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの効果と同様であるため、その説明を省略する。
<4. 第3の実施形態>
図13は、本発明の第3の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)に示すS-S線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)である。図13に示す表示素子部19のうち、図10に示す第2の実施形態の第1の変形例の表示素子部16と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部16との相違点を中心に説明する。
図13は、本発明の第3の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)に示すS-S線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)である。図13に示す表示素子部19のうち、図10に示す第2の実施形態の第1の変形例の表示素子部16と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部16との相違点を中心に説明する。
図13に示すように、表示素子部19では、図10に示す表示素子部16とは異なり、第1ダミー線130とゲート線110との間に、第1導電膜によって、水平方向に延在する幅の広い補助容量線170が形成されている。また、第1センサ線120は、平面視において補助容量線170からはみ出さないように、第3導電膜によって、層間絶縁膜240上の補助容量線170に対応する位置に配置されている。また、第2センサ線150は、第2ダミー線160と同じ第2導電膜からなり、第2ダミー線160のデータ線140とは反対側に、第2ダミー線160と平行になるように形成されている。このように、補助容量線170上に第1センサ線120を形成することによって、表示素子部19の開口率を向上させることができる。
また、本実施形態の第1パッド電極390および第2パッド電極395の構造は、図12に示す表示素子部18の第1パッド電極390および第2パッド電極395の構造とそれぞれ同じ構造である。このため、第1パッド電極390および第2パッド電極395の構造およびその効果についての説明を省略する。
また、第2の実施形態の第2および第3の変形例の場合と異なり、本実施形態では、第1センサ線120は、第3導電層によって、第1および第2パッド電極390、395と補助容量線170の端部との間に形成されている。この結果、第1および第2パッド電極390、395は第1センサ線120の幅の分だけ補助容量線170の幅方向の端部から内側に設けられているので、センサスペーサ430も補助容量線170の幅方向の端部から十分に離すことができる。このため、バックライトからの光は補助容量線170によって遮光される。つまり、補助容量線170をブラックマトリクスとしても使用することにより、センサスペーサ430の上部にブラックマトリクスを形成しなくても、バックライトからの光がセンサスペーサ430を透過することを防止することができる。そこで、CF基板40の製造工程でブラックマトリクスを形成する工程を削除することができ、CF基板40の製造工程を短縮し、製造コストを低減することができる。
また、本実施形態の表示素子部19では、水平方向に延在する第1ダミー線130と、垂直方向に延在する第2ダミー線160とを形成した。しかし、第1ダミー線130および第2ダミー線160のうちいずれかのダミー線だけを形成してもよい。この場合、ダミー線が形成されていない方向の押圧された位置の特定は、後述の第5に実施形態において詳しく説明する。
<4.1 変形例>
図14は、第3の実施形態の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)に示すT-T線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)である。図14に示す表示素子部20のうち、第3の実施形態の表示素子部19と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部19との相違点を中心に説明する。
図14は、第3の実施形態の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)に示すT-T線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)である。図14に示す表示素子部20のうち、第3の実施形態の表示素子部19と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部19との相違点を中心に説明する。
図14に示すように、表示素子部20では、図13に示す表示素子部19と異なり、第1センサ線120だけではなく、第1ダミー線130も、補助容量線170上に形成された層間絶縁膜240上に、第3導電膜によって、第1センサ線120の第1および第2パッド電極390、395とは反対側に、第1センサ線120と平行になるように形成されている。このため、第3の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルよりもさらに表示素子部20の開口率を向上させることができる。
また、第1および第2パッド電極390、395は、補助容量線170上に新たに設けられた第1ダミー線130の幅の分だけ補助容量線170の幅方向の端部から離れているので、センサスペーサ430も補助容量線170の幅方向の端部からより一層離すことができる。このため、補助容量線170のブラックマトリクスとしての機能がより一層向上する。
