WO2011132582A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2011132582A1
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pressure sensor
sensor electrode
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知洋 木村
福山 恵一
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a display device, and more particularly to a display device having a touch panel function.
  • a touch sensor integrated liquid crystal display element described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-75074 includes a first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer inserted between the first substrate and the second substrate. With. Display electrodes for image display and touch electrodes for touch location detection are provided on opposite surfaces of the first substrate and the second substrate.
  • a position pressure detecting device described in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-233798 includes a base having a resistance film formed on one side and a base having a conductor formed on one side.
  • the resistance film and the conductor are disposed so as to face each other, and a spacer is provided between both bases.
  • a voltage is supplied to the pair of electrodes at both ends of the resistance film so that the voltage of the resistance film increases linearly from one end side to the other end side of the resistance film.
  • An electrode is provided on the conductor, and further, a circuit that outputs a position signal based on a signal obtained from the electrode of the conductor, and a circuit that outputs a pressure signal based on a signal obtained from the electrode pair at both ends of the resistance film.
  • a display device with an input function described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-287660 is formed on a first substrate, a second substrate, and a first substrate, from the first substrate toward the second substrate. Projecting contact position detection electrodes, a first contact position detection signal line formed on the first substrate and electrically connected to the contact position detection electrodes, and a second contact position detection signal line formed on the second substrate. And a contact position detection signal line.
  • a liquid crystal display device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-271712 includes an array substrate, a counter substrate, a spacer for maintaining a gap between the array substrate and the counter substrate, and a space between the spacer and the counter substrate. And a pressure detection element sandwiched between the two.
  • the pressure detection element an insulating material dispersed with conductive fine particles, a piezoelectric body that generates surface charge, or the like is employed.
  • a touch mode capacitive pressure sensor described in the Fujikura technique includes a diaphragm deformed by an applied pressure, a substrate facing the diaphragm, an electrode formed on the substrate, and a dielectric film formed on the electrode. Is provided.
  • a pressure sensor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-318163 includes an insulating porous sheet and metal layers formed on the upper and lower surfaces of the insulating porous sheet.
  • the insulating porous sheet is composed of polyethylene, polyester, polyimide, PTFE, polypropylene, polycarbonate, polysulfone, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polyamide, cellulose acetate and the like.
  • a planar pressure sensor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-75277 includes opposed electrodes and a pressure-sensitive layer formed between the electrodes and having a dielectric constant that changes depending on pressure.
  • a surface pressure distribution sensor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-317403 includes a row wiring portion and a column wiring portion that are arranged to be opposed to each other with a gap having a predetermined interval therebetween via a spacer.
  • the row wiring portion includes a glass substrate, a plurality of row wirings arranged in parallel in the first direction on the glass substrate, and an insulating film that covers the row wiring.
  • the column wiring portion includes a flexible film and a plurality of column wirings arranged in parallel in the second direction on the flexible film.
  • Patent Document 8 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-181031 (Patent Document 8) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-233798 (Patent Document 2), etc., have a base having a resistance film formed on one side and a conductor on one side.
  • the base is formed so that the resistance film and the conductor face each other, and a spacer is provided between the bases, and a voltage is supplied to the electrode pair at both ends of the resistance film so that the voltage of the resistance film
  • the film is configured to increase linearly from one end side to the other end side.
  • an electrode is provided on the conductor, and a circuit that outputs a position signal based on a signal obtained from the electrode of the conductor, and a circuit that outputs a pressure signal based on a signal obtained from the electrode pair at both ends of the resistance film With.
  • the pressing force applied to the board differs when the user's finger touches the board and when the pen touches the screen.
  • the central portion of the substrate is easily bent, and the substrate is hardly bent on the outer peripheral edge side of the substrate.
  • the touch sensor integrated liquid crystal display element described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-75074 has a touch position formed by contacting a touch electrode formed on a first substrate and a touch electrode formed on a second substrate. Has been detected.
  • the detection range of the pressing force is limited due to the sensor structure to be created, and touched parts with different contact areas such as fingers and pens are particularly touched. Is assumed, it is difficult to set the detection range of the pressing force. Further, even if the same load is applied, no consideration is given to the fact that the amount of bending of the substrate varies depending on the touch location.
  • the range for detecting the pressing force cannot be set wide. For this reason, it is difficult to set the detection range of the pressing force when it is assumed that the touch location touches the touch location with a different touch area such as a finger or a pen. Further, depending on the position of the contact position, even when the same load is applied, no consideration is given to the difference in the amount of bending of the second substrate.
  • the capacitance of the piezoelectric body varies depending on the distance between the electrodes of the piezoelectric body. . Even if the distance between the electrodes varies, the capacitance does not vary greatly. In particular, when the amount of contraction of the distance between the electrodes is small, the rate of change in capacitance between the electrodes is small. For this reason, when the force touching the substrate is small, it is difficult to detect a change in capacity, and even if a finger or the like touches the substrate, it is difficult to detect the contact force.
  • the piezoelectric detection element in the case where a material in which conductive particles are dispersed in an insulating resin is employed as the piezoelectric detection element, it is difficult to set a wide detection range of the pressing force. Further, it does not take into consideration that the amount of bending of the substrate varies depending on the position of the substrate to be touched.
  • the touch mode capacitive pressure sensor described in the above Fujikura technique is a sensor related to a technical field that is used for tire pressure detection and has nothing to do with the display device.
  • a display device equipped with a touch panel function has a built-in sensor.
  • this display device for example, various operations are performed by bringing a finger, his / her pen, etc. into contact with the screen.
  • the contact area differs between when a finger touches the screen and when a pen touches the screen, and the contact area when the finger touches is larger than the contact area when the pen touches. Thereby, the stress applied per unit area of the touched portion is smaller when the finger is in contact than when the pen is in contact.
  • a pressure sensor that can sense that a load has been applied has a load range that can be sensed accurately.
  • an ON / OFF sensor that can sense a small load applied by a finger cannot determine whether the finger touched the screen or a pen even when the load is applied and turned ON. . Even in a pressure sensor that can sense a small load applied by a finger, the output value remains constant when a load greater than a predetermined value is applied, making it difficult to determine whether the finger touched the screen or a pen It is.
  • the present invention has been made in view of the problems as described above.
  • the first object of the present invention is to expand the detection range that can be detected, even if various contact objects touch the substrate.
  • a display device capable of accurately detecting contact is provided.
  • a second object is to provide a display device in which the detection range is uniform among the sensors.
  • a third object is to provide a display device capable of suppressing variations in sensor sensitivity due to a difference in the amount of bending of the substrate depending on the touch position.
  • a display device includes a first substrate having a first main surface, a second substrate having a second main surface that is disposed at a distance from the first substrate and faces the first main surface, and a first substrate.
  • a first pressure sensor and a second pressure sensor disposed between the substrate and the second substrate; The sensitivity of the first pressure sensor is different from the sensitivity of the second pressure sensor.
  • the first pressure sensor outputs a first output value corresponding to a load applied to the first pressure sensor
  • the second pressure sensor outputs a second output corresponding to the load applied to the second pressure sensor. Output the value.
  • the load applied to the first pressure sensor and the second pressure sensor varies, the difference between the first output value and the second output value varies.
  • the first pressure sensor outputs a first output value corresponding to the load applied to the first pressure sensor
  • the second pressure sensor corresponds to the second output corresponding to the load applied to the second pressure sensor. Output the output value.
  • the rate of change of the first output value is greater than the rate of change of the second output value.
  • the first output value is larger than the second output value
  • the pressing force is larger than the predetermined value
  • the output value is smaller than the second output value
  • the first pressure sensor outputs a first output value corresponding to the load applied to the first pressure sensor
  • the second pressure sensor corresponds to the second output corresponding to the load applied to the second pressure sensor.
  • the first pressure sensor can output a first output value corresponding to the applied load when the load applied to the first pressure sensor becomes larger than the first reference load.
  • the second pressure sensor can output a second output value corresponding to the applied load.
  • a pressing member that presses both the first pressure sensor and the second pressure sensor is further provided.
  • the first pressure sensor and the second pressure sensor are arranged adjacent to each other.
  • the apparatus further includes a matrix substrate including the first substrate, a counter substrate including the second substrate and spaced from the matrix substrate, and a spacer positioned between the matrix substrate and the counter substrate.
  • the pressing member is a spacer, and the first pressure sensor and the second pressure sensor are disposed between the spacer and the matrix substrate or between the spacer and the counter substrate.
  • the apparatus further includes a matrix substrate including the first substrate, and a counter substrate including a color filter formed on the second substrate and the second main surface, and disposed at a distance from the matrix substrate.
  • the color filter includes a black matrix having a plurality of window portions and having a light shielding function, and a colored layer formed on the window portions, and the first pressure sensor and the second pressure sensor are disposed below the black matrix.
  • the black matrix is used as the pressing member.
  • the matrix substrate including the first substrate, the counter substrate including the second substrate and spaced from the matrix substrate, a liquid crystal layer filled between the matrix substrate and the counter substrate, and the matrix substrate And a seal member extending along the outer periphery of the counter substrate and sealing the liquid crystal layer between the matrix substrate and the counter substrate.
  • the pressing member is a seal member, and the first pressure sensor and the second pressure sensor are disposed between the seal member and the matrix substrate.
  • the pressing member includes a contact portion that contacts both the first pressure sensor and the second pressure sensor.
  • the first pressure sensor includes a first sensor electrode positioned between the first substrate and the second substrate, and a distance from the first sensor electrode in the stacking direction of the first substrate and the second substrate.
  • a second sensor electrode disposed opposite to the first sensor electrode.
  • the second pressure sensor is disposed between the first sensor and the second substrate, the third sensor electrode, and the third sensor electrode spaced from the third sensor electrode in the stacking direction of the first substrate and the second substrate, A fourth sensor electrode opposite to the third sensor electrode. At least one of the first sensor electrode and the second sensor electrode can be displaced toward the other. At least one of the third sensor electrode and the fourth sensor electrode can be displaced toward the other.
  • a first insulating layer formed between the first sensor electrode and the second sensor electrode, and a second insulating layer formed between the third sensor electrode and the fourth sensor electrode.
  • a detection unit capable of detecting a capacitance between the first sensor electrode and the second sensor electrode and a capacitance between the third sensor electrode and the fourth sensor electrode.
  • the apparatus further includes a detection unit capable of detecting a change in current flowing between the first sensor electrode and the second sensor electrode and a change in current flowing between the third sensor electrode and the fourth sensor electrode.
  • the second sensor electrode includes an elastically deformable first protrusion and a first conductive layer formed on a surface of the first protrusion, and the fourth sensor electrode is elastically deformable.
  • a second protrusion and a second conductive layer formed on the surface of the second protrusion are included.
  • the shape of the first protrusion is different from the shape of the second protrusion.
  • the second sensor electrode includes an elastically deformable first protrusion and a first conductive layer formed on a surface of the first protrusion, and the fourth sensor electrode is elastically deformable.
  • a second protrusion and a second conductive layer formed on the surface of the second protrusion are included.
  • the area of the first conductive layer that can be deformed along the first sensor electrode is different from the area of the second conductive layer that can be deformed along the third sensor electrode. Make it.
  • the second sensor electrode is displaceable by being pressed
  • the fourth sensor electrode is displaceable by being pressed.
  • the first pressure sensor includes a first support portion that supports the second sensor electrode, and a second support portion that is spaced apart from the first support portion and supports the second sensor electrode.
  • the two-pressure sensor includes a third support part that supports the fourth sensor electrode, and a fourth support part that is disposed at a distance from the third support part and supports the fourth sensor electrode.
  • the first support portion and the second support portion define a first recess that can receive the displaced second sensor electrode, and the third support portion and the fourth support portion can receive the displaced fourth sensor electrode.
  • a second recess is defined. The interval between the first support portion and the second support portion is wider than the interval between the third support portion and the fourth support portion.
  • the first pressure sensor includes a first sensor electrode and a second sensor electrode facing the first sensor electrode
  • the second pressure sensor includes a third sensor electrode and a third sensor.
  • a fourth sensor electrode facing the electrode.
  • a first pressing member that presses the second sensor electrode toward the first sensor electrode
  • a second pressing member that presses the fourth sensor electrode toward the third sensor electrode.
  • the second sensor electrode is displaced by being pressed by the first pressing member, and comes into contact with the first sensor electrode, and the fourth sensor electrode is pressed by the second pressing member. Thereby, it displaces and contacts along the electrode for 3rd sensors, and makes the shape of the said 1st press member and the 2nd press member differ.
  • the area where the first pressing member is in contact with the second sensor electrode is different from the area where the second pressing member is in contact with the fourth sensor electrode.
  • the first pressing member presses the central portion of the second sensor electrode
  • the second pressing member is used for the fourth sensor than the central portion of the fourth sensor electrode among the fourth sensor electrodes.
  • the part located in the peripheral part side of an electrode is pressed.
  • the first pressure sensor includes a first sensor electrode and a second sensor electrode facing the first sensor electrode
  • the second pressure sensor includes a third sensor electrode and a third sensor electrode.
  • the interval between the first sensor electrode and the second sensor electrode is different from the interval between the third sensor electrode and the fourth sensor electrode.
  • the first pressure sensor has a first sensor electrode, a second sensor electrode provided at a distance from the first sensor electrode, and a distance between the first sensor electrode and the second sensor electrode.
  • the first support member and the second support member are disposed so as to be held and spaced apart from each other.
  • the second pressure sensor holds a third sensor electrode, a fourth sensor electrode spaced from the third sensor electrode, and a distance between the third sensor electrode and the fourth sensor electrode.
  • a third support member and a fourth support member that are spaced apart from each other, and the distance between the first support member and the second support member, and the third support member and the fourth support member. Different interval.
  • the first pressure sensor is disposed between the first coil located between the first substrate and the second substrate, and spaced from the first coil in the stacking direction of the first substrate and the second substrate, 1 coil and the 2nd coil which opposes.
  • the second pressure sensor includes a third coil positioned between the first substrate and the second substrate, and is spaced from the third coil in the stacking direction of the first substrate and the second substrate. And an opposing fourth coil.
  • the first coil and the third coil are located closer to the first substrate or the second substrate than the second coil and the fourth coil, and the sizes of the first coil and the third coil are made different.
  • the first coil and the third coil are positioned closer to the first substrate or the second substrate than the second coil and the fourth coil, and the amount of current supplied to the second coil and the third coil is made different.
  • the first pressure sensor is located closer to the center of the first substrate than the second pressure sensor, and the first pressure sensor is less sensitive than the second pressure sensor.
  • a display device includes a first substrate having a first main surface, a second substrate having a second main surface that is disposed at a distance from the first substrate and faces the first main surface, and a first substrate.
  • a first sensor and a second sensor disposed between the substrate and the second substrate; Then, the sensitivity of the first sensor is different from the sensitivity of the second sensor.
  • the display device can accurately detect even a finger or a pen touched.
  • FIG. 3 is a circuit diagram schematically showing a circuit diagram of a liquid crystal display device 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a plan view of a part of the liquid crystal display device 100 as viewed from the counter substrate 150 side.
  • 3 is a plan view of a TFT array substrate 130 located under a counter substrate 150.
  • the source wiring 111 and the gate wiring 112 are located under the black matrix 155.
  • FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along line IV-IV in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV shown in FIG. 2. It is sectional drawing of the liquid crystal display device 100 when the opposing board
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing a region where an upper electrode 171 contacts an upper insulating layer 136.
  • FIG. It is a graph which compares the characteristic of the pressure sensor 118 which concerns on this Embodiment, and the characteristic of the pressure sensor as a comparative example.
  • It is sectional drawing which shows the display apparatus provided with the pressure sensor as a comparative example.
  • 7 is a cross-sectional view showing a first step of a manufacturing process of TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a second step of the manufacturing process of TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a third step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a fourth step of the manufacturing process of TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a fifth step in the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a sixth step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a seventh step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a first step in a manufacturing process of counter substrate 150. It is sectional drawing which shows the 2nd process of the manufacturing process of the glass substrate 156.
  • FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a third step in the manufacturing process of counter substrate 150.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a fourth step of the manufacturing process of counter substrate 150.
  • FIG. FIG. 22 is a cross-sectional view illustrating a fifth step of the manufacturing process of the counter substrate 150.
  • the resin pattern 158 is subjected to annealing treatment (resin annealing) to form a protrusion 170.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device 100 according to a second embodiment and is a cross-sectional view showing a TFT element 115.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the second embodiment, and is a cross-sectional view of an output element 117.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the TFT array substrate 130 of the liquid crystal display device 100 according to the second embodiment and subsequent to the manufacturing process illustrated in FIG. 14.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing a manufacturing step after the manufacturing step of TFT array substrate 130 shown in FIG. 24.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the TFT array substrate 130 after the manufacturing process shown in FIG. 25.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device 100 according to a third embodiment and is a cross-sectional view showing a TFT element 115.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device 100 according to a third embodiment and is a cross-sectional view showing a pressure sensor 118.
  • 3 is a cross-sectional view schematically showing a state of the liquid crystal display device 100 when a counter substrate 150 is pressed.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the upper electrode 171 and the gate insulating layer 133 in a state before the upper electrode 171 and the gate insulating layer 133 are deformed by the pressing force from the pressing member 145.
  • FIG. 3 is a plan view of an upper electrode 171.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state in which an upper electrode 171 and a gate insulating layer 133 are deformed by a pressing force from a pressing member 145.
  • FIG. 33 is a plan view of the upper electrode 171 when the upper electrode 171 is deformed as shown in FIG. 32.
  • 7 is a cross-sectional view showing a first step of a manufacturing process of TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a second step of the manufacturing process of TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a third step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • FIG. FIG. 29 is a cross-sectional view showing a modification of the TFT array substrate 130 shown in FIG. 28.
  • FIG. 6 is a circuit diagram schematically showing a circuit diagram of a liquid crystal display device 100 according to a fourth embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device 100 according to a fourth embodiment, showing a TFT element 115.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device 100 according to a fourth embodiment, showing a selection TFT element 116 and a pressure sensor 190. It is sectional drawing which shows typically a state when the opposing board
  • 7 is a cross-sectional view showing a first step of a manufacturing process of TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a second step of the manufacturing process of TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a third step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a first step in a manufacturing process of counter substrate 150.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a second step of the manufacturing process of counter substrate 150.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a third step in the manufacturing process of counter substrate 150.
  • 10 is a cross-sectional view showing a fourth step of the manufacturing process of counter substrate 150.
  • FIG. FIG. 50 is a cross-sectional view showing a fifth step of manufacturing the counter substrate 150.
  • the counter electrode 152 is formed on the surface of the color filter substrate 151 so as to cover the protrusions 170.
  • FIG. 49 the counter electrode 152 is formed on the surface of the color filter substrate 151 so as to cover the protrusions 170.
  • FIG. 49 the counter electrode 152 is formed on the surface of the color filter substrate 151 so as to
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device 100 according to a fifth embodiment and is a cross-sectional view showing a TFT element 115.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 and a cross-sectional view showing a selection TFT element 116.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a process when a TFT element 115 and a selection TFT element 116 are formed in the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • FIG. 53 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the TFT array substrate 130 after the manufacturing step shown in FIG. 52.
  • FIG. 54 is a cross-sectional view showing a manufacturing step after the manufacturing step shown in FIG.
  • FIG. 53 It is sectional drawing which shows a time when the color filter board
  • FIG. FIG. 56 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. 55.
  • FIG. 57 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. 56.
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing an electric circuit of a liquid crystal display device 100 according to a sixth embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device 100 according to a sixth embodiment, showing a TFT element 115.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device 100 according to a sixth embodiment, showing a pressure sensor 190.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the upper electrode 171 and the semiconductor layer 180 in a state where the counter substrate 150 is not pressed (initial state).
  • FIG. FIG. 11 is a plan view of the upper electrode 171, and a plurality of holes 173 are formed in the upper electrode 171.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an upper electrode 171 and a semiconductor layer 180 in a state where a counter substrate 150 is pressed.
  • 7 is a cross-sectional view showing a first step of a manufacturing process of TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a second step of the manufacturing process of TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a third step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a fourth step of the manufacturing process of TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a fifth step in the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the 6th process of the TFT array substrate 130 manufacturing process.
  • 12 is a cross-sectional view showing a seventh step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • It is sectional drawing which shows the 9th process of the manufacturing process of the TFT array substrate.
  • It is sectional drawing which shows the 10th process of the manufacturing process of the TFT array substrate.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device 100 according to a seventh embodiment, showing a TFT element 115.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device 100 according to a seventh embodiment, showing a pressure sensor 190.
  • 7 is a cross-sectional view showing a first step of a manufacturing process of TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a second step of the manufacturing process of TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a third step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a fourth step of the manufacturing process of TFT array substrate 130.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the modification of the liquid crystal display device 100 which concerns on this Embodiment 7.
  • FIG. It is a figure which shows typically the electric circuit of the liquid crystal display device 100 which concerns on this Embodiment 8.
  • FIG. It is sectional drawing which shows typically the liquid crystal display device 100 which concerns on this Embodiment 8.
  • FIG. It is a graph which shows typically the characteristic of high sensitivity sensor 250A and low sensitivity sensor 250B. It is a graph which shows the output characteristic of 250 C of high sensitivity sensors, and the low sensitivity sensor 250D.
  • FIG. 2 is a plan view of a counter substrate 150.
  • FIG. FIG. 6 is a plan view of a TFT array substrate 130 viewed from the counter substrate 150 side.
  • FIG. 88 it is a top view which shows the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B which are located under the side part 155B.
  • FIG. 89 is a cross sectional view taken along line XC-XC shown in FIG. 88.
  • FIG. 89 is a cross sectional view taken along line XCI-XCI shown in FIG. 88 and showing a high sensitivity sensor 250A.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line XCII-XCII in FIG. 7. It is sectional drawing which shows the high sensitivity sensor 250A when the glass substrate 156 is pressed by the user.
  • FIG. 5 is a plan view schematically showing a region where a portion of the upper electrode wiring 154A located on the surface of the protrusion 170A is in contact with the upper insulating layer 136. It is sectional drawing which shows the low sensitivity sensor 250B when the glass substrate 156 is pressed by the user.
  • 6 is a plan view schematically showing a region where a portion of the upper electrode wiring 154A located on the surface of the protrusion 170B is in contact with the upper insulating layer 136.
  • FIG. 5 is a plan view schematically showing a region where a portion of the upper electrode wiring 154A located on the surface of the protrusion 170A is in contact with the upper insulating layer 136. It is sectional drawing which shows the low sensitivity sensor 250B when the glass substrate 156 is pressed by the user.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing a region where a portion of the upper electrode wiring 154A located on the surface of the protrusion 170B is in contact with the upper insulating layer 136.
  • FIG. It is sectional drawing in the high sensitivity sensor 250A of the liquid crystal display device 100 which concerns on this Embodiment 10.
  • FIG. It is sectional drawing in the low sensitivity sensor 250B of the liquid crystal display device 100 which concerns on this Embodiment 10.
  • FIG. 106 is a graph showing characteristics of the pressure sensor 118A shown in FIG. 104 and characteristics of the pressure sensor 118B shown in FIG. 105.
  • FIG. 109 It is a top view of TFT array substrate 130 of liquid crystal display device 100 concerning this Embodiment 11, and is a top view showing pressure sensor 118A and pressure sensor 118B. It is sectional drawing in the CVIII-CVIII line
  • wire of FIG. 109 is a cross-sectional view taken along line CIX-CIX shown in FIG. It is a top view showing typically upper electrode 171A and upper electrode 171B. 3 is a cross-sectional view schematically showing a state of the liquid crystal display device 100 when a counter substrate 150 is pressed.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the upper electrode 171A and the gate insulating layer 133 in a state before the upper electrode 171A and the gate insulating layer 133 are deformed by the pressing force from the pressing member 145. It is a top view of upper electrode 171A.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state where an upper electrode 171A and a gate insulating layer 133 are deformed by a pressing force from a pressing member 145.
  • 114 is a plan view of the upper electrode 171A when the upper electrode 171A is deformed as shown in FIG. It is sectional drawing which shows the state of the pressure sensor 118B when the opposing board
  • FIG. 18 is a circuit diagram schematically showing a circuit diagram of a liquid crystal display device 100 according to a fifteenth embodiment.
  • 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 showing a TFT element 115.
  • FIG. It is sectional drawing of the liquid crystal display device 100 which concerns on this Embodiment 15, and is sectional drawing which shows the TFT element 116A for selection, and the pressure sensor 190A.
  • FIG. 44 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the fifteenth embodiment and is a cross-sectional view showing a pressure sensor 190B and a selection TFT element 116B. It is a top view which shows typically the arrangement
  • FIG. 135 is a cross-sectional view showing the pressure sensor 190B when the counter substrate 150 is pressed.
  • FIG. 22 is a circuit diagram schematically showing an electric circuit of a liquid crystal display device 100 according to a sixteenth embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device 100 showing a TFT element 115A. It is sectional drawing which shows the TFT element for selection 116, and the pressure sensor 190A.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 showing a selection TFT element 116B and a pressure sensor 190B.
  • 6 is a plan view showing a positional relationship between a counter electrode 152, protrusions 216A and 216B, and a spacer 161.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the modification of pressure sensor 190B. It is sectional drawing which shows the 2nd modification of pressure sensor 190B. It is a circuit diagram which shows typically the circuit of the liquid crystal display device 100 which concerns on this Embodiment.
  • FIG. 38 is a plan view schematically showing a TFT array substrate 130 of a liquid crystal display device according to an eighteenth embodiment.
  • FIG. 38 is a plan view showing a counter substrate 150 of a liquid crystal display device according to an eighteenth embodiment.
  • FIG. 153 is a cross sectional view taken along the line CLIV-CLIV in FIG. 152.
  • FIG. 153 is a cross sectional view taken along line CLV-CLV in FIG. 153. It is a graph which shows the characteristic of the output value output from a highly sensitive pressure sensor, and the output value output from a low sensitive pressure sensor. It is sectional drawing of the liquid crystal display device 100 which shows the highly sensitive ON / OFF sensor 290A.
  • FIG. 38 is a plan view schematically showing a liquid crystal display device 100 according to a twenty-first embodiment.
  • FIG. 173 is a cross sectional view taken along line CLXVII-CLXVII shown in FIG. 166.
  • FIG. FIG. 167 is a cross-sectional view showing a state when the counter substrate 150 of the liquid crystal display device 100 shown in FIG. 167 is pressed.
  • FIG. 24 is a circuit diagram of a liquid crystal display device 100 according to a twenty-second embodiment.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device 100 according to a twenty-third embodiment.
  • FIG. 38 is a cross-sectional view showing a first modification of the liquid crystal display device according to the twenty-third embodiment.
  • FIG. 38 is a cross-sectional view showing a second modification of the liquid crystal display device according to the twenty-third embodiment.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device 100 according to a twenty-fourth embodiment. It is sectional drawing which shows the high sensitivity sensor 250A. It is sectional drawing of the liquid crystal display device 100 which shows the low sensitivity sensor 250B. It is sectional drawing which shows the high sensitivity sensor 250C. It is sectional drawing of the liquid crystal display device 100 which shows the low sensitivity sensor 250D.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device 100 according to a twenty-fifth embodiment. It is sectional drawing which shows the high sensitivity sensor 250A. It is sectional drawing which shows the low sensitivity sensor 250B.
  • FIG. 1 is a circuit diagram schematically showing a circuit diagram of the liquid crystal display device 100 according to the first embodiment. As shown in FIG.
  • the liquid crystal display device 100 includes a control unit 105 and a plurality of pixels 110 arranged in an array.
  • the pixel 110 includes a plurality of TFT (Thin Film Transistor) elements 115, And a pixel electrode 114 connected to the TFT element 115.
  • TFT Thin Film Transistor
  • the liquid crystal display device 100 extends in the first direction and has a plurality of gate wirings 112 and sensor gate wirings 113 arranged at intervals in the second direction, and extends in the second direction and at intervals in the first direction. And a plurality of source lines 111 arranged.
  • Each gate line 112 is connected to the gate driver 102, and each source line 111 is connected to the source driver 101.
  • the sensor gate wiring 113 is disposed between the adjacent gate wirings 112, extends in the first direction, and is formed in a plurality at intervals in the second direction. Each sensor gate wiring 113 is connected to the sensor driver 103.
  • a pixel 110 is defined by two adjacent gate lines 112 and two adjacent source lines 111.
  • a TFT element 115 In the pixel 110, a TFT element 115, a selection TFT element 116, and a pressure detection element 120 are arranged.
  • the source electrode of the TFT element 115 is connected to the source wiring 111, and the gate electrode of the TFT element 115 is connected to the gate wiring 112.
  • a pixel electrode 114 is connected to the drain electrode of the TFT element 115.
  • the source electrode of the selection TFT element 116 is connected to the source wiring 111, and the gate electrode of the selection TFT element 116 is connected to the sensor gate wiring 113.
  • a pressure detection element 120 is connected to the drain electrode of the selection TFT element 116.
  • the pressure detection element 120 includes an output element 117 connected to the drain electrode of the selection TFT element 116 and a pressure sensor (pressure detection device) 118 connected to the gate electrode of the output element 117.
  • the output element 117 includes a source electrode connected to the drain electrode of the selection TFT element 116, a drain electrode connected to the source wiring 111, and a gate electrode connected to the lower electrode of the pressure sensor 118.
  • the source wiring 111 to which the source electrode of the selection TFT element 116 is connected is another source wiring 111 adjacent to the source wiring 111 to which the drain electrode of the output element 117 is connected.
  • ON / OFF of the selection TFT element 116 is appropriately switched in a time division manner, and the control unit 105 detects an output from the pressure detection element 120 connected to the selected selection TFT element 116. Specifically, the amount of current as an electrical characteristic from the pressure detection element 120 is detected.
  • the output of the output element 117 varies depending on the voltage applied to the gate electrode of the output element 117.
  • the voltage applied to the gate electrode is determined by the potential of the lower electrode of the pressure sensor 118 connected to the gate electrode.
  • the potential of the lower electrode of the pressure sensor 118 is determined by the capacitance between the other upper electrode.
  • the capacitance between the upper electrode and the lower electrode varies depending on the pressing force applied to the substrate on which the upper electrode is provided. That is, the control unit 105 can detect the pressing force applied to the substrate from the amount of current from the output element 117.
  • FIG. 2 is a plan view of a part of the liquid crystal display device 100 viewed from the counter substrate 150 side.
  • the counter substrate 150 includes a color filter substrate 151 and a counter electrode 152 disposed on the lower surface of the color filter substrate 151.
  • the color filter substrate 151 includes a black matrix 155 formed in a lattice shape and a colored layer 153 formed in a frame of the black matrix 155 and made of colored sensitizing materials of red, green, and blue. Note that one colored layer 153 is disposed above one pixel 110.
  • the counter electrode 152 is a transparent electrode made of, for example, ITO (Indium Tin Oxide).
  • FIG. 3 is a plan view of the TFT array substrate 130 located under the counter substrate 150.
  • the source wiring 111 and the gate wiring 112 are located under the black matrix 155.
  • FIG. The selection TFT element 116 and the pressure detection element 120 are arranged on the opposite side of the TFT element 115 with respect to the pixel electrode 114.
  • the selection TFT element 116 includes a semiconductor layer 123, a source electrode 121 connecting the semiconductor layer 123 and the source wiring 111, a gate electrode 122 connected to the sensor gate wiring 113, and a drain. And an electrode 125.
  • the source electrode 183 of the output element 117 and the drain electrode 125 of the selection TFT element 116 are connected by a connection wiring 124.
  • the semiconductor layer 123 of the selection TFT element 116 and the semiconductor layer 180 of the output element 117 are separated, and the drain electrode 125 of the selection TFT element 116 and the source electrode of the output element 117 are separated.
  • the semiconductor layer 123 and the semiconductor layer 180 may be integrated so that the drain electrode 125 and the source electrode 183 are connected to each other.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along line IV-IV in FIG. Note that the cross-sectional views shown in FIG. 4 and FIGS. 5 and 6 to be described later are simplified cross-sectional views for convenience of explanation, and the aspect ratio and the like in each drawing are not accurate.
  • the liquid crystal display device 100 includes a TFT array substrate 130, a counter substrate 150 that is disposed so as to face the TFT array substrate 130, and a space between the counter substrate 150 and the TFT array substrate 130. And a liquid crystal layer (display medium layer) 160 filled therein.
  • a spacer 161 is formed between the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150 to maintain the distance between the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150 at a predetermined interval.
  • the liquid crystal display device 100 further includes a polarizing plate disposed on the upper surface of the counter substrate 150, and a polarizing plate and a backlight unit disposed on the lower surface of the TFT array substrate 130.
  • Each polarizing plate is disposed so that the polarization direction of the polarizing plate disposed on the upper surface of the counter substrate 150 is orthogonal to the polarizing direction of the polarizing plate disposed below the TFT array substrate 130.
  • the backlight unit irradiates light toward the TFT array substrate 130.
  • the backlight unit and the two polarizing plates are not shown.
  • the counter substrate 150 includes a glass substrate 156 having a main surface, a color filter substrate 151 formed on the main surface of the glass substrate 156, and a counter electrode 152 formed under the color filter substrate 151.
  • the TFT array substrate 130 includes a glass substrate (first substrate) 140 having a main surface (first main surface), and a pixel electrode 114 positioned above the glass substrate 140, and on the main surface of the glass substrate 140.
  • a TFT element (switching element) 115 is formed.
  • an underlayer 131 formed of an insulating layer such as a silicon oxide layer (SiO2 layer), a silicon nitride layer (SiN), and a silicon oxynitride layer (SiNO layer) is formed on the main surface of the glass substrate 140.
  • the thickness of the base layer 131 is, for example, 0 nm to 500 nm, and preferably 0 nm to 400 nm.
  • the TFT element 115 includes a semiconductor layer 132 formed on the upper surface of the base layer 131, a gate insulating layer 133 formed so as to cover the semiconductor layer 132, and a gate electrode formed on the upper surface of the gate insulating layer 133. 134, and a drain electrode 137 and a source electrode 138 connected to the semiconductor layer 132.
  • the gate electrode 134 is located on the upper surface of the gate insulating layer 133 and above the semiconductor layer 132.
  • the drain electrode 137 is disposed at a distance from the gate electrode 134.
  • the source electrode 138 is located on the opposite side of the drain electrode 137 with respect to the gate electrode 134.
  • the source electrode 138 is connected to the source wiring 111, and the drain electrode 137 is connected to the pixel electrode 114.
  • the TFT element 115 When a predetermined voltage is applied to the gate electrode 134, the TFT element 115 is turned on, and when a predetermined voltage is applied to the source wiring 111 and the source electrode 138, a predetermined voltage is applied to the drain electrode 137 and the pixel electrode 114. Is applied.
  • the TFT element 115 switches the voltage applied to the pixel electrode 114, thereby controlling the orientation of the liquid crystal in the liquid crystal layer 160 located between the pixel electrode 114 and the counter electrode 152.
  • the direction of the liquid crystal By switching the direction of the liquid crystal, the state where light from the backlight unit passes through the polarizing plate disposed on the upper surface of the counter substrate 150 and the state where light is blocked by the polarizing plate disposed on the upper surface of the counter substrate 150 are switched. It is done.
  • the semiconductor layer 132 is, for example, a continuous grain boundary crystal silicon film, and the thickness of the semiconductor layer 132 is, for example, not less than 20 nm and not more than 200 nm. Note that the thickness of the semiconductor layer 132 is preferably about 30 nm to 70 nm.