なお、さらにゲート線110も、補助容量線170の上方の層間絶縁膜240上に、第3導電膜によって、第1および第2パッド電極390、395を間に挟んで水平方向に延在するように形成することもできる。しかし、ゲート線110をTFT70のゲート電極に接続するためのコンタクト部を新たに形成する必要がある。そこで、ゲート線110も補助容量線170の上方に形成するか否かは、ゲート線110を補助容量線170上に形成することによって向上する開口率と、新たに形成するコンタクト部によって低下する開口率とを比較考量して判断する必要がある。
<5.第4の実施形態>
図15は、本発明の第4の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)に示すJ-J線に沿った表示素子部21の断面を示す断面図(B)である。図15に示す表示素子部21のうち、第1の実施形態の表示素子部11と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部11との相違点を中心に説明する。
図15は、本発明の第4の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、および、(A)に示すJ-J線に沿った表示素子部21の断面を示す断面図(B)である。図15に示す表示素子部21のうち、第1の実施形態の表示素子部11と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部11との相違点を中心に説明する。
図15に示すように、絶縁性基板100上に形成された下地絶縁膜210上に、第1導電膜からなり、水平方向に延在するゲート線110が形成されている。ゲート線110上にゲート絶縁膜220が形成され、ゲート絶縁膜220上に第2導電膜からなり、垂直方向に延在するデータ線140が形成されている。
データ線140上に層間絶縁膜240が形成されている。層間絶縁膜240上に、第3の導電膜からなり、垂直方向に延在する第2センサ線150および第2ダミー線160が互いに並行になるように形成されている。第2ダミー線160は、層間絶縁膜240上のデータ線140に対応する位置に、データ線140よりも狭い幅で、データ線140からはみ出さないように配置されている。また層間絶縁膜240上には、第3の導電膜によって、水平方向に延在する第1センサ線120および第1ダミー線130が互いに並行になるように形成されている。第1センサ線120と第1ダミー線130は、いずれも平面視においてゲート線110と重ならないように形成されている。
上述のように、第1センサ線120と第1ダミー線130は水平方向に延在し、第2センサ線150と第2ダミー線160は垂直方向に延在し、しかもそれらはいずれも第3導電膜によって形成されている。そこで、第1センサ線120および第1ダミー線130と、第2センサ線150および第2ダミー線160とが交差しても短絡しないようにする必要がある。このため、第2センサ線150と第2ダミー線160とをそれぞれ連続した1つの導電体によって構成し、第1センサ線120を、第2センサ線150および第2ダミー線160を挟むように分割された2つの導電体121、122によって構成する。同様に、第1ダミー線130を、第2センサ線150および第2ダミー線160を挟むように分割された2つの導電体131、132によって構成する。
第1センサ線120、第2センサ線150、第1ダミー線130および第2ダミー線1160上に、保護絶縁膜250が形成されている。保護絶縁膜250上に、画素電極(図示しない)と同じ第4導電膜からなる3つのパッド部321、322、371が形成されている。パッド部321は、コンタクトホール311、312をそれぞれ介して第1ダミー線130の2つの導電体131、132にそれぞれ電気的に接続され、パッド部322はコンタクトホール313、314を介して第1センサ線120の2つの導電体121、122にそれぞれ電気的に接続されている。このように、パッド部321は、分割された2つの導電体131、132からなる第1ダミー線130を保護絶縁膜250上で電気的に接続して実質的に1つの導電体とする。また、パッド部322は、分割された2つの導電体121、122からなる第1センサ線120を保護絶縁膜250上で電気的に接続して実質的に1つの導電体とする。このため、パッド部321、322を接続体ともいう。
上記実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルでは、表示素子部21の第2ダミー線160は、データ線140に対応する位置に、データ線140よりも狭い幅でデータ線140からはみ出さないように配置されているので、表示素子部21の開口率を向上させることができる。
また、第1センサ線120および第2センサ線150はいずれも第3導電膜によって形成される。この結果、保護絶縁膜250の表面から第1センサ線120までの深さと、第2センサ線150までの深さとが等しくなるので、5つのコンタクトホール311~315はすべて同じ深さになる。したがって、基礎検討で用いた中継パッドを用いずに、コンタクトホール311~315を開孔することができるので、表示素子部11の開口率をさらに向上させることができる。また、第1センサ線120と第2センサ線150、および第1ダミー線130と第2ダミー線160をそれぞれ異なる導電膜によって形成する場合に比べて、製造プロセスを簡略化することができる。
パッド部322は図2に示す第1センサ電極300として機能し、パッド部371は、図2に示す第2センサ電極350として機能し、いずれもTFT基板30の最上層となる保護絶縁膜250上に形成されている。このため、CF基板40に形成されたセンサスペーサ430の表面に形成される共通電極440からパッド部322までの距離と、共通電極440からパッド部371までの距離とが等しい。したがって、CF基板40の表面が押圧されたとき、センサスペーサ430の表面に形成された共通電極440は、パッド部322とパッド部371に同時に接触するので、表示素子部21は、タッチセンサとして押圧された位置を確実に検出することができる。
また、パッド部321、322はジャンパとしての機能も有する。パッド部321、322を使用すれば、分割された2つの導電体121、122および導電体131、132を電気的に接続することができるので、第1センサ線120と、第1ダミー線130と、第2センサ線150と、第2ダミー線160とを同じ層の導電膜を用いて形成することができる。すなわち、2層の導電膜を用いて、第1センサ線120および第1ダミー線130と、第2センサ線150および第2ダミー線160とを形成する代わりに、パッド部321、322をジャンパとして使用すれば、1層の導電膜だけで形成することができる。そこで、使用しなくなった導電膜を他の配線の形成に使用することにより、配線レイアウトの自由度を高めることができる。
なお、第1センサ線および第1ダミー線を1つの導電体によって形成し、第2センサ線および第2ダミー線をそれぞれ分割された2つの導電体によって形成してもよい。また、ゲート線と第1ダミー線の位置を入れ替え、第1ダミー線を1つの導電体で形成し、ゲート線を分割された2つの導電体によって形成してもよい。
また、本実施形態の表示素子部21では、水平方向に延在する第1ダミー線130と、垂直方向に延在する第2ダミー線160とを形成した。しかし、第1ダミー線130および第2ダミー線160のうちいずれかのダミー線だけを形成してもよい。この場合、ダミー線が形成されていない方向の押圧された位置の特定は、後述の第5に実施形態において詳しく説明する。
<5.1 第1の変形例>
図16は、第4の実施形態の第1の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部におけるパターン配置の一部を示す平面図(A)、(A)に示すL-L線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)、および、(A)に示すQ-Q線に沿った表示素子部22の断面を示す断面図(C)である。図16に示す表示素子部22のうち、図8に示す第1の実施形態の第3の変形例の表示素子部14と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部14との相違点を中心に説明する。
図16は、第4の実施形態の第1の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部におけるパターン配置の一部を示す平面図(A)、(A)に示すL-L線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)、および、(A)に示すQ-Q線に沿った表示素子部22の断面を示す断面図(C)である。図16に示す表示素子部22のうち、図8に示す第1の実施形態の第3の変形例の表示素子部14と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部14との相違点を中心に説明する。
図8に示す表示素子部14では、第1ダミー線130は、第1センサ線120とともに層間絶縁膜240上の補助容量線170に対応する位置に、補助容量線170からはみ出さないように配置されていた。しかし、表示素子部22では、図16に示すように、補助容量線170とゲート線110の位置だけが入れ替わっている。このため、第1ダミー線130は、第1センサ線120とともに、ゲート線110に対応する層間絶縁膜240上の位置に、いずれも平面視においてゲート線110からはみ出さないように配置されている。このように、上記実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルは、第1の実施形態の第3の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの効果と同様であるので、その説明を省略する。なお、第2センサ線を1つの導電体によって形成し、第1センサ線および第1ダミー線をそれぞれ分割された2つの導電体によって形成してもよい。
<6. 第5の実施形態>
<6.1 液晶表示装置内蔵型タッチパネルの構成および動作>
図17は本発明の第5の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの構成を示す図であり、図18は図17に示す液晶表示装置内蔵型タッチパネルのTFT基板側の画素形成部の構成を示す図である。第5の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの構成のうち、図2および図3に示す第1の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルと同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、相違点を中心に説明する。
<6.1 液晶表示装置内蔵型タッチパネルの構成および動作>
図17は本発明の第5の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの構成を示す図であり、図18は図17に示す液晶表示装置内蔵型タッチパネルのTFT基板側の画素形成部の構成を示す図である。第5の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの構成のうち、図2および図3に示す第1の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルと同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、相違点を中心に説明する。
図17に示すように、液晶表示装置内蔵型タッチパネルのTFT基板35は、図2に示す液晶表示装置内蔵型タッチパネルのTFT基板30と異なり、第1ダミー線および第2ダミー線が設けられていない。また、第1センサ線の電位と第1ダミー線の電位とを比較する第1比較器、および第2センサ線の電位と第2ダミー線の電位とを比較する第2比較器も設けられていない。したがって、第1センサ線SL11~SL1nは第1エンコーダ回路71に接続され、第2センサ線SL21~SL2mは第2エンコーダ回路72に接続されている。なお、図18でも、見やすくするためにゲート線GL1~GLnおよびデータ線DL1~DLmの記載を省略している。また、CF基板40の構成は、図4に示す第1の実施形態のCF基板40と同一なので、その説明を省略する。