  • the gate insulating layer 133 is formed of an insulating layer such as SiO2, SiN, SiNO, for example.
  • the thickness of the gate insulating layer 133 is, for example, 20 nm to 200 nm, and preferably 50 nm to 120 nm.
  • the gate electrode 134 is made of, for example, a metal layer such as tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), or an alloy containing these, or tungsten (W), tantalum (Ta),
  • the conductive layer is formed of a compound containing an element such as titanium (Ti) or molybdenum (Mo).
  • the film thickness of the gate electrode 134 is, for example, 50 nm or more and 600 nm or less, and the film thickness of the gate electrode 134 is preferably 100 nm or more and 500 nm or less.
  • Interlayer insulating layer 135 is formed on the upper surface of the gate insulating layer 133 so as to cover the gate electrode 134.
  • Interlayer insulating layer 135 is formed of an insulating layer such as SiO2, SiN, and SiNO.
  • the thickness of the interlayer insulating layer 135 is, for example, not less than 100 nm and not more than 1000 nm, and the thickness of the interlayer insulating layer 135 is preferably not less than 100 nm and not more than 700 nm.
  • the source wiring 111 is located on the upper surface of the interlayer insulating layer 135, and the source electrode 138 is connected to the source wiring 111.
  • the drain electrode 137 is also formed so as to reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the source wiring 111, the source electrode 138, and the drain electrode 137 are formed by sequentially laminating a metal layer such as aluminum (Al), copper (Cu), gold (Au), titanium (Ti), or the like, or sequentially laminating these metal layers. It is good also as the laminated metal layer made.
  • the film thicknesses of these source wirings 111 etc. are 300 nm or more and 1000 nm or less, for example, and the film thicknesses of the source wirings 111 etc. are preferably 400 nm or more and 800 nm or less.
  • An upper insulating layer 136 is formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135 so as to cover the source wiring 111.
  • the upper insulating layer 136 is formed of an insulating layer such as SiO2, SiN, and SiNO.
  • the film thickness of the upper insulating layer 136 is, for example, 50 nm or more and 500 nm or less, and the film thickness of the upper insulating layer 136 is preferably 50 nm or more and 200 nm or less.
  • the pixel electrode 114 is formed on the upper surface of the upper insulating layer 136.
  • the pixel electrode 114 is formed from a transparent conductive layer such as ITO.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV shown in FIG. As shown in FIG. 5, a base layer 131 is formed on the main surface of the glass substrate 140, and an output element 117 is formed on the top surface of the base layer 131.
  • the output element 117 includes a semiconductor layer 180 formed on the base layer 131, a gate insulating layer 133 formed so as to cover the semiconductor layer 180, and an upper surface of the gate insulating layer 133 above the semiconductor layer 180.
  • a gate electrode 181 formed in the position is provided, and a source electrode 183 and a drain electrode 182 connected to the semiconductor layer 180 are provided.
  • the source electrode 183 is disposed at a distance from the gate electrode 181, and the drain electrode 182 is disposed on the opposite side of the source electrode 183 with respect to the gate electrode 181.
  • the interlayer insulating layer 135 is formed on the upper surface of the gate insulating layer 133 so as to cover the gate electrode 181.
  • the drain electrode 182 passes through the gate insulating layer 133 and the interlayer insulating layer 135 and is connected to the source wiring 111 formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the source electrode 183 is also formed so as to penetrate the gate insulating layer 133 and the interlayer insulating layer 135 and reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the lower electrode 172 and the connection wiring 124 are formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the connection wiring 124 is connected to the drain electrode 125 of the selection TFT element 116 shown in FIG.
  • the lower electrode 172 is connected to the gate electrode 181 by a contact 184. For this reason, the voltage applied to the gate electrode 181 is determined by the potential of the lower electrode 172.
  • An upper insulating layer 136 is formed on the lower electrode 172.
  • the lower electrode 172 is formed in a flat surface shape.
  • At least a portion located on the lower electrode 172 is formed in a flat surface along the upper surface of the lower electrode 172.
  • the pressure sensor (pressure detection device) 118 includes the lower electrode 172 and an upper electrode 171 located above the lower electrode 172.
  • the upper electrode 171 is formed on the counter substrate 150, and the upper electrode 171 covers the protrusion 170 formed on the lower side of the color filter substrate 151 and the surface of the protrusion 170. And the counter electrode 152 formed as described above.
  • the protrusion 170 is made of an elastically deformable material such as acrylic resin or plastic resin.
  • the protrusion 170 may be formed of a conductive resin that can be elastically deformed.
  • the height of the protrusion 170 is, for example, 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the height of the protrusion 170 is preferably 1.5 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • the portion of the counter electrode 152 located at the apex of the protrusion 170 is in contact with the upper insulating layer 136.
  • the protrusion 170 is formed in a circular shape in a cross section perpendicular to the protrusion direction, and the surface of the protrusion 170 is a smooth curved surface. Further, as shown in FIG. 2, a plurality of protrusions 170 are formed at intervals.
  • the shape of the protrusion 170 is not limited to the above shape.
  • the protrusion 170 may be formed so as to extend over the lower electrodes 172 of the plurality of pressure sensors 118.
  • the shape of the protrusion 170 is not limited to a circular cross-sectional shape, and is not limited to a curved surface with a smooth outer surface.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 when the counter substrate 150 is pressed. As shown in FIG. 6, when pressed by a pen or a human finger, the pressed portion and its vicinity of the counter substrate 150 bend.
  • the upper electrode 171 approaches the lower electrode 172.
  • the upper electrode 171 is pressed against the upper insulating layer 136, the protrusion 170 is elastically deformed, and the upper electrode 171 is deformed along the lower electrode 172.
  • FIG. 7 is a plan view schematically showing a region where the upper electrode 171 is in contact with the upper insulating layer 136.
  • a region R1 is a region surrounded by a broken line in FIG. 7 and a region R2 is a region surrounded by a solid line.
  • a region R1 indicates a contact region between the upper electrode 171 and the upper insulating layer 136 when the counter substrate 150 is not pressed (initial state).
  • Region R2 indicates a contact region between the upper electrode 171 and the upper insulating layer 136 in the state shown in FIG. As shown in FIG. 7, when the upper electrode 171 is slightly displaced, the contact area between the upper electrode 171 and the upper insulating layer 136 becomes very large.
  • the upper electrode 171 and the lower electrode 172 are both in contact with the upper insulating layer 136, and the distance between the upper electrode 171 and the lower electrode 172 is the upper layer. This is the thickness of the insulating layer 136.
  • the distance between the counter electrode 152 located on the surface of the upper electrode 171 and the lower electrode 172 corresponds to the thickness of the upper insulating layer 136.
  • the capacitance defined by the upper electrode 171 and the lower electrode 172 in the state shown in FIG. 7 is much larger than the capacitance defined by the upper electrode 171 and the lower electrode 172 in the initial state shown in FIG.
  • FIG. 8 is a graph comparing the characteristics of the pressure sensor 118 according to the present embodiment with the characteristics of a pressure sensor as a comparative example.
  • the horizontal axis represents the stroke amount of the upper electrode
  • the vertical axis represents the rate of change in capacitance between the upper electrode and the lower electrode.
  • a solid line L1 in the graph indicates the characteristics of the pressure sensor according to the present embodiment
  • a broken line L2 indicates the characteristics of the pressure sensor of the comparative example.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a display device including a pressure sensor as a comparative example.
  • the pressure sensor of the comparative example shown in FIG. 9 does not include the protrusion 170 unlike the pressure sensor 118 according to the present embodiment.
  • the pressure sensor of the comparative example includes a counter electrode 152 formed on the lower surface of the color filter substrate 151 in a flat shape and a lower electrode 172.
  • the distance between the counter substrate 150 and the TFT array substrate 130 in the comparative example and the distance between the counter substrate 150 and the TFT array substrate 130 in this embodiment are both 3.3 ⁇ m.
  • the capacity fluctuation rate of the pressure sensor of the comparative example is smaller than the capacity fluctuation rate of the pressure sensor 118 according to the present embodiment. .
  • the capacity change rate suddenly increases when the stroke amount exceeds a predetermined value.
  • the capacitance changes rapidly even when the space between the upper electrode and the lower electrode is slightly reduced.
  • the voltage applied to the gate electrode of the output element also changes abruptly, and the amount of current from the output element 117 also varies greatly. For this reason, it is difficult for the control unit to calculate an accurate pressing force.
  • the capacity change rate is substantially constant even when the stroke amount increases.
  • the rate of change of the capacitance is substantially constant. Therefore, it is easy to calculate the applied pressure from the capacitance between the upper electrode and the lower electrode. It can be calculated accurately.
  • the pressure sensor 118 includes the lower electrode 172, the upper electrode 171 disposed to be spaced from the lower electrode 172, and opposed to the lower electrode, and the upper electrode 171.
  • An upper insulating layer (insulating layer) 136 formed between the electrode 171 and the lower electrode 172 is provided, and the upper electrode 171 is formed on the surface of the protrusion 170 that can be elastically deformed.
  • the protrusion 170 comes into contact with the upper insulating layer 136 and is further pressed by the upper insulating layer 136, so that the counter electrode 152 on the protrusion 170 is deformed along the lower electrode 172.
  • the capacitance between the lower electrode 172 and the upper electrode 171 changes with a predetermined size and a constant change rate. Therefore, by detecting the amount of current from the output element 117, the capacitance between the upper electrode 171 and the lower electrode 172 can be detected, and the applied pressure can be accurately calculated.
  • the pressure sensor 118 that can accurately output the capacitance variation is mounted, so that even if the counter substrate 150 is not greatly bent, the counter substrate 150 is opposed.
  • the pressing force applied to the substrate 150 can be accurately calculated. Thereby, even if the glass substrate 156 of the counter substrate 150 is formed thicker than the glass substrate 140, the applied pressing force can be calculated. For this reason, the rigidity of the counter substrate 150 can be increased.
  • the glass substrate 140 is supported by a backlight unit or the like, even if the thickness of the glass substrate 140 is made thinner than the glass substrate 156, the deformation of the TFT array substrate 130 is suppressed.
  • the characteristic of the pressure sensor 118 indicated by the solid line in FIG. 8 is an example. For this reason, as shown in FIG. 8, when the stroke amount of the upper electrode is increased, the capacity change rate does not need to increase linearly. In part, the rate of increase of the capacity change rate may be different, or the capacity change rate may change so as to be curved.
  • the semiconductor layer 180 is formed on the upper surface of the gate insulating layer 133 similarly to the semiconductor layer 132 shown in FIG. 4, and the semiconductor layer 180 is formed of the same material (same material) as the semiconductor layer 132.
  • the film thickness is substantially the same. Specifically, for example, a continuous grain boundary crystalline silicon film or the like is employed, and the film thickness of the semiconductor layer 132 is, for example, not less than 20 nm and not more than 200 nm. Note that the thickness of the semiconductor layer 132 is preferably about 30 nm to 70 nm.
  • the gate electrode 181 is also formed on the gate insulating layer 133 in the same manner as the gate electrode 134 shown in FIG. Further, the gate electrode 181 is formed of the same material (same material) as the gate electrode 134, and the thickness of the gate electrode 181 is substantially the same as that of the gate electrode 134.
  • the drain electrode 182 For the drain electrode 182, the source electrode 183, the lower electrode 172, and the contact 184, the same laminated metal film as the drain electrode 137 and the source electrode 138 shown in FIG.
  • each member of the output element 117 can be formed at the same time as each member of the TFT element 115 is formed. Further, the lower electrode of the pressure sensor 118 can be formed simultaneously with the formation of the drain electrode 137 and the source electrode 138 of the TFT element 115.
  • the number of manufacturing steps of the TFT array substrate 130 does not increase, and an increase in manufacturing cost can be suppressed.
  • the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150 are formed independently. Thereafter, a liquid crystal layer is applied to the upper surface of the TFT array substrate 130, and then the counter substrate 150 is disposed above the TFT array substrate 130 to form the TFT array substrate 130.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a first step in the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • a glass substrate 140 is prepared.
  • an underlying layer 131 is formed on the main surface of the glass substrate 140 by depositing an insulating layer such as SiO2, SiN, or SiNO.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a second step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • an amorphous semiconductor layer is formed.
  • the material of the amorphous semiconductor film is not particularly limited as long as the conductivity is a semiconductor, and examples include silicon (Si), germanium (Ge), and gallium-arsenic (GaAs). From the viewpoint of safety, silicon is preferable.
  • a method for forming the amorphous semiconductor film is not particularly limited, and examples thereof include a method for forming an amorphous silicon (a-Si) film by a CVD method or the like.
  • a catalytic element is added to the amorphous semiconductor layer.
  • the catalytic element promotes the crystallization of the amorphous semiconductor film, which makes it possible to convert the semiconductor layer to CG-Si, leading to higher performance of the TFT.
  • the catalytic element include iron, cobalt, nickel, germanium, ruthenium, rhodium, palladium, osnium, iridium, platinum, copper, and gold, and preferably include at least one element selected from the above group. Of these, Ni is preferably used.
  • the method for adding the catalyst element is not particularly limited, and examples thereof include a resistance heating method and a coating method.
  • the amorphous semiconductor layer is crystallized to form a continuous grain boundary crystalline silicon layer (CG silicon layer).
  • a crystallization method there are a solid phase crystal growth (SPC) method in which crystallization is performed by annealing treatment, a method in which an SPC method is combined with a laser annealing method in which melt recrystallization is performed by irradiation with excimer laser light or the like. Is preferred.
  • the continuous grain boundary crystalline silicon layer is patterned by a photolithography method or the like to form the semiconductor layer 132 and the semiconductor layer 180.
  • the semiconductor layer 123 shown in FIG. 3 is also formed.
  • the example which forms the semiconductor layer 180 and the semiconductor layer 123 with a continuous grain boundary crystalline silicon layer was demonstrated, as the semiconductor layer 180 and the semiconductor layer 123, it is not restricted to a continuous grain boundary crystalline silicon layer, Other material is suitably used. May be selected.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a third step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • an insulating layer such as SiO 2, SiN, and SiNO is formed on the base layer 131 so as to cover the semiconductor layer 180 and the semiconductor layer 132 by a CVD method or the like. Thereby, the gate insulating layer 133 is formed.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a fourth step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • a gate electrode 134 and a gate electrode 181 are formed by depositing a laminated metal layer by using a sputtering method, a CVD method, or the like and then patterning the layer by a photolithography method or the like.
  • the gate electrode 134 is formed on a portion of the upper surface of the gate insulating layer 133 positioned above the semiconductor layer 132.
  • the gate electrode 181 is formed on a portion of the upper surface of the gate insulating layer 133 positioned above the semiconductor layer 180.
  • the gate wiring 112, the sensor gate wiring 113 and the gate electrode 122 shown in FIG. 2 are also formed.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a fifth step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130. As shown in FIG. 14, an interlayer insulating layer 135 is formed on the upper surface of the gate insulating layer 133 so as to cover the gate electrode 134 and the gate electrode 181.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a sixth step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130. As shown in FIG. 15, interlayer insulating layer 135 and gate insulating layer 133 are patterned by dry etching or the like to form contact holes 162-166.
  • the contact hole 162 and the contact hole 163 are formed so as to reach the semiconductor layer 132, and the contact hole 164 and the contact hole 166 are formed so as to reach the semiconductor layer 180.
  • the contact hole 165 is formed so as to reach the upper surface of the gate electrode 181.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a seventh step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • a metal layer is formed by sputtering. At this time, the metal layer also enters the contact holes 162 to 166 shown in FIG.
  • the drain electrodes 137 and 182 When the drain electrodes 137 and 182, the source electrodes 138 and 183, the lower electrode 172, the contact 184 and the connection wiring 124 are composed of laminated metal layers, a plurality of metal layers are sequentially laminated by sputtering.
  • the formed metal layer or laminated metal layer is patterned to form drain electrodes 137 and 182, source electrodes 138 and 183, a lower electrode 172, contacts 184, and connection wirings 124.
  • the source wiring 111 shown in FIG. 2 the source electrode 121 and the drain electrode 125 of the selection TFT element 116 are also formed.
  • the upper insulating layer 136 is formed. Specifically, a silicon nitride layer (SiN layer) is formed by plasma chemical vapor deposition, for example, with a thickness of about 200 nm. Thereafter, the upper insulating layer 136 is patterned to form a contact hole exposing a part of the drain electrode 137. Then, an ITO film is formed, and this ITO film is patterned to form the pixel electrode 114.
  • SiN layer silicon nitride layer
  • a resin layer such as an acrylic resin is formed on the upper surface of the upper insulating layer 136, and this resin layer is patterned to form the spacer 161.
  • the height of the spacer 161 is about 4 ⁇ m. Thereby, the TFT array substrate 130 can be formed.
  • the semiconductor layer, gate electrode, source electrode, and drain electrode of TFT element 115 are formed, and selection TFT element 116 and output element are formed.
  • the semiconductor layer 117 can be formed, and the lower electrode of the pressure sensor can also be formed. For this reason, the increase in the number of manufacturing processes is suppressed.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a first step in the manufacturing process of the counter substrate 150.
  • a glass substrate 156 having a main surface is prepared. Then, a highly light-shielding resin layer having a thickness of about 1 to 10 ⁇ m is formed on the main surface of the glass substrate 156, for example, by spin coating or the like. Preferably, it is about 2 to 5 ⁇ m. Thereafter, exposure, development, washing, and post-baking are performed. Thereby, the black matrix 155 shown in FIG. 2 is formed on the main surface of the glass substrate 156.
  • the resin material may be negative or positive as long as it is a photosensitive resin such as an acrylic resin used for a general black photosensitive resin. Note that when the black matrix 155 is made conductive, the black matrix 155 is formed from a conductive resin material or a metal material such as titanium (Ti).
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a second step of the manufacturing process of the glass substrate 156.
  • a black matrix 155 is a lattice-like pattern having openings of about 60 ⁇ m ⁇ 100 ⁇ m and a width of about 20 ⁇ m.
  • the ink of the colored layer 153 is applied to the opening of the black matrix 155 by an inkjet method. In this way, the color filter substrate 151 is formed on the main surface of the glass substrate 156.
  • the film thickness of the colored layer 153 is, for example, about 1 to 10 ⁇ m, preferably about 2 to 5 ⁇ m.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing a third step of the manufacturing process of the counter substrate 150.
  • a plastic resin layer 157 such as an acrylic resin is formed with a thickness of about 1 to 10 ⁇ m.
  • the thickness is about 1.5 to 5 ⁇ m.
  • the thickness of the plastic resin layer 157 is set to 3.5 ⁇ m.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a fourth step of the manufacturing process of the counter substrate 150.
  • the resin pattern 158 is formed by patterning the plastic resin layer 157 by photolithography.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing the fifth step of the manufacturing process of the counter substrate 150.
  • the resin pattern 158 is annealed (resin annealing) to form the protrusion 170.
  • the glass substrate 156 on which the resin pattern 158 is formed is inserted into an oven and annealed at a temperature of 100 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, for example.
  • the annealing temperature is preferably 100 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
  • baking is performed at 220 ° C. for about 60 minutes in an oven.
  • the resin pattern 158 By subjecting the resin pattern 158 to an annealing treatment, the resin on the surface flows, and the protrusion 170 having a smooth surface is formed.
  • the thickness of the plastic resin layer 157 is 3.5 ⁇ m and the patterned resin pattern 158 is annealed at 220 ° C. for 60 minutes, the height of the protrusion 170 becomes about 3.4 ⁇ m.
  • the thickness of the counter electrode 152 is, for example, about 50 nm to 400 nm.
  • the thickness of the counter electrode 152 is preferably about 50 nm to 200 nm.
  • the thickness of the counter electrode 152 is 200 nm.
  • the upper electrode 171 is formed by forming the counter electrode 152 on the protrusion 170.
  • a resin layer such as an acrylic resin is formed on the upper surface of the counter electrode 152, and the resin layer is patterned to form the spacer 161.
  • the height of the spacer 161 is about 4 ⁇ m. In this way, the counter substrate 150 is formed.
  • a liquid crystal layer is applied to the upper surface of the TFT array substrate 130, and the counter substrate 150 is disposed above the TFT array substrate 130.
  • the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150 are laminated so that the upper electrode 171 is positioned above the counter electrode 152. Thereafter, through various steps, the liquid crystal display device 100 shown in FIGS. 4 and 5 can be formed.
  • the liquid crystal display device 100 when a force of about 1 N was applied from the TFT array substrate 130 side, it was possible to detect a capacitance six times that in the state where no pressing force was applied. Furthermore, the electrostatic capacitance increased linearly with respect to the pressing force from the start of pressing until pressing to 1N.
  • Embodiment 2 The pressure sensor 118 and the liquid crystal display device 100 according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the second embodiment, and is a cross-sectional view showing the TFT element 115.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the second embodiment, and is a cross-sectional view of the output element 117.
  • the liquid crystal display device 100 includes a TFT element 115 and an output element 117, and an interlayer insulating layer 135 is formed so as to cover the TFT element 115 and the output element 117. .
  • a pad portion 185 is formed at the upper end portion of the contact 184, and the liquid crystal display device 100 includes the pad portion 185, the upper end portions of the drain electrode 137 and the source electrode 138 of the TFT element 115, and the drain of the output element 117.
  • An interlayer insulating layer 139 is provided so as to cover the upper ends of the electrode 182 and the source electrode 183, the upper end of the contact 184, the source wiring 111, and the connection wiring 124.
  • a reflective electrode 187 and a lower electrode 189 connected to the reflective electrode 187 are formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 139.
  • the reflective electrode 187 and the lower electrode 189 are integrally connected.
  • the lower electrode 189 and the reflective electrode 187 and the pad portion 185 are connected by a connecting portion 186.
  • the pad portion 185 is connected to the gate electrode 181 through a contact 184.
  • the lower electrode 189 is connected to the gate electrode 181.
  • An upper insulating layer 136 is formed on the lower electrode 189 and the reflective electrode 187.
  • the lower electrode 189 is formed in a flat surface shape.
  • a portion of the upper insulating layer 136 located on the upper surface of the lower electrode 189 is formed in a flat surface shape along the upper surface of the lower electrode 189.
  • the pixel electrode 114 shown in FIG. 22 is formed on the upper insulating layer 136, penetrates the upper insulating layer 136 and the interlayer insulating layer 139, and is connected to the drain electrode 137.
  • An upper electrode 171 is formed on the lower surface of the counter substrate 150 located above the lower electrode 189. Also in the second embodiment, the upper electrode 171 includes the protrusion 170 formed on the lower surface of the color filter substrate 151 and the counter electrode 152 formed on the surface of the protrusion 170.
  • the upper electrode 171 comes into contact with the upper insulating layer 136 and the protrusion 170 is deformed. Specifically, the upper electrode 171 is deformed along the lower electrode 189. Then, the area where the counter electrode 152 formed on the protrusion 170 and the lower electrode 189 are opposed to each other with the upper insulating layer 136 interposed therebetween increases rapidly, and the potential of the lower electrode 189 greatly fluctuates.
  • the voltage applied to the gate electrode 181 can be greatly varied.
  • the TFT array substrate 130 of the liquid crystal display device 100 according to the second embodiment partially overlaps with the manufacturing process of the TFT array substrate 130 of the liquid crystal display device 100 according to the first embodiment. Specifically, the manufacturing process shown in FIG. 10 to the manufacturing process shown in FIG. 14 are common to the manufacturing process of the TFT array substrate 130 in the present embodiment.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the TFT array substrate 130 of the liquid crystal display device 100 according to the second embodiment and showing the manufacturing process after the manufacturing process shown in FIG.
  • the interlayer insulating layer 135 and the gate insulating layer 133 are patterned to form a plurality of contact holes. Thereafter, a metal layer or a stacked metal layer is formed over the interlayer insulating layer 135.
  • the metal layer or the laminated metal layer is patterned to form the drain electrode 137, the source electrode 138, the drain electrode 182, the contact 184, the source electrode 183, the pad portion 185, and the connection wiring 124. Note that the source wiring 111 and the pad portion 185 are formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing a manufacturing process after the manufacturing process of the TFT array substrate 130 shown in FIG. As shown in FIG. 25, interlayer insulating layer 139 is formed so as to cover source wiring 111 and pad portion 185.
  • the interlayer insulating layer 139 is patterned. At this time, a contact hole is formed in a portion where the connection portion 186 is formed, and an uneven portion is formed in a portion of the upper surface of the interlayer insulating layer 139 where the reflective electrode 187 is to be located.
  • a metal layer such as aluminum (Al), silver (Ag), molybdenum (Mo), aluminum (Al), silver (Ag), Either a metal compound layer containing a metal element such as molybdenum (Mo) or a stacked metal layer formed by stacking an aluminum (Al) layer, a silver (Ag) layer, and a molybdenum (Mo) layer is formed.
  • connection portion 186 is formed in the contact hole formed in the interlayer insulating layer 139.
  • the lower electrode 189 and the reflective electrode 187 are formed by patterning the metal layer or the laminated metal layer.
  • the reflective electrode 187 is formed in an uneven form along the surface of the uneven part. .
  • FIG. 26 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the TFT array substrate 130 after the manufacturing process shown in FIG.
  • an upper insulating layer 136 is formed on the interlayer insulating layer 139 so as to cover the lower electrode 189 and the reflective electrode 187.
  • the upper insulating layer 136 and the interlayer insulating layer 139 are patterned to form a contact hole reaching the upper end portion of the drain electrode 137 from the upper surface of the upper insulating layer 136.
  • an ITO film is formed on the upper surface of the upper insulating layer 136, and this ITO film is patterned to form the pixel electrode 114. In this way, the TFT array substrate 130 shown in FIGS. 22 and 23 is formed.
  • the lower electrode 189 and the connecting portion 186 connected to the lower electrode 189 can be formed together with the reflective electrode 187 in the step of forming the reflective electrode 187. Therefore, also in this embodiment, the lower electrode of the pressure sensor 118 can be formed in the TFT array substrate 130 without increasing the number of manufacturing steps.
  • Embodiment 3 A manufacturing method of pressure sensor 118, liquid crystal display device 100, and liquid crystal display device 100 according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • FIGS. 27 to 37 configurations that are the same as or equivalent to the configurations shown in FIGS. 1 to 26 may be given the same reference numerals and explanation thereof may be omitted.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the third embodiment, and is a cross-sectional view showing the TFT element 115.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to Embodiment 3, and is a cross-sectional view showing the pressure sensor 118.
  • the liquid crystal display device 100 includes a base layer 141 formed on the main surface of the glass substrate 140, a base layer 131 formed on the top surface of the base layer 141, and the base layer 131.
  • the TFT element 115 is formed.
  • the underlayer 141 is formed of an insulating layer such as SiO2, SiN, SiNO.
  • the film thickness of the underlayer 141 is, for example, greater than 0 nm and not greater than 500 nm.
  • the film thickness of the base layer 141 is preferably 400 nm or less.
  • the TFT element 115 includes a semiconductor layer 132 formed on the base layer 131, a gate electrode 134 formed above the semiconductor layer 132 through the gate insulating layer 133, a drain electrode 137 connected to the semiconductor layer 132, and A source electrode 138.
  • the gate electrode 134 is covered with an interlayer insulating layer 135 formed on the gate insulating layer 133.
  • the drain electrode 137 and the source electrode 138 are formed so as to reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • An upper insulating layer 136 is formed on the interlayer insulating layer 135, and a pixel electrode 114 is formed on the upper surface of the upper insulating layer 136.
  • the pixel electrode 114 is connected to the upper end portion of the drain electrode 137.
  • the pressure sensor 118 includes a lower electrode 172 formed on the upper surface of the base layer 141, and an upper electrode 171 located above the lower electrode 172 and arranged to face the lower electrode 172.
  • a recess 147 that allows the upper electrode 171 to deform so as to bend is formed under the upper electrode 171.
  • the lower electrode 172 is covered with the base layer 131.
  • the lower electrode 172 is formed in a flat plate shape.
  • a portion of the base layer 131 located on the lower electrode 172 extends along the upper surface of the lower electrode 172 and is formed in a flat surface shape.
  • a contact 146 is connected to the lower electrode 172, and the contact 146 is formed so as to reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the upper end portion of the contact 146 is connected to the source wiring 111 formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the upper electrode 171 is formed on the upper surface of the gate insulating layer 133, and the recess 147 is formed between the upper electrode 171 and the lower electrode 172 and between the gate insulating layer 133 and the base layer 131. ing.
  • the upper electrode 171 is formed in a flat plate shape. A portion of the gate insulating layer 133 located below the upper electrode 171 extends along the lower surface of the upper electrode 171 and is formed in a flat surface shape.
  • connection wiring 124 is connected to the upper electrode 171, and the connection wiring 124 is connected to the drain electrode of the selection TFT element 116 shown in FIG.
  • the upper insulating layer 136 is formed so as to cover the source wiring 111 and the connection wiring 124 connected to the lower electrode 172.
  • the counter substrate 150 of the liquid crystal display device 100 according to Embodiment 3 includes a glass substrate 156, a color filter substrate 151 formed on the lower surface of the glass substrate 156, and a counter substrate formed on the lower surface of the color filter substrate 151.
  • An electrode 152 and a pressing member 145 formed on the lower surface of the counter electrode 152 are provided.
  • the pressing member 145 is made of a resin such as an acrylic resin.
  • the control unit 105 senses the source line 111 connected to the contact 146 and the output of the source line 111 connected to the selection TFT element 116.
  • control unit 105 can detect the capacitance between the upper electrode 171 and the lower electrode 172.
  • the control unit 105 calculates the pressing force applied to the counter substrate 150 from the change in capacitance between the upper electrode 171 and the lower electrode 172.
  • the pressed portion of the counter substrate 150 is slightly bent.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view schematically showing the state of the liquid crystal display device 100 when the counter substrate 150 is pressed.
  • the gate insulating layer 133 positioned below the upper electrode 171 contacts the base layer 131 positioned on the lower electrode 172, and the upper electrode 171 is deformed.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view showing the upper electrode 171 and the gate insulating layer 133 in a state before the upper electrode 171 and the gate insulating layer 133 are deformed by the pressing force from the pressing member 145.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view showing the upper electrode 171 and the gate insulating layer 133 in a state before the upper electrode 171 and the gate insulating layer 133 are deformed by the pressing force from the pressing member 145.
  • a plurality of holes 173 and 174 are formed in the upper electrode 171 and the gate insulating layer 133.
  • the hole 173 and the hole 174 are formed so as to communicate with each other.
  • FIG. 31 is a plan view of the upper electrode 171.
  • the upper electrode 171 is formed in a substantially square shape, and the hole 173 formed in the upper electrode 171 is also formed in a square shape.
  • the holes 173 are formed so as to be evenly distributed in the upper electrode 171.
  • One side of the upper electrode 171 is about 30 ⁇ m, for example, and one side of the hole 173 is about 2 ⁇ m, for example.
  • the width of the upper electrode 171 is formed to be wider than the width of the gate electrode 134. For this reason, the upper electrode 171 is easily deformed by an external pressing force.
  • the film thickness of the upper electrode 171 is, for example, 50 nm or more and 600 nm or less, and preferably 100 nm or more and 500 nm or less.
  • the length of the side of the upper electrode 171 is formed to be much larger than the thickness of the upper electrode 171. For this reason, the upper electrode 171 can be deformed so as to be easily bent when the central portion of the upper surface of the upper electrode 171 is pressed.
  • the upper electrode 171 is formed of the same metal material as the gate electrode.
  • a metal layer such as tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), tungsten (W), It is formed of an alloy containing an element such as tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), or a compound containing tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), or molybdenum (Mo).
  • the upper electrode 171 and the gate electrode are formed of a tungsten (W) layer of about 370 nm and a TaN (tantalum nitride) layer of about 50 nm formed on the tungsten (W) layer.
  • W tungsten
  • TaN tantalum nitride
  • the shape of the upper electrode 171 is not limited to a square shape, and may be a rectangular shape, and various shapes such as a polygonal shape that is a pentagonal shape or more, a circular shape, and an elliptical shape may be employed.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view showing a state in which the upper electrode 171 and the gate insulating layer 133 are deformed by the pressing force from the pressing member 145.
  • the gate insulating layer 133 and the upper electrode 171 are bent so as to enter the recess 147.
  • the opening edge of the recess 147 is slightly smaller than the outer peripheral edge of the upper electrode 171, and most of the upper electrode 171 is bent so as to enter the recess 147.
  • the recess 147 is formed by a hole formed in the semiconductor layer 180 and the upper surface of the base layer 131. For this reason, the height of the recess 147 is the same as the thickness of the semiconductor layer 180.
  • the thickness of the semiconductor layer 180 is, for example, 20 nm to 200 nm, and preferably 30 nm to 70 nm.
  • the length of one side of the upper electrode 171 is much larger than the height of the recess 147.
  • the upper electrode 171 and the gate insulating layer 133 are slightly deformed, so that the gate insulating layer 133 comes into contact with the upper surface of the base layer 131.
  • the gate insulating layer 133 is deformed along the upper surface of the base layer 131, and the upper electrode 171 located on the gate insulating layer 133 is also deformed along the base layer 131.
  • the base layer 131 is formed in a flat surface shape along the upper surface of the lower electrode 172, the upper electrode 171 is deformed into a flat surface shape along the shape of the lower electrode 172.
  • most of the upper electrode 171 and the lower electrode 172 sandwich the gate insulating layer 133 and the base layer 131, and most of the upper electrode 171 and the lower electrode 172 include the gate insulating layer 133 and the base layer 131. Through each other.
  • FIG. 33 is a plan view of the upper electrode 171 when the upper electrode 171 is deformed as shown in FIG. 33, a region surrounded by a broken line indicates a region deformed along the upper surface of the lower electrode 172, and a region surrounded by the broken line is a base layer via the base layer 131 and the base layer 131. 141 is a region facing to 141.
  • the area of the region surrounded by the broken line increases rapidly when the pressing member 145 is slightly displaced downward. For this reason, the capacitance between the upper electrode 171 and the lower electrode 172 also increases rapidly.
  • the upper electrode is deformed so as to follow the shape of the lower electrode, and the characteristic of the pressure sensor 118 is the characteristic as shown by the solid line in FIG. Show.
  • the liquid crystal display device 100 according to Embodiment 3 can accurately calculate the pressure applied to the counter substrate 150.
  • the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150 are separately formed independently. Thereafter, the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150 are arranged to face each other.
  • FIG. 34 is a cross-sectional view showing a first step in the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • a glass substrate 140 having a main surface is prepared.
  • a base layer 141 is formed on the main surface of the glass substrate 140.
  • the underlayer 141 is formed of, for example, an insulating layer such as SiO2, SiN, or SiNO.
  • the base layer 141 is formed on a silicon oxynitride layer (SiNO layer) of about 50 nm and this silicon oxynitride layer (SiNO layer), and has a thickness of 110 nm. This is a silicon oxide layer (SiO2 layer).
  • the base layer 141 is formed to be thicker than 0 nm and 500 nm or less. Note that the thickness of the base layer 141 is preferably 400 nm or less.
  • a metal layer such as molybdenum (Mo) or tungsten (W) is formed on the upper surface of the base layer 141 by sputtering or the like. Then, this metal layer is patterned to form the lower electrode 172.
  • the film thickness of the lower electrode 172 is formed to be, for example, 50 nm or more and 600 nm or less. Note that the lower electrode 172 is formed to have a thickness of 50 nm to 300 nm.
  • An insulating layer such as SiO 2, SiN, or SiNO is formed so as to cover the lower electrode 172, and the base layer 131 is formed.
  • the thickness of the base layer 131 is about 50 nm to 400 nm, and preferably 50 nm to 200 nm.
  • An amorphous semiconductor layer is deposited on the base layer 141.
  • the film thickness of the amorphous semiconductor layer is, for example, not less than 20 nm and not more than 200 nm. Note that the thickness of the amorphous semiconductor layer is preferably about 30 nm to 70 nm.
  • the amorphous semiconductor layer is crystallized to form a continuous grain boundary crystalline silicon layer (CG silicon layer).
  • the semiconductor layer 132 and the semiconductor layer 180 are formed by patterning the continuous grain boundary crystalline silicon layer. Note that the semiconductor layer 180 is formed on a portion of the upper surface of the base layer 131 located above the lower electrode 172.
  • FIG. 35 is a cross-sectional view showing a second step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • an insulating layer of SiO2, SiN, SiNO or the like is formed, and a gate insulating layer 133 is formed.
  • the thickness of the gate insulating layer 133 is, for example, 20 nm to 200 nm, and preferably 50 nm to 120 nm.
  • the gate insulating layer 133 is a SiO 2 layer of about 80 nm.
  • P + is implanted into the semiconductor layer 132 and the semiconductor layer 180 under conditions of 45 KV and 5E15 cm ⁇ 2.
  • a metal layer is formed on the upper surface of the gate insulating layer 133.
  • This metal layer is made of, for example, a metal film such as tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), or molybdenum (Mo), tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), or molybdenum (Mo). Or a compound containing tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), or molybdenum (Mo) element.
  • the film thickness of this metal layer is, for example, 50 nm or more and 600 nm or less, and preferably 100 nm or more and 500 nm or less.
  • the metal layer is patterned to form the gate electrode 134 and the upper electrode 171. At this time, a hole 173 is simultaneously formed in the upper electrode 171.
  • the gate electrode 134 and the upper electrode 171 can be formed at the same time, and an increase in the manufacturing process is suppressed.
  • a resist mask that covers a portion other than the upper electrode 171 is formed, and the gate insulating layer 133 is etched using the upper electrode 171 and this mask.
  • the gate insulating layer 133 is etched using an acid-based solution such as an HF (hydrogen fluoride) aqueous solution. As a result, a hole 174 is formed in the gate insulating layer 133.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view showing a third step in the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • a resist is formed on the upper surface of the gate insulating layer 133 so as to cover the upper electrode 171 and the gate electrode 134, and this resist is patterned. Thereby, a resist pattern 223 is formed. A hole is formed in the resist pattern 223, and the hole 173 and the hole 174 are exposed to the outside. Then, the substrate is immersed in an alkaline solution such as potassium hydroxide (KOH). The solution enters from the hole 173 and the hole 174, and the semiconductor layer 180 is etched. As a result, a recess 147 is formed in the semiconductor layer 180.
  • KOH potassium hydroxide
  • the resist pattern 223 is removed, and an interlayer insulating layer 135 is formed so as to cover the gate electrode 134 and the upper electrode 171.
  • an interlayer insulating layer 135 is formed so as to cover the gate electrode 134 and the upper electrode 171.
  • a metal layer is formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135 by sputtering. The metal layer is patterned to form a drain electrode 137, a source electrode 138, a source wiring 111, a contact 146, and a connection wiring 124.
  • an upper insulating layer 136 is deposited, and the upper insulating layer 136 is patterned to form a contact hole. Thereafter, an ITO film is deposited, and this ITO film is patterned to form the pixel electrode 114. In this way, the TFT array substrate 130 of the liquid crystal display device 100 according to the third embodiment is formed.
  • the counter substrate 150 when the counter substrate 150 is formed, first, a glass substrate 156 is prepared. After the color filter substrate 151 is formed on the main surface of the glass substrate 156, the counter electrode 152 is formed. Then, a resin such as an acrylic resin is deposited on the counter electrode 152. The pressing member 145 is formed by patterning this acrylic resin. In this way, the counter substrate 150 of the liquid crystal display device 100 according to the third embodiment is formed. Thereafter, the liquid crystal layer 160 is applied on the upper surface of the formed TFT array substrate 130, and the counter substrate 150 is disposed on the upper surface side of the TFT array substrate 130. In this way, the liquid crystal display device 100 according to the present embodiment is formed.
  • FIG. 37 is a cross-sectional view showing a modification of the TFT array substrate 130 shown in FIG.
  • a light shielding layer 148 is formed in a portion of the upper surface of the base layer 141 located below the semiconductor layer 132.
  • the light shielding layer 148 is formed of the same (homogeneous) material as the lower electrode 172, and the film thickness of the light shielding layer 148 and the film thickness of the lower electrode 172 are substantially the same.
  • the light shielding layer 148 includes, for example, a metal film such as tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), and molybdenum (Mo), tungsten (W), tantalum (Ta), and titanium (Ti).
  • the thickness of the light shielding layer 148 is, for example, not less than 50 nm and not more than 600 nm, and preferably not less than 100 nm and not more than 500 nm.
  • the light shielding layer 148 suppresses the semiconductor layer 132 from being irradiated with light, and suppresses fluctuations in the characteristics of the TFT element 115 due to the photoelectric effect.
  • the light shielding layer 148 and the lower electrode 172 are formed by patterning a metal layer deposited on the base layer 141.
  • the lower electrode 172 and the light shielding layer 148 can be formed in the same process, the lower electrode 172 and the light shielding layer 148 are formed while suppressing an increase in the number of manufacturing steps of the liquid crystal display device 100. Can do.
  • FIGS. 38 to 49 A manufacturing method of pressure sensor 118, liquid crystal display device 100, and liquid crystal display device 100 according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • FIGS. 38 to 49 configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 37 are given the same reference numerals, and descriptions thereof may be omitted.
  • FIG. 38 is a circuit diagram schematically showing a circuit diagram of the liquid crystal display device 100 according to the fourth embodiment.
  • one electrode (lower electrode) of the pressure sensor 190 is connected to the drain electrode of the selection TFT element 116, and the other electrode (upper electrode) of the pressure sensor 190. ) Is connected to the counter electrode 152.
  • the control unit 105 selects the pressure sensor 190 to be sensed by switching ON / OFF of the selection TFT element 116.
  • a predetermined voltage is applied to the sensor gate wiring 113 to which the selected selection TFT element 116 is connected. Then, a predetermined voltage is applied to the source wiring 111 to which the source electrode of the selected selection TFT element 116 is connected.
  • the pressure sensor 190 is formed to change the amount of current according to the pressure applied from the outside.
  • control unit 105 senses the amount of current flowing between the source wiring 111 to which the selection TFT element 116 is connected and the counter electrode 152, thereby calculating the pressure applied to the selected pressure sensor 190. can do.
  • FIG. 39 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the fourth embodiment and is a cross-sectional view showing the TFT element 115.
  • the liquid crystal display device 100 includes a TFT array substrate 130, a counter substrate 150 disposed above the TFT array substrate 130, and a liquid crystal layer filled between the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150. 160.
  • the TFT array substrate 130 includes a glass substrate 140, a base layer 131 formed on the main surface of the glass substrate 140, and a TFT element 115 formed on the base layer 131.
  • the TFT element 115 includes a semiconductor layer 132 formed on the base layer 131, a gate insulating layer 133 formed so as to cover the semiconductor layer 132, a gate electrode 134 formed on the gate insulating layer 133, and a semiconductor A drain electrode 137 and a source electrode 138 connected to the layer 132 are included.
  • An interlayer insulating layer 135 is formed on the gate insulating layer 133 so as to cover the gate electrode 134, and the drain electrode 137 and the source electrode 138 are formed so as to reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • a drain pad 210 is formed at the upper end of the drain electrode 137, and the pixel electrode 114 is connected to the drain pad 210.
  • a wiring 211 is formed on the upper end of the source electrode 138, and a transparent conductive layer 212 is formed on the upper surface of the wiring 211.
  • a source wiring 111 to which the TFT element 115 is connected is formed by the wiring 211 and the transparent conductive layer 212.
  • a spacer 161 is disposed between the counter substrate 150 and the TFT array substrate 130.
  • FIG. 40 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the fourth embodiment and is a cross-sectional view showing the selection TFT element 116 and the pressure sensor 190.
  • a TFT element for selection 116 is formed on the TFT array substrate 130, and a pressure sensor 190 is formed between the counter substrate 150 and the TFT array substrate 130.
  • the selection TFT element 116 includes a semiconductor layer 200 formed on the base layer 131, a gate insulating layer 133 formed so as to cover the semiconductor layer 200, and a gate electrode formed on the upper surface of the gate insulating layer 133. 201, and a drain electrode 202 and a source electrode 203 connected to the semiconductor layer 200.
  • An interlayer insulating layer 135 is formed on the gate insulating layer 133 so as to cover the gate electrode 201.
  • the upper end portion of the drain electrode 202 is formed so as to reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135, and the electrode portion 213 is connected to the upper end portion of the drain electrode 202.
  • the electrode portion 213 is located on the upper surface of the interlayer insulating layer 135 and is formed in a flat surface shape.
  • the upper end portion of the source electrode 203 is formed so as to reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135, and a wiring 214 is connected to the upper end portion of the source electrode 203.
  • the wiring 214 is located on the upper surface of the interlayer insulating layer 135 and is formed in a flat surface shape.
  • a transparent conductive layer 215 is formed on the upper surface of the wiring 214, and the transparent conductive layer 215 is formed of an ITO layer or the like.
  • a source wiring 111 to which the selection TFT element 116 is connected is formed by the wiring 214 and the transparent conductive layer 215.
  • the pressure sensor 190 includes an upper electrode 171 formed on the counter substrate 150 and a lower electrode 191 formed on the TFT array substrate 130.
  • the upper electrode 171 is formed by a protrusion 170 formed on the lower surface of the color filter substrate 151 and a counter electrode 152 positioned on the protrusion 170.
  • the protrusion 170 is made of a plastic resin such as an acrylic resin and can be elastically deformed.
  • the lower electrode 191 is formed on the upper surface of the electrode part 213.
  • the lower electrode 191 is formed of, for example, a transparent conductive layer such as an ITO film or a resistance layer such as Si.
  • the film thickness of the lower electrode 191 is, for example, not less than 50 nm and not more than 400 nm. Preferably, it is 50 nm or more and 200 nm or less.
  • a slight gap is formed between the upper electrode 171 and the lower electrode 191 when no external force is applied to the counter substrate 150.
  • FIG. 41 is a cross-sectional view schematically showing a state when the counter substrate 150 is pressed. As shown in FIG. 41, when the counter substrate 150 is pressed, the counter substrate 150 is deformed, and the upper electrode 171 contacts the lower electrode 191.
  • the control unit 105 senses the amount of current flowing between the lower electrode 191 and the upper electrode 171 by sensing the source wiring 111 and the counter electrode 152 to which the selection TFT element 116 is connected. Can do.
  • the projection part 170 will deform
  • the control unit 105 can easily detect a change in the amount of current, and can easily calculate the pressing force applied to the counter substrate 150.
  • the pressure sensor 190 and the liquid crystal display device 100 it is possible to accurately detect the pressing force applied to the counter substrate 150.
  • the upper electrode 171 and the lower electrode 191 may be slightly in contact with each other in the initial state. In this case, the amount of current flowing between the upper electrode 171 and the lower electrode 191 can be changed by applying a slight pressing force to the counter substrate 150.
  • the counter substrate 150 and the TFT array substrate 130 are separately formed, and then the counter substrate 150 and the TFT array substrate 130 are sandwiched between the liquid crystal layers.
  • the liquid crystal display device 100 is formed by bonding.
  • FIG. 42 is a cross-sectional view showing a first step in the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • a glass substrate 140 having a main surface is prepared.
  • Base layer 131 is formed on the main surface of glass substrate 140.
  • the underlayer 131 is formed of an insulating layer such as SiO2, SiN, SiNO.
  • the underlayer 131 is formed, for example, to be 500 nm or less, and preferably 400 nm or less.
  • an amorphous semiconductor layer is deposited on the upper surface of the base layer 131.
  • the film thickness of the amorphous semiconductor layer is, for example, not less than 20 nm and not more than 200 nm. Note that the thickness of the amorphous semiconductor layer is preferably about 30 nm to 70 nm.
  • the amorphous semiconductor layer is crystallized to form a continuous grain boundary crystalline silicon layer (CG silicon layer).
  • the semiconductor layer 132 and the semiconductor layer 200 are formed by patterning the continuous grain boundary crystalline silicon layer.
  • the semiconductor layer 132 of the TFT element 115 and the semiconductor layer 200 of the selection TFT element 116 can be formed in the same patterning process.
  • FIG. 43 is a cross-sectional view showing a second step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • a gate insulating layer 133 is formed on the base layer 131 so as to cover the semiconductor layer 132 and the semiconductor layer 200.
  • the gate insulating layer 133 is formed of an insulating layer such as SiO2, SiN, or SiNO.
  • the thickness of the gate insulating layer 133 is, for example, 20 nm to 200 nm, and preferably 50 nm to 120 nm.
  • a metal layer is formed on the upper surface of the gate insulating layer 133 by sputtering or the like.
  • This metal layer is made of, for example, a metal film such as tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), or molybdenum (Mo), tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), or molybdenum (Mo). Or a compound containing tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), or molybdenum (Mo) element.
  • the thickness of this metal layer is, for example, 50 nm or more and 600 nm or less, and preferably 100 nm or more and 500 nm or less.
  • the metal layer is patterned to form the gate electrode 134 and the gate electrode 201.
  • the gate electrode 134 of the TFT element 115 and the gate electrode 201 of the selection TFT element 116 can be formed in the same patterning process.
  • interlayer insulating layer 135 is formed so as to cover gate electrode 201 and gate electrode 134.
  • the interlayer insulating layer 135 is formed of an insulating layer such as SiO2, SiN, and SiNO.
  • the film thickness of the interlayer insulating layer 135 is formed to be, for example, 100 nm or more and 1000 nm or less.
  • the interlayer insulating layer 135 has a thickness of 100 nm to 700 nm.
  • the interlayer insulating layer 135 is patterned to form a plurality of contact holes. After the contact hole is formed, a conductive layer is formed over the interlayer insulating layer 135 by sputtering.
  • This metal layer is made of tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo) or the like metal layer, tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), or the like.
  • An alloy including an element or a compound including tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), and molybdenum (Mo) is formed.
  • the metal layer is patterned to form a drain electrode 137, a drain pad 210, a source electrode 138, a wiring 211, a drain electrode 202, an electrode portion 213, a source electrode 203, and a wiring 214.
  • a transparent conductive layer such as ITO is formed so as to cover the drain pad 210, the wiring 211, the electrode portion 213, and the wiring 214.
  • the transparent conductive layer is patterned to form the pixel electrode 114, the transparent conductive layer 212, the lower electrode 191 and the transparent conductive layer 215 shown in FIGS.
  • the TFT array substrate 130 shown in FIGS. 39 and 40 can be formed.
  • selection TFT element 116 and lower electrode 191 of pressure sensor 190 can be formed in the step of forming TFT element 115. Therefore, the increase in the number of manufacturing steps is suppressed.
  • FIG. 45 is a cross-sectional view showing a first step of the manufacturing process of the counter substrate 150.
  • a glass substrate 156 having a main surface is prepared.
  • a color filter substrate 151 is formed on the main surface of the glass substrate 156.
  • FIG. 46 is a cross-sectional view showing a second step of the manufacturing process of the counter substrate 150. As shown in FIG. 46, a plastic resin layer 157 is formed on the main surface of the color filter substrate 151.
  • the film thickness of the plastic resin layer 157 is, for example, about 1 to 10 ⁇ m. Preferably, the thickness is about 2 to 5 ⁇ m.
  • FIG. 47 is a cross-sectional view showing a third step of the manufacturing process of the counter substrate 150.
  • FIG. 47 the resin pattern 158 is formed by patterning the plastic resin layer 157.
  • FIG. 48 is a cross-sectional view showing a fourth step of the manufacturing process of counter substrate 150.
  • the resin pattern 158 is annealed to form a protrusion 170 having a smooth surface.
  • FIG. 49 is a cross-sectional view showing a fifth step of the manufacturing process of the counter substrate 150.
  • the counter electrode 152 is formed on the surface of the color filter substrate 151 so as to cover the protrusions 170. . Thereby, an upper electrode is formed.
  • a resin layer such as an acrylic resin is formed.
  • the resin layer is patterned to form a plurality of spacers 161.
  • the liquid crystal display device 100 is formed by bonding the counter electrode 152 and the TFT array substrate 130 thus formed.
  • FIGS. 50 to 57 A manufacturing method of pressure sensor 118, liquid crystal display device 100, and liquid crystal display device 100 according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 50 to 57 and FIG.
  • the same or corresponding components as those shown in FIGS. 1 to 49 may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.
  • the electric circuit of the liquid crystal display device 100 according to the fifth embodiment is the electric circuit shown in FIG.
  • FIG. 50 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the fifth embodiment, and is a cross-sectional view showing the TFT element 115.
  • the liquid crystal display device 100 includes a glass substrate 140, a base layer 131 formed on the main surface of the glass substrate 140, and a TFT element 115 formed on the top surface of the base layer 131. Is provided.
  • the TFT element 115 includes a semiconductor layer 132 formed on the base layer 131, a gate insulating layer 133 formed on the base layer 131 so as to cover the semiconductor layer 132, and a gate formed on the gate insulating layer 133.
  • the electrode 134 includes a drain electrode 137 and a source electrode 138 connected to the semiconductor layer 132.
  • An interlayer insulating layer 135 is formed on the gate insulating layer 133 so as to cover the gate electrode 134.
  • a drain pad 210 and a source wiring 111 are formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the drain electrode 137 is connected to the drain pad 210, and the source electrode 138 is connected to the source wiring 111.
  • a resin layer 149 is formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the resin layer 149 is formed of a plastic resin such as an acrylic resin.
  • the film thickness of the resin layer 149 is, for example, 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the thickness of the resin layer 149 is preferably 1.5 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • a pixel electrode 114 is formed on the upper surface of the resin layer 149, and the pixel electrode 114 is connected to the drain pad 210.
  • FIG. 51 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 and is a cross-sectional view showing the selection TFT element 116.
  • FIG. 51 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 and is a cross-sectional view showing the selection TFT element 116.
  • the liquid crystal display device 100 includes a selection TFT element 116 formed on the base layer 131.
  • the selection TFT element 116 is formed on the semiconductor layer 180 formed on the base layer 131, the gate insulating layer 133 formed on the base layer 131 so as to cover the semiconductor layer 180, and the gate insulating layer 133. And a drain electrode 182 and a source electrode 183 connected to the semiconductor layer 180.
  • a pad portion 219, a source wiring 111, and a lower electrode 218 are formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • An upper end portion of the drain electrode 182 is connected to the pad portion 219, and an upper end portion of the source electrode 183 is connected to the source wiring 111.
  • the selection TFT element 116 can be switched ON / OFF.
  • the lower electrode 218 is connected to the pad portion 219.
  • the lower electrode 218 includes a protrusion 216 formed so as to protrude upward from the upper surface of the interlayer insulating layer 135, and a conductive layer 217 formed on the surface of the protrusion 216.
  • the protruding portion 216 is formed of the same material as the resin layer 149.
  • the protruding portion 216 is formed of an elastically deformable resin material such as acrylic resin.
  • the outer surface of the protrusion 216 is curved.
  • the conductive layer 217 is connected to the pad portion 219.
  • An upper electrode 171 is formed on a portion of the lower surface of the counter substrate 150 located above the lower electrode 218.
  • the upper electrode 171 is formed by a spacer 161 formed on the lower surface of the color filter substrate 151 and a counter electrode 152 formed on the lower surface of the color filter substrate 151 so as to cover the spacer 161.
  • the spacer 161 is made of, for example, acrylic resin, and is formed so as to protrude from the lower surface of the color filter substrate 151 toward the lower electrode 218.
  • control unit 105 When the control unit 105 performs sensing, a predetermined voltage is applied to the gate electrode 181 and the selection TFT element 116 is turned on.
  • the upper electrode 171 When the counter substrate 150 is pressed, the upper electrode 171 is displaced toward the lower electrode 218, and the upper electrode 171 presses the lower electrode 218.
  • the conductive layer 217 By being pressed by the conductive layer 217, the conductive layer 217 is deformed and the lower electrode 218 is deformed so as to follow the surface shape of the upper electrode 171.
  • the contact area between the counter electrode 152 of the upper electrode 171 and the conductive layer 217 of the lower electrode 218 increases rapidly.
  • the amount of current flowing between the counter electrode 152 and the conductive layer 217 increases.
  • the control unit 105 shown in FIG. 38 calculates the pressure applied to the counter substrate 150 by sensing the amount of current between the counter electrode 152 and the source wiring 111 to which the selection TFT element 116 is connected.
  • the amount of current flowing between the upper electrode 171 and the lower electrode 218 greatly changes when the counter substrate 150 is pressed.
  • the pressure applied to 150 can be accurately calculated.
  • a method for manufacturing the liquid crystal display device 100 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. Also in the liquid crystal display device 100 according to the fifth embodiment, the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150 are separately formed independently, and then bonded together to form the liquid crystal display device 100.
  • FIG. 52 is a cross-sectional view showing a process when the TFT element 115 and the selection TFT element 116 are formed in the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • the continuous grain boundary crystalline silicon layer is patterned by a photolithography method or the like to form a semiconductor layer 132 and a semiconductor layer 180. Has been.
  • the gate insulating layer 133 is formed on the base layer 131 after the semiconductor layer 132 and the semiconductor layer 180 are formed.
  • the gate electrode 134 and the gate electrode 181 are formed by patterning the same metal layer formed on the gate insulating layer 133.
  • an interlayer insulating layer 135 is formed.
  • the drain pad 210, the drain electrode 137, the source electrode 138, the pad portion 219, the drain electrode 182, the source electrode 183, and the source wiring 111 are formed by patterning the same metal layer formed on the interlayer insulating layer 135. ing.
  • FIG. 53 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the TFT array substrate 130 after the manufacturing process shown in FIG. As shown in FIG. 53, an acrylic resin is formed on the interlayer insulating layer 135. Thereafter, the acrylic resin is patterned to form the protrusions 221 and the resin layer 149. The protrusion 221 is located on the interlayer insulating layer 135, and the protrusion 221 is located in the recess 220 formed in the resin layer 149.
  • FIG. 54 is a cross-sectional view showing a manufacturing step after the manufacturing step shown in FIG. As shown in FIG. 54, the glass substrate 140 on which the protrusions 221 are formed is annealed in an oven.
  • the annealing temperature is, for example, 100 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, and preferably 100 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
  • a transparent conductive layer such as ITO is formed so as to cover the resin layer 149 and the projection 216.
  • the transparent conductive layer is patterned to form the pixel electrode 114 and the conductive layer 217 shown in FIGS. Thereby, the lower electrode 218 can be formed and the TFT array substrate 130 can be formed.
  • FIG. 55 is a cross-sectional view showing the color filter substrate 151 formed in the manufacturing process of the counter substrate 150. As shown in FIG. 55, a color filter substrate 151 is formed on a glass substrate 156.
  • FIG. 56 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. As shown in FIG. 56, a resin layer such as an acrylic resin is formed on the upper surface of the color filter substrate 151. Then, the resin layer is patterned to form a plurality of spacers 161.
  • a resin layer such as an acrylic resin is formed on the upper surface of the color filter substrate 151. Then, the resin layer is patterned to form a plurality of spacers 161.
  • FIG. 57 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. As shown in FIG. 57, a transparent conductive layer such as ITO is formed. Thereby, the counter substrate 150 including the upper electrode 171 and the counter electrode 152 is formed.
  • a transparent conductive layer such as ITO
  • the counter substrate 150 and the TFT array substrate 130 are attached to each other to form the liquid crystal display device 100.
  • Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the same or corresponding components as those shown in FIGS. 1 to 57 may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.
  • FIG. 58 is a circuit diagram showing an electric circuit of the liquid crystal display device 100 according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 58, the pressure sensor 190 is connected to the drain electrode of the selection TFT element 116 and the source wiring 111.
  • FIG. 59 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the sixth embodiment, and is a cross-sectional view showing the TFT element 115.
  • FIG. 60 is a sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the sixth embodiment and is a sectional view showing the pressure sensor 190.
  • the pressure detection element 120 includes a base layer 131 formed on the main surface of the glass substrate 140, a TFT element 115 and a pressure sensor 190 formed on the base layer 131.
  • the TFT element 115 includes a semiconductor layer 132, a gate electrode 134, a drain electrode 137, and a source electrode 138.
  • the pressure sensor 190 includes a semiconductor layer 180 formed on the base layer 131, and an upper electrode 171 disposed so as to be spaced from the semiconductor layer 180 and facing the semiconductor layer 180.
  • the semiconductor layer 180 functions as a lower electrode of the pressure sensor 190.
  • the semiconductor layer 132 and the semiconductor layer 180 are formed on the upper surface of the base layer 131.
  • a gate insulating layer 133 is formed over the base layer 131 so as to cover the semiconductor layer 132 and the semiconductor layer 180.
  • a gate electrode 134 is formed on a portion of the upper surface of the gate insulating layer 133 positioned above the semiconductor layer 132, and an upper portion of the upper surface of the gate insulating layer 133 is positioned on the upper portion of the semiconductor layer 180.
  • An electrode 171 is formed.
  • An interlayer insulating layer 135 is formed on the upper surface of the gate insulating layer 133 so as to cover the gate electrode 134 and the upper electrode 171.
  • the drain electrode 137, the source electrode 138, the contact 146, and the connection wiring 124 are formed so as to reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the connection wiring 124 is connected to the selection TFT element 116 shown in FIG. 58, and the other end is connected to the upper electrode 171.
  • An upper end portion of the contact 146 is connected to the source wiring 111, and a lower end portion of the contact 146 is connected to the semiconductor layer 180.
  • the drain electrode 137 and the source electrode 138 are connected to the semiconductor layer 132, and the drain pad 210 is connected to the upper end of the drain electrode 137.
  • a source wiring 111 is connected to the upper end portion of the source electrode 138.
  • the drain pad 210 and the source wiring 111 are formed on the interlayer insulating layer 135.
  • An upper insulating layer 136 is formed so as to cover the drain pad 210, the source wiring 111, and the connection wiring 124.
  • the pixel electrode 114 is formed on the upper insulating layer 136 and connected to the drain pad 210.
  • a pressing member 145 is formed on a portion of the lower surface of the counter substrate 150 positioned above the upper electrode 171.
  • the pressing member 145 is formed so as to protrude from the lower surface of the counter substrate 150 toward the TFT array substrate 130.
  • a recess 147 is formed immediately below the upper electrode 171.
  • the recess 147 is formed by a hole formed in the gate insulating layer 133 and the upper surface of the semiconductor layer 180.
  • the lower end portion of the pressing member 145 is in contact with the upper surface of the upper insulating layer 136 when the counter substrate 150 is not pressed.
  • 61 is a cross-sectional view showing the upper electrode 171 and the semiconductor layer 180 in a state where the counter substrate 150 is not pressed (initial state).
  • FIG. 62 is a plan view of the upper electrode 171, and a plurality of holes 173 are formed in the upper electrode 171.
  • FIG. 63 is a cross-sectional view showing the upper electrode 171 and the semiconductor layer 180 in a state where the counter substrate 150 is pressed.
  • the upper electrode 171 and the semiconductor layer 180 come into contact with each other.
  • the pressing force with which the counter substrate 150 is pressed is small, the contact area between the upper electrode 171 and the semiconductor layer 180 is small, and the amount of current flowing between the semiconductor layer 180 and the upper electrode 171 is small.
  • the pressing force with which the counter substrate 150 is pressed is increased, the upper electrode 171 is greatly bent, the upper electrode 171 is deformed along the semiconductor layer 180, and the contact area between the upper electrode 171 and the semiconductor layer 180 is increased. .
  • control unit 105 shown in FIG. 58 can easily sense a change in the amount of current between the source wiring 111 to which the selection TFT element 116 is connected and the source wiring 111 to which the pressure sensor 190 is connected.
  • the pressure applied to 150 can be accurately calculated.
  • the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150 are also formed independently, and the formed TFT array substrate 130 and the counter substrate 150 are arranged so as to face each other.
  • the liquid crystal display device 100 is formed.
  • FIG. 64 is a cross-sectional view showing a first step in the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • a glass substrate 140 having a main surface is prepared.
  • a SiNO layer for example, about 50 nm is formed by plasma enhanced chemical vapor deposition (Plasma Enhanced CVD (PECVD)).
  • PECVD plasma enhanced chemical vapor deposition
  • a SiO2 layer is formed on the SiNO layer, for example, about 110 nm.
  • the foundation layer 131 is formed on the main surface of the glass substrate 140.
  • FIG. 65 is a cross-sectional view showing a second step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • an Si (silicon) layer is formed, for example, about 50 nm on the upper surface of the base layer 131 by plasma chemical vapor deposition.
  • the continuous grain boundary crystalline silicon layer is patterned by a photolithography method or the like to form the semiconductor layer 132 and the semiconductor layer 180.
  • FIG. 66 is a cross-sectional view showing a third step in the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • an SiO 2 layer is formed to a thickness of, for example, about 80 nm by plasma chemical vapor deposition so as to cover the semiconductor layer 132 and the semiconductor layer 180.
  • FIG. 67 is a cross-sectional view showing a fourth step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • P + phosphorus ions
  • FIG. 67 P + (phosphorus ions) are implanted into the semiconductor layer 132 and the semiconductor layer 180 under the conditions of 45 KV and 5E15 cm ⁇ 2.
  • FIG. 68 is a cross-sectional view showing a fifth step in the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • a laminated metal layer 222 is formed on the upper surface of the gate insulating layer 133 by sputtering or the like.
  • a tungsten (W) layer is formed by sputtering, for example, about 370 nm.
  • a tantalum nitride (TaN) layer is formed, for example, about 50 nm.
  • FIG. 69 is a cross-sectional view showing a sixth step of the TFT array substrate 130 manufacturing process.
  • the laminated metal layer 222 shown in FIG. 68 is patterned to form the gate electrode 134 and the upper electrode 171. Note that at least one hole 173 is formed in the upper electrode 171.
  • a plurality of holes 173 are formed.
  • the upper electrode 171 is formed in a square shape, and the length of one side is 30 ⁇ m.
  • the hole 173 is also formed in a square shape, and the length of one side is 2 ⁇ m.
  • the interval between the hole portions 173 is set to 2 ⁇ m.
  • FIG. 70 is a cross-sectional view showing a seventh step in the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • a resist is formed, and this resist is patterned. Thereby, a resist pattern 223 is formed.
  • the resist pattern 223 has a hole, and the hole 173 is exposed to the outside.
  • the substrate on which the resist pattern 223 is formed is immersed in buffered hydrofluoric acid (BHF).
  • buffered hydrofluoric acid what mixed hydrofluoric acid (HF) and ammonium fluoride (NH4F) in the ratio of 1:10 is employ
  • the buffered hydrofluoric acid entering from the hole 173 etches a part of the gate insulating layer 133.
  • a recess 147 is formed under the upper electrode 171.
  • FIG. 71 is a cross-sectional view showing an eighth step of manufacturing the TFT array substrate 130.
  • an interlayer insulating layer 135 is formed on the gate insulating layer 133.
  • a silicon oxide layer (SiO2 layer) is formed with a thickness of about 700 nm by plasma chemical vapor deposition, and a silicon nitride layer (SiN layer) is formed with a thickness of about 250 nm on the silicon oxide layer, for example.
  • SiO2 layer silicon oxide layer
  • SiN layer silicon nitride layer
  • FIG. 72 is a cross-sectional view showing a ninth step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130. As shown in FIG. 72, the interlayer insulating layer 135 is patterned to form a plurality of contact holes.
  • FIG. 73 is a cross-sectional view showing a tenth step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • a titanium (Ti) layer is first formed to a thickness of about 100 nm, for example.
  • an Al—Si layer is formed with a thickness of about 600 nm, for example.
  • a (Ti) layer is formed to a thickness of about 200 nm.
  • the laminated metal layer is patterned to form the drain pad 210, the drain electrode 137, the source wiring 111, the source electrode 138, the contact 146, and the connection wiring 124.
  • FIG. 74 is a cross-sectional view showing an eleventh step of the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • an upper insulating layer 136 is formed so as to cover the drain pad 210, the drain electrode 137, the source wiring 111, the source electrode 138, the contact 146, the connection wiring 124, and the like.
  • a silicon nitride layer SiN layer is formed with a thickness of, for example, about 200 nm by plasma chemical vapor deposition.
  • the upper insulating layer 136 is patterned, and an ITO layer is formed on the upper surface of the patterned upper insulating layer 136.
  • the ITO layer is patterned to form the pixel electrode 114 shown in FIG. In this way, the TFT array substrate 130 is formed.
  • a glass substrate 156 is prepared.
  • a color filter substrate 151 is formed on the main surface of the glass substrate 156.
  • An ITO layer is formed on the upper surface of the color filter substrate 151 to form the counter electrode 152.
  • an acrylic resin layer is formed on the upper surface of the counter electrode 152, and the pressing member 145 is formed by patterning the acrylic resin layer. In this way, the counter substrate 150 shown in FIG. 59 is formed.
  • a liquid crystal layer is applied on the main surface of the TFT array substrate 130.
  • the counter substrate 150 is disposed above the TFT array substrate 130, and the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150 are bonded together. In this way, the liquid crystal display device 100 shown in FIGS. 59 and 60 is formed.
  • liquid crystal display device 100 for example, a pressing force is applied from the TFT array substrate 130 side.
  • the control unit 105 can detect the flow of current between the source wiring 111 to which the selection TFT element 116 is connected and the source wiring 111 to which the pressure sensor 190 is connected. It was. Further, when a pressing force of about 1 N was applied to the TFT array substrate 130, the resistance value became 1/8.
  • FIGS. 75 to 81 A pressure sensor, a liquid crystal display device 100, and a method for manufacturing the liquid crystal display device 100 according to the seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 75 to 81 and FIG.
  • the same or equivalent components as those shown in FIGS. 1 to 74 are designated by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 75 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the seventh embodiment and is a cross-sectional view showing the TFT element 115.
  • FIG. 76 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the seventh embodiment and is a cross-sectional view showing the pressure sensor 190.
  • the TFT array substrate 130 includes a glass substrate 140, a base layer 141 formed on the main surface of the glass substrate 140, and a TFT element formed on the base layer 141. 115 and pressure sensor 190.
  • the TFT element 115 is formed on the upper surface of the base layer 131 formed on the base layer 141.
  • the TFT element 115 includes a semiconductor layer 132 formed on the base layer 131, a gate electrode 134 formed on the top surface of the base layer 131 so as to cover the semiconductor layer 132, a drain electrode 137 connected to the semiconductor layer 132, and Source electrode 138.
  • An interlayer insulating layer 135 is formed on the gate insulating layer 133 so as to cover the gate electrode 134.
  • a drain pad 210 and a source wiring 111 are formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135, the drain electrode 137 is connected to the drain pad 210, and the source electrode 138 is connected to the source wiring 111.
  • a pressure sensor 190 includes a lower electrode 172 formed on the base layer 141, and a lower electrode 172 located on the counter substrate 150 side with respect to the lower electrode 172 and arranged to face the lower electrode 172.
  • An electrode 172 is an electrode 172.
  • a base layer 131 and a gate insulating layer 133 are formed on the upper surface of the lower electrode 172.
  • a recess 147 is formed between the lower electrode 172 and the upper electrode 171.