上述のように、図17に示す液晶表示装置内蔵型タッチパネルでは、第1ダミー線、第2ダミー線、第1比較器および第2比較器は設けられていないので、第1センサ線SL11~SL1nは、押圧電極50から与えられた共通電圧、または、プルダウン抵抗R11~R1nを介して与えられた接地電位を第1エンコーダ回路71に与える。また、第2センサ線SL21~SL2mは、押圧電極50から与えられた共通電圧、または、プルダウン抵抗R21~R1mを介して与えられた接地電位を第2エンコーダ回路72に与える。第1エンコーダ回路71は、第1センサ線SL11~SL1nからそれぞれ与えられた共通電圧と接地電位とに基づいてビット信号を生成して制御回路75に与える。同様に、第2エンコーダ回路72は、第2センサ線SL21~SL2mからそれぞれ与えられた共通電圧と接地電位とに基づいてビット信号を生成して制御回路75に与える。制御回路75は与えられたビット信号に基づいて、CF基板40上の押圧された位置を特定する。
また、図18に示すように、各表示素子部23にはそれぞれTFT70が設けられている。TFT70のj行目のゲート電極はゲート線GLjに、i列目のソース電極はデータ線DLiに、ドレイン電極は画素電極80にそれぞれ接続されている。しかし、図3に示す表示素子部11と異なり、第1ダミー線および第2ダミー線は設けられていない。
<6.2 表示素子部の構成>
図19は、本発明の第5の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、(A)に示すU-U線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)、および、(A)に示すW-W線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(C)である。図19に示す表示素子部23のうち、第1の実施形態の第1の変形例の表示素子部12と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部12との相違点を中心に説明する。
図19は、本発明の第5の実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、(A)に示すU-U線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)、および、(A)に示すW-W線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(C)である。図19に示す表示素子部23のうち、第1の実施形態の第1の変形例の表示素子部12と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部12との相違点を中心に説明する。
図19に示すように、表示素子部23は、図6に示す表示素子部12から、第1ダミー線130と第2ダミー線160だけが取り除かれているだけで、他の配線の配置は同じであるため、説明を省略する。このように、表示素子部23には第1ダミー配線も第2ダミー配線も形成されていないので、上記実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルはその分だけ開口率を向上させることができる。また、その他の効果は、第1の実施形態の第1の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの効果と同様であるため、その説明を省略する。なお、第2センサ線を1つの導電体によって形成し、第1センサ線を分割された2つの導電体によって形成してもよい。
<6.3 第1の変形例>
図20は、本発明の第5の実施形態の第1の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、(A)に示すX-X線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)、および、(A)に示すY-Y線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(C)である。図20に示す表示素子部24のうち、第1の実施形態の第3の変形例の表示素子部13と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部13との相違点を中心に説明する。
図20は、本発明の第5の実施形態の第1の変形例に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルの表示素子部のパターン配置の一部を示す平面図(A)、(A)に示すX-X線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(B)、および、(A)に示すY-Y線に沿った表示素子部の断面を示す断面図(C)である。図20に示す表示素子部24のうち、第1の実施形態の第3の変形例の表示素子部13と同一または対応する構成要素については同一の参照符号を付し、表示素子部13との相違点を中心に説明する。
図20に示すように、表示素子部24は、図7に示す表示素子部13から、第1ダミー線130と第2ダミー線だけが取り除かれており、他の配線の配置は同じである。このように、表示素子部24でも、表示素子部23と同様に、第1ダミー配線も第2ダミー配線も形成されていないので、上記実施形態に係る液晶表示装置内蔵型タッチパネルはその分だけ開口率を向上させることができる。また、その他の効果は、第1の実施形態の第3の変形例の表示素子部13の効果と同様であるため、その説明を省略する。なお、第2センサ線を1つの導電体によって形成し、第1センサ線を分割された2つの導電体によって形成してもよい。
<7. その他>