  • the recess 147 is defined by a hole formed in the base layer 131 and a hole formed in the gate insulating layer 133, and the upper surface of the lower electrode 172 is located at the bottom of the recess 147.
  • the upper electrode 171 can be deformed so as to be bent so as to enter the recess 147.
  • the upper electrode 171 and the lower electrode 172 come into contact with each other, and the upper electrode 171 and the lower electrode 172 are contacted. Current flows.
  • the control unit 105 shown in FIG. 58 can detect the pressing force applied to the counter substrate 150.
  • the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150 are separately formed, and the formed counter substrate 150 and the TFT array substrate 130 are bonded together. It is formed.
  • FIG. 77 is a cross-sectional view showing a first step in the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • a glass substrate 140 having a main surface is prepared.
  • a base layer 141 is formed on the main surface of the glass substrate 140.
  • the underlayer 141 is made of, for example, SiO2, SiN, SiNO, or the like.
  • the film thickness of the underlayer 141 is, for example, 500 nm or less, and preferably 400 nm or less.
  • a metal layer such as molybdenum (Mo) or tungsten (W) is formed on the upper surface of the base layer 141 by sputtering on the upper surface of the base layer 141. Then, this metal layer is patterned to form the lower electrode 172.
  • the film thickness of the lower electrode 172 is formed to be, for example, 50 nm or more and 600 nm or less. Note that the lower electrode 172 is preferably formed so as to have a thickness of 50 nm to 300 nm.
  • An insulating layer such as a SiO 2 layer, a SiN layer, or a SiNO layer is formed so as to cover the lower electrode 172, and a base layer 131 is formed.
  • FIG. 78 is a cross-sectional view showing a second step in the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • an amorphous semiconductor layer is deposited on the base layer 131.
  • the film thickness of the amorphous semiconductor layer is, for example, not less than 20 nm and not more than 200 nm. Note that the thickness of the amorphous semiconductor layer is preferably about 30 nm to 70 nm.
  • the amorphous semiconductor layer is crystallized to form a continuous grain boundary crystalline silicon layer (CG silicon layer).
  • the semiconductor layer 132 is formed by patterning the continuous grain boundary crystalline silicon layer.
  • An insulating layer such as SiO 2, SiN, SiNO or the like is formed, and a gate insulating layer 133 is formed.
  • the thickness of the gate insulating layer 133 is, for example, 20 nm to 200 nm, and preferably 50 nm to 120 nm.
  • a metal layer is formed on the upper surface of the gate insulating layer 133.
  • This metal layer is made of, for example, a metal film such as tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), or molybdenum (Mo), tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), or molybdenum (Mo). Or a compound containing tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), or molybdenum (Mo) element.
  • the film thickness of this metal layer is, for example, 50 nm or more and 600 nm or less, and preferably 100 nm or more and 500 nm or less.
  • the metal layer is patterned to form the gate electrode 134 and the upper electrode 171.
  • a hole 173 is simultaneously formed in the upper electrode 171.
  • the upper electrode 171 and the gate electrode 134 can be formed in the same process.
  • FIG. 79 is a cross-sectional view showing a third step in the manufacturing process of the TFT array substrate 130. As shown in FIG. 79, first, a resist is formed, and this resist is patterned. Thereby, a resist pattern 223 is formed. The resist pattern 223 has a hole, and the hole 173 is exposed to the outside.
  • the substrate is immersed in an acid solution such as an HF (hydrogen fluoride) aqueous solution.
  • an acid solution such as an HF (hydrogen fluoride) aqueous solution.
  • the solution enters from the hole 173, and the gate insulating layer 133 and the base layer 131 are etched. Thereby, the recess 147 is formed.
  • FIG. 80 is a cross-sectional view showing a fourth step in the manufacturing process of the TFT array substrate 130.
  • resist pattern 223 shown in FIG. 79 is removed.
  • An interlayer insulating layer 135 is formed.
  • the interlayer insulating layer 135 is patterned to form a plurality of contact holes.
  • a metal layer is formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135, and this metal layer is patterned to form the drain pad 210, the drain electrode 137, the source electrode 138, the source wiring 111, the contact 146, and the connection wiring 124.
  • an upper insulating layer 136 is formed, and the upper insulating layer 136 is patterned to form a contact hole.
  • An ITO layer is formed on the upper surface of the upper insulating layer 136 in which this contact hole is formed, and this ITO layer is patterned to form a pixel electrode 114. In this way, the TFT array substrate 130 is formed.
  • the counter substrate 150 is formed in the same manner as the counter substrate 150 of the liquid crystal display device 100 according to the third embodiment.
  • the liquid crystal display device 100 according to the seventh embodiment is formed by bonding the counter substrate 150 and the TFT array substrate 130 thus formed.
  • FIG. 81 is a cross-sectional view showing a modification of liquid crystal display device 100 according to the seventh embodiment.
  • a light shielding layer 148 may be formed on the base layer 141 located below the semiconductor layer 132.
  • the light shielding layer 148 is formed of the same metal material as that of the lower electrode 172 and has substantially the same film thickness.
  • the light shielding layer 148 and the lower electrode 172 are formed by patterning one metal layer and can be formed by the same patterning process.
  • Embodiments 1 to 7 the example in which the present invention is applied to a liquid crystal display device has been described.
  • the present invention can also be applied to an organic electroluminescence (EL) display or a plasma display.
  • EL organic electroluminescence
  • Each substrate may be a flexible substrate. If it is applied to an organic electroluminescence display, the display medium layer is an organic EL layer.
  • the organic electroluminescence display includes a first substrate formed on the first main surface, a second substrate having a second electrode formed on the main surface opposite to the first main surface, spaced from the first substrate. A substrate and an organic EL layer formed between the first electrode and the second electrode are provided.
  • the organic electroluminescence display includes a lower electrode formed on the first substrate, an upper electrode disposed on the second substrate side with respect to the lower electrode, a capacitance between the lower electrode and the upper electrode, or the lower electrode and the upper electrode.
  • a detection unit capable of detecting the amount of current flowing between them. At least one of the upper electrode and the lower electrode can be deformed along the other.
  • the display medium layer becomes a phosphor layer.
  • This plasma display includes a front plate and a back plate.
  • the front plate includes a front glass substrate, a display electrode formed on the lower surface of the front glass substrate, a light shielding layer, and a dielectric formed on the lower surface of the front glass substrate so as to cover the display electrode and the light shielding layer. And a layer.
  • a protective layer is formed on the lower surface of the dielectric layer.
  • the back plate includes a back glass substrate, an address electrode formed on the top surface of the back glass substrate, a base dielectric layer formed on the top surface of the back glass substrate so as to cover the address electrode, and a top surface of the base dielectric layer. And a plurality of barrier ribs that divide the discharge space, and a phosphor layer formed in a groove between the barrier ribs.
  • the front plate and the back plate are arranged to face each other, the outer periphery is hermetically sealed with a sealant, and a discharge gas is sealed in the discharge space.
  • the plasma display further includes a lower electrode disposed on the back plate side, an upper electrode disposed on the back plate side, and a detection unit capable of detecting a capacity and a current amount defined by the upper electrode and the lower electrode. Prepare. At least one of the upper electrode and the lower electrode can be deformed along the other.
  • FIG. 82 is a diagram schematically showing an electric circuit of the liquid crystal display device 100 according to the eighth embodiment.
  • the liquid crystal display device 100 includes a control unit 105 and a plurality of pixels 110A and 110B arranged in an array.
  • the pixels 110A and 110B are TFT (Thin Film Transistor) elements. 115A and 115B, and pixel electrodes 114A and 114B connected to the TFT elements 115A and 115B.
  • TFT Thin Film Transistor
  • the liquid crystal display device 100 includes a plurality of gate wirings 112A to 112C and sensor gate wirings 113A to 113D arranged in the first direction and spaced apart in the second direction, and extending in the second direction and extending in the first direction. And a plurality of source wirings 111A to 111C arranged at intervals.
  • the pixel wiring 110A is formed by the gate wiring 112A and the gate wiring 112B, the source wiring 111A and the source wiring 111B, and the pixel 110B is formed by the gate wiring 112B and the gate wiring 112C, and the source wiring 111A and the source wiring 111B. .
  • the sensor gate wiring 113A and the sensor gate wiring 113B are arranged between the gate wiring 112A and the gate wiring 112B and are formed so as to pass through the pixel 110A.
  • the sensor gate wiring 113C and the sensor gate wiring 113D are arranged between the gate wiring 112B and the gate wiring 112C, and are formed so as to pass through the pixel 110B.
  • a TFT element 115A In the pixel 110A, a TFT element 115A, a pixel electrode 114A connected to the TFT element 115A, selection TFT elements 116A and 116B, a high sensitivity sensor 250A, and a low sensitivity sensor 250B are arranged.
  • the gate electrode of the TFT element 115A is connected to the gate wiring 112A, and the source electrode of the TFT element 115A is connected to the source wiring 111A.
  • the pixel electrode 114A is connected to the drain electrode of the TFT element 115A.
  • the source electrode of the selection TFT element 116A is connected to the source wiring 111A, and the gate electrode of the selection TFT element 116A is connected to the sensor gate wiring 113A.
  • the high sensitivity sensor 250A is connected to the drain electrode of the selection TFT element 116A and to the source wiring 111B.
  • the source electrode of the selection TFT element 116B is connected to the source wiring 111A, and the gate electrode of the selection TFT element 116B is connected to the sensor gate wiring 113B.
  • the low sensitivity sensor 250B is connected to the drain electrode and the source wiring 111B of the selection TFT element 116B.
  • a TFT element 115B In the pixel 110B, a TFT element 115B, a pixel electrode 114B connected to the TFT element 115B, selection TFT elements 116C and 116D, and low sensitivity sensors 250C and 250D are arranged.
  • the gate electrode of the TFT element 115B is connected to the gate wiring 112B, and the source electrode of the TFT element 115B is connected to the source wiring 111A.
  • the pixel electrode 114B is connected to the drain electrode of the TFT element 115B.
  • the source electrode of the selection TFT element 116C is connected to the source wiring 111A, and the gate electrode of the selection TFT element 116C is connected to the sensor gate wiring 113C.
  • the high sensitivity sensor 250C is connected to the drain electrode of the selection TFT element 116C and the source wiring 111B.
  • the source electrode of the selection TFT element 116D is connected to the source wiring 111A, and the gate electrode of the selection TFT element 116D is connected to the sensor gate wiring 113D.
  • the low sensitivity sensor 250D is connected to the drain electrode of the selection TFT element 116D and the source wiring 111B.
  • the high-sensitivity sensors 250A and 250C and the low-sensitivity sensors 250B and 250D are arranged between the counter substrate and the matrix substrate, and output a load applied to each sensor when the counter substrate is pressed.
  • the ON / OFF switching of each of the selection TFT elements 116A to 116D is appropriately switched in a time division manner, and the control unit 105 detects an output from the selected sensor.
  • high sensitivity sensors 250A and 250C and the low sensitivity sensors 250B and 250D pressure sensors, ON / OFF sensors, and the like can be employed.
  • a capacitance variation type pressure sensor As the pressure sensor, a capacitance variation type pressure sensor, a current amount (resistance value) variation type pressure sensor, or the like can be adopted.
  • FIG. 83 is a cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display device 100 according to the eighth embodiment.
  • the aspect ratio and the like are not accurately shown, and schematically show the liquid crystal display device 100 and the like.
  • the liquid crystal display device 100 includes a TFT array substrate 130, a counter substrate 150 disposed at a distance from the TFT array substrate 130, and a side opposite to the counter substrate 150 with respect to the TFT array substrate 130. And a backlight unit 106 disposed in the space.
  • the backlight unit 106 is a unit that irradiates light toward the TFT array substrate 130. Note that polarizing plates disposed on the glass substrate 140 and the backlight unit 106 are not shown.
  • a liquid crystal layer 160 is filled between the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150.
  • An annularly extending seal member 108 is disposed on the outer peripheral edge side of the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150. The sealing member 108 seals between the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150, thereby preventing the liquid crystal layer 160 from leaking.
  • the TFT array substrate 130 includes a glass substrate 140 having a main surface (first main surface) and a structure 107 formed on the main surface of the glass substrate 140.
  • the structure 107 includes a plurality of insulating layers, conductive layers, semiconductor layers, and the like, and constitutes a switching element, a pixel electrode, and the like.
  • a plurality of spacers (photo spacers) 161 are arranged between the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150. By this spacer 161, the interval between the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150 is maintained at a predetermined interval.
  • the counter substrate 150 includes a glass substrate 156 having a main surface and a color filter substrate 151 formed on the main surface of the glass substrate 156.
  • the main surface of glass substrate 156 and the main surface of glass substrate 140 are arranged so as to face each other.
  • the counter electrode 152, the alignment layer, and the like are omitted.
  • the color filter substrate 151 includes a grid-like black matrix 155 formed so as to define a plurality of windows, and a colored layer 153 formed in the windows.
  • the colored layer 153 includes a blue layer, a red layer, and a green layer, and one colored layer is formed in each window portion.
  • High sensitivity sensors (first sensors) 250A and 250C and low sensitivity sensors (second sensors) 250B and 250D are disposed between the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150, which are located under the black matrix 155. Yes.
  • the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B are disposed adjacent to each other, and the high sensitivity sensor 250C and the low sensitivity sensor 250D are disposed adjacent to each other.
  • the high sensitivity sensors 250A and 250C and the low sensitivity sensors 250B and 250D are connected to the control unit 105.
  • the control unit 105 calculates the pressing force applied to the portion of the glass substrate 156 where the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B are provided. . Similarly, a pressing force applied to a portion of the glass substrate 156 where the high sensitivity sensor 250C and the low sensitivity sensor 250D are provided is calculated based on outputs from the high sensitivity sensor 250C and the low sensitivity sensor 250D. The specific configuration of each sensor will be described later.
  • the high-sensitivity sensor 250A and the low-sensitivity sensor 250B are arranged so as to be adjacent to each other. Therefore, when the user presses the glass substrate 156, the high-sensitivity sensor 250A and the low-sensitivity sensor 250B are arranged. Substantially the same load is applied to the sensor 250B. Similarly, substantially the same load is applied to the high sensitivity sensor 250C and the low sensitivity sensor 250D.
  • FIG. 84 is a graph schematically showing the characteristics of the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B.
  • the horizontal axis of this graph represents the load applied to the portion of the glass substrate 156 where the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B are provided.
  • the vertical axis of this graph indicates the output value of each high sensitivity sensor 250A and low sensitivity sensor 250B.
  • the first output value O1 indicates the output characteristic from the high sensitivity sensor 250A
  • the second output value O2 indicates the output characteristic of the low sensitivity sensor 250B.
  • the high sensitivity sensor 250A outputs a first output value O1 corresponding to the applied load
  • the low sensitivity sensor 250B also outputs a second output value O2 corresponding to the applied load.
  • the rate of change of the first output value O1 is greater than the rate of change of the second output value O2, and the difference between the first output value O1 and the second output value O2 when the load increases. Becomes larger.
  • control part 105 was added to the part located above the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B among the opposing substrates 150 based on the difference of 1st output value O1 and 2nd output value O2. Calculate the load.
  • the thickness of the portion where the high sensitivity sensor 250C and the low sensitivity sensor 250D are located is thicker than the thickness of the portion where the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B are located. To do.
  • the output characteristics of the high sensitivity sensor 250C and the low sensitivity sensor 250D are as shown in FIG.
  • the third output value O3 indicates the output of the high sensitivity sensor 250C
  • the fourth output value O4 indicates the output value of the low sensitivity sensor 250D.
  • the horizontal axis indicates the load applied to the portion of the glass substrate 156 where the high sensitivity sensor 250C and the low sensitivity sensor 250D are located.
  • the initial values of the high sensitivity sensor 250C and the low sensitivity sensor 250D are O0 larger than 0 even when no load is applied to the glass substrate 156. It has become.
  • the third output value O3 is increased similarly to the first output value O1
  • the fourth output value O4 is increased similarly to the second output value O2. Therefore, when the load applied to the glass substrate 156 is equal at each position, the difference between the first output value O1 and the second output value O2 and the difference between the third output value O3 and the fourth output value O4 are: Almost equal.
  • the load at the position where each sensor pair is provided can be detected accurately.
  • FIG. 86 is a diagram schematically showing an electric circuit of the liquid crystal display device 100 in which a high sensitivity sensor including a capacitance variation type pressure sensor and a low sensitivity sensor are employed.
  • the liquid crystal display device 100 includes high-sensitivity sensors 250A and 250C, output elements 117A and 117C, and pressure sensors 118A and 118C.
  • the low sensitivity sensors 250B and 250D include output elements 117B and 117D and pressure sensors 118B and 118D.
  • the pressure sensors 118A to 118D include an upper electrode and a lower electrode, and the lower electrode is connected to the gate electrodes of the output elements 117A to 117D.
  • the upper electrodes of the pressure sensors 118A and 118B are connected to the upper electrode wiring 154A.
  • the upper electrodes of the pressure sensors 118C and 118D are connected to the upper electrode wiring 154B.
  • the selection TFT elements 116A to 116D are appropriately switched in a time-sharing manner, and the control unit 105 has a high sensitivity sensor 250A, a low sensitivity sensor 250B, and a high sensitivity connected to the selected selection TFT elements 116A to 116D.
  • Outputs from the sensor 250C and the low sensitivity sensor 250D are detected. Specifically, the amount of current as an electrical characteristic from each sensor is detected.
  • the output of the output elements 117A to 117D varies depending on the voltage applied to the gate electrodes of the output elements 117A to 117D.
  • the voltage applied to the gate electrode is determined by the potential of the lower electrodes of the pressure sensors 118A to 118D connected to the gate electrode.
  • the potential of the lower electrode of each pressure sensor 118A to 118D is determined by the capacitance between the lower electrode and the upper electrode.
  • the capacitance between the upper electrode and the lower electrode varies depending on the pressing force applied to the substrate on which the upper electrode is provided. That is, the control unit 105 can detect the pressing force applied to the substrate from the amount of current from each of the output elements 117A to 117D.
  • FIG. 87 is a plan view of the counter substrate 150.
  • the glass substrate 156 is omitted, and the color filter substrate 151, the counter electrode 152, and the like are shown.
  • the counter substrate 150 includes a color filter substrate 151, a counter electrode 152, and an upper electrode wiring 154.
  • the color filter substrate 151 includes a black matrix 155 formed in a lattice shape and a colored layer 153 formed in a frame of the black matrix 155 and made of colored sensitizing materials of red, green, and blue. Note that one colored layer 153 is disposed above one pixel 110.
  • a plurality of counter electrodes 152 are provided, and an upper electrode wiring 154 is disposed between the counter electrodes 152.
  • the upper electrode wiring 154 is located below the black matrix 155, and the counter electrode 152 is located at least below the colored layer 153.
  • the counter electrode 152 and the upper electrode wiring 154 are transparent electrodes formed from, for example, ITO (Indium Tin Oxide).
  • FIG. 88 is a plan view of the TFT array substrate 130 as viewed from the counter substrate 150 side. As shown in FIG. 88, under the black matrix 155, gate wirings 112A and 112B and source wirings 111A and 111B are arranged.
  • the selection TFT element 116A, the high sensitivity sensor 250A, the selection TFT element 116B, and the low sensitivity sensor 250B are also located under the black matrix 155.
  • the black matrix 155 defines a window corresponding to the pixel 110A, and this window is defined by the sides 155A to 155D of the black matrix 155.
  • the side portion 155A is located above the gate wiring 112A, and the side portion 155B is located above the gate wiring 112B, the high sensitivity sensor 250A, the low sensitivity sensor 250B, and the selection TFT elements 116A and 116B.
  • the side portion 155C is located above the source wiring 111A, and the side portion 155D is located above the source wiring 111B.
  • the TFT element 115 ⁇ / b> A includes a semiconductor layer 132, a gate electrode 134 formed on the semiconductor layer 132, and a drain electrode 137 and a source electrode 138 connected to the semiconductor layer 132.
  • the source electrode 138 is connected to the source wiring 111 ⁇ / b> A, and the drain electrode 137 is connected to the pixel electrode 114.
  • the high-sensitivity sensor 250A and the low-sensitivity sensor 250B are arranged so as to be adjacent to each other, and the high-sensitivity sensor 250A and the low-sensitivity sensor 250B are extended from the source wirings 111A and 111B. It is formed so as to be arranged in the direction.
  • 89 is a plan view showing the high-sensitivity sensor 250A and the low-sensitivity sensor 250B located below the side portion 155B in FIG.
  • the selection TFT element 116A includes a semiconductor layer 123A, a source electrode 121A connecting the semiconductor layer 123A and the source wiring 111A, a gate electrode 122A connected to the sensor gate wiring 113A, A drain electrode 125A.
  • the output element 117A of the high sensitivity sensor 250A includes a semiconductor layer 180A, a gate electrode 181A formed on the semiconductor layer 180A, a drain electrode 182A connecting the source wiring 111B and the semiconductor layer 180A, and a source electrode 183A. Including.
  • the drain electrode 125A of the selection TFT element 116A and the source electrode 183A of the output element 117A are connected by a connection wiring 124A.
  • the pressure sensor 118A of the high sensitivity sensor 250A includes an upper electrode 171A and a lower electrode 172A, and the upper electrode 171A is formed in a circular shape when viewed from above.
  • the selection TFT element 116B includes a semiconductor layer 123B, a gate electrode 122B formed on the semiconductor layer 123B, a source electrode 121B connecting the semiconductor layer 123B and the source wiring 111A, and a drain electrode 125B.
  • the output element 117B of the low sensitivity sensor 250B includes a semiconductor layer 180B, a gate electrode 181B formed on the semiconductor layer 180B, a drain electrode 182 connecting the source wiring 111B and the semiconductor layer 180B, and a source electrode 183B.
  • the pressure sensor 118B includes an upper electrode 171B and a lower electrode 172B.
  • the source electrode 183B of the output element 117B and the drain electrode 125B of the selection TFT element 116B are connected by a connection wiring 124B.
  • FIG. 90 is a cross-sectional view taken along line XC-XC shown in FIG. Note that the cross-sectional views shown in FIG. 90 and FIGS. 90, 92, and the like which will be described later are simplified cross-sectional views for convenience of explanation, and the aspect ratios and the like in the respective drawings are not accurate.
  • the liquid crystal display device 100 includes a TFT array substrate 130, a counter substrate 150 disposed so as to face the TFT array substrate 130, and a space between the counter substrate 150 and the TFT array substrate 130. And a liquid crystal layer (display medium layer) 160 filled therein.
  • a spacer 161 is formed between the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150 to maintain the distance between the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150 at a predetermined interval.
  • the counter substrate 150 includes a glass substrate 156 having a main surface, a color filter substrate 151 formed on the main surface of the glass substrate 156, and a counter electrode 152 formed under the color filter substrate 151.
  • the TFT array substrate 130 includes a glass substrate (first substrate) 140 having a main surface (first main surface), and a pixel electrode 114 positioned above the glass substrate 140, and on the main surface of the glass substrate 140.
  • a TFT element (switching element) 115A is formed.
  • 91 is a cross-sectional view taken along the line XCI-XCI shown in FIG. 88, and is a cross-sectional view showing the high-sensitivity sensor 250A.
  • a base layer 131 is formed on the main surface of the glass substrate 140, and an output element 117 ⁇ / b> A is formed on the top surface of the base layer 131.
  • the output element 117A includes a semiconductor layer 180A formed over the base layer 131, a gate insulating layer 133 formed so as to cover the semiconductor layer 180A, and an upper surface of the gate insulating layer 133 above the semiconductor layer 180A. It includes a gate electrode 181A formed in the position, a source electrode 183A and a drain electrode 182A connected to the semiconductor layer 180A.
  • the source electrode 183A is disposed at a distance from the gate electrode 181A, and the drain electrode 182A is disposed on the opposite side of the source electrode 183A with respect to the gate electrode 181A.
  • the interlayer insulating layer 135 is formed on the upper surface of the gate insulating layer 133 so as to cover the gate electrode 181A.
  • the drain electrode 182A penetrates the gate insulating layer 133 and the interlayer insulating layer 135 and is connected to the source wiring 111B formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the source electrode 183A is also formed so as to penetrate the gate insulating layer 133 and the interlayer insulating layer 135 and reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • a lower electrode 172A and a connection wiring 124A are formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the connection wiring 124A is connected to the drain electrode of the selection TFT element 116 shown in FIG.
  • the lower electrode 172A is connected to the gate electrode 181A by a contact 184A. For this reason, the voltage applied to the gate electrode 181A is determined by the potential of the lower electrode 172A.
  • An upper insulating layer 136 is formed on the lower electrode 172A.
  • the lower electrode 172A is formed in a flat surface shape.
  • At least a portion located on the lower electrode 172A is formed in a flat surface along the upper surface of the lower electrode 172A.
  • the pressure sensor (pressure detection device) 118A includes the lower electrode 172A and an upper electrode 171A located above the lower electrode 172A.
  • the upper electrode 171A is formed on the counter substrate 150, and the upper electrode 171A includes a protrusion 170A formed on the lower side of the side portion 155B of the black matrix 155, and the protrusion 170A.
  • the upper electrode wiring 154A is formed so as to cover the surface.
  • the protrusion 170A is formed of an elastically deformable material such as acrylic resin or plastic resin.
  • the protrusion 170A may be formed of a conductive resin that can be elastically deformed.
  • the height of the protrusion 170A is, for example, not less than 1 ⁇ m and not more than 10 ⁇ m.
  • the height of the protrusion 170A is preferably 1.5 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • a portion of the upper electrode wiring 154A located at the apex of the protrusion 170A is in contact with the upper insulating layer 136.
  • the protrusion 170A is formed in a circular shape in a cross section perpendicular to the protruding direction, and the surface of the protrusion 170A has a smooth curved surface.
  • the shape of the protrusion 170A is not limited to the above shape.
  • the protrusion 170A may be formed to extend over the lower electrodes 172 of the plurality of pressure sensors 118.
  • the shape of the protrusion 170A is not limited to a circular cross-sectional shape, and is not limited to a curved surface with a smooth outer surface.
  • a base layer 131 is formed on the main surface of the glass substrate 140, and an output element 117 B is formed on the top surface of the base layer 131.
  • the output element 117B includes a semiconductor layer 180B formed over the base layer 131, a gate insulating layer 133 formed so as to cover the semiconductor layer 180B, and an upper surface of the gate insulating layer 133 above the semiconductor layer 180B.
  • a gate electrode 181B formed in the position is provided, and a source electrode 183B and a drain electrode 182B connected to the semiconductor layer 180B are provided.
  • the source electrode 183B is disposed at a distance from the gate electrode 181B, and the drain electrode 182B is disposed on the opposite side of the source electrode 183B with respect to the gate electrode 181B.
  • the interlayer insulating layer 135 is formed on the upper surface of the gate insulating layer 133 so as to cover the gate electrode 181B.
  • the drain electrode 182B penetrates the gate insulating layer 133 and the interlayer insulating layer 135 and is connected to the source wiring 111B formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the source electrode 183B is also formed so as to penetrate the gate insulating layer 133 and the interlayer insulating layer 135 and reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • a lower electrode 172B and a connection wiring 124B are formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the connection wiring 124B is connected to the drain electrode of the selection TFT element 116B shown in FIG.
  • the lower electrode 172B is connected to the gate electrode 181B by a contact 184B. For this reason, the voltage applied to the gate electrode 181B is determined by the potential of the lower electrode 172B.
  • An upper insulating layer 136 is formed on the lower electrode 172B.
  • the lower electrode 172B is formed in a flat surface shape.
  • At least a portion located on the lower electrode 172B is formed in a flat surface along the upper surface of the lower electrode 172B.
  • Pressure sensor (pressure detection device) 118B includes the lower electrode 172B and an upper electrode 171B located above the lower electrode 172B.
  • the upper electrode 171B is formed on the counter substrate 150.
  • the upper electrode 171B includes a protrusion 170B formed below the side portion 155B of the black matrix 155, and the protrusion 170B.
  • the upper electrode wiring 154A is formed on the surface.
  • the protrusion 170A shown in FIG. 91 and the protrusion 170B have substantially the same shape.
  • the surface of the protrusion 170A is covered with the upper electrode wiring 154A.
  • a part of the surface of the protrusion 170B is covered with the upper electrode wiring 154A, while a part of the surface of the protrusion 170B is exposed from the upper electrode wiring 154A.
  • the protrusion 170B is formed of the same material as the protrusion 170A.
  • the height of the protrusion 170B and the height of the protrusion 170A are substantially the same. Further, the shape of the protrusion 170B and the shape of the protrusion 170A are substantially the same.
  • the output element 117A and the output element 117B have substantially the same structure, and the pressure sensor 118A and the pressure sensor 118B are substantially the same. It has a structure.
  • the protrusion 170A of the high sensitivity sensor 250A and the protrusion 170B of the low sensitivity sensor 250B are both formed on the lower surface of the side 155B and adjacent to each other.
  • the distance between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A and the distance between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B are substantially the same. It has become.
  • the displacement length of the upper electrode 171A and the displacement length of the upper electrode 171B are substantially the same.
  • FIG. 93 is a cross-sectional view showing the high-sensitivity sensor 250A when the glass substrate 156 is pressed by the user. As shown in FIG. 93, when pressed by a pen or a human finger, the pressed portion and its vicinity in the counter substrate 150 bend.
  • the upper electrode 171A approaches the lower electrode 172A.
  • the upper electrode 171A is pressed against the upper insulating layer 136, the protrusion 170A is elastically deformed, and the upper electrode 171A is deformed along the lower electrode 172A.
  • FIG. 94 is a plan view schematically showing a region where the portion of the upper electrode wiring 154A located on the surface of the protrusion 170A is in contact with the upper insulating layer 136.
  • a region R1 is a region surrounded by a broken line in FIG. 94
  • a region R2 is a region surrounded by a solid line.
  • the region R1 indicates a contact region between the upper electrode wiring 154A located on the upper electrode 171A and the upper insulating layer 136 in a state where the counter substrate 150 is not pressed (initial state).
  • Region R2 indicates a contact region between upper electrode wiring 154A located on protrusion 170A and upper insulating layer 136 in the state shown in FIG. As shown in FIG. 93, when the upper electrode 171A is slightly displaced, the contact area between the upper electrode wiring 154A and the upper insulating layer 136 becomes very large.
  • the distance between the upper electrode wiring 154A located on the surface of the upper electrode 171A and the lower electrode 172 corresponds to the thickness of the upper insulating layer 136.
  • the capacity defined by the upper electrode 171A and the lower electrode 172A in the state shown in FIG. 93 is much larger than the capacity defined by the upper electrode 171A and the lower electrode 172A in the initial state shown in FIG.
  • FIG. 95 is a cross-sectional view showing the low sensitivity sensor 250B when the glass substrate 156 is pressed by the user. As shown in FIG. 95, when pressed by a pen or a human finger, the pressed portion and its vicinity in the counter substrate 150 bend.
  • the upper electrode 171B approaches the lower electrode 172B.
  • the upper electrode 171B is pressed against the upper insulating layer 136, the protrusion 170B is elastically deformed, and the upper electrode 171B is deformed along the lower electrode 172B.
  • the upper electrode wiring 154A formed on the surface of the protrusion 170B is also deformed along the lower electrode 172B.
  • the area of the upper electrode wiring 154A that can be deformed along the lower electrode 172A and the area of the upper electrode wiring 154A that can be deformed along the lower electrode 172B are: Different.
  • the area of the upper electrode wiring 154A that can be deformed along the lower electrode 172B is smaller than the area of the upper electrode wiring 154A that can be deformed along the lower electrode 172A.
  • the sensitivity of the low sensitivity sensor 250B including the pressure sensor 118B is lower than the sensitivity of the high sensitivity sensor 250A.
  • the area of the upper electrode wiring 154A that can be deformed along the lower electrode 172A is about 2 of the area that can be deformed along the lower electrode 172B. It has doubled.
  • FIG. 96 is a plan view schematically showing a region where the portion of the upper electrode wiring 154A located on the surface of the protrusion 170B is in contact with the upper insulating layer 136.
  • a region R4 indicates a region surrounded by a solid line
  • a region R3 indicates a region surrounded by a broken line.
  • the region R3 indicates the contact area between the upper electrode wiring 154A located on the protrusion 170B and the upper insulating layer 136 when the counter substrate 150 is not pressed.
  • the region R4 is a region where the upper electrode wiring 154A located on the protrusion 170B and the upper insulating layer 136 are in contact with each other when the counter substrate 150 is pressed.
  • the capacitance greatly fluctuates when the counter substrate 150 is pressed.
  • FIG. 97 is a graph showing characteristics of the pressure sensor 118A and the pressure sensor 118B.
  • the horizontal axis indicates the stroke amounts of the upper electrode 171A and the upper electrode 171B.
  • the vertical axis indicates the capacity change rate of the pressure sensor 118A and the pressure sensor 118B.
  • the pressure sensor 118A and the pressure sensor 118B are disposed adjacent to each other, and both the pressure sensor 118A and the pressure sensor 118B are pressed by the side portion 155B.
  • the stroke amounts of the upper electrode of the pressure sensor 118A and the upper electrode of the pressure sensor 118B are substantially the same.
  • L1 in the graph indicates the characteristics of the pressure sensor 118A
  • L2 indicates the characteristics of the pressure sensor 118B.
  • the characteristics of the pressure sensor 118A and the pressure sensor 118B are greatly different.
  • the capacity change rate of the pressure sensor 118A is larger than the capacity change rate of the pressure sensor 118B. Furthermore, L1 and L2 change in a substantially linear function, and the slope of L1 is larger than the slope of L2. In other words, the change rate of the capacitance change rate of the pressure sensor 118A is larger than the change rate of the capacitance change rate of the pressure sensor 118B.
  • the capacity between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A of the pressure sensor 118A is larger than the capacity between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B of the pressure sensor 118B.
  • the stroke amounts of the upper electrode 171A and the upper electrode 171B are substantially the same as described above. For this reason, when the stroke amount of each upper electrode changes, the difference between the capacitance between the upper electrode 171A and the lower electrode 172B and the capacitance between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B varies. In the example shown in FIG. 97, as the stroke amount of the upper electrode increases, the difference in capacitance increases.
  • the region of the inversion layer formed in the gate electrode 181A is larger than the region of the inversion layer formed in the semiconductor layer 180B. growing.
  • the selection TFT element 116A is turned on, and the amount of current flowing between the drain electrode 182A and the source electrode 183A is turned on, and the selection TFT element 116B is turned on and flows between the drain electrode 182B and the source electrode 183B. More than the amount of current.
  • control unit 105 shown in FIG. 86 senses each current amount, whereby the difference between the current amount passing through the high sensitivity sensor 250A and the current amount passing through the low sensitivity sensor 250B can be detected.
  • the control unit 105 senses the amount of current passing through the high sensitivity sensor 250A.
  • the control unit 105 senses the amount of current passing through the low sensitivity sensor 250B. .
  • the time difference between when the selection TFT element 116A is turned on and when the selection TFT element 116B is turned on is very short.
  • the time difference between sensing the amount of current from the high-sensitivity sensor 250A and sensing the low-sensitivity sensor 250B is very short compared to the time when the user touches the screen. For this reason, the time difference can be ignored.
  • control unit 105 Based on the difference between the amount of current from the high-sensitivity sensor 250A and the amount of current passing through the low-sensitivity sensor 250B, the control unit 105 determines the amount of variation in the portion of the counter substrate 150 where the high-sensitivity sensor 250A and low-sensitivity sensor 250B are located. And the load applied to the relevant part is calculated.
  • the high sensitivity sensor 250C has substantially the same configuration as the high sensitivity sensor 250A
  • the low sensitivity sensor 250D has substantially the same configuration as the low sensitivity sensor 250B.
  • control unit 105 determines the displacement amount of the portion where the high sensitivity sensors 250C and 250D are located in the counter substrate 150 from the difference between the current amount passing through the high sensitivity sensor 250C and the current amount passing through the low sensitivity sensor 250D.
  • the load applied to the part is calculated.
  • the thickness of the black matrix 155 that presses the high sensitivity sensor 250C and the low sensitivity sensor 250D is thicker than the thickness of the black matrix 155 that presses the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B.
  • the output characteristic of the high sensitivity sensor 250C is the third output value O3 shown in FIG. 85
  • the output characteristic of the low sensitivity sensor 250D is the fourth output value O4.
  • the output characteristic of the high sensitivity sensor 250A is the first output value O1
  • the output characteristic of the low sensitivity sensor 250B is the second output value O2.
  • FIG. 98 to 103 A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 98 to 103.
  • FIG. In the ninth embodiment the liquid crystal display device 100 that employs the first example of the capacitance variation type pressure sensor has been described.
  • the second example of the capacitance variation type pressure sensor is employed.
  • An example will be described.
  • configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 97 may be given the same reference numerals and explanation thereof may be omitted.
  • FIG. 98 is a cross-sectional view showing high-sensitivity sensor 250A of liquid crystal display device 100 according to the ninth embodiment.
  • FIG. 99 is a cross-sectional view showing the low sensitivity sensor 250B of the liquid crystal display device 100 according to the ninth embodiment.
  • the width W1 of the protrusion 170B provided in the high sensitivity sensor 250A is formed to be wider than the width W2 of the protrusion 170B provided in the low sensitivity sensor 250B. .
  • the shape of the protrusion 170A provided in the high sensitivity sensor 250A is different from the shape of the protrusion 170B provided in the low sensitivity sensor 250B. ing.
  • FIG. 100 is a cross-sectional view showing the high-sensitivity sensor 250A when the glass substrate 156 is pressed by the user.
  • FIG. 101 shows a portion of the upper electrode wiring 154A located on the surface of the protrusion 170A.
  • 2 is a plan view schematically showing a region in contact with an upper insulating layer 136.
  • a region R ⁇ b> 1 indicates a contact region between the upper electrode wiring 154 ⁇ / b> A and the upper insulating layer 136 in a state where no external force is applied to the glass substrate 156.
  • a region R2 indicates a contact region between the upper electrode wiring 154A and the upper insulating layer 136 in a state where the glass substrate 156 is pressed.
  • FIG. 102 is a cross-sectional view showing the low sensitivity sensor 250B when the glass substrate 156 is pressed by the user.
  • FIG. 103 is a plan view schematically showing a region where the portion of the upper electrode wiring 154A located on the surface of the protrusion 170B is in contact with the upper insulating layer 136. As shown in FIG.
  • a region R3 indicates a contact region between the upper electrode wiring 154A located on the protrusion 170B and the upper insulating layer 136 in a state where no external force is applied to the glass substrate 156.
  • a region R4 indicates a contact region between the upper electrode wiring 154A on the protrusion 170B and the upper insulating layer 136 when an external force is applied to the glass substrate 156.
  • the contact region between the upper electrode wiring 154A on the protrusion 170B and the upper insulating layer 136 is the region R4
  • the contact region between the upper electrode wiring 154A on the protrusion 170A and the upper insulating layer 136 is the region. R2.
  • the area of the region R4 is smaller than the area of the region R2.
  • the high-sensitivity sensor 250A and the low-sensitivity sensor 250B are arranged adjacent to each other, and both are pressed by the side portion 155B. ing.
  • the output characteristics of the pressure sensor 118A and the output characteristics of the pressure sensor 118B are the same as those of the pressure sensor 118A and the pressure sensor 118B mounted on the liquid crystal display device 100 according to the eighth embodiment. It approximates output suppression.
  • the output characteristic of the pressure sensor 118B mounted on the liquid crystal display device 100 according to the ninth embodiment is “second output value O2” shown in FIG.
  • the output characteristic of the pressure sensor 118A of the ninth embodiment is “first output value O1”.
  • the high sensitivity sensor 250A and the high sensitivity sensor 250C are configured substantially the same, and the low sensitivity sensor 250B and the low sensitivity sensor 250D are also configured. These are configured to be substantially the same as each other.
  • the load applied to the glass substrate 156 is detected. can do.
  • FIGS. 104 to 106 The liquid crystal display device 100 according to the tenth embodiment will be described with reference to FIGS. 104 to 106.
  • FIGS. 104 to 106 configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 103 may be given the same reference numerals and explanation thereof may be omitted.
  • the electric circuit of the liquid crystal display device 100 according to the tenth embodiment is the same as that shown in FIG.
  • FIG. 104 is a cross-sectional view of high sensitivity sensor 250A of liquid crystal display device 100 according to the tenth embodiment.
  • the projecting portion 170A includes a columnar main body and a truncated cone-shaped tip formed at the lower end of the main body.
  • the shape of the tip portion is formed so as to reduce in diameter as it goes to the lower electrode 172A side, and the peripheral surface of the tip portion is formed in a tapered shape.
  • the tip portion When the glass substrate 156 is pressed by the user, the tip portion is deformed, and the area where the upper electrode wiring 154A and the upper insulating layer 136 are in contact with each other increases. After the deformation of the tip portion is completed, the main body portion of the protrusion 170A is deformed. At this time, since the main body portion of the protrusion 170A is formed in a columnar shape, even if the main body portion is deformed, the contact area between the upper insulating layer 136 and the upper electrode wiring 154A hardly varies.
  • FIG. 105 is a cross-sectional view of the low sensitivity sensor 250B of the liquid crystal display device 100 according to the tenth embodiment.
  • the protrusion 170B is formed in the same manner as the protrusion 170A described in the eighth and ninth embodiments.
  • the protrusion 170A is formed in a bowl shape.
  • the projecting portion 170A is formed so that a cross section in a direction perpendicular to the projecting direction has a circular shape, and is formed so as to reduce in diameter toward the lower electrode 172B.
  • width (diameter) of the root portion of the protrusion 170A shown in FIG. 104 and the width (diameter) of the root portion of the protrusion 170B shown in FIG. 105 are substantially the same.
  • 106 is a graph showing the characteristics of the pressure sensor 118A shown in FIG. 104 and the characteristics of the pressure sensor 118B shown in FIG.
  • the horizontal axis represents the stroke amount of the upper electrode
  • the vertical axis represents the capacitance between the upper electrode and the lower electrode of each pressure sensor.
  • the characteristic of the pressure sensor 118A is indicated by L3
  • the characteristic of the pressure sensor 118B is indicated by L1.
  • the pressure sensor 118A shows that when the upper electrode is slightly displaced, the capacitance between the upper electrode and the lower electrode increases rapidly. When the capacitance change rate reaches a predetermined value, the capacitance between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A of the pressure sensor 118A does not change.
  • the capacity of the pressure sensor 118A increases, so that even when the user's finger touches the screen, the finger contact is reliably detected. Can do.
  • the capacity change rate of the pressure sensor 118A is larger than the capacity change rate of the pressure sensor 118B. For this reason, even when a small load applied to the glass substrate 156 varies, the capacity of the pressure sensor 118A varies greatly, and a change in the applied load can be accurately sensed.
  • the amount of current output from the output element 117 ⁇ / b> A varies greatly, and even when the load applied to the glass substrate 156 is small by detecting this amount of current, the change in the load can be grasped. it can.
  • the glass substrate 156 is further pressed to increase the capacitance between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B.
  • the contact area between the upper electrode wiring 154A of the upper electrode 171A and the upper insulating layer 136 is the contact area between the upper electrode wiring 154A of the upper electrode 171B and the upper insulating layer 136. Greater than area. For this reason, as shown in FIG. 106, in the initial state, the capacitance between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A of the pressure sensor 118A is larger than the capacitance between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B of the pressure sensor 118B. Is also getting bigger.
  • a predetermined voltage is previously applied to the gate electrode 181A connected to the lower electrode 172A by increasing the capacitance between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A from the initial state.
  • 107 is a plan view of the TFT array substrate 130 of the liquid crystal display device 100 according to Embodiment 11, and is a plan view showing the pressure sensor 118A and the pressure sensor 118B.
  • 108 is a cross-sectional view taken along line CVIII-CVIII in FIG. 107
  • FIG. 109 is a cross-sectional view taken along line CIX-CIX shown in FIG.
  • the pressure sensor 118B includes a lower electrode 172B and an upper electrode 171B disposed with a space on the glass substrate 156 side with respect to the lower electrode 172B.
  • the pressure sensor 118A includes a lower electrode 172A, and an upper electrode 171A that is disposed on the glass substrate 156 side with a space from the lower electrode 172A.
  • the pressure sensor 118A and the pressure sensor 118B are formed on the TFT array substrate 130 so as to be adjacent to each other.
  • the pressure sensor 118A is connected to the selection TFT element 116A and the source wiring 111B, and the pressure sensor 118B is connected to the selection TFT element 116B and the source wiring 111B.
  • the source electrode 121A of the selection TFT element 116A is connected to the source wiring 111A, and the drain electrode 125A of the selection TFT element 116A is connected to the upper electrode 171A via the connection wiring 124A.
  • the lower electrode 172A of the pressure sensor 118A is connected to the source wiring 111B by a contact 146A.
  • the capacitance of the pressure sensor 118A can be detected by turning on the selection TFT element 116A, applying a predetermined voltage to the source wiring 111A, and measuring the potential of the source wiring 111B.
  • the pressure sensor 118B is connected to the selection TFT element 116B and the source wiring 111B.
  • the source electrode 121B of the selection TFT element 116B is connected to the source wiring 111A, and the drain electrode 125B of the selection TFT element 116B is connected to the upper electrode 171B via the connection wiring 124B.
  • the lower electrode 172B of the pressure sensor 118B is connected to the source wiring 111B by a contact 146B.
  • the capacitance of the pressure sensor 118B can be detected by turning on the selection TFT element 116B, applying a predetermined voltage to the source wiring 111A, and measuring the potential of the source wiring 111B.
  • the pressure sensor 118A includes a lower electrode 172A formed on the upper surface of the base layer 141, and an upper electrode 171A located above the lower electrode 172A and arranged to face the lower electrode 172A.
  • a recess 147A that allows the upper electrode 171A to deform so as to bend is formed under the upper electrode 171A.
  • the semiconductor layer 180A includes a first support portion that supports one side portion of the upper electrode 171A and a second support portion that supports the other side portion of the upper electrode 171B.
  • a recess 147A is formed between the second support portion.
  • the lower electrode 172A is covered with the base layer 131A.
  • the lower electrode 172A is formed in a flat plate shape.
  • the portion of the base layer 131 located on the lower electrode 172A extends along the upper surface of the lower electrode 172A and is formed into a flat surface.
  • a contact 146A is connected to the lower electrode 172A, and the contact 146A is formed so as to reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the upper end portion of the contact 146A is connected to the source wiring 111B formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the upper electrode 171A is formed on the upper surface of the gate insulating layer 133, and the recess 147A is formed between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A and between the gate insulating layer 133 and the base layer 131. ing.
  • the upper electrode 171A is formed in a flat plate shape. A portion of the gate insulating layer 133 located below the upper electrode 171A extends along the lower surface of the upper electrode 171A and is formed in a flat surface shape.
  • connection wiring 124A is connected to the upper electrode 171A, and this connection wiring 124A is connected to the drain electrode of the selection TFT element 116A.
  • the upper insulating layer 136 is formed so as to cover the source wiring 111B and the connection wiring 124A connected to the lower electrode 172A.
  • a recess 147B is formed between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B.
  • the semiconductor layer 180B includes a third support portion that supports one side portion of the upper electrode 171B and a fourth support portion that supports the other side portion of the upper electrode 171B.
  • a recess 147B is formed between the third support portion and the fourth support portion.
  • the distance between the first support portion and the second support portion of the semiconductor layer 180A that defines the recess 147A shown in FIG. 109 is the third support portion and the fourth support of the semiconductor layer 180B that defines the recess 147B shown in FIG. It is formed to be wider than the interval between the parts.
  • FIG. 110 is a plan view schematically showing the upper electrode 171A and the upper electrode 171B. As shown in FIG. 29, the area of the upper electrode 171A is formed to be larger than the area of the upper electrode 171B.
  • the pressing member 145 can press the pressure sensor 118A and the pressure sensor 118B, and the pressing member 145 extends from the upper surface of the upper electrode 171A to the upper surface of the upper electrode 171B.
  • the recess 147A and the recess 147B are formed so as to communicate with each other.
  • the pressing member 145 is displaced downward.
  • the upper electrode 171A and the upper electrode 171B are pressed by the pressing member 145A, and the upper electrode 171A and the upper electrode 171B are bent.
  • the deflection amount of the upper electrode 171A and the deflection amount of the upper electrode 171B are substantially equal.
  • the pressing member 145 is made of a resin such as an acrylic resin.
  • FIG. 111 is a cross-sectional view schematically showing the state of the liquid crystal display device 100 when the counter substrate 150 is pressed.
  • the gate insulating layer 133 located below the upper electrode 171A comes into contact with the base layer 131 located on the lower electrode 172A, and the upper electrode 171A is deformed.
  • FIG. 112 is a cross-sectional view showing the upper electrode 171A and the gate insulating layer 133 in a state before the upper electrode 171A and the gate insulating layer 133 are deformed by the pressing force from the pressing member 145.
  • FIG. 112 is a cross-sectional view showing the upper electrode 171A and the gate insulating layer 133 in a state before the upper electrode 171A and the gate insulating layer 133 are deformed by the pressing force from the pressing member 145.
  • a plurality of holes 173A and 174A are formed in the upper electrode 171A and the gate insulating layer 133.
  • the hole 173A and the hole 174A are formed so as to communicate with each other.
  • FIG. 113 is a plan view of the upper electrode 171A.
  • the upper electrode 171A is formed in a substantially square shape, and the hole 173A formed in the upper electrode 171A is also formed in a square shape.
  • the holes 173A are formed so as to be evenly distributed in the upper electrode 171A.
  • One side of the upper electrode 171A is about 30 ⁇ m, for example, and one side of the hole 173A is about 2 ⁇ m, for example.
  • the width of the upper electrode 171A is formed to be wider than the width of the gate electrode 134. For this reason, the upper electrode 171A is easily deformed by an external pressing force.
  • the film thickness of the upper electrode 171A is, for example, 50 nm or more and 600 nm or less, and preferably 100 nm or more and 500 nm or less.
  • the length of the side of the upper electrode 171A is formed to be much larger than the thickness of the upper electrode 171A. For this reason, the upper electrode 171A can be deformed so as to be easily bent when the central portion of the upper surface of the upper electrode 171A is pressed.
  • the upper electrode 171A is formed of the same metal material as the gate electrode.
  • a metal layer such as tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), tungsten (W), It is formed of an alloy containing an element such as tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), or a compound containing tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), or molybdenum (Mo).
  • the upper electrode 171A and the gate electrode are formed of a tungsten (W) layer of about 370 nm and a TaN (tantalum nitride) layer of about 50 nm formed on the tungsten (W) layer.
  • W tungsten
  • TaN tantalum nitride
  • the shape of the upper electrode 171A is not limited to a square shape, and may be a rectangular shape, and various shapes such as a polygonal shape that is a pentagonal shape or more, a circular shape, and an elliptical shape may be employed.
  • FIG. 114 is a cross-sectional view showing a state in which the upper electrode 171A and the gate insulating layer 133 are deformed by the pressing force from the pressing member 145.
  • the gate insulating layer 133 and the upper electrode 171A bend so as to enter the recess 147A.
  • the opening edge of the recess 147A is slightly smaller than the outer peripheral edge of the upper electrode 171A, and most of the upper electrode 171A bends to enter the recess 147A.
  • the concave portion 147A is formed by a hole formed in the semiconductor layer 180 and the upper surface of the base layer 131. For this reason, the height of the recess 147 ⁇ / b> A is the same as the thickness of the semiconductor layer 180.
  • the thickness of the semiconductor layer 180 is, for example, 20 nm to 200 nm, and preferably 30 nm to 70 nm.
  • the length of one side of the upper electrode 171A is much larger than the height of the recess 147A.
  • the upper electrode 171A and the gate insulating layer 133 are slightly deformed, so that the gate insulating layer 133 comes into contact with the upper surface of the base layer 131.
  • the gate insulating layer 133 is deformed along the upper surface of the base layer 131, and the upper electrode 171 A located on the gate insulating layer 133 is also deformed along the base layer 131.
  • the underlayer 131 is formed in a flat surface shape along the upper surface of the lower electrode 172A, the upper electrode 171A is deformed into a flat surface shape along the shape of the lower electrode 172A.
  • FIG. 115 is a plan view of the upper electrode 171A when the upper electrode 171A is deformed as shown in FIG.
  • a region surrounded by a broken line indicates a region deformed along the upper surface of the lower electrode 172A, and a region surrounded by the broken line passes through the gate insulating layer 133 and the base layer 131. This is a region facing the lower electrode 172A.
  • the upper electrode 171A is slightly deformed, so that most of the upper electrode 171A is deformed along the lower electrode 172A.
  • the area of the region surrounded by the broken line increases rapidly when the pressing member 145 is slightly displaced downward. For this reason, the capacitance between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A also increases rapidly.
  • FIG. 116 is a cross-sectional view showing a state of the pressure sensor 118B when the counter substrate 150 is pressed.
  • the thickness of the upper electrode 171B is substantially the same as that of the upper electrode 171A, and the upper electrode 171B is formed of substantially the same material as the upper electrode 171A. Then, when the counter substrate 150 is pressed by the user, the upper electrode 171B is pressed by the pressing member 145, and the upper electrode 171B is deformed to be bent.
  • the displacement amount of the pressing member 145 is substantially the same on the upper electrode 171A side and the upper electrode 171B side, the deflection amount of the upper electrode 171A and the deflection amount of the upper electrode 171B are substantially equal. It is equal to.
  • the depth of the recess 147B and the depth of the recess 147A are substantially the same.
  • the upper electrode 171B is deformed along the shape of the lower electrode 172B, similarly to the pressure sensor 118A.
  • 117 is a plan view of the upper electrode 171B.
  • a region surrounded by a broken line shown in FIG. 117 indicates a region where the upper electrode 171B is deformed along the upper surface of the lower electrode 172B, and is surrounded by the broken line.
  • the region is a region where the upper electrode 171B faces the lower electrode 172B with the base layer 131 and the gate insulating layer 133 interposed therebetween.
  • the area where the upper electrode 171A and the lower electrode 172A face each other is larger than the area where the upper electrode 171B and the lower electrode 172B face each other by being pressed by the pressing member. I understand.
  • the capacitance between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A varies more than the capacitance between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B.
  • FIG. 118 is a graph showing characteristics of the pressure sensor 118A and the pressure sensor 118B.
  • the horizontal axis indicates the stroke amount of the upper electrode 171A and the upper electrode 171B
  • the vertical axis indicates the capacitance change rate between the upper electrode 171A and the lower electrode 172B, and the upper electrode 171B and the lower electrode 172.
  • the rate of change in capacity The capacitance change rate between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A is indicated by L4 in the graph, and the capacitance change rate between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B is indicated by L5.
  • the capacity change rate between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A is larger than the capacity change rate between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B.
  • the upper electrode 171A and the lower electrode 172A are spaced apart from each other. For this reason, when the glass substrate 156 starts to be pressed, the upper electrode 171A is close to the lower electrode 172A, while the upper electrode 171A is not deformed along the lower electrode 172A.
  • the capacitance change rate between the upper electrode 171A and the lower electrode 172B is small only when the upper electrode 171A is close to the lower electrode 172B.
  • the gate insulating layer 133 located under the upper electrode 171A comes into contact with the base layer 131, the upper electrode 171A starts to deform along the lower electrode 172A.
  • the capacitance between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B is hardly changed in a state before the upper electrode 171B and the lower electrode 172B are in contact with each other. Then, when the upper electrode 171B starts to deform along the shape of the lower electrode 172B, the capacitance starts to change greatly. For this reason, as shown in FIG. 118, when the stroke amount is small, the capacitance change rate between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A and the capacitance change rate between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B are both small. . When the stroke amount becomes equal to or greater than a predetermined value, the capacity change rate starts to increase.
  • the area of the upper electrode 171A that is curved along the shape of the lower electrode 172A is proportional to the square of the stroke amount.
  • the capacitance between the electrodes is proportional to the area. For this reason, the capacities of the pressure sensor 118A and the pressure sensor 118B increase in a linear function with respect to the stroke amount.
  • the capacitance between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A increases in a quadratic function.
  • the capacitance between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B also increases in a quadratic function.
  • the facing area between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A is larger than the facing area between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B.
  • the distance between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A, The distance between the electrode 171B and the lower electrode 172B is also substantially equal.
  • the initial capacity between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A in the initial state is larger than the initial capacity between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B.
  • the capacitance change rate between the upper electrode 171A and the upper electrode 171B is larger than the capacitance change rate between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B
  • the upper electrode 171A and the lower electrode 172A Is larger than the capacitance between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B.
  • the control unit 105 determines whether the pressure of the stroke or the glass substrate 156 A load applied to a portion where the sensor 118A and the pressure sensor 118B are located is calculated.
  • FIG. 119 is a plan view showing a pressure sensor different from the pressure sensor 118A and the pressure sensor 118B shown in FIG. The position shown in FIG. 119 is different from the position shown in FIG.
  • the capacity change characteristic of the pressure sensor 118A and the capacity change characteristic of the pressure sensor 118C are substantially the same, and the capacity change characteristic of the pressure sensor 118B and the capacity change characteristic of the pressure sensor 118D are Are substantially identical.
  • the pressure sensor 118C includes an upper electrode 171C and a lower electrode 172C
  • the pressure sensor 118D includes an upper electrode 171D and a lower electrode 172D.
  • the liquid crystal display device 100 includes a pressing member 245 that presses the upper electrode 171C and the upper electrode 171D. For this reason, if the part in which the pressure sensor 118C and the pressure sensor 118D are located among the glass substrates 156 is pressed by the user, the upper electrode 171C and the upper electrode 171D are pressed. Then, the amount of bending of the upper electrode 171C, the amount of bending of the upper electrode 171D, and the amount of displacement of the pressing member 245 substantially coincide.
  • the control unit 105 determines the load applied to the portion of the glass substrate 156 where the pressure sensors 118C and 118D are located, the amount of displacement of the portion, etc. Is calculated.
  • the upper electrode 171C and the upper electrode 171D are pressed by the pressing member 245, and the upper electrode 171C and the upper electrode 171D are bent.
  • the capacities of the pressure sensor 118C and the pressure sensor 118D are larger than the capacities of the pressure sensor 118A and the pressure sensor 118B, for example, by an error capacity C1.
  • control unit 105 calculates the load applied to each position based on the difference between the capacity of the pressure sensor 118C and the capacity of the pressure sensor 118D. For this reason, the error capacity C1 added to each pressure sensor 118C and pressure sensor 118D due to the error of the pressing member 245 does not affect the calculation of the load.
  • the load applied to each position of the glass substrate 156 can be accurately calculated.
  • the liquid crystal display device 100 includes the first pressure sensor, the second pressure sensor having a smaller capacity change rate than the first pressure sensor, the first pressure sensor, and the second pressure.
  • a pressing member that presses any of the sensors, and a control unit that can detect a difference between the capacity of the first pressure sensor and the capacity of the second pressure sensor.
  • the upper electrode 171A is formed so that the upper electrode 171B is enlarged, so that the capacitance change rate of the pressure sensor 118A is changed.
  • the ratio is higher than the rate, the shapes of the upper electrode 171A and the upper electrode 171B are not limited to the example shown in FIG.
  • FIG. 120 is a plan view showing a modification of the upper electrode 171A of the pressure sensor 118A and the upper electrode 171B of the pressure sensor 118B.
  • the width of the upper electrode 171A is larger than the width of the upper electrode 171B.
  • the distance from the portion supporting the upper electrode 171A to the pressing member 145 in the opening edge of the recess 147A is a distance W4.
  • the distance from the portion of the opening edge of the recess 147B that supports the upper electrode 171B is a distance W4.
  • the distance W3 is formed to be longer than the distance W4.
  • the length of the upper electrode 171B in the extending direction of the pressing member 145 is longer than the length of the upper electrode 171A in the extending direction of the pressing member 145.
  • the region where the upper electrode 171A deforms along the shape of the lower electrode 172A is wider than the region where the upper electrode 171B deforms along the shape of the lower electrode 172B. For this reason, the capacity change rate is higher in the pressure sensor including the upper electrode 171A. Thus, the capacity change rate of the pressure sensor can be adjusted by the shape of each upper electrode.
  • FIGS. 121 to 122 The liquid crystal display device 100 according to the twelfth embodiment will be described with reference to FIGS. 121 to 122.
  • the same or corresponding components as those shown in FIGS. 1 to 120 may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.
  • FIG. 121 is a sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the twelfth embodiment and is a sectional view showing the pressure sensor 118A.
  • FIG. 122 is a cross-sectional view of liquid crystal display device 100 according to Embodiment 12, and is a cross-sectional view showing pressure sensor 118B.
  • the width of the upper electrode 171A of the pressure sensor 118A is formed to be substantially the same as the width of the lower electrode 172B of the pressure sensor 118B, and the upper electrode 171A and the upper electrode 171B are These are formed so as to have substantially the same shape.
  • the width of the pressing member 145A that presses the upper electrode 171A is smaller than the width of the pressing member 145B that presses the upper electrode 171B.
  • the pressing member 145A and the pressing member 145B may be formed integrally as in the eleventh embodiment.
  • the capacity change rate of the pressure sensor 118A pressed by the pressing member 145A having a small width is higher than the capacity change rate of the pressure sensor 118B pressed by the pressing member 145B.
  • control part 105 calculates the load etc. which were added to the part to which the said pressure sensor 118A and the pressure sensor 118B are located among the glass substrates 156 from the difference of the capacity
  • the control part 105 calculates the load etc. which were added to the part to which the said pressure sensor 118A and the pressure sensor 118B are located among the glass substrates 156 from the difference of the capacity
  • pressure sensor 118A In liquid crystal display device 100 according to the twelfth embodiment, pressure sensor 118A, pressure sensor 118B arranged adjacent to pressure sensor 118A, and pressing member that presses upper electrode 171A of pressure sensor 118A 145A and a pressing member 145B that presses the upper electrode 171B of the pressure sensor 118B. Then, by making the widths of the pressing member 145A and the pressing member 145B different, a difference is provided between the capacity change rate of the pressure sensor 118A and the capacity change rate of the pressure sensor 118B.
  • the pressing member 145A and the pressing member 145B are not limited to being integrally formed, and the pressing member 145A and the pressing member 145B may be separated.
  • FIGS. 123 to 125 The liquid crystal display device 100 according to the thirteenth embodiment will be described with reference to FIGS. 123 to 125.
  • FIGS. 123 to 125 configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 122 may be given the same reference numerals and explanation thereof may be omitted.
  • FIG. 123 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the thirteenth embodiment, showing the pressure sensor 118A
  • FIG. 124 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the thirteenth embodiment. And it is sectional drawing which shows the pressure sensor 118B.
  • the widths of the pressing member 145A and the pressing member 145B are substantially equal.
  • the upper electrode 171A and the upper electrode 171B have substantially the same shape.
  • the pressing member 145A presses the center portion in the width direction of the upper electrode 171A, while the pressing member 145B presses the position shifted from the center portion in the width direction of the upper electrode 171B.
  • the pressing member 145B presses the side portion of the upper electrode 171B and the vicinity thereof.
  • the area of the upper electrode 171A where the upper electrode 171A is deformed along the shape of the lower electrode 172A is the upper electrode 171B. It is larger than the area of the portion that deforms along the shape of the lower electrode 172B.
  • the capacitance between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A varies more than the capacitance between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B with respect to the displacement amount of the upper electrode 171A and the upper electrode 171B.
  • the control unit 105 controls the pressure sensor 118A and the pressure of the glass substrate 156.
  • the pressing force applied to the part where the sensor 118B is provided and the displacement amount of the steaming part are calculated.
  • FIG. 125 is a plan view schematically showing an arrangement relationship between the upper electrode 171A and the upper electrode 171B and the pressing member 145A and the pressing member 145B. As shown in FIG. 125, the pressing member 145A and the pressing member 145B are integrally formed. For this reason, when the glass substrate 156 is pressed by the user, the displacement amounts of the pressing member 145A and the pressing member 145B are substantially equal.
  • a plurality of pressure detection elements including two pressure sensors 118A and 118B are arranged. And the press member is arrange
  • the control unit 105 accurately detects the pressing force applied to the glass substrate 156 as in the liquid crystal display device 100 according to the above embodiment. be able to.
  • FIG. 14 The liquid crystal display device 100 according to the fourteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 126 to 128.
  • FIG. 126 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to Embodiment 14, and is a cross-sectional view showing the pressure sensor 118A.
  • FIG. 127 is a cross-sectional view showing the pressure sensor 118B.
  • FIG. 128 is a plan view showing the positional relationship between the upper electrode 171A, the upper electrode 171B, and the pressing members 145A and 145B.
  • the upper electrode 171A and the upper electrode 171B have substantially the same shape.
  • the pressing member 145A presses the center in the width direction of the upper electrode 171A
  • the pressing member 145B presses the center in the width direction of the upper electrode 171B.
  • the pressing member 145A and the pressing member 145B are independent of each other.
  • the height of the pressing member 145B is lower than the height of the pressing member 145A, and the pressing member 145B is separated from the upper surface of the upper insulating layer 136 in the natural state.
  • the pressing force at the time when the capacity of the pressure sensor 118A starts to change is smaller than the pressing force at which the capacity of the pressure sensor 118B starts to change.
  • the maximum load that can be detected by the pressure sensor 118B is larger than the maximum load that can be detected by the pressure sensor 118A.
  • the pressure sensor 118A can detect the pressing force.
  • the pressure sensor 118B can detect the pressing force even if the pressure sensor 118A cannot detect the pressure.
  • Embodiment 15 A liquid crystal display device 100 according to Embodiment 15 of the present invention will be described with reference to FIGS. Of the configurations shown in FIGS. 129 to 135, configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 128 may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.
  • FIG. 129 is a circuit diagram schematically showing a circuit diagram of the liquid crystal display device 100 according to the fifteenth embodiment.
  • the liquid crystal display device 100 according to the fifteenth embodiment includes a plurality of pressure sensors 190A, 190B, 190C, and 190D, and the pressure sensors 190A and 190C function as high-sensitivity sensors 250A and 250C.
  • the pressure sensors 190B and 190D function as the low sensitivity sensors 250B and 250D.
  • the pressure sensors 190A, 190B, 190C and 190D output current amounts corresponding to the loads applied to the pressure sensors 190A, 190B, 190C and 190D.
  • the high sensitivity sensors 250A and 250C when the same load is applied, the high sensitivity sensors 250A and 250C output a larger amount of current than the low sensitivity sensors 250B and 50D.
  • the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B are provided in the pixel 110A and are arranged adjacent to each other.
  • the high sensitivity sensor 250C and the low sensitivity sensor 250D are both disposed in the pixel 110B, and the high sensitivity sensor 250C and the low sensitivity sensor 250D are disposed adjacent to each other.
  • One electrode (lower electrode) of the pressure sensors 190A, 190B, 190C, and 190D is connected to the drain electrodes of the selection TFT elements 116A, 116B, 116C, and 116D. Note that the drain electrodes of the selection TFT elements 116A, 116B, 116C, and 116D are all connected to the source wiring 111A.
  • the other electrode (upper electrode) of the pressure sensor 190A and the pressure sensor 190B is connected to the upper electrode wiring 154A, and the other electrode (upper electrode) of the pressure sensor 190C and the pressure sensor 190D is connected to the upper electrode wiring 154A. It is connected to the.
  • the control unit 105 senses the amount of current passing through the pressure sensors 190A, 190B, 190C, and 190D by switching the selection TFT elements 116A, 116B, 116C, and 116D.
  • the amount of current output from each of the pressure sensors 190A, 190B, 190C, and 190D can be sensed by sensing the amount of current between the upper electrode wires 154A and 154B and the source wire 111A. it can.
  • the control unit 105 Based on the difference between the current amount output from the pressure sensor 190A and the current amount output from the pressure sensor 190B, the control unit 105 adds to the portion of the glass substrate 156 where the pressure sensor 190A and the pressure sensor 190B are located. Calculate the received load.
  • control unit 105 determines the portion of the glass substrate 156 where the pressure sensor 190C and the pressure sensor 190D are located based on the difference between the current amount output from the pressure sensor 190C and the current amount output from the pressure sensor 190D. The load applied to is calculated.
  • the upper electrode of the pressure sensor 190A and the upper electrode of the pressure sensor 190B are both pressed by the same first pressing member, and the upper electrode of the pressure sensor 190C and the upper electrode of the pressure sensor 190D are both the same second press. It is pressed by the member.
  • the configuration of the pressure sensor 190A and the configuration of the pressure sensor 190C are formed to be substantially the same, and the configuration of the pressure sensor 190B and the configuration of the pressure sensor 190D are formed to be substantially the same. Has been.
  • the pressing force applied to the pixel 110A is the same as the pressing force applied to the pixel 110B.
  • the difference between the current amount output from the pressure sensor 190A and the current amount output from the pressure sensor 190B and the difference between the current amount output from the pressure sensor 190C and the current amount output from the pressure sensor 190D are substantially equal to each other. Is the same.
  • the output from the pressure sensor 190C is larger than the amount of current output from the pressure sensor 190A. Further, the amount of current output from the pressure sensor 190D is larger than the amount of current output from the pressure sensor 190B.
  • the difference between the current amount output from the pressure sensor 190A and the current amount output from the pressure sensor 190C, and the current amount output from the pressure sensor 190D between the current amount output from the pressure sensor 190B and are substantially equal to each other.
  • the control unit 105 determines the difference between the output currents of the pressure sensor 190A and the pressure sensor 190B, and the pressure sensor 190C and the pressure sensor 190D. Calculated from the difference in output current. For this reason, even if the height of the first pressing member and the second pressing member varies due to manufacturing variation or the like, the load applied to each position can be accurately calculated.
  • FIG. 130 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 showing the TFT element 115.
  • a liquid crystal display device 100 includes a TFT array substrate 130, a counter substrate 150 disposed above the TFT array substrate 130, and a liquid crystal layer filled between the TFT array substrate 130 and the counter substrate 150. 160.
  • the TFT array substrate 130 includes a glass substrate 140, a base layer 131 formed on the main surface of the glass substrate 140, and a TFT element 115 formed on the base layer 131.
  • the TFT element 115 includes a semiconductor layer 132 formed on the base layer 131, a gate insulating layer 133 formed so as to cover the semiconductor layer 132, a gate electrode 134 formed on the gate insulating layer 133, and a semiconductor A drain electrode 137 and a source electrode 138 connected to the layer 132 are included.
  • An interlayer insulating layer 135 is formed on the gate insulating layer 133 so as to cover the gate electrode 134, and the drain electrode 137 and the source electrode 138 are formed so as to reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • a drain pad 210 is formed at the upper end of the drain electrode 137, and the pixel electrode 114 is connected to the drain pad 210.
  • a wiring 211 is formed on the upper end of the source electrode 138, and a transparent conductive layer 212 is formed on the upper surface of the wiring 211.