第1の実施形態では、図5に示すように、第1センサ線120の幅を第1ダミー線130の幅よりも狭くし、しかも第1センサ線120は平面視において第1ダミー線130からはみ出さないように、層間絶縁膜240上に配置されているとして説明した。
第1の実施形態では、図5に示すように、第1センサ線120の幅を第1ダミー線130の幅よりも狭くし、しかも第1センサ線120は平面視において第1ダミー線130からはみ出さないように、層間絶縁膜240上に配置されているとして説明した。
しかし、第1ダミー線130は幅方向に第1センサ線120からはみ出して配置されていてもよい。また、第1ダミー線130の幅は第1センサ線120の幅と同じであってもよい。この場合、第1ダミー線130は第1センサ線120と完全に重なっているため、第1センサ線120からはみ出さないように配置されていてもよく、あるいは第1センサ線120からはみ出して配置されていてもよい。また、第1センサ線120の幅は、第1ダミー線130の幅よりも広い幅であってもよい。この場合、第1センサ線120は、平面視においてその一部を第1ダミー線130からはみ出して配置される。
このように、第1センサ線120と第1ダミー線130との関係は、それぞれの幅および配置によって種々の場合が考えられる。これらの場合のうち、表示素子部11の開口率を最も向上させることができるのは、第1の実施形態で説明したように、平面視において第1センサ線120を第1ダミー線130からはみ出さないように配置した場合である。しかし、上述のような場合であっても、平面視において第1センサ線120と第1ダミー線130とが少なくとも一部で重なっていれば、全く重なっていない場合に比べて表示素子部11の開口率を向上させることができる。
ここでは、第1の実施形態の場合を例に挙げて説明したが、上述の第1の実施形態から第5の実施形態およびそれらの変形例についても同様に、平面視においてはみ出さないように上層の配線層を下層の配線層からはみ出さないように配置する代わりに、上層と下層の配線層を少なくともその一部が重なるように配置した場合であっても、その重なりに応じて各表示素子部12~24の開口率を向上させることができる。
本発明の表示装置内蔵型タッチパネルは、ペンまたは指によりパネルを押圧して所望のメニューを選択する電子機器のディスプレイに利用される。
10~20…表示素子部
30…TFT基板
40…CF基板
50…押圧電極
100、400…絶縁性基板
110…ゲート線
120…第1センサ線
130…第1ダミー線
140…データ線
150…第2センサ線
160…第2ダミー線
170…補助容量線
300…第1センサ電極
320、321、322、370、371…パッド部
350…第2センサ電極
390…第1パッド電極
395…第2パッド電極
420…ブラックマトリクス
430…センサスペーサ
30…TFT基板
40…CF基板
50…押圧電極
100、400…絶縁性基板
110…ゲート線
120…第1センサ線
130…第1ダミー線
140…データ線
150…第2センサ線
160…第2ダミー線
170…補助容量線
300…第1センサ電極
320、321、322、370、371…パッド部
350…第2センサ電極
390…第1パッド電極
395…第2パッド電極
420…ブラックマトリクス
430…センサスペーサ
Claims (32)
- 第1絶縁性基板と第2絶縁性基板とが対向して配置され、前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたときに与えられる所定電圧に基づいて押圧された位置を特定する表示装置内蔵型タッチパネルであって、
前記第1絶縁性基板上に、第1方向に延在するように形成された複数の第1センサ線と、
前記第1絶縁性基板上に、前記第1方向と交差する第2方向に延在するように形成された複数の第2センサ線と、
前記第1方向に延在するように形成された、複数のゲート線を含む第1配線と、
前記第2方向に延在するように形成された、複数のデータ線を含む第2配線と、
前記複数のゲート線と前記複数のデータ線とがそれぞれ交差する領域ごとに形成された複数の表示素子部と、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、押圧された位置の前記表示素子部に接続された前記第1および第2センサ線にそれぞれ与えられた前記所定電圧に基づいて押圧位置を特定する位置特定回路とを備え、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうち少なくともいずれかは、前記第1配線および前記第2配線に含まれるいずれかの配線と平面視において幅方向に少なくともその一部が重なるように、前記いずれかの配線の上方に配置されていることを特徴とする、表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第1配線および前記第2配線のうち少なくともいずれかは、前記第1方向に延在するように形成され、基準電圧を与えられた複数の第1ダミー線、および、前記第2方向に延在するように形成され、前記基準電圧を与えられた複数の第2ダミー線のうちいずれかをさらに含み、
前記位置特定回路は、前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたときに前記第1センサ線および前記第2センサ線にそれぞれ与えられた前記所定電圧と、前記基準電圧とを比較することによって押圧された位置を特定する比較特定回路を含むことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第1配線は、前記第1方向に延在するように形成された補助容量線をさらに含むことを特徴とする、請求項2に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。
- 前記第1配線は、前記第1方向に延在するように形成された補助容量線をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。
- 前記第1センサ線および前記第2センサ線のうち少なくともいずれかのセンサ線の上方に配置された接続体をさらに備え、