  • a source wiring 111 to which the TFT element 115 is connected is formed by the wiring 211 and the transparent conductive layer 212.
  • a spacer 161 is disposed between the counter substrate 150 and the TFT array substrate 130.
  • 131 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the fifteenth embodiment, and is a cross-sectional view showing a selection TFT element 116A and a pressure sensor 190A.
  • a TFT element for selection 116A is formed on the TFT array substrate 130, and a pressure sensor 190A is formed between the counter substrate 150 and the TFT array substrate.
  • the selection TFT element 116A includes a semiconductor layer 200A formed on the base layer 131, a gate insulating layer 133 formed so as to cover the semiconductor layer 200A, and a gate electrode formed on the upper surface of the gate insulating layer 133. 201A, and a drain electrode 202A and a source electrode 203A connected to the semiconductor layer 200A.
  • An interlayer insulating layer 135 is formed on the gate insulating layer 133 so as to cover the gate electrode 201A.
  • the upper end portion of the drain electrode 202A is formed so as to reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135, and the electrode portion 213A is connected to the upper end portion of the drain electrode 202A.
  • the electrode portion 213A is located on the upper surface of the interlayer insulating layer 135 and is formed in a flat surface shape.
  • the upper end portion of the source electrode 203A is formed so as to reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135, and a wiring 214A is connected to the upper end portion of the source electrode 203A.
  • the wiring 214A is located on the upper surface of the interlayer insulating layer 135 and is formed in a flat surface shape.
  • a transparent conductive layer 215A is formed on the upper surface of the wiring 214A, and the transparent conductive layer 215A is formed of an ITO layer or the like.
  • a source wiring 111A to which the selection TFT element 116A is connected is formed by the wiring 214A and the transparent conductive layer 215A.
  • the pressure sensor 190A includes an upper electrode 171A formed on the counter substrate 150 and a lower electrode 191A formed on the TFT array substrate 130A.
  • the protrusion 170 is formed of an elastically deformable resin or the like.
  • the upper electrode 171A is a portion of the upper electrode wiring 154A that covers the protrusion 170 and is located above the lower electrode 191A.
  • the protrusion 170 is made of a plastic resin such as an acrylic resin and can be elastically deformed.
  • the lower electrode 191A is formed on the upper surface of the electrode portion 213A.
  • the lower electrode 191A is formed of, for example, a transparent conductive layer such as an ITO film, a resistance layer such as Si, or the like.
  • the film thickness of the lower electrode 191 is, for example, not less than 50 nm and not more than 400 nm. Preferably, it is 50 nm or more and 200 nm or less.
  • a slight gap is formed between the upper electrode 171A and the lower electrode 191A when no external force is applied to the counter substrate 150.
  • FIG. 132 is a sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the fifteenth embodiment and is a sectional view showing the pressure sensor 190B and the selection TFT element 116B.
  • the selection TFT element 116B includes a semiconductor layer 200B formed on the base layer 131, a gate insulating layer 133 formed so as to cover the semiconductor layer 200B, and a gate insulating layer 133.
  • An interlayer insulating layer 135 is formed on the gate insulating layer 133 so as to cover the gate electrode 201B.
  • the upper end portion of the drain electrode 202B is formed so as to reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135, and the electrode portion 213B is connected to the upper end portion of the drain electrode 202B.
  • the electrode portion 213B is located on the upper surface of the interlayer insulating layer 135 and is formed in a flat surface shape.
  • the upper end portion of the source electrode 203B is formed so as to reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135, and a wiring 214B is connected to the upper end portion of the source electrode 203B.
  • the wiring 214B is located on the upper surface of the interlayer insulating layer 135 and is formed in a flat surface shape.
  • a transparent conductive layer 215B is formed on the upper surface of the wiring 214B, and the transparent conductive layer 215B is formed of an ITO layer or the like.
  • a source wiring 111A to which the selection TFT element 116B is connected is formed by the wiring 214B and the transparent conductive layer 215B.
  • the pressure sensor 190B includes an upper electrode 171B formed on the counter substrate 150 and a lower electrode 191B formed on the TFT array substrate 130.
  • the upper electrode 171B is a portion of the upper electrode wiring 154A that covers the protrusion 170 and is located above the lower electrode 191B.
  • the area of the upper electrode wiring 154A that functions as the upper electrode of the pressure sensor 190A is approximately twice the area of the upper electrode wiring 154A that functions as the upper electrode of the pressure sensor 190B. ing.
  • FIG. 133 is a plan view schematically showing the positional relationship among the lower electrodes 191A and 191B, the protrusions 170, and the upper electrode wiring 154A. As shown in FIG. 132, the protrusion 170 is formed so as to reach from above the lower electrode 191A to above the lower electrode 191B.
  • a region 176 is a region where the hole 175, the protrusion 170, and the lower electrode 191 overlap when the hole 175, the protrusion 170, and the lower electrode 191B are viewed in plan.
  • the area of the upper electrode 171B of the pressure sensor 190B is smaller than the area of the upper electrode 171A of the pressure sensor 190A.
  • FIG. 134 is a cross-sectional view showing the pressure sensor 190A and the like when the counter substrate 150 is pressed
  • FIG. 135 is a cross-sectional view showing the pressure sensor 190B when the counter substrate 150 is pressed.
  • the control unit 105 senses the amount of current flowing between the lower electrode 191A and the upper electrode 171A by sensing the source wiring 111A and the upper electrode wiring 154A to which the selection TFT element 116A is connected. can do.
  • the projection part 170 will deform
  • the control unit 105 can easily detect a change in the amount of current, and can easily calculate the pressing force applied to the counter substrate 150.
  • the contact area between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A is It is wider than the contact area between the electrode 171B and the lower electrode 172B.
  • the amount of current flowing between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A is larger than the amount of current flowing between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B.
  • the upper electrode 171A and the upper electrode 171B are both pressed by the common protrusion 170.
  • the displacement amounts of the upper electrode 171A and the upper electrode 171B are substantially the same.
  • the amount of current output from the pressure sensor 190A is larger than the amount of current output from the pressure sensor 190B with respect to the stroke amount of the upper electrode.
  • the pressure sensor 190A functions as the high sensitivity sensor 250A
  • the pressure sensor 190B functions as the low sensitivity sensor 250B.
  • the pressure sensor 190C shown in FIG. 129 has substantially the same configuration as the pressure sensor 190A, and the pressure sensor 190D has substantially the same configuration as the pressure sensor 190B.
  • control unit 105 is added to the pixel 110B based on the difference between the current amount from the pressure sensor 190C functioning as the high sensitivity sensor 250C and the current amount from the pressure sensor 190D functioning as the low sensitivity sensor 250D. Calculate the pressing force.
  • the control unit 105 is provided with the pressing force applied to each pixel (detection position) of the counter substrate 150 at each pixel (detection position). Based on the difference between the output currents from the pressure sensors of the two pressure sensors, the pressing force applied to each pixel is calculated.
  • the pressing force applied to each position can be accurately calculated even if manufacturing variations occur in the height of the pressing member.
  • FIGS. 136 to 142 The liquid crystal display device 100 according to the sixteenth embodiment will be described with reference to FIGS. 136 to 142.
  • FIGS. 136 to 142 configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 135 may be given the same reference numerals and explanation thereof may be omitted.
  • FIG. 136 is a circuit diagram schematically showing an electric circuit of the liquid crystal display device 100 according to the sixteenth embodiment.
  • the pressure sensor 190A that functions as the high sensitivity sensor 250A and the pressure sensor 190B that functions as the low sensitivity sensor 250B are included in the pixel 110A. Is provided.
  • a pressure sensor 190C that functions as the high sensitivity sensor 250C and a pressure sensor 190D that functions as the low sensitivity sensor 250D are also provided.
  • control unit 105 calculates the pressing force applied to the pixel 110A from the difference between the current amount output from the pressure sensor 190A and the current amount output from the pressure sensor 190B.
  • control unit 105 calculates the pressing force applied to the pixel 110B from the difference between the current amount output from the pressure sensor 190C and the current amount output from the pressure sensor 190D.
  • FIG. 137 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 showing the TFT element 115A.
  • the liquid crystal display device 100 includes a glass substrate 140, a base layer 131 formed on the main surface of the glass substrate 140, and a TFT element 115 formed on the top surface of the base layer 131. Is provided.
  • the TFT element 115 includes a semiconductor layer 132 formed on the base layer 131, a gate insulating layer 133 formed on the base layer 131 so as to cover the semiconductor layer 132, and a gate formed on the gate insulating layer 133.
  • the electrode 134 includes a drain electrode 137 and a source electrode 138 connected to the semiconductor layer 132.
  • An interlayer insulating layer 135 is formed on the gate insulating layer 133 so as to cover the gate electrode 134.
  • a drain pad 210 and a source wiring 111A are formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the drain electrode 137 is connected to the drain pad 210, and the source electrode 138 is connected to the source wiring 111.
  • a resin layer 149 is formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the resin layer 149 is formed of a plastic resin such as an acrylic resin.
  • the film thickness of the resin layer 149 is, for example, 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the thickness of the resin layer 149 is preferably 1.5 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • a pixel electrode 114 is formed on the upper surface of the resin layer 149, and the pixel electrode 114 is connected to the drain pad 210.
  • FIG. 138 is a sectional view showing the selection TFT element 116 and the pressure sensor 190A. As shown in FIG. 138, the liquid crystal display device 100 includes a selection TFT element 116 ⁇ / b> A formed on the base layer 131.
  • the selection TFT element 116A is formed on the semiconductor layer 180A formed on the base layer 131, the gate insulating layer 133 formed on the base layer 131 so as to cover the semiconductor layer 180A, and the gate insulating layer 133. And a drain electrode 182A and a source electrode 183A connected to the semiconductor layer 180A.
  • a pad portion 219A, a source wiring 111A, and a lower electrode 218A are formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the upper end portion of the drain electrode 182A is connected to the pad portion 219A, and the upper end portion of the source electrode 183A is connected to the source wiring 111A.
  • ON / OFF of the selection TFT element 116A can be switched by controlling the voltage applied to the gate electrode 181A.
  • the lower electrode 218A is connected to the pad portion 219A.
  • the lower electrode 218A includes a protrusion 216A formed so as to protrude upward from the upper surface of the interlayer insulating layer 135, and a conductive layer 217A formed on the surface of the protrusion 216A.
  • the protrusion 216A is made of the same material as the resin layer 149A.
  • the protrusion 216A is made of an elastically deformable resin material such as acrylic resin.
  • the outer surface of the protrusion 216A is curved.
  • the conductive layer 217A is connected to the pad portion 219A.
  • An upper electrode 171A is formed on a portion of the lower surface of the counter substrate 150 located above the lower electrode 218A.
  • the upper electrode 171 is formed by the counter electrode 152 formed on the lower surface of the color filter substrate 151 so as to cover the spacer 161 formed on the lower surface of the color filter substrate 151.
  • the spacer 161 is made of, for example, acrylic resin, and is formed so as to protrude from the lower surface of the color filter substrate 151 toward the lower electrode 218A.
  • control unit 105 When the control unit 105 performs sensing, a predetermined voltage is applied to the gate electrode 181A, and the selection TFT element 116A is turned on.
  • the upper electrode 171A When the counter substrate 150 is pressed, the upper electrode 171A is displaced toward the lower electrode 218A, and the upper electrode 171A presses the lower electrode 218A.
  • the conductive layer 217A By being pressed by the conductive layer 217A, the conductive layer 217A is deformed, and the lower electrode 218A is deformed so as to follow the surface shape of the upper electrode 171A.
  • the contact area between the counter electrode 152 of the upper electrode 171A and the conductive layer 217A of the lower electrode 218A is rapidly increased.
  • the amount of current flowing between the counter electrode 152 and the conductive layer 217A increases.
  • FIG. 139 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 showing the selection TFT element 116B and the pressure sensor 190B.
  • the selection TFT element 116B includes a semiconductor layer 180B formed on the base layer 131, a gate electrode 181B formed on the gate insulating layer 133, and a drain connected to the semiconductor layer 180B.
  • An electrode 182B and a source electrode 183B are included.
  • a pad portion 219B, a source wiring 111A, and a lower electrode 218B are formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the upper end portion of the drain electrode 182B is connected to the pad portion 219B, and the upper end portion of the source electrode 183B is connected to the source wiring 111A.
  • ON / OFF of the selection TFT element 116B can be switched by controlling the voltage applied to the gate electrode 181B.
  • the lower electrode 218B is connected to the pad portion 219B.
  • the lower electrode 218B includes a protrusion 216B formed so as to protrude upward from the upper surface of the interlayer insulating layer 135, and a conductive layer 217B formed on the surface of the protrusion 216B.
  • the protrusion 216B is made of an elastically deformable resin material such as acrylic resin.
  • the outer surface of the protrusion 216B is curved.
  • the conductive layer 217B is connected to the pad portion 219B.
  • An upper electrode 171B is formed on a portion of the lower surface of the counter substrate 150 located above the lower electrode 218B.
  • control unit 105 When the control unit 105 performs sensing, a predetermined voltage is applied to the gate electrode 181B, and the selection TFT element 116B is turned on.
  • the upper electrode 171B When the counter substrate 150 is pressed, the upper electrode 171B is displaced toward the lower electrode 218B, and the upper electrode 171B presses the lower electrode 218B.
  • the conductive layer 217B By being pressed by the conductive layer 217B, the conductive layer 217B is deformed and the lower electrode 218B is deformed so as to follow the surface shape of the upper electrode 171B.
  • the contact area between the counter electrode 152 of the upper electrode 171B and the conductive layer 217B of the lower electrode 21B8 rapidly increases.
  • the amount of current flowing between the counter electrode 152 and the conductive layer 217B increases.
  • a hole 175 is formed in the counter electrode 152, and a part of the spacer 161 is exposed from the hole 175.
  • the area of the counter electrode 152 that functions as the upper electrode 171B of the pressure sensor 190B is smaller than the area of the counter electrode 152 that functions as the upper electrode 171A of the pressure sensor 190A.
  • FIG. 140 is a plan view showing the positional relationship between the counter electrode 152, the protrusions 216A and 216B, and the spacer 161.
  • FIG. 140 is a plan view showing the positional relationship between the counter electrode 152, the protrusions 216A and 216B, and the spacer 161.
  • the lower electrode 218A and the lower electrode 218B are provided at an interval.
  • the spacer 161 is formed from the lower electrode 218A to the lower electrode 218B.
  • the two pressure sensors 190A and 190B are pressed by the same pressing member (spacer).
  • an area where the hole 175, the spacer 161, and the protrusion 216B overlap is defined as an area 177.
  • the region 177 occupies a substantially half region of the protrusion 216B when viewed in plan.
  • the area of the counter electrode 152 that functions as the upper electrode of the pressure sensor 190B is about half the area of the counter electrode 152 that functions as the upper electrode of the pressure sensor 190A.
  • the contact area between the lower electrode 218A and the upper electrode 171 is larger than the contact area between the lower electrode 218B and the upper electrode 171.
  • the pressure sensor 190A can output a larger current than the pressure sensor 190B, and the pressure sensor 190A functions as a high-sensitivity sensor having higher sensitivity than the pressure sensor 190B. To do.
  • the configuration of the pressure sensor 190C shown in FIG. 136 and the configuration of the pressure sensor 190A are substantially the same, and the configuration of the pressure sensor 190D and the configuration of the pressure sensor 190B are formed to be substantially the same. Has been. The upper electrodes of the pressure sensor 190C and the pressure sensor 190D are pressed against the lower electrodes by the same spacer.
  • the control unit 105 calculates the load applied to the pixel 110B based on the difference between the output current amounts of the pressure sensor 190C and the pressure sensor 190D.
  • the height of the spacer 161 that presses the upper electrodes of the pressure sensors 190A and 190B is equal to the pressure in the liquid crystal display device 100 according to the above embodiment. Even if there is a difference in height from the spacers that press the upper electrodes of the sensors 190C and 190D, the pressing force applied to each position can be accurately calculated.
  • the difference between the area of the upper electrode of the pressure sensor 190B and the area of the upper electrode of the pressure sensor 190A provides a difference between the sensitivity of the pressure sensor 190B and the sensitivity of the pressure sensor 190A. There is a difference.
  • the sensitivity of pressure sensor 190B may be made smaller than the sensitivity of pressure sensor 190A by reducing the area of conductive layer 217B of pressure sensor 190B.
  • means for providing a difference between the sensitivity of the pressure sensor 190A and the sensitivity of the pressure sensor 190B for example, means for making the shape of the protrusion 216A different from the shape of the protrusion 216B can be employed.
  • the width of the protrusion 216B is made smaller than the width of the protrusion 216A.
  • the increase rate of the current amount output from the pressure sensor 190B with respect to the stroke amount of the upper electrode is smaller than the increase rate of the current amount output from the pressure sensor 190A.
  • the amount of current output from the pressure sensor 190B is smaller than the amount of current output from the pressure sensor 190A.
  • FIGS. 143 to 147 The liquid crystal display device 100 according to the seventeenth embodiment will be described with reference to FIGS. 143 to 147.
  • FIGS. 143 to 147 configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 143 may be given the same reference numerals and explanation thereof may be omitted.
  • FIG. 143 is a circuit diagram schematically showing a circuit of the liquid crystal display device 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 143, also in liquid crystal display device 100 according to the seventeenth embodiment, pressure sensor 190A and pressure sensor 190B are arranged in pixel 110A, and pressure sensor 190C and pressure sensor 190D are arranged in pixel 110B. Has been.
  • one of the upper and lower electrodes of each of the pressure sensors 190A to 190D is connected to the source wiring 111B, and the other electrode is the drain of the selection TFT elements 116A to 116D. Connected to the electrode.
  • the control unit 105 turns on the selected selection TFT element and senses the amount of current flowing between the source wiring 111A and the source wiring 111B, whereby the current from the pressure sensor connected to the selected selection TFT element. Detect the amount.
  • the load applied to the pixel 110A is calculated from the difference in output current between the pressure sensor 190A and the pressure sensor 190B, and the pressure sensor 190C and the pressure sensor 190D
  • the load applied to the pixel 110B is calculated from the difference between the output currents.
  • FIG. 144 is a cross-sectional view showing the TFT element 115.
  • FIG. 144 is a cross-sectional view showing the pressure sensor 190A.
  • FIG. 146 is a cross-sectional view showing the pressure sensor 190B.
  • a base layer 131 is formed on the main surface of the glass substrate 140, and the TFT element 115 ⁇ / b> A, the pressure sensor 190 ⁇ / b> A, and the pressure sensor 190 ⁇ / b> B are formed on the base layer 131. ing.
  • the TFT element 115A includes a semiconductor layer 132, a gate electrode 134, a drain electrode 137, and a source electrode 138.
  • pressure sensors 190A and 190B are arranged with semiconductor layers 180A and 180B formed on the base layer 131, spaced from the semiconductor layers 180A and 180B, and opposed to the semiconductor layers 180A and 180B.
  • the upper electrodes 171A and 171B are formed.
  • the semiconductor layers 180A and 180B function as lower electrodes of the pressure sensors 190A and 190B.
  • the semiconductor layer 132 and the semiconductor layers 180A and 180B are formed on the upper surface of the base layer 131.
  • a gate insulating layer 133 is formed on the base layer 131 so as to cover the semiconductor layer 132 and the semiconductor layers 180A and 180B.
  • a gate electrode 134 is formed on a portion of the upper surface of the gate insulating layer 133 positioned above the semiconductor layer 132, and a portion of the upper surface of the gate insulating layer 133 positioned above the semiconductor layers 180A and 180B is formed. Upper electrodes 171A and 171B are formed.
  • an interlayer insulating layer 135 is formed so as to cover the gate electrode 134A and the upper electrodes 171A and 171B.
  • the drain electrode 137, the source electrode 138, the contacts 146A and 146B, and the connection wirings 124A and 124B are formed so as to reach the upper surface of the interlayer insulating layer 135.
  • the connection wirings 124A and 124B are connected to the selection TFT elements 116A and 116B, and the other ends are connected to the upper electrodes 171A and 171B.
  • the upper ends of the contacts 146A and 146B are connected to the source wiring 111B, and the lower ends of the contacts 146A and 146B are connected to the semiconductor layers 180A and 180B.
  • the drain electrode 137 and the source electrode 138 are connected to the semiconductor layer 132, and the drain pad 210 is connected to the upper end of the drain electrode 137.
  • a source wiring 111 is connected to the upper end portion of the source electrode 138.
  • the drain pad 210 and the source wiring 111 are formed on the interlayer insulating layer 135.
  • An upper insulating layer 136 is formed so as to cover the drain pad 210, the source wiring 111B, and the connection wirings 124A and 124B.
  • the pixel electrode 114 is formed on the upper insulating layer 136 and connected to the drain pad 210.
  • a pressing member 145 is formed on a portion of the lower surface of the counter substrate 150 located above the upper electrode 171A.
  • the pressing member 145 is formed so as to protrude from the lower surface of the counter substrate 150 toward the TFT array substrate 130.
  • Recesses 147A and 147B are formed immediately below the upper electrodes 171A and 171B.
  • the recesses 147 ⁇ / b> A and 147 ⁇ / b> B are formed by holes formed in the gate insulating layer 133 and the upper surface of the semiconductor layer 180.
  • the pressing member 145 presses the upper electrode 171A and the upper electrode 171B.
  • the upper electrodes 171A and 171B When the upper electrodes 171A and 171B are pressed, they deform so as to bend. The upper electrodes 171A and 171B are in contact with the lower electrodes 172A and 172B. At this time, the upper electrodes 171A and 171B are deformed so as to follow the shape of the lower electrodes 172A and 172B, and the contact area between the upper electrodes 171A and 171B and the lower electrodes 172A and 172B is increased.
  • the control unit 105 causes the amount of current flowing between the upper electrode 171A and the lower electrode 172A and the gap between the upper electrode 171B and the lower electrode 172B. It detects the amount of current that flows.
  • FIG. 147 is a plan view schematically showing the positional relationship between the pressing member 145 and the upper electrodes 171A and 171B.
  • the area of the upper electrode 171B is smaller than that of the upper electrode 171A.
  • the width of the upper electrode 171B is formed to be smaller than the width of the upper electrode 171A.
  • the pressing member 145 is formed so as to reach above the upper electrode 171B from above the upper electrode 171A, and the upper electrode 171A and the upper electrode 171B are pressed by the same pressing member 145.
  • the stroke amount of the upper electrode 171A and the stroke amount of the upper electrode 171B when the counter substrate 150 is pressed substantially coincide with each other.
  • the amount of current output from the pressure sensor 190B is smaller than the amount of current output from the pressure sensor 190A.
  • a difference occurs in the output current between the pressure sensor 190A and the pressure sensor 190B, and the control unit 105 senses a load applied to the pixel 110A based on the difference in the output current.
  • the pressure sensor 190C illustrated in FIG. 143 is configured in the same manner as the pressure sensor 190A, and the pressure sensor 190D is configured in the same manner as the pressure sensor 190B.
  • the upper electrodes of the pressure sensor 190C and the pressure sensor 190D are both pressed by the same pressing member. Then, the control unit 105 calculates a load applied to the pixel 110B based on a difference between output currents from the pressure sensor 190C and the pressure sensor 190D.
  • control unit 105 calculates the load applied to each position based on the output difference between the two pressure sensors having different sensitivities. For this reason, also in the liquid crystal display device 100 according to the seventeenth embodiment, as with the liquid crystal display device 100 according to the above embodiment, even if the height of the pressing member varies, it is added to each position. The load can be calculated accurately.
  • FIG. 148 is a plan view showing a first modification of the pressure sensor 190A and the pressure sensor 190B.
  • the pressing member 145 is located on the center in the width direction of the upper electrode 171A.
  • the pressing member 145 is provided at a position shifted in the width direction from the center in the width direction of the upper electrode 171B.
  • FIG. 149 is a plan view showing a second modification of the pressure sensor 190A and the pressure sensor 190B.
  • the width of the pressing member 145 positioned on the upper electrode 171A is different from the width of the pressing member 145 positioned on the upper electrode 171B.
  • the width of the portion of the pressing member 145 located on the upper electrode 171A is increased, and the width of the portion located on the upper electrode 171B is reduced. Also in the example shown in FIG. 149, the sensitivity of the pressure sensor 190A is better than the sensitivity of the pressure sensor 190B.
  • FIGS. 150 to 156 The liquid crystal display device according to the eleventh embodiment will be described with reference to FIGS. 150 to 156.
  • the same or equivalent components as those shown in FIGS. 1 to 149 may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.
  • FIG. 150 is a plan view schematically showing the TFT array substrate 130 of the liquid crystal display device according to the eighteenth embodiment.
  • the TFT array substrate 130 is arranged at intervals in the extending direction of the source wirings 111A to 111C and the source wirings 111A to 111C.
  • a plurality of gate wirings 112A to 112C extending in a direction crossing 111C and a plurality of sensor gate wirings 113A to 113C are provided.
  • the sensor gate wirings 113A to 113C extend along the gate wirings 112A to 112C. Note that the source wirings 111A to 111C are connected to the control unit 105.
  • a plurality of pixels are formed on the TFT array substrate 130 by the source wirings 111A to 111C and the source wirings 111A to 111C.
  • a plurality of TFT elements 115A and 115B are formed at intervals in the gate wirings 112A to 112C, and one TFT element is arranged for each pixel.
  • the pixel 110A is defined by the source wirings 111A and 111B and the gate wirings 112A and 112B.
  • the pixel 110B is defined by source wirings 111A and 111B and gate wirings 112B and 112C.
  • the pixels 110A and 110B are provided with TFT elements 115A and 115B, and a voltage is applied to the pixel electrodes 114A and 114B by the TFT elements 115A and 115B.
  • a lower coil 272A is disposed in the pixel 110A, and a lower coil 272B is disposed in the pixel 110B.
  • the lower coil 272B is a smaller coil than the lower coil 272A.
  • a plurality of lower coils 272B are arranged along the gate wiring 112C, and a plurality of lower coils 272A are arranged along the gate wiring 112B.
  • the lower coil 272A arranged in the pixel 110A has one end connected to the selection TFT element 116A and the other end connected to the source wiring 111B.
  • the selection TFT element 116A has a source electrode connected to the source wiring 111A and a drain electrode connected to the end of the lower coil 272A.
  • the lower coil 272B arranged in the source wiring 111B has one end connected to the selection TFT element 116B and the other end connected to the source wiring 111B.
  • FIG. 151 is a plan view showing the counter substrate 150 of the liquid crystal display device according to the eighteenth embodiment.
  • the counter substrate 150 includes a counter electrode 152, a coil wiring 273A, and a coil wiring 273B.
  • the coil wiring 273A and the coil wiring 273B are arranged with a space therebetween.
  • the coil wiring 273A includes a plurality of upper coils 271A connected in series
  • the coil wiring 273B includes a plurality of upper coils 271B connected in series.
  • FIG. 152 is a plan view showing an arrangement state of the upper coil 271A and the lower coil 272A in a state where the counter substrate 150 shown in FIG. 151 is arranged on the TFT array substrate 130 shown in FIG.
  • the upper coil 271A is positioned above the lower coil 272A, and the upper coil 271A and the lower coil 272A overlap each other when seen in a plan view.
  • the upper coil 271A and the lower coil 272A are coils of substantially the same size.
  • the upper coil 271A and the lower coil 272A form a high sensitivity sensor 270A.
  • FIG. 153 is a plan view of the lower coil 272B and the upper coil 271B as viewed in plan with the counter substrate 150 shown in FIG. 151 being disposed on the TFT array substrate 130 shown in FIG. 151.
  • the lower coil 272B is smaller than the upper coil 271B, and a low sensitivity sensor 270B is formed by the lower coil 272B and the upper coil 271B.
  • FIG. 154 is a cross-sectional view taken along the line CLIV-CLV in FIG.
  • FIG. 155 is a cross-sectional view taken along line CLV-CLV in FIG.
  • the TFT array substrate 130 includes a glass substrate 140, a base layer 131 formed on the main surface of the glass substrate 140, an interlayer insulating layer 135 formed on the base layer 131, A lower coil 272A formed on interlayer insulating layer 135 and an upper insulating layer 136 formed on interlayer insulating layer 135 so as to cover lower coil 272A are included.
  • the counter substrate 150 includes a glass substrate 156, a color filter substrate 151 formed on the lower surface of the glass substrate 156, and an upper coil 271 ⁇ / b> A formed on the lower surface of the color filter substrate 151.
  • a current is constantly supplied to the upper coil 271A, and a predetermined amount of magnetic flux is radiated from the upper coil 271A toward the lower coil 272A.
  • the lower coil 272B is also formed on the interlayer insulating layer 135, and the upper coil 271B is formed on the lower surface of the color filter substrate 151.
  • the lower coil 272B is smaller than the lower coil 272B shown in FIG. Therefore, even if the lowering amount of the upper coil 271A and the lowering amount of the upper coil 271B are the same, the induced voltage generated in the lower coil 272B is smaller than the induced voltage generated in the lower coil 272A.
  • the distance between the high-sensitivity sensor 270A and the low-sensitivity sensor 270B is much smaller than the size of the user's finger or the tip of the pen.
  • the displacement amounts of the upper coil 271A located on the pixel 110A and the upper coil 271B located on the pixel 110B substantially match.
  • control unit 105 calculates the pressing force applied to the pixels 110A and 110B from the difference between the current amount output from the high sensitivity sensor 270A and the current amount output from the low sensitivity sensor 270B. Similarly, the control unit 105 calculates the load applied to the portion of the counter substrate 150 where the sensor is provided from the difference in the amount of current output from the two sensors at other positions.
  • the thickness of the interlayer insulating layer 135 may vary.
  • the position of the pair of lower coil 272A and lower coil 272B may be formed higher than the other lower coil 272A and lower coil 272B.
  • the amount of current output from the sensor having a smaller interval between the upper coil and the lower coil is the amount of current output from the sensor having a wider interval between the lower coil and the upper coil. More than.
  • the output current of the high sensitivity sensor 270A formed in the thick part of the interlayer insulating layer 135 is larger than the output current of the other high sensitivity sensor 270A.
  • the output current from the low sensitivity sensor 270B formed in the thick part of the interlayer insulating layer 135 is larger than the output current from the other low sensitivity sensor 270B.
  • control unit 105 calculates the load applied from the difference between the output current from the high sensitivity sensor 270A and the output current from the low sensitivity sensor 270B.
  • the high sensitivity sensor 270A can be offset.
  • the liquid crystal display device 100 includes the high sensitivity sensor including the first upper coil and the first lower coil, and the low sensitivity sensor including the second upper coil and the second lower coil.
  • the high sensitivity sensor and the low sensitivity sensor are arranged so as to be adjacent to each other.
  • the sensitivity of the low sensitivity sensor is made lower than the sensitivity of the high sensitivity sensor by making at least one of the size of the first upper coil and the second upper coil different from the size of the first lower coil and the second lower coil. is doing.
  • the control unit 105 calculates the applied load based on the difference between the outputs from the low sensitivity sensor and the high sensitivity sensor.
  • coils having different sizes are arranged on the TFT array substrate 130 side, and a plurality of coils whose sizes are unified and constantly supplied with current are arranged on the counter substrate 150 side.
  • the high sensitivity sensor 270A and the low sensitivity sensor 270B are formed.
  • the method for forming the high sensitivity sensor 270A and the low sensitivity sensor 270B is not limited to the above method.
  • the high sensitivity sensor 270A and the low sensitivity can be obtained.
  • the sensor 270B may be configured.
  • a high-sensitivity pressure sensor and a low-sensitivity pressure sensor are adopted, and the output from the high-sensitivity pressure sensor is always from the low-sensitivity sensor.
  • the output from the high sensitivity sensor need not always be greater than the output from the low sensitivity sensor.
  • FIG. 156 is a graph showing the characteristics of the output value output from the high sensitivity pressure sensor and the output value output from the low sensitivity pressure sensor.
  • the vertical axis indicates the output value from the pressure sensor.
  • the capacity and the current amount In the capacity variation type pressure sensor, the capacity and the current amount, and in the current amount variation type pressure sensor, the resistance value and the current amount.
  • the horizontal axis indicates the stroke amount of the upper electrode.
  • L6 indicates the characteristics of the high sensitivity pressure sensor
  • L7 indicates the characteristics of the low sensitivity sensor.
  • the output value from the high sensitivity pressure sensor may be smaller than the output value from the low sensitivity pressure sensor.
  • the pressing force applied to the counter substrate 150 is larger when the counter substrate 150 is pressed with the tip of a pen or the like than when the user presses the counter substrate 150 with a finger.
  • the control unit 105 determines that the user presses the counter substrate 150 with a pen or the like. When it is smaller, the control unit 105 may determine that the user has pressed the counter substrate 150 with a finger.
  • FIGS. 157 and 158 The liquid crystal display device 100 according to the nineteenth embodiment will be described with reference to FIGS. 157 and 158.
  • configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 156 may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.
  • the pressing force applied to the counter substrate 150 is larger when the counter substrate 150 is pressed with the tip of a pen or the like than when the user presses the counter substrate 150 with a finger.
  • the pressure detection range of the sensor is expanded, and it corresponds to both pressure areas regardless of whether the user presses with a finger or a pen.
  • the contact object which contacted the contact position can be estimated from the pressure value or pressurization area detected by each ON / OFF sensor. Specifically, it can be estimated whether a pen or a finger has touched the contact position.
  • FIG. 157 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 showing a highly sensitive ON / OFF sensor 290A.
  • the ON / OFF sensor 290A is connected to the drain electrode 182A of the selection TFT element 116A, and is positioned on the surface of the conductive layer 217A formed on the interlayer insulating layer 135 and the protrusion 170A.
  • the conductive layer 217A functions as a lower electrode, and the conductive layer 217A and the upper electrode 171A are arranged at an interval in the arrangement direction of the glass substrate 156 and the glass substrate 140, and are arranged to face each other. ing.
  • Two spacers (support members) 161A and 161B are provided on both sides of the protrusion 170A with a gap therebetween.
  • the spacer (first support member) 161A and the spacer (second support member) 161B are disposed between the counter substrate 150 and the TFT array substrate 130 so as to maintain a distance between the upper electrode 171A and the conductive layer 217A. Yes.
  • FIG. 158 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 showing the low sensitivity ON / OFF sensor 290B.
  • the ON / OFF sensor 290B is connected to the drain electrode 182B of the selection TFT element 116B, and is located on the surface of the protrusion 170B and the conductive layer 217B formed on the interlayer insulating layer 135.
  • the conductive layer 217B functions as a lower electrode, and the conductive layer 217B and the upper electrode 171B are arranged at an interval in the arrangement direction of the glass substrate 156 and the glass substrate 140, and are arranged to face each other. ing.
  • Two spacers 161C and 161D are provided on both sides of the protrusion 170B with a gap therebetween.
  • the spacer (third support member) 161C and the spacer (support member) 161D are disposed between the counter substrate 150 and the TFT array substrate 130 so as to maintain a gap between the upper electrode 171B and the conductive layer 217B. Yes.
  • the spacer 161C and the spacer 161D and the spacer 161A and the spacer 161B shown in FIG. 157 are deformed so as to have a low height.
  • the liquid crystal display device 100 includes a plurality of other spacers (not shown), and these spacers are similarly deformed. As a result, the counter substrate 150 is bent so as to be close to the TFT array substrate 130.
  • the selection TFT element 116A When the counter substrate 150 is deformed to be bent and the upper electrode 171A shown in FIG. 157 contacts the conductive layer 217, the selection TFT element 116A is turned on, so that a current flows between the upper electrode 171A and the conductive layer 217A. Flowing. Similarly, when the upper electrode 171B and the conductive layer 217B illustrated in FIG. 158 are in contact with each other and the selection TFT element 116B is turned on, a current flows between the upper electrode 171B and the conductive layer 217B.
  • the distance L1 between the spacers 161A and 161B located on both sides of the protrusion 170B is wider than the distance L2 between the spacers 161C and 161D located on both sides of the protrusion 170A.
  • a portion of the counter substrate 150 positioned between the spacers 161C and 161D is less likely to bend than a portion of the counter substrate 150 positioned between the spacers 161A and 161B.
  • the height H1 of the protrusion 170A and the height H2 of the protrusion 170B substantially coincide with each other. For this reason, in a state where no load is applied from the outside, the distance between the upper electrode 171A and the conductive layer 217A and the distance between the upper electrode 171B and the conductive layer 217B substantially coincide with each other.
  • the distance between the spacers 161A and 161B is wider than the distance between the spacers 161C and 161D, and the distance between the upper electrode and the lower electrode is substantially the same. Therefore, the load at which the ON / OFF sensor 290A is turned on is The load is smaller than the load at which the ON / OFF sensor 290B is turned on.
  • liquid crystal display device 100 when the user operates with a finger or the like, it is possible to detect that the user has touched the screen based on the output from the ON / OFF sensor 290A. it can. Furthermore, by detecting the current from the ON / OFF sensor 290B, it is possible to detect that the user has operated the screen with a high pressing force with a pen or the like.
  • the detection range of the pressing force that can be detected can be expanded.
  • the detection range of the pressing force is expanded by using two types of ON / OFF sensors, but three or more types of ON / OFF sensors having different sensitivities are provided. Also good.
  • each ON / OFF sensor is adjusted by the distance between spacers provided in each ON / OFF sensor.
  • Each spacer is formed by forming a resin layer on the upper surface of the counter substrate 150 or the TFT array substrate 130 and then patterning the resin. For this reason, making the intervals of the spacers different can be easily achieved by changing the mask when patterning the resin layer.
  • the ON / OFF sensor 290 ⁇ / b> A and the ON / OFF sensor 290 ⁇ / b> B are configured by making the interval between the spacer 161 ⁇ / b> A and the spacer 161 ⁇ / b> B different from the interval between the spacer 161 ⁇ / b> C and the spacer 161 ⁇ / b> D.
  • the method of making the sensitivity of each sensor different is not limited to this method.
  • a first modification of the liquid crystal display device 100 according to the nineteenth embodiment will be described with reference to FIGS. 159 and 160.
  • the distance L1 between the spacer 161A and the spacer 161B and the distance L2 between the spacer 161C and the spacer 161D substantially coincide with each other.
  • the height H2 of the protrusion 170B is formed to be lower than the height H1 of the protrusion 170A.
  • the interval between the upper electrode 171A and the conductive layer 217A of the ON / OFF sensor 290A is narrower than the interval between the upper electrode 171B and the conductive layer 217B of the ON / OFF sensor 290B.
  • the sensitivity of each sensor may be varied by varying the distance between the upper electrode and the lower electrode of each sensor.
  • the distance between the upper electrode 171A and the conductive layer 217A of the ON / OFF sensor 290A is narrower than the distance between the upper electrode 171B and the conductive layer 217B of the ON / OFF sensor 290B.
  • the space between the spacer 161A and the spacer 161B is formed to be wider than the space between the spacer 161C and the spacer 161D.
  • the ON / OFF sensor 290A is turned on with a smaller load than the ON / OFF sensor 290B.
  • the spacer material and the spacer structure may be varied. Specifically, the distance between the upper electrode and the lower electrode of each sensor is substantially matched, and the distance between the spacers is substantially matched.
  • the spacer of one sensor is formed of a material that is more easily elastically deformed than the spacer of the other sensor, or has a structure that is easily elastically deformed. Thereby, sensitivity can be varied between the two sensors.
  • FIGS. 163 to 165 The location of the high-sensitivity sensor 250A and the low-sensitivity sensor 250B will be described with reference to FIGS. 163 to 165.
  • FIGS. 163 to 165 configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 162 may be given the same reference numerals and explanation thereof may be omitted.
  • FIG. 163 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 showing an example of the arrangement of the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B.
  • the pressing member 145 includes a shaft portion 142 that protrudes downward from the lower surface of the counter substrate 150, and a contact portion 143 formed at an end portion of the shaft portion 142.
  • the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B are disposed below the contact portion 143, and the contact portion 143 is in contact with both the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B.
  • the load applied to the counter substrate 150 can be transmitted to both the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B. Further, by pressing the high-sensitivity sensor 250A and the low-sensitivity sensor 250B with the same pressing member, the pressing force applied to the portion of the counter substrate 150 where the pressing member is located, the displacement amount of the portion, and the like are detected. can do.
  • FIG. 164 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 showing another example of the arrangement of the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B.
  • the high-sensitivity sensor 250A and the low-sensitivity sensor 250B are formed on the counter substrate 150 and are pressed by the pressing member 145 formed on the TFT array substrate 130.
  • the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B are pressed by a single pressing member.
  • FIG. 165 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 showing another example of the arrangement of the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B.
  • the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B are arranged on the lower surface of the seal member.
  • the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B are arranged so as to be adjacent to each other.
  • the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B can detect the pressing force applied to the outer periphery of the counter substrate 150.
  • the high sensitivity sensor 250 ⁇ / b> A and the low sensitivity sensor 250 ⁇ / b> B may be disposed between the upper surface of the seal member 108 and the counter substrate 150.
  • FIGS. 166 to 168 The liquid crystal display device 100 according to the twenty-first embodiment will be described with reference to FIGS. 166 to 168.
  • FIGS. 166 to 168 configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 165 may be given the same reference numerals and explanation thereof may be omitted.
  • FIG. 166 is a plan view schematically showing the liquid crystal display device 100 according to the twenty-first embodiment.
  • 167 is a cross-sectional view taken along the line CLVII-CLVII shown in FIG.
  • the liquid crystal display device 100 includes a plurality of pressure sensors 301 and 302, a pressing member 303 that presses the pressure sensor 301, and a pressing member 304 that presses the pressure sensor 302.
  • the pressure sensor 301 is disposed at the center in the width direction of the liquid crystal display device 100, and the pressure sensor 302 is disposed on the outer peripheral side of the liquid crystal display device 100 with respect to the pressure sensor 301.
  • the pressing member 303 is formed on a portion of the lower surface of the counter substrate 150 positioned above the pressure sensor 301, and the pressing member 304 is a portion of the lower surface of the counter substrate 150 positioned above the pressure sensor 302. Is formed.
  • the height of the pressing member 303 in the direction perpendicular to the lower surface of the counter substrate 150 is formed to be lower than the height of the pressing member 304. For this reason, the interval between the pressing member 303 and the pressure sensor 301 is larger than the interval between the pressing member 304 and the pressure sensor 302.
  • FIG. 168 is a cross-sectional view showing a state when the counter substrate 150 of the liquid crystal display device 100 shown in FIG. 167 is pressed. As shown in FIG. 168, the amount of displacement of the portion of the counter substrate 150 positioned on the outer peripheral side of the liquid crystal display device 100 is smaller than the amount of displacement of the portion positioned in the center of the counter substrate 150.
  • the pressing member 303 is compared.
  • the pressing position is greatly displaced.
  • the height of the pressing member 303 located on the center side of the liquid crystal display device 100 is formed to be lower than the height of the pressing member 304 disposed on the outer peripheral side of the liquid crystal display device 100. For this reason, when a load is applied to the portion of the counter substrate 150 where the pressing member 303 is formed, the pressing member 303 contacts the pressure sensor 301, and similarly, the pressing member 304 of the counter substrate 150. When the load F ⁇ b> 1 is applied to the portion where is located, the pressing member 304 comes into contact with the pressure sensor 302.
  • the pressure is increased toward the outer peripheral side of the liquid crystal display device 100.
  • the distance between the member and the pressure sensor is made small.
  • the output value output from the pressure sensor can be prevented from fluctuating depending on the pressing position.
  • each pressure sensor outputs an accurate output value corresponding to the pressing force.
  • the height of the pressing member is increased toward the outer peripheral side of the liquid crystal display device 100, and the pressing member is moved toward the outer peripheral side of the liquid crystal display device 100.
  • the gap between the sensor is reduced. That is, the sensitivity of the pressure sensor is varied according to the position of the pressure sensor.
  • the technique for increasing the sensitivity of the pressure sensor toward the outer periphery of the liquid crystal display device 100 is not limited to the above technique.
  • the pressure sensor may be positioned closer to the counter substrate 150 as it goes to the outer peripheral side of the liquid crystal display device 100, or an ON / OFF sensor having different sensitivity may be used as in the nineteenth embodiment. It may be used.
  • the liquid crystal display device 100 according to the twenty-second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the liquid crystal display device 100 according to the present embodiment includes a pressure detection element that can output a current or the like corresponding to a difference in output from two pressure sensors.
  • the control unit 105 it is not necessary for the control unit 105 to calculate the difference between the output values from the pressure sensors.
  • FIGS. 170 to 172 A twenty-third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 170 to 172.
  • FIG. of the configurations shown in FIGS. 170 and 172 the same or corresponding components as those shown in FIGS. 1 to 169 may be assigned the same reference numerals and explanation thereof may be omitted.
  • the pressure detection element 261A includes a pressing member 145A and a sensor 260A located between the glass substrate 156 and the glass substrate 140.
  • the pressing member 145A is formed on the lower surface of the counter substrate 150.
  • the sensor 260A is pressed by the pressing member 145A and the TFT array substrate 130.
  • the pressing member 145A may be disposed on the upper surface of the TFT array substrate 130, and the sensor 260A may be disposed on the counter substrate 150 side.
  • the pressure detection element 261B includes a pressing member 145B and a sensor 260B positioned between the glass substrate 156 and the glass substrate 140.
  • the sensor 260B is pressed by the pressing member 145B.
  • the pressing member 145B is also formed on the lower surface of the counter substrate 150.
  • the sensor 260B is sandwiched between the pressing member 145B and the TFT array substrate 130.
  • the pressing member 145B may be formed on the upper surface of the TFT array substrate 130, and the sensor 260b may be disposed on the counter substrate 150 side.
  • the sensor 260A and the sensor 260B employ pressure sensors or ON / OFF sensors having the same sensitivity. Therefore, when the pressure sensor is employed, the minimum load and the maximum load that can be detected by the sensor 260A and the sensor 260B coincide with each other. When the ON / OFF sensor is employed, the sensor 260A And the load which turns on sensor 260B corresponds.
  • the pressing member 145A has a structure that is easily elastically deformed greatly with a pressing force smaller than that of the pressing member 145B.
  • the pressing member 145A may be made of a material that is elastically deformed greatly with a smaller pressing force than the pressing member 145B.
  • the pressing force that the pressing member 145B applies to the sensor 260B is greater than the pressing force that the pressing member 145A applies to the sensor 260A. growing.
  • the sensor 260A and the sensor 260B are ON / OFF sensors.
  • the load applied to the sensor 260B is larger than the load applied to the sensor 260A, so that the sensor 260B is turned on earlier than the sensor 260A.
  • the sensor 260A is turned on.
  • the pressure detection element 261B including the sensor 260B can detect a pressing force smaller than that of the pressure detection element 261A including the sensor 260A, and the pressure detection element 261B is a pressure detection with higher sensitivity than the pressure detection element 261A. It is an element. A case where the sensors 260A and 260B are pressure sensors will be described.
  • the load applied to the sensor 260B is larger than the load applied to the sensor 260A. Therefore, the load applied to the sensor 260B is ahead of the load applied to the sensor 260A. In addition, it becomes larger than the minimum load that can be detected by the sensor. Then, the sensor 260B outputs a current corresponding to the applied load.
  • the load applied to the sensor 260A also becomes larger than the minimum load that can be detected by the sensor, and both the sensor 260A and the sensor 260B have a current corresponding to the applied load. Is output.
  • the liquid crystal display device 100 includes the pressure detection element 261A and the pressure detection element 261B having different sensitivities, so that the detection range of the pressing force that can be detected can be set wide. it can.
  • one pressure detection element pair including the pressure detection element 261A and the pressure detection element 261B is shown.
  • a pressure detection element pair includes the counter substrate 150 and the TFT array substrate.
  • a plurality are distributed among 130.
  • two types of pressure detection elements having different sensitivities are provided, but three or more types of pressure detection elements having different sensitivities may be provided.
  • a plurality of pressure sensing elements having different sensitivities may be provided depending on the shape of the structure positioned around the spacer or the pressing member.
  • FIG. 171 is a cross-sectional view showing a first modification of the liquid crystal display device according to the twenty-third embodiment.
  • the height of the position where the sensor 260A is provided is different from the height of the position where the pressure detection element 261B is provided.
  • the position where the sensor 260B is provided is higher than the height of the position where the sensor 260A is provided, and the sensor 260B is closer to the counter substrate 150 than the sensor 260A.
  • the pressing member 145A and the pressing member 145B are made of an elastically deformable material such as resin.
  • the lengths of the pressing member 145A and the pressing member 145B are substantially the same, and the height of each position where the pressing member 145A and the pressing member 145B are provided is also substantially the same. For this reason, the distance between the lower end portion of the pressing member 145A and the sensor 260A is larger than the distance between the lower end portion of the pressing member 145B and the sensor 260B.
  • the pressure detection element 261B can detect the pressing force applied to the counter substrate 150 even when the pressing force applied to the counter substrate 150 is small.
  • the detection element 261A detects the pressing force.
  • the detection range of the pressing force that can be detected can be expanded.
  • FIG. 172 is a cross-sectional view showing a second modification of the liquid crystal display device according to the twenty-third embodiment.
  • the pressure detection element 261B is provided at a position adjacent to the spacer 161
  • the pressure detection element 261A is provided at a position farther from the spacer 161 than the pressure detection element 261B.
  • the spacer 161 maintains the distance between the counter substrate 150 and the TFT array substrate 130, the counter substrate 150 is easily bent as it is separated from the spacer 161. Then, when the user presses a portion of the upper surface of the counter substrate 150 located above the pressure detection element 261A and the pressure detection element 261B, the load that the pressing member 145A presses the sensor 260A is the pressing member 145B. Becomes larger than the load that presses the sensor 260B.
  • the pressing force with which the pressing member 145A presses the sensor 260A is larger than the minimum load that the sensor 260A can sense. .
  • the pressing force pressing the counter substrate 150 increases, the pressing force with which the pressing member 145B presses the sensor 260B becomes larger than the minimum load that can be sensed by the sensor 260B, and the pressure detection element 261B also starts sensing. To do.
  • the load applied to the sensor 260A becomes larger than the maximum load that the sensor 260 can sense.
  • the pressure detection element 261B continues sensing.
  • the detection range of the pressing force applied to the counter substrate 150 can be widened.
  • the sensitivities of the pressure detection elements are made different.
  • the detection range of the pressing force applied to the substrate 150 can be expanded.
  • Embodiment 24 A liquid crystal display device 100 according to Embodiment 24 of the present invention will be described with reference to FIGS. 173 to 177.
  • the same or equivalent components as those shown in FIGS. 1 to 174 may be assigned the same reference numerals and explanations thereof may be omitted.
  • FIG. 173 is a cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display device 100 according to the twenty-fourth embodiment.
  • the high sensitivity sensor 250 ⁇ / b> A and the low sensitivity sensor 250 ⁇ / b> B are disposed in the vicinity of the peripheral edge of the liquid crystal display device 100.
  • the high-sensitivity sensor 250C and the low-sensitivity sensor 250D are arranged at the center of the liquid crystal display device 100 more than the high-sensitivity sensor 250A and the low-sensitivity sensor 250B.
  • the displacement amount of the pressing portion when the central portion of the counter substrate 150 is pressed with a predetermined pressing force is more than the displacement amount of the pressing portion when the peripheral portion of the counter substrate 150 is pressed with the predetermined pressing force. Is also small. For this reason, when the portion where the high-sensitivity sensor 250A and the low-sensitivity sensor 250B are located and the portion where the high-sensitivity sensor 250C and the low-sensitivity sensor 250D are located in the counter substrate 150 are separately pressed with the same pressing force, The portion where the high sensitivity sensor 250C and the low sensitivity sensor 250D are located is displaced more greatly.
  • ON / OFF sensors are employed for the high sensitivity sensors 250A and 250C and the low sensitivity sensors 250B and 250D.
  • the stroke amount of the upper electrode when the high sensitivity sensor 250A is in the ON state is smaller than the stroke amount of the upper electrode when the high sensitivity sensor 250C is in the ON state.
  • the stroke amount of the upper electrode when the low sensitivity sensor 250B is turned on is smaller than the stroke amount of the upper electrode when the low sensitivity sensor 250D is turned on.
  • the load that turns on the high-sensitivity sensor 250A when the counter substrate 150 is pressed, even if the deflection amount on the outer peripheral side of the counter substrate 150 is smaller than the deflection amount on the center side of the counter substrate 150, the load that turns on the high-sensitivity sensor 250A.
  • the load at which the high-sensitivity sensor 250C is turned on can be matched.
  • the load at which the low sensitivity sensor 250B is turned on can be matched with the load at which the low sensitivity sensor 250D is turned on.
  • FIG. 174 is a cross-sectional view showing the high-sensitivity sensor 250A.
  • High-sensitivity sensor 250A includes an upper electrode 171A formed on the surface of protrusion 170A and a conductive layer 217A formed on the upper surface of interlayer insulating layer 135 of TFT array substrate 130.
  • the protrusion 170A is formed on the lower surface of the counter substrate 150 (color filter substrate 151) and protrudes toward the TFT array substrate 130.
  • the height of the protrusion 170A is assumed to be a height H1.
  • a spacer 161A and a spacer 161B are provided on both sides of the protrusion 170A with a gap therebetween, and the protrusion 170A is formed at the center between the spacer 161A and the spacer 161B.
  • An interval between the spacer 161A and the spacer 161B is defined as an interval L1.
  • FIG. 175 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 showing the low sensitivity sensor 250B.
  • the low-sensitivity sensor 250B includes an upper electrode 171B formed on the surface of a protrusion 170 formed so as to protrude downward from the counter substrate 150 (color filter substrate 151), and a TFT array. And a conductive layer 217B formed on the upper surface of the interlayer insulating layer 135 of the substrate 130.
  • the height H2 of the protrusion 170B and the height H1 of the protrusion 170A shown in FIG. 174 are formed to be substantially equal.
  • the spacer 161C and the spacer 161D are formed on both sides of the protrusion 170B with a gap therebetween.
  • the interval L2 between the spacer 161C and the spacer 161D is formed to be larger than the interval L1 between the spacer 161A and the spacer 161D.
  • a portion of the counter substrate 150 positioned between the spacer 161A and the spacer 161B is more easily bent than a portion of the counter substrate 150 positioned between the spacer 161C and the spacer 161D. For this reason, the high sensitivity sensor 250A is turned on with a smaller pressing force than the low sensitivity sensor 250B.
  • the high-sensitivity sensor 250A and the low-sensitivity sensor 250B are provided, it is possible to distinguish, for example, when pressed with a finger and when pressed with a pen.
  • FIG. 176 is a cross-sectional view showing the high sensitivity sensor 250C.
  • the high-sensitivity sensor 250C is formed on the upper electrode 171C formed on the surface of the protrusion 170C formed on the lower surface of the counter substrate 150 and the interlayer insulating layer 135 of the TFT array substrate 130.
  • a conductive layer 217C a spacer 161E and a spacer 161F are formed on both sides of the protrusion 170C with a space therebetween, and a protrusion 170C is formed at the center between the spacer 161E and the spacer 161F.
  • the distance L3 between the spacer 161E and the spacer 161F is substantially the same as the distance L1 between the spacer 161A and the spacer 161B shown in FIG.
  • the height H3 of the protrusion 170C is formed to be lower than the height H1 of the protrusion 170A.
  • the distance between the upper electrode 171C and the conductive layer 217C is larger than the distance between the upper electrode 171A and the conductive layer 217A.
  • the displacement amount of the counter substrate 150 when the high sensitivity sensor 250C is turned on is larger than the displacement amount of the counter substrate 150 when the high sensitivity sensor 250A is turned on.
  • the high sensitivity sensor 250C is located closer to the center of the counter substrate 150 than the high sensitivity sensor 250A.
  • the portion of the counter substrate 150 where the high sensitivity sensor 250C is located is more greatly bent than the portion where the high sensitivity sensor 250A is located. For this reason, the pressing force at which the high sensitivity sensor 250A is turned on can be substantially matched with the pressing force at which the high sensitivity sensor 250C is turned on.
  • FIG. 177 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 showing the low sensitivity sensor 250D.
  • the low sensitivity sensor 250D includes an upper electrode 171D formed on the surface of the protrusion 170D and a conductive layer 217D formed on the interlayer insulating layer 135. Spacers 161G and 161H are formed on both sides of the protrusion 170D.
  • the height H4 of the protrusion 170D substantially matches the height H3 of the protrusion 170C shown in FIG. Further, the distance L4 between the spacer 161G and the spacer 161H of the low sensitivity sensor 250D is smaller than the distance L3 between the spacer 161E and the spacer 161F of the high sensitivity sensor 250C.
  • the low sensitivity sensor 250D is turned on when a pressing force larger than the pressing force when the high sensitivity sensor 250C is turned on is applied. For this reason, it is possible to distinguish when the portion of the counter substrate 150 where the high-sensitivity sensor 250C and the low-sensitivity sensor 250D are provided is pressed with a user's finger and when it is pressed with a pen or the like.
  • the interval L4 of the low sensitivity sensor 250D substantially coincides with the interval L2 of the low sensitivity sensor 250B shown in FIG. 175, and the height H4 of the protrusion 170D of the low sensitivity sensor 250D is the low sensitivity sensor 250B.
  • the protrusion 170B is formed to be lower than the height H2. For this reason, the amount of deflection of the counter substrate 150 when the low sensitivity sensor 250D is in the ON state is larger than the amount of deflection when the low sensitivity sensor 250B is in the ON state.
  • the low sensitivity sensor 250D is located at the center of the counter substrate 150 more than the low sensitivity sensor 250B.
  • the portion of the counter substrate 150 where the low sensitivity sensor 250D is located bends more than the portion where the low sensitivity sensor 250B is located. For this reason, as a result, the pressing force when the low sensitivity sensor 250D is in the ON state and the pressing force when the low sensitivity sensor 250B are in the ON state substantially match.
  • the liquid crystal display device 100 includes a high-sensitivity sensor and a plurality of pressure detection elements including a low-sensitivity sensor provided adjacent to the high-sensitivity sensor. As the distance from the center of the counter substrate 150 increases, the amount of deflection of the counter substrate 150 in which the high sensitivity sensor is turned on increases and the amount of deflection of the counter substrate 150 in which the low sensitivity sensor turns on increases.
  • each pressure detecting element it is possible to match the pressing force at which the high sensitivity sensor is turned on, and to match the pressing force at which the low sensitivity sensor is turned on. Accordingly, in each pressure detection element, it is possible to match the pressing force when it is determined that the finger is in contact, and in each pressure detection element, the pressing force when it is determined that the pen is in contact is matched. be able to. Thereby, it can suppress that dispersion
  • the first pressing force that turns on the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B provided adjacent to the high sensitivity sensor 250A are provided. Is different from the second pressing force at which is turned on. And by adjusting the height of the protrusion, the pressing force that turns on the high sensitivity sensor (low sensitivity sensor) located on the center side and the high sensitivity sensor (low sensitivity sensor) located on the peripheral side Is substantially matched with the pressing force for turning on.
  • the height of the protrusion of the high-sensitivity sensor is formed higher than the height of the protrusion of the low-sensitivity sensor.
  • the first pressing force at which the high sensitivity sensor is turned on may be made smaller than the second pressing force at which the low sensitivity sensor is turned on.
  • the distance between the spacers of the high sensitivity sensor (low sensitivity sensor) positioned on the center side of the counter substrate 150 is set to the spacer of the high sensitivity sensor (low sensitivity sensor) positioned on the peripheral edge side of the counter substrate 150. Narrower than the interval.
  • the spacer of the high sensitivity sensor (low sensitivity sensor) located on the center side of the counter substrate 150 is replaced with the spacer of the high sensitivity sensor (low sensitivity sensor) located on the peripheral edge side of the counter substrate 150.
  • You may comprise with the material which is easy to elastically deform rather than a space.
  • a pressure sensor may be employed instead of the ON / OF sensor.
  • Embodiment 25 A semiconductor substrate according to Embodiment 25 of the present invention will be described with reference to FIGS. Of the configurations shown in FIGS. 178 to 180, the same or corresponding components as those in FIGS. 1 to 177 may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.
  • FIG. 178 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 according to the twenty-fifth embodiment.
  • the liquid crystal display device 100 shown in FIG. 178 is provided with a high sensitivity sensor 250A and a low sensitivity sensor 250B.
  • the low sensitivity sensor 250B is located inside the liquid crystal display device 100 with respect to the high sensitivity sensor 250A.
  • FIG. 178 only one high-sensitivity sensor 250A and low-sensitivity sensor 250B are shown, but a plurality of high-sensitivity sensors 250A are provided on the outer peripheral side of the liquid crystal display device 100.
  • a plurality of low-sensitivity sensors 250B are provided inside the liquid crystal display device 100.
  • a portion located in the vicinity of the seal member 108 is less likely to bend than a central portion of the counter substrate 150 and a portion located in the periphery thereof.
  • a high sensitivity sensor 250 ⁇ / b> A is disposed in the vicinity of the seal member 108, and a low sensitivity sensor 250 ⁇ / b> B is disposed in the central portion of the counter substrate 150 and its periphery.
  • Both the ON / OFF sensor and the pressure sensor can be adopted for the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B.
  • the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B are ON / OFF sensors will be described.
  • the portion where the high sensitivity sensor 250A is located and the portion where the low sensitivity sensor 250B are located are pressed with the same pressing force on the upper surface of the counter substrate 150, the portion where the high sensitivity sensor 250A is located becomes the low sensitivity sensor 250B.
  • the amount of bending is smaller than that of the portion where the is located.
  • the load applied to the high sensitivity sensor 250A is smaller than the load applied to the low sensitivity sensor 250B.
  • the high-sensitivity sensor 250A is in an ON state even when the load is smaller than that of the low-sensitivity sensor 250B.
  • the pressing force applied to the counter substrate 150 when the high sensitivity sensor 250A is turned on, and the pressing force applied to the counter substrate 150 when the low sensitivity sensor 250B is turned on. Can be substantially matched.
  • the output value from the high sensitivity sensor 250A and the output value from the low sensitivity sensor 250B can be substantially matched.
  • the structure of the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B will be described with reference to FIGS. 179 and 180.
  • the high sensitivity sensor 250A and the low sensitivity sensor 250B are ON / OFF sensors.
  • the high-sensitivity sensor 250A includes an upper electrode 171A and a conductive layer 217A functioning as a lower electrode, and a spacer 161A and a spacer 161B are provided on both sides of the upper electrode 171A at intervals.
  • a protrusion 170A is formed on the lower surface of the counter substrate 150, and the upper electrode 171A is constituted by a counter electrode 152 positioned on the protrusion 170A.
  • the low-sensitivity sensor 250B includes an upper electrode 171B and a conductive layer 217B functioning as a lower electrode, and a spacer 161C and a spacer 161D are provided on both sides of the upper electrode 171B with a space therebetween.
  • a protrusion 170B is formed on the lower surface of the counter substrate 150, and the upper electrode 171B is constituted by the counter electrode 152 located on the protrusion 170B.
  • the height H1 of the protrusion 170A and the height H2 of the protrusion 170B substantially match. For this reason, in a state where no pressing force is applied from the outside, the distance between the upper electrode 171A and the conductive layer 217A and the distance between the upper electrode 171B and the conductive layer 217B substantially coincide with each other.
  • the interval L1 between the spacer 161A and the spacer 161B is wider than the interval L2 between the spacer 161C and the spacer 161D.
  • the part located between the spacer 161A and the spacer 161B on the upper surface of the counter substrate 150 is more easily bent than the part located between the spacer 161C and the spacer 161D.
  • the high sensitivity sensor 250A can be more sensitive than the low sensitivity sensor 250B.
  • the liquid crystal display device 100 adopting a grid-like example has been described as the black matrix.
  • the black matrix one having a staggered window or a stripe type black matrix is adopted. May be.
  • the present invention can be applied to a display device, a pressure detection device, and a method for manufacturing the display device, and in particular, a display device including a detection unit that detects an electrical signal defined by a lower electrode and an upper electrode, and pressure detection It is suitable for the manufacturing method of a device and a display device.