前記第1センサ線および前記第2センサ線は、同じ層の導電膜によって形成され、
前記少なくともいずれかのセンサ線は分割された導電体からなり、
前記分割された導電体は、前記接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第1センサ線は、前記ゲート線の上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記第1センサ線と同じ層の導電膜によって形成されるとともに、前記データ線の上方に配置され、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のいずれか一方のセンサ線は1つの導電体からなるとともに、他方のセンサ線は前記1つの導電体を挟む2つの導電体からなり、
前記2つの導電体は接続体によって電気的に接続され、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、前記押圧電極が前記接続体と接触することにより前記2つの導電体に前記所定電圧が与えられることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第1センサ線に電気的に接続され、前記表示素子部ごとに設けられた複数の第1センサ電極と、
前記第2センサ線に電気的に接続され、前記表示素子部ごとに設けられた複数の第2センサ電極とをさらに備え、
前記第2絶縁性基板は、第1センサ電極および第2センサ電極と所定の間隔を隔てて対向するとともに、前記所定電圧を与えられた押圧電極を有し、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、前記押圧された位置の前記押圧電極は、対応する前記第1センサ電極および前記第2センサ電極と接触することにより、前記第1センサ線および前記第2センサ線に前記所定電圧を与えることを特徴とする、請求項2に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第1センサ線および第2センサ線のうち少なくともいずれかのセンサ線は、分割された導電体からなり、
前記第1センサ電極および第2センサ電極のうち前記少なくともいずれかのセンサ線に対応するセンサ電極は、前記分割された導電体を電気的に接続する接続体を含み、
前記押圧電極は、前記接続体と接触することにより前記分割された導電体に前記所定電圧を与えることを特徴とする、請求項7に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第1センサ線は、前記ゲート線および前記データ線よりも上層の導電膜によって、前記ゲート線および前記第1ダミー線のいずれかの上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記第1センサ線と同じ層の導電膜によって、前記データ線の上方に配置され、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうちいずれか一方のセンサ線は1つの導電体からなるとともに、他方のセンサ線は前記1つの導電体を挟む2つの導電体からなり、
前記2つの導電体は、前記接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする、請求項8に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第1および第2センサ電極のうち前記一方のセンサ線に電気的に接続されたセンサ電極は、前記1つの導電体に達する第1コンタクトホールと、前記押圧電極と対向する位置に形成されるとともに前記第1コンタクトホールを介して前記1つの導電体に電気的に接続される第1パッド部を有し、
前記第1および第2センサ電極のうち前記他方のセンサ線に電気的に接続されたセンサ電極は、前記2つの導電体にそれぞれ達する第2および第3コンタクトホールと、前記押圧電極と対向する位置に形成されるとともに前記第2および第3コンタクトホールを介して前記2つの導電体にそれぞれ電気的に接続される第2パッド部を有し、
前記第1パッド部と前記押圧電極との間隔が、前記第2パッド部と前記押圧電極との間隔と等しいことを特徴とする、請求項9に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第1センサ線は、前記ゲート線と同じ層の導電膜によって前記第1方向に延在するように形成され、
前記第2センサ線は、前記ゲート線および前記データ線よりも上層の導電膜によって、前記データ線の上方に形成されていることを特徴とする、請求項7に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第1センサ線は、前記ゲート線と同じ層の導電膜によって前記第1方向に延在するように形成され、
前記第2センサ線は、前記ゲート線およびデータ線よりも上層の導電膜によって、前記第2ダミー線の上方に配置されていることを特徴とする、請求項7に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第1センサ線は、前記ゲート線および前記データ線よりも上層の導電膜によって、前記第1ダミー線の上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記データ線と同じ層の導電膜によって前記第2方向に延在するように形成されていることを特徴とする、請求項7に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第1センサ線は、前記ゲート線および前記データ線よりも上層の導電膜によって、前記ゲート線の上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記データ線と同じ層の導電膜によって前記第2方向に延在するように形成されていることを特徴とする、請求項7に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第1センサ電極は、前記第1センサ線から分岐したパッド配線上に前記第1センサ電極よりも上層の導電膜からなる導電性パッドが順次積層された第1パッド電極を含み、
前記第2センサ電極は、前記第2センサ線から分岐したパッド配線上に前記第2センサ電極よりも上層の導電膜からなる導電性パッドが順次積層された第2パッド電極を含むことを特徴とする、請求項11~14のいずれか1項に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記押圧電極を覆うように、前記押圧電極の上部に配置されたブラックマトリクスをさらに含むことを特徴とする、請求項9および請求項11~14のいずれか1項に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。
- 前記第1センサ線に電気的に接続され、前記表示素子部ごとに設けられた複数の第1センサ電極と、
前記第2センサ線に電気的に接続され、前記表示素子部ごとに設けられた複数の第2センサ電極とをさらに備え、
前記第2絶縁性基板は、第1センサ電極および第2センサ電極と所定の間隔を隔てて対向するとともに、前記所定電圧を与えられた押圧電極を有し、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、前記押圧された位置の前記押圧電極は、対応する前記第1センサ電極および前記第2センサ電極と接触することにより、前記第1センサ線および前記第2センサ線に前記所定電圧を与えることを特徴とする、請求項3に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第1センサ線および第2センサ線のうち少なくともいずれかのセンサ線は、分割された導電体からなり、
前記第1センサ電極および第2センサ電極のうち前記少なくともいずれかのセンサ線に対応するセンサ電極は、前記分割された導電体を電気的に接続する接続体を含み、
前記押圧電極は、前記接続体と接触することにより前記分割された導電体に前記所定電圧を与えることを特徴とする、請求項17に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 補助容量線は前記ゲート線と同じ層の導電膜からなり
前記第1センサ線は、前記第2センサ線と同じ層の導電膜によって前記補助容量線の上方に配置され、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のいずれか一方のセンサ線は1つの導電体からなるとともに、他方のセンサ線は前記1つの導電体を挟む2つの導電体からなり、
前記2つの導電体は、前記接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする、請求項18に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第2センサ線と同じ層の導電膜からなる前記第1ダミー線が、前記補助容量線の上方にさらに配置されていることを特徴とする、請求項19に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。
- 前記第1および第2センサ電極のうち前記一方のセンサ線に電気的に接続されたセンサ電極は、前記1つの導電体に達する第1コンタクトホールと、前記押圧電極と対向する位置に形成されるとともに前記第1コンタクトホールを介して前記1つの導電体に電気的に接続される第1パッド部を有し、
前記第1および第2センサ電極のうち前記他方のセンサ線に電気的に接続されたセンサ電極は、前記2つの導電体にそれぞれ達する第2および第3コンタクトホールと、前記押圧電極と対向する位置に形成されるとともに前記第2および第3コンタクトホールを介して前記2つの導電体にそれぞれ電気的に接続される第2パッド部を有し、
前記第1パッド部と前記押圧電極との間隔が、前記第2パッド部と前記押圧電極との間隔と等しいことを特徴とする、請求項19または20に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記押圧電極を覆うように、前記押圧電極の上部に配置されたブラックマトリクスをさらに含むことを特徴とする、請求項19または20に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。
- 補助容量線は前記ゲート線と同じ層の導電膜からなり、
前記ゲート線および補助容量線は遮光性導電膜からなり、
前記第1センサ線は、前記ゲート線および前記データ線よりも上層の導電膜によって前記補助容量線の上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記データ線と同じ層の導電膜によって前記第2方向に延在するように形成され、
前記第1センサ電極および前記第2センサ電極は前記補助容量線の上方に配置され、
前記補助容量線の上方の、前記第1および第2センサ電極と前記補助容量線の幅方向の端部との間に、少なくとも前記第1センサ線が配置されていることを特徴とする、請求項17に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記補助容量線の上方の、前記第1センサ線と前記補助容量線の幅方向の端部との間に、前記第1センサ線と同じ層の導電膜からなる前記第1ダミー線がさらに配置されていることを特徴とする、請求項23に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。
- 前記第1センサ電極は、前記第1センサ線から分岐したパッド配線上に前記第1センサ電極よりも上層の導電膜からなる導電性パッドが順次積層された第1パッド電極を含み、
前記第2センサ電極は、前記第2センサ線から分岐したパッド配線上に前記第2センサ電極よりも上層の導電膜からなる導電性パッドが順次積層された第2パッド電極を含むことを特徴とする、請求項23または24に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 補助容量線は前記ゲート線と同じ層の導電膜からなり
前記第1センサ線は前記補助容量線の上方に配置され、
前記第2センサ線は、前記第1センサ線と同じ層の導電膜によって前記補助容量線の上方に形成された前記データ線の上方に配置され、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のいずれか一方のセンサ線は1つの導電体からなるとともに、他方のセンサ線は前記1つの導電体を挟む2つの導電体からなり、
前記2つの導電体は接続体によって電気的に接続され、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、前記押圧電極が前記接続体と接触することにより前記2つの導電体に前記所定電圧が与えられることを特徴とする、請求項4に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 第1絶縁性基板と第2絶縁性基板とが対向して配置され、前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたときに与えられる所定電圧とあらかじめ与えられている基準電圧とに基づいて押圧された位置を特定する表示装置内蔵型タッチパネルであって、
前記第1絶縁性基板上で、第1方向に延在するように形成され、前記基準電圧を与えられた複数の第1ダミー線、および、前記第1方向と交差する第2方向に延在するように形成され、前記基準電圧を与えられた複数の第2ダミー線のうち少なくともいずれかと、
前記第1方向に延在するように形成された、複数のゲート線および複数の第1センサ線を含む第1配線と、
前記第2方向に延在するように形成された、複数のデータ線および複数の第2センサ線を含む第2配線と、
前記複数のゲート線と前記複数のデータ線とが交差する領域ごとに形成された複数の表示素子部と、
前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき、押圧された位置の前記表示素子部に接続された前記第1および第2センサ線にそれぞれ与えられた前記所定電圧と、前記基準電圧とを比較することによって押圧された位置を特定する比較特定回路とを備え、
前記第1ダミー線および前記第2ダミー線のうち少なくともいずれかは、前記第1配線または前記第2配線に含まれるいずれかの配線と平面視において幅方向に少なくともその一部が重なるように、前記いずれかの配線の上方に配置されていることを特徴とする、表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第1配線は、前記第1方向に延在するように形成された補助容量線をさらに含むことを特徴とする、請求項27に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。
- 前記第1ダミー線および前記第2ダミー線のうち少なくともいずれかのダミー線の上方に配置された接続体をさらに含み、
前記第1ダミー線および前記第2ダミー線は、同じ層の導電膜によって形成され、前記少なくともいずれかのダミー線は分割された2つの導電体からなり、
前記分割された2つの導電体は、前記第2接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする、請求項27または28に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第1センサ線および前記第2センサ線のうち少なくともいずれか一方の上方に配置され、前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき前記押圧電極から前記所定電圧が与えられる第1接続体と、前記第1ダミー線および前記第2ダミー線のうち少なくともいずれかの上方に配置される第2接続体とをさらに備え、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうちいずれかのセンサ線は分割された第1導電体からなり、
前記第1ダミー線および前記第2ダミー線のうちいずれかのダミー線は分割された第2導電体からなり、
前記第1センサ線、前記第2センサ線、前記第1ダミー線および前記第2ダミー線は、同じ層の導電膜によって同一の層内に形成され、
前記第2ダミー線は前記データ線の上方に配置され、
前記分割された第1導電体は前記第1接続体によって電気的に接続され、
前記分割された第2導電体は前記第2接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする、請求項27に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記第1センサ線および前記第2センサ線のうち少なくともいずれかの一方のセンサ線の上方に配置され、前記第2絶縁性基板の表面が押圧されたとき前記押圧電極から前記所定電圧が与えられる第1接続体をさらに備え、
前記第1センサ線および前記第2センサ線のうちいずれかのセンサ線は分割された導電体からなり、
少なくとも前記第1センサ線、前記第2センサ線および前記第1ダミー線は同じ層の導電膜によって同一の層内に形成され、
前記第1ダミー線は前記ゲート線の上方に配置され、
前記分割された導電体は、前記接続体によって電気的に接続されていることを特徴とする、請求項28に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。 - 前記表示素子部は薄膜トランジスタを備え、
前記ゲート線と前記データ線との間の絶縁層の酸化膜換算膜厚は、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁層の酸化膜換算膜厚よりも厚いことを特徴とする、請求項1~4、請求項27および請求項28のいずれか1項に記載の表示装置内蔵型タッチパネル。
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