  • 100 liquid crystal display device 101 source driver, 102 gate driver, 103 sensor driver, 105 control unit, 110 pixel, 111 source wiring, 112 gate wiring, 113 sensor gate wiring, 114 pixel electrode, 115 TFT element, 117 output element 118, 190 pressure sensor, 120 pressure sensing element, 121, 138, 183, 203 source electrode, 122 gate electrode, 123 semiconductor layer, 124 connection wiring, 1250B37, 182, 202 drain electrode, 130 TFT array substrate, 131 underlayer 132, 180, 200 semiconductor layer, 133 gate insulating layer, 134, 181, 201 gate electrode, 135, 139 interlayer insulating layer, 136 upper insulating layer, 140 glass substrate, 141 underlayer, 45 pressing member, 146 contact, 147 recess, 148 light shielding layer, 149 resin layer, 150 counter substrate, 151 color filter substrate, 152 counter electrode, 153 colored layer, 155 black matrix, 156 glass substrate, 157 plastic resin layer, 158 resin Pattern, 160 liquid crystal layer, 161

Abstract

 液晶表示装置(100)は、第1主表面を有するガラス基板(140)と、第1基板と間隔をあけて配置され、前記第1主表面と対向する第2主表面を有するガラス基板(156)と、ガラス基板(140)およびガラス基板(156)の間に配置された高感度センサ(250A)および低感度センサ(250B)とを備える。

Description

表示装置
 本発明は、表示装置に関して、特にタッチパネル機能を有する表示装置に関する。
 特開2001-75074号公報(特許文献1)に記載されたタッチセンサ一体型液晶表示素子は、第1基板と、第2基板と、第1基板および第2基板の間に挿入された液晶層とを備える。第1基板と第2基板との向かい合った面に、画像表示のための表示電極と、タッチ箇所検出のためのタッチ電極とが設けられている。
 特開2005-233798号公報(特許文献2)に記載された位置圧力検出装置は、片面に抵抗膜を形成したベースと、片面に導電体を形成したベースとを備える。抵抗膜と導電体とが対向するように配置されると共に、両ベース間にスペーサが設けられている。抵抗膜の両端の電極対に電圧を供給して抵抗膜の電圧が、抵抗膜の一端側から他端側に直線的に高くなるように構成されている。導電体に電極を設け、更に、導電体の電極から得られる信号に基づいて位置信号を出力する回路と、抵抗膜の両端の電極対から得られる信号に基づいて圧力信号を出力する回路とを備える。
 特開2002-287660号公報(特許文献3)に記載された入力機能付き表示装置は、第1基板と、第2基板と、第1基板に形成され、この第1基板から第2基板に向けて突出する接触位置検出用電極と、第1基板に形成され、接触位置検出用電極に電気的に接続された第1の接触位置検出用信号線と、第2基板に形成された第2の接触位置検出用信号線とを備える。
 特開平11-271712号公報(特許文献4)に記載された液晶表示装置は、アレイ基板と、対向基板と、アレイ基板および対向基板とのギャップを保つためのスペーサと、スペーサおよび対向基板の間に挟まれた圧力検出素子とを備える。圧力検出素子として、絶縁材料に導電性の微粒子を散布したものや、表面電荷を発生する圧電体等が採用されている。
 なお、圧力センサとしては、従来から各種提案されている。たとえば、フジクラ技法に記載されたタッチモード容量型圧力センサは、印加圧力によって変形されるダイアフラムと、ダイアフラムと対向する基板と、基板に形成された電極と、電極上に形成された誘電体膜とを備える。
 特開2002-318163号公報(特許文献5)に記載された圧力センサは、絶縁性多孔質シートのと、この絶縁性多孔質シートの上下面に形成された金属層とを備えている。絶縁性多孔質シートは、ポリエチレン、ポリエステル、ポリイミド、PTFE、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリビニリデンフロライド、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、酢酸セルロース等から構成されている。
 特開2003-75277号公報(特許文献6)に記載された面状圧力センサは、対向する電極と、この電極間に形成され、圧力によって誘電率が変化する感圧層とを備える。特開2004-317403号公報(特許文献7)に記載された面圧分布センサは、スペーサを介して一定間隔の隙間を開けて対向配置された行配線部と列配線部を備えている。行配線部は、ガラス基板と、このガラス基板上を第1方向に多数平行に配列された行配線と、この行配線を覆う絶縁膜とを備える。列配線部は、可撓性フィルムと、この可撓性フィルム上を第2方向に多数平行に配列された列配線とを含む。
 特開2005-181031号公報(特許文献8)および特開2005-233798号公報(特許文献2)などに記載された圧力検出装置は、片面に抵抗膜が形成されたベースと、片面に導電体を形成したベースとを備え、抵抗膜と導電体とが対向するように配置すると共に両ベース間にスペーサを設け、抵抗膜の両端の電極対に電圧を供給して抵抗膜の電圧が、抵抗膜の一端側から他端側に直線的に高くなるように構成されている。そして、導電体に電極を設け、更に、導電体の電極から得られる信号に基づいて位置信号を出力する回路と、抵抗膜の両端の電極対から得られる信号に基づいて圧力信号を出力する回路とを備える。
特開2001-75074号公報 特開2005-233798号公報 特開2002-287660号公報 特開平11-271712号公報 特開2002-318163号公報 特開2003-75277号公報 特開2004-317403号公報 特開2005-181031号公報
山本 敏他4名、"タッチモード容量型圧力センサ"、[online]、2001年10月、フジクラ技報、[平成21年12月20日検索]、インターネット<URL:http://www.fujikura.co.jp/00/gihou/gihou101/pdf101/101_17.pdf>
 使用者の指が基板に触れた場合と、ペンが画面に触れた場合とでは、基板に加えられる押圧力は異なる。また、一般に、基板の中央部は撓み易く、基板の外周縁部側では、基板は撓みにくくなっている。
 特開2001-75074号公報に記載されたタッチセンサ一体型液晶表示素子は、第1基板に形成されたタッチ電極と、第2基板に形成されたタッチ電極とが接触することで、タッチ位置が検出されている。しかし、このタッチセンサ一体型液晶表示素子では、作成するセンサ構造から押圧力の検出範囲が限定的となってしまい、特にタッチ箇所に指やペンなどのように、異なる接触面積のものが触れることを想定した場合、押圧力の検出範囲を設定することが困難である。また、同一の荷重が加えられたとしても、基板の撓み量がタッチ箇所によって異なることについて何等考慮されていない。
 特開2005-233798号公報に記載された位置圧力検出装置においては、押圧力の検出範囲を広く設定することが困難である。このため、タッチ箇所に指やペンなどのように、接触面積が異なるものが触れることを想定した場合、押圧力の検出範囲を設定することが困難となる。また、同一の荷重が加えられた場合においても、タッチされたベースの位置によっては、ベースの撓み量に差が生じることについて何等考慮されていない。
 特開2002-287660号公報に記載された入力機能付き表示装置においても、押圧力を検出する範囲を広く設定することができない。このため、タッチ箇所に指やペンなどのように、タッチ箇所に接触面積が異なるものが触れることを想定した場合、押圧力の検出範囲を設定することが困難となる。また、接触位置の位置によっては、同一の荷重を加えた場合においても、第2基板の撓み量に差が生じることに関して何等考慮されていない。
 特開平11-271712号公報などに記載された圧力検出素子において、表面電荷を生じる圧電体を圧電検出素子に採用した場合においては、圧電体の容量は、圧電体の電極間の距離によって変動する。電極間の距離が変動したとしても、容量は大きく変動しない。特に、電極間の距離の縮み量が小さいときには、電極間の容量の変化率は小さい。このため、基板に触れる力が小さいときには、容量の変動を検知しにくく、基板に指等が触れたとしても、接触力を検知することが困難である。さらに、触れる力が小さくても電極間の距離が大きく変動する圧電体を採用したときには、大きな荷重をセンシング出来なくなる。このように、特開平11-271712号公報などに記載された圧力検出素子においも、検出することができる押圧力の検出範囲を広く設定することは困難である。このため、タッチ箇所に指やペンなどのように接触面積が異なるものが接触することを想定した場合、押圧力の検出範囲を設定するのが困難なものとなる。また、指やペン等が触れた位置が対向基板の位置によって撓み量が変動することについて何等考慮されていない。
 絶縁樹脂内に導電性の粒子を散布したものを圧電検出素子として採用した場合においても同様に、押圧力の検出範囲を広く設定することは困難である。さらに、触れる基板の位置によって、基板の撓み量が変動することに関して考慮されていない。
 上記フジクラ技法に記載されたタッチモード容量型圧力センサは、タイヤ圧の検知に用いられており、表示装置と全く関係のない技術分野に関するセンサである。
 ここで、一般に、タッチパネル機能が搭載された表示装置においては、センサが内蔵されている。そして、この表示装置を使用者が操作する際には、たとえば、指、自分のペン等を画面に接触させて各種操作を行う。
 画面に指が触れたときと、ペン等が画面に触れたときとでは、接触面積が異なり、指が触れたときの接触面積の方が、ペンが触れたときの接触面積よりも大きくなる。これにより、タッチ箇所の単位面積あたりに加えられる応力は、指が接触したときの方が、ペンが接触したときよりも小さくなる。
 一般に、荷重が加えられたことをセンシングすることができる圧力センサは、正確にセンシングすることができる荷重範囲が決まっている。
 この結果、タッチ箇所に指やペンなどのように、接触面積が異なるものがタッチ箇所に接触することを想定した場合、押圧力を検出することができる検出範囲を設定するのが非常に困難なものとなる。
 さらに、指が加える小さな荷重をセンシングすることができるON/OFFセンサでは、荷重が加えられ、ONとなったときにおいても、画面に触れたのが指なのかペンなのかを判別することができない。指が加える小さな荷重をセンシングすることができる圧力センサにおいても、所定以上の荷重が加えられたときには、出力値は一定となり、画面に触れたのが指なのかペンなのかを判別することが困難である。
 また、ペンが加える大きな荷重をセンシングすることができるON/OFFセンサおよび圧力センサにおいては、指が触れたことを検知することができない。
 このように、単にON/OFFセンサを搭載した表示装置においても、押圧力の検出範囲を広く設定することはできない。そして、タッチパネル機能付表示装置において、画面に各種の接触物が接触することに着目して、表示装置のタッチパネル機能の改良に取り組んだ表示装置は提案されていない。
 本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その第1の目的は、検知することができる検知範囲が広げられ、多様な接触物が基板に触れたとしても、当該接触を正確に検知することができる表示装置を提供することである。第2の目的は、各センサ間で検知範囲が均一化された表示装置を提供することである。第3の目的は、触れる位置によって、基板の撓み量に差が生じることによるセンサ感度のばらつきを抑制することができる表示装置を提供することである。
 本発明に係る表示装置は、第1主表面を有する第1基板と、第1基板と間隔をあけて配置され、第1主表面と対向する第2主表面を有する第2基板と、第1基板および第2基板の間に配置された第1圧力センサおよび第2圧力センサとを備える。上記第1圧力センサの感度と第2圧力センサの感度とを異ならせる。
 好ましくは、第1圧力センサは、第1圧力センサに加えられた荷重に対応する第1出力値を出力し、第2圧力センサは、第2圧力センサに加えられた荷重に対応する第2出力値を出力する。上記第1圧力センサおよび第2圧力センサに加えられる荷重が変動すると、第1出力値と第2出力値との差が変動する。
 好ましくは、上記第1圧力センサは、第1圧力センサに加えられた荷重に対応する第1出力値を出力し、第2圧力センサは、第2圧力センサに加えられた荷重に対応する第2出力値を出力する。上記第1出力値の変化率の方が、第2出力値の変化率よりも大きい。
 好ましくは、上記第1圧力センサおよび第2圧力センサに加えられる押圧力が所定値より小さいときには、第1出力値は第2出力値よりも大きく、押圧力が所定値よりも大きくなると、第1出力値は第2出力値よりも小さくなる。
 好ましくは、上記第1圧力センサは、第1圧力センサに加えられた荷重に対応する第1出力値を出力し、第2圧力センサは、第2圧力センサに加えられた荷重に対応する第2出力値を出力する。上記第1圧力センサは、第1圧力センサに加えられた荷重が第1基準荷重よりも大きくなると、加えられた荷重に対応する第1出力値を出力可能とされる。上記第2圧力センサは、第2圧力センサに加えられた荷重が第2基準荷重よりも大きくなると、加えられた荷重に対応する第2出力値を出力可能とされる。
 好ましくは、上記第1圧力センサと第2圧力センサとのいずれも押圧する押圧部材をさらに備える。
 好ましくは、上記第1圧力センサと第2圧力センサとは隣り合うように配置される。好ましくは、第1基板を含むマトリックス基板と、第2基板を含み、マトリックス基板から間隔をあけて配置された対向基板と、マトリックス基板と対向基板との間に位置するスペーサとをさらに備える。上記押圧部材は、スペーサとされ、第1圧力センサおよび第2圧力センサは、スペーサとマトリックス基板との間またはスペーサと対向基板との間に配置される。
 好ましくは、第1基板を含むマトリックス基板と、第2基板および第2主表面に形成されたカラーフィルタを含み、マトリックス基板と間隔をあけて配置された対向基板とをさらに備える。上記カラーフィルタは、複数の窓部が形成され遮光機能を有するブラックマトリックスと、窓部に形成された着色層とを含み、第1圧力センサと第2圧力センサとは、ブラックマトリックスの下方に配置され、ブラックマトリックスが押圧部材とされる。
 好ましくは、上記第1基板を含むマトリックス基板と、第2基板を含み、マトリックス基板から間隔をあけて配置された対向基板と、マトリックス基板および対向基板の間に充填された液晶層と、マトリックス基板および対向基板の外周に沿って延び、液晶層をマトリックス基板および対向基板の間に密封するシール部材とをさらに備える。上記押圧部材は、シール部材とされ、第1圧力センサおよび第2圧力センサは、シール部材およびマトリックス基板の間に配置される。
 好ましくは、押圧部材は、第1圧力センサおよび第2圧力センサのいずれにも接触する接触部を含む。
 好ましくは、上記第1圧力センサは、第1基板および第2基板の間に位置する第1センサ用電極と、第1センサ用電極から第1基板および第2基板の積層方向に間隔をあけて配置され、第1センサ用電極と対向する第2センサ用電極とを含む。上記第2圧力センサは、第1基板および第2基板の間に位置する第3センサ用電極と、第3センサ用電極から第1基板および第2基板の積層方向に間隔をあけて配置され、第3センサ用電極と対向する第4センサ用電極とを含む。上記第1センサ用電極と第2センサ用電極との少なくとも一方は、他方に向けて変位可能とされる。上記第3センサ用電極と第4センサ用電極との少なくとも一方は、他方に向けて変位可能とされる。
 好ましくは、上記第1センサ用電極と第2センサ用電極との間に形成された第1絶縁層と、第3センサ用電極と第4センサ用電極との間に形成された第2絶縁層と、第1センサ用電極および第2センサ用電極の間の容量と、第3センサ用電極および第4センサ用電極の間の容量とを検出可能な検出部とをさらに備える。
 好ましくは、上記第2基板が押圧されることで、第1センサ用電極と第2センサ用電極とは、互いに接触可能とされ、第2基板が押圧されることで、第3センサ用電極と第4センサ用電極とは、互いに接触可能とされる。上記第1センサ用電極と第2センサ用電極との間を流れる電流変化と、第3センサ用電極と第4センサ用電極との間を流れる電流変化とを検出可能な検出部をさらに備える。
 好ましくは、上記第2センサ用電極は、弾性変形可能な第1突出部と、第1突出部の表面に形成された第1導電層とを含み、第4センサ用電極は、弾性変形可能な第2突出部と、第2突出部の表面に形成された第2導電層とを含む。上記第1突出部の形状と、第2突出部の形状とを異ならせる。
 好ましくは、上記第2センサ用電極は、弾性変形可能な第1突出部と、第1突出部の表面に形成された第1導電層とを含み、第4センサ用電極は、弾性変形可能な第2突出部と、第2突出部の表面に形成された第2導電層とを含む。上記第1導電層のうち、第1センサ用電極に沿うように変形可能な部分の面積と、第2導電層のうち、第3センサ用電極に沿うように変形可能な部分の面積とを異ならせる。
 好ましくは、上記第2センサ用電極は、押圧されることで、変位可能とされ、第4センサ用電極は、押圧されることで、変位可能とされる。上記第1圧力センサは、第2センサ用電極を支持する第1支持部と、第1支持部と間隔をあけて配置され、第2センサ用電極を支持する第2支持部とを含み、第2圧力センサは、第4センサ用電極を支持する第3支持部と、第3支持部と間隔をあけて配置され、第4センサ用電極を支持する第4支持部とを含む。上記第1支持部および第2支持部は、変位した第2センサ用電極を受け入れ可能な第1凹部を規定し、第3支持部および第4支持部は、変位第4センサ用電極を受け入れ可能な第2凹部を規定する。上記第1支持部および第2支持部の間隔は、第3支持部および第4支持部の間隔よりも広い。
 好ましくは、上記第1圧力センサは、第1センサ用電極と、第1センサ用電極と対向する第2センサ用電極とを含み、第2圧力センサは、第3センサ用電極と、第3センサ用電極と対向する第4センサ用電極とを含む。上記第2センサ用電極を第1センサ用電極に向けて押圧する第1押圧部材と、第4センサ用電極を第3センサ用電極に向けて押圧する第2押圧部材とをさらに備える。上記第2センサ用電極は、第1押圧部材によって押圧されることで、変位し、第1センサ用電極に沿うように接触し、上記第4センサ用電極は、第2押圧部材によって押圧されることで、変位し、第3センサ用電極に沿うように接触し、上記第1押圧部材と第2押圧部材の形状を異ならせる。
 好ましくは、第1押圧部材が第2センサ用電極と接触する面積と、第2押圧部材が第4センサ用電極と接触する面積とを異ならせる。
 好ましくは、上記第1押圧部材は、第2センサ用電極の中央部を押圧し、第2押圧部材は、第4センサ用電極のうち、第4センサ用電極の中央部よりも第4センサ用電極の周縁部側に位置する部分を押圧する。
 好ましくは、第1圧力センサは、第1センサ用電極と、第1センサ用電極と対向する第2センサ用電極とを含み、第2圧力センサは、第3センサ用電極と、第3センサ用電極と対向する第4センサ用電極とを含む。上記第1センサ用電極と第2センサ用電極との間の間隔と、第3センサ用電極と第4センサ用電極との間の間隔とを異ならせる。好ましくは、第1圧力センサは、第1センサ用電極と、第1センサ用電極から間隔をあけて設けられた第2センサ用電極と、第1センサ用電極および第2センサ用電極の間隔を保持するように配置されると共に、互いに間隔をあけて設けられた第1支持部材および第2支持部材とを含む。上記第2圧力センサは、第3センサ用電極と、第3センサ用電極から間隔をあけて設けられた第4センサ用電極と、第3センサ用電極および第4センサ用電極の間隔を保持するように配置されると共に、互いに間隔をあけて設けられた第3支持部材および第4支持部材とを含み、第1支持部材および第2支持部材の間隔と、第3支持部材および第4支持部材の間隔とを異ならせる。
 好ましくは、上記第1圧力センサは、第1基板および第2基板の間に位置する第1コイルと、第1コイルから第1基板および第2基板の積層方向に間隔をあけて配置され、第1コイルと対向する第2コイルとを含む。上記第2圧力センサは、第1基板および第2基板の間に位置する第3コイルと、第3コイルから第1基板および第2基板の積層方向に間隔をあけて配置され、第3コイルと対向する第4コイルとを含む。
 好ましくは、上記第1コイルおよび第3コイルは、第2コイルおよび第4コイルよりも第1基板または第2基板側に位置し、第1コイルと第3コイルの大きさを異ならせる。
 好ましくは、上記第1コイルおよび第3コイルは、第2コイルおよび第4コイルよりも第1基板または第2基板側に位置し、第2コイルおよび第3コイルに供給する電流量を異ならせる。
 好ましくは、上記第1圧力センサは、第2圧力センサよりも、第1基板の中央部側に位置し、第1圧力センサは、第2圧力センサ上よりも感度を低くする。
 本発明に係る表示装置は、第1主表面を有する第1基板と、第1基板と間隔をあけて配置され、第1主表面と対向する第2主表面を有する第2基板と、第1基板および第2基板の間に配置された第1センサおよび第2センサとを備える。そして、上記第1センサの感度と前記第2センサの感度とを異ならせる。
 本発明に係る表示装置によれば、指やペン等が触れたとしても正確に感知することができる。
本実施の形態1に係る液晶表示装置100の回路図を模式的に示した回路図である。 対向基板150側から液晶表示装置100の一部を平面視した平面図である。 対向基板150下に位置するTFTアレイ基板130の平面図であり、この図3および上記図2において、ソース配線111およびゲート配線112は、ブラックマトリックス155下に位置している。 図2のIV-IV線における断面を模式的に示す断面図である。 図2に示すV-V線における断面図である。 対向基板150が押圧されたときの液晶表示装置100の断面図である。 上部電極171が上層絶縁層136と接触する領域を模式的に示す平面図である。 本実施の形態に係る圧力センサ118の特性と、比較例としての圧力センサの特性とを比較するグラフである。 比較例としての圧力センサを備えた表示装置を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第1工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第2工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第3工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第4工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第5工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第6工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第7工程を示す断面図である。 対向基板150の製造工程の第1工程を示す断面図である。 ガラス基板156の製造工程の第2工程を示す断面図である。 対向基板150の製造工程の第3工程を示す断面図である。 対向基板150の製造工程の第4工程を示す断面図である。 対向基板150の製造工程の第5工程を示す断面図であり、この図21において、樹脂パターン158にアニール処理(樹脂アニール)を施して、突起部170を形成する。 本実施の形態2に係る液晶表示装置100の断面図であり、TFT素子115を示す断面図である。 本実施の形態2に係る液晶表示装置100の断面図であり、出力用素子117における断面図である。 本実施の形態2に係る液晶表示装置100のTFTアレイ基板130の製造工程であって、図14に示す製造工程後の製造工程を示す断面図である。 図24に示すTFTアレイ基板130の製造工程後の製造工程を示す断面図である。 図25に示す製造工程後におけるTFTアレイ基板130の製造工程を示す断面図である。 本実施の形態3に係る液晶表示装置100の断面図であり、TFT素子115を示す断面図である。 本実施の形態3に係る液晶表示装置100の断面図であり、圧力センサ118を示す断面図である。 対向基板150が押圧されたときにおける液晶表示装置100の状態を模式的に示す断面図である。 上部電極171およびゲート絶縁層133が押圧部材145からの押圧力によって変形する前の状態における上部電極171およびゲート絶縁層133を示す断面図である。 上部電極171の平面図である。 押圧部材145からの押圧力によって、上部電極171およびゲート絶縁層133が変形した状態を示す断面図である。 図32に示すように上部電極171が変形したときの上部電極171の平面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第1工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第2工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第3工程を示す断面図である。 図28に示すTFTアレイ基板130の変形例を示す断面図である。 本実施の形態4に係る液晶表示装置100の回路図を模式的に示した回路図である。 本実施の形態4に係る液晶表示装置100の断面図であって、TFT素子115を示す断面図である。 本実施の形態4に係る液晶表示装置100の断面図であり、選択用TFT素子116および圧力センサ190を示す断面図である。 対向基板150が押圧されたときの状態を模式的に示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第1工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第2工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第3工程を示す断面図である。 対向基板150の製造工程の第1工程を示す断面図である。 対向基板150の製造工程の第2工程を示す断面図である。 対向基板150の製造工程の第3工程を示す断面図である。 対向基板150の製造工程の第4工程を示す断面図である。 対向基板150の製造工程の第5工程を示す断面図であり、この図49に示すように、突起部170を覆うように、カラーフィルタ基板151の表面に対向電極152を形成する。 本実施の形態5に係る液晶表示装置100の断面図であり、TFT素子115を示す断面図である。 液晶表示装置100の断面図であり、選択用TFT素子116を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程のうち、TFT素子115および選択用TFT素子116を形成したときの工程を示す断面図である。 図52に示された製造工程後におけるTFTアレイ基板130の製造工程を示す断面図である。 図53に示す製造工程後の製造工程を示す断面図である。 対向基板150の製造工程のうち、カラーフィルタ基板151を形成したときを示す断面図である。 上記図55に示す製造工程後の工程を示す断面図である。 上記図56に示す製造工程後の工程を示す断面図である。 本実施の形態6に係る液晶表示装置100の電気回路を示す回路図である。 本実施の形態6に係る液晶表示装置100の断面図であって、TFT素子115を示す断面図である。 本実施の形態6に係る液晶表示装置100の断面図であって、圧力センサ190を示す断面図である。 対向基板150が押圧されていない状態(初期状態)における上部電極171および半導体層180を示す断面図である。 上部電極171の平面図であり、上部電極171には複数の穴部173が形成されている。 対向基板150が押圧された状態における上部電極171と半導体層180とを示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第1工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第2工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第3工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第4工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第5工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130製造工程の第6工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第7工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第8工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第9工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第10工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第11工程を示す断面図である。 本実施の形態7に係る液晶表示装置100の断面図であって、TFT素子115を示す断面図である。 本実施の形態7に係る液晶表示装置100の断面図であって、圧力センサ190を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第1工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第2工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第3工程を示す断面図である。 TFTアレイ基板130の製造工程の第4工程を示す断面図である。 本実施の形態7に係る液晶表示装置100の変形例を示す断面図である。 本実施の形態8に係る液晶表示装置100の電気回路を模式的に示す図である。 本実施の形態8に係る液晶表示装置100を模式的に示す断面図である。 高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bの特性を模式的に示すグラフである。 高感度センサ250Cおよび低感度センサ250Dの出力特性を示すグラフである。 容量変動タイプの圧力センサを含む高感度センサおよび低感度センサが採用された液晶表示装置100の電気回路を模式的に示す図である。 対向基板150の平面図である。 対向基板150側からTFTアレイ基板130を平面視した平面図である。 図88において、辺部155B下に位置する高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bを示す平面図である。 図88に示すXC-XC線における断面図である。 図88に示すXCI-XCI線における断面図であり、高感度センサ250Aを示す断面図である。 図7のXCII-XCII線における断面図である。 ガラス基板156が使用者によって押圧されたときにおける高感度センサ250Aを示す断面図である。 上部電極用配線154Aのうち、突起部170Aの表面上に位置する部分が、上層絶縁層136と接触する領域を模式的に示す平面図である。 ガラス基板156が使用者によって押圧されたときにおける低感度センサ250Bを示す断面図である。 上部電極用配線154Aのうち、突起部170Bの表面上に位置する部分が、上層絶縁層136と接触する領域を模式的に示す平面図である。 圧力センサ118Aと、圧力センサ118Bとの特性を示すグラフである。 本実施の形態9に係る液晶表示装置100の高感度センサ250Aを示す断面図である。 本実施の形態9に係る液晶表示装置100の低感度センサ250Bを示す断面図である。 ガラス基板156が使用者によって押圧されたときにおける高感度センサ250Aを示す断面図である。 上部電極用配線154Aのうち、突起部170Aの表面上に位置する部分が、上層絶縁層136と接触する領域を模式的に示す平面図である。 ガラス基板156が使用者によって押圧されたときにおける低感度センサ250Bを示す断面図である。 上部電極用配線154Aのうち、突起部170Bの表面上に位置する部分が、上層絶縁層136と接触する領域を模式的に示す平面図である。 本実施の形態10に係る液晶表示装置100の高感度センサ250Aにおける断面図である。 本実施の形態10に係る液晶表示装置100の低感度センサ250Bにおける断面図である。 図104に示す圧力センサ118Aの特性と、図105に示す圧力センサ118Bの特性を示すグラフである。 本実施の形態11に係る液晶表示装置100のTFTアレイ基板130の平面図であって、圧力センサ118Aおよび圧力センサ118Bを示す平面図である。 図107のCVIII-CVIII線における断面図である。 図109は、図107に示すCIX-CIX線における断面図である。 上部電極171Aおよび上部電極171Bを模式的に示す平面図である。 対向基板150が押圧されたときにおける液晶表示装置100の状態を模式的に示す断面図である。 上部電極171Aおよびゲート絶縁層133が押圧部材145からの押圧力によって変形する前の状態における上部電極171Aおよびゲート絶縁層133を示す断面図である。 上部電極171Aの平面図である。 押圧部材145からの押圧力によって、上部電極171Aおよびゲート絶縁層133が変形した状態を示す断面図である。 図114に示すように上部電極171Aが変形したときの上部電極171Aの平面図である。 対向基板150が押圧されたときにおける圧力センサ118Bの状態を示す断面図である。 上部電極171Bの平面図である。 圧力センサ118Aと圧力センサ118Bとの特性を示すグラフである。 図107に示された圧力センサ118Aおよび圧力センサ118Bと異なる圧力センサを示す平面図である。 圧力センサ118Aの上部電極171Aおよび圧力センサ118Bの上部電極171Bの変形例を示す平面図である。 本実施の形態12に係る液晶表示装置100の断面図であって、圧力センサ118Aを示す断面図である。 本実施の形態12に係る液晶表示装置100の断面図であって、圧力センサ118Bを示す断面図である。 本実施の形態13に係る液晶表示装置100の断面図であって、圧力センサ118Aを示す断面図である。 本実施の形態13に係る液晶表示装置100の断面図であって、圧力センサ118Bを示す断面図である。 上部電極171Aおよび上部電極171Bと、押圧部材145Aおよび押圧部材145Bとの配置関係を模式的に示す平面図である。 本実施の形態14に係る液晶表示装置100の断面図であって、圧力センサ118Aを示す断面図である。 圧力センサ118Bを示す断面図である。 上部電極171Aと上部電極171Bと、各押圧部材145A,145Bの位置関係を示す平面図である。 本実施の形態15に係る液晶表示装置100の回路図を模式的に示した回路図である。 TFT素子115を示す液晶表示装置100の断面図である。 本実施の形態15に係る液晶表示装置100の断面図であり、選択用TFT素子116Aおよび圧力センサ190Aを示す断面図である。 本実施の形態15に係る液晶表示装置100の断面図であって、圧力センサ190Bおよび選択用TFT素子116Bを示す断面図である。 下部電極191A,191Bと、突起部170と、上部電極用配線154Aとの配置関係を模式的に示す平面図である。 対向基板150が押圧されたときにおいて、圧力センサ190Aなどを示す断面図である。 図135は、対向基板150が押圧されたときにおいて、圧力センサ190Bを示す断面図である。 本実施の形態16に係る液晶表示装置100の電気回路を模式的に示す回路図である。 TFT素子115Aを示す液晶表示装置100の断面図である。 選択用TFT素子116および圧力センサ190Aを示す断面図である。 選択用TFT素子116Bおよび圧力センサ190Bを示す液晶表示装置100の断面図である。 対向電極152、突起部216A,216Bおよびスペーサ161の位置関係を示す平面図である。 圧力センサ190Bの変形例を示す断面図である。 圧力センサ190Bの第2変形例を示す断面図である。 本実施の形態に係る液晶表示装置100の回路を模式的に示す回路図である。 TFT素子115Aを示す断面図である。 圧力センサ190Aを示す断面図である。 圧力センサ190Bを示す断面図である。 押圧部材145および上部電極171A,171Bの配置関係を模式的に示す平面図である。 圧力センサ190Aおよび圧力センサ190Bの第1変形例を示す平面図である。 圧力センサ190Aおよび圧力センサ190Bの第2変形例を示す平面図である。 本実施の形態18に係る液晶表示装置のTFTアレイ基板130を模式的に示す平面図である。 本実施の形態18に係る液晶表示装置の対向基板150を示す平面図である。 上部コイル271Aおよび下部コイル272Aの配置状態を示す平面図である。 下部コイル272Bおよび上部コイル271Bとを平面視したときの平面図である。 図152におけるCLIV-CLIV線における断面図である。 図153におけるCLV-CLV線における断面図である。 高感度の圧力センサから出力される出力値と、低感度の圧力センサから出力される出力値の特性を示すグラフである。 高感度のON/OFFセンサ290Aを示す液晶表示装置100の断面図である。 低感度のON/OFFセンサ290Bを示す液晶表示装置100の断面図である。 本実施の形態19に係る液晶表示装置100の第1変形例を示す断面図であって、ON/OFFセンサ290Aを示す断面図である。 本実施の形態19に係る液晶表示装置100の第1変形例を示す断面図であって、ON/OFFセンサ290Bを示す断面図である。 本実施の形態19に係る液晶表示装置100の第2変形例を示す断面図であって、ON/OFFセンサ290Aを示す断面図である。 本実施の形態19に係る液晶表示装置100の第2変形例を示す断面図であって、ON/OFFセンサ290Bを示す断面図である。 高感度センサ250Aと低感度センサ250Bとの配置の一例を示す液晶表示装置100の断面図である。 高感度センサ250Aと低感度センサ250Bとの配置の他の例を示す液晶表示装置100の断面図である。 高感度センサ250Aと低感度センサ250Bとの配置の他の例を示す液晶表示装置100の断面図である。 本実施の形態21に係る液晶表示装置100を模式的に示す平面図である。 図166に示すCLXVII-CLXVII線における断面図である。 図167に示す液晶表示装置100の対向基板150が押圧されたときの状態を示す断面図である。 本実施の形態22に係る液晶表示装置100の回路図である。 本実施の形態23に係る液晶表示装置100の断面図である。 本実施の形態23に係る液晶表示装置の第1変形例を示す断面図である。 本実施の形態23に係る液晶表示装置の第2変形例を示す断面図である。 本実施の形態24に係る液晶表示装置100を模式的に示す断面図である。 高感度センサ250Aを示す断面図である。 低感度センサ250Bを示す液晶表示装置100の断面図である。 高感度センサ250Cを示す断面図である。 低感度センサ250Dを示す液晶表示装置100の断面図である。 本実施の形態25に係る液晶表示装置100の断面図である。 高感度センサ250Aを示す断面図である。 低感度センサ250Bを示す断面図である。
 図1から図180を用いて、本発明に係る圧力センサ、表示装置および表示装置の製造方法について説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。
(実施の形態1)
 図1は、本実施の形態1に係る液晶表示装置100の回路図を模式的に示した回路図である。この図1に示すように、液晶表示装置100は、制御部105と、アレイ状に配置された複数の画素110を備え、画素110は、複数のTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)素子115と、このTFT素子115に接続された画素電極114とを備える。
 液晶表示装置100は、第1方向に延びると共に、第2方向に間隔をあけて複数配置されたゲート配線112およびセンサ用ゲート配線113と、第2方向に延びると共に第1方向に間隔をあけて配置された複数のソース配線111とを備える。
 各ゲート配線112は、ゲートドライバ102に接続され、各ソース配線111は、ソースドライバ101に接続されている。センサ用ゲート配線113は、隣り合うゲート配線112間に配置され、第1方向に延びており、第2方向に間隔をあけて複数形成されている。各センサ用ゲート配線113は、センサドライバ103に接続されている。
 ソースドライバ101と、ゲートドライバ102と、センサドライバ103とは、制御部105に接続されている。そして、隣り合う2つのゲート配線112と、隣り合う2つのソース配線111とによって、画素110が規定されている。
 画素110内には、TFT素子115、選択用TFT素子116および圧力検知素子120が配置されている。TFT素子115のソース電極は、ソース配線111に接続され、TFT素子115のゲート電極はゲート配線112に接続されている。TFT素子115のドレイン電極には、画素電極114が接続されている。
 選択用TFT素子116のソース電極は、ソース配線111に接続されており、選択用TFT素子116のゲート電極は、センサ用ゲート配線113に接続されている。選択用TFT素子116のドレイン電極に圧力検知素子120が接続されている。
 圧力検知素子120は、選択用TFT素子116のドレイン電極に接続された出力用素子117と、この出力用素子117のゲート電極に接続された圧力センサ(圧力検出装置)118とを含む。出力用素子117は、選択用TFT素子116のドレイン電極に接続されたソース電極と、ソース配線111に接続されたドレイン電極と、圧力センサ118の下部電極に接続されたゲート電極とを含む。なお、選択用TFT素子116のソース電極が接続されたソース配線111は、出力用素子117のドレイン電極が接続されたソース配線111と隣り合う他のソース配線111である。
 ここで、選択用TFT素子116のON/OFFは、時分割で適宜切り替えられ、制御部105は、選択された選択用TFT素子116に接続された圧力検知素子120からの出力を検知する。具体的には、圧力検知素子120からの電気特性としての電流量を検知する。
 出力用素子117の出力は、出力用素子117のゲート電極に印加される電圧によって変動する。このゲート電極に印加される電圧は、ゲート電極に接続された圧力センサ118の下部電極の電位によって決定される。圧力センサ118の下部電極の電位は、もう一方の上部電極との間の容量によって決定される。上部電極と下部電極との間の容量は、上部電極が設けられた基板に加えられる押圧力によって変動する。すなわち、制御部105は、出力用素子117からの電流量から基板に加えられる押圧力を検知することができる。
 図2は、対向基板150側から液晶表示装置100の一部を平面視した平面図である。この図2に示すように、対向基板150は、カラーフィルタ基板151と、このカラーフィルタ基板151の下面に配置された対向電極152とを含む。
 カラーフィルタ基板151は、格子状に形成されたブラックマトリックス155と、このブラックマトリックス155の枠内に形成され、赤色、緑色、青色のそれぞれの色の着色感材からなる着色層153とを含む。なお、1つの画素110の上方に1つの着色層153が配置されている。
 対向電極152は、たとえば、ITO(Indium Tin Oxide:インジウム酸化スズ)から形成された透明電極である。
 図3は、対向基板150下に位置するTFTアレイ基板130の平面図であり、この図3および上記図2において、ソース配線111およびゲート配線112は、ブラックマトリックス155下に位置している。そして、選択用TFT素子116および圧力検知素子120は、画素電極114に対してTFT素子115と反対側に配置されている。
 この図3に示すように、選択用TFT素子116は、半導体層123と、半導体層123およびソース配線111を接続するソース電極121と、センサ用ゲート配線113に接続されたゲート電極122と、ドレイン電極125とを備える。
 出力用素子117のソース電極183と、選択用TFT素子116のドレイン電極125とは、接続配線124によって接続されている。なお、本実施の形態においては、選択用TFT素子116の半導体層123と、出力用素子117の半導体層180とを切り離し、選択用TFT素子116のドレイン電極125と、出力用素子117のソース電極183とを接続配線124で接続しているが、ドレイン電極125とソース電極183とを接続するように半導体層123と、半導体層180とを一体としてもよい。
 図4は、図2のIV-IV線における断面を模式的に示す断面図である。なお、図4および後述する図5、図6等に示す断面図は、説明の便宜を図るため簡略化した断面図であり、各図における縦横比等は正確なものではない。
 図4に示すように、液晶表示装置100は、TFTアレイ基板130と、TFTアレイ基板130と対向するように間隔をあけて配置された対向基板150と、対向基板150およびTFTアレイ基板130の間に充填された液晶層(表示媒体層)160とを備える。なお、TFTアレイ基板130と対向基板150の間には、TFTアレイ基板130および対向基板150の間隔を所定の間隔に維持するスペーサ161が形成されている。
 液晶表示装置100は、対向基板150の上面に配置される偏光板と、TFTアレイ基板130の下面に配置される偏光板およびバックライトユニットとをさらに備える。
 対向基板150の上面に配置される偏光板の偏光方向と、TFTアレイ基板130下に配置される偏光板の偏光方向とは直交するように、各偏光板が配置される。バックライトユニットは、TFTアレイ基板130に向けて光を照射している。なお、このバックライトユニットおよび上記2つの偏光板は、図示されていない。
 対向基板150は、主表面を有するガラス基板156と、ガラス基板156の主表面に形成されたカラーフィルタ基板151と、このカラーフィルタ基板151下に形成された対向電極152とを含む。
 TFTアレイ基板130は、主表面(第1主表面)を有するガラス基板(第1基板)140と、ガラス基板140の上方に位置する画素電極114とを含み、このガラス基板140の主表面上にはTFT素子(スイッチング素子)115が形成されている。
 ガラス基板140の主表面上には、シリコン酸化層(SiO2層)、シリコン窒化層(SiN)、およびシリコン酸窒化層(SiNO層)等の絶縁層から形成された下地層131が形成されている。この下地層131の膜厚は、たとえば、0nm以上500nm以下とされ、好ましくは、0nm以上400nm以下とされる。
 TFT素子115は、下地層131の上面上に形成された半導体層132と、この半導体層132を覆うように形成されたゲート絶縁層133と、ゲート絶縁層133の上面上に形成されたゲート電極134と、半導体層132に接続されたドレイン電極137およびソース電極138とを含む。
 ゲート電極134は、ゲート絶縁層133の上面上であって、半導体層132の上方に位置している。ドレイン電極137は、ゲート電極134と間隔をあけて配置されている。ソース電極138は、ゲート電極134に対してドレイン電極137と反対側に位置している。ソース電極138は、ソース配線111に接続されており、ドレイン電極137は、画素電極114に接続されている。
 ゲート電極134に所定の電圧が印加されることで、TFT素子115がONとなり、ソース配線111およびソース電極138に所定の電圧が印加されることで、ドレイン電極137および画素電極114に所定の電圧が印加される。
 画素電極114に印加される電圧をTFT素子115が切り替えることで、画素電極114と、対向電極152との間に位置する液晶層160内の液晶の向きを制御する。液晶の向きを切り替えることで、バックライトユニットからの光が対向基板150の上面に配置された偏光板を通過する状態と対向基板150の上面に配置された偏光板によって遮光される状態とが切り替えられる。
 半導体層132は、たとえば、連続粒界結晶シリコン膜等が採用されており、半導体層132の膜厚は、たとえば、20nm以上200nm以下とされる。なお、半導体層132の膜厚は、好ましくは、30nm以上70nm以下程度とされる。
 ゲート絶縁層133は、たとえば、SiO2、SiN、SiNO等の絶縁層から形成されている。ゲート絶縁層133の膜厚は、たとえば、20nm以上200nm以下とされ、好ましくは、50nm以上120nm以下とされる。
 ゲート電極134は、たとえば、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)等の金属層、または、これらを含む合金、または、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)等の元素を含む化合物等から形成された導電層とされている。ゲート電極134の膜厚は、たとえば、50nm以上600nm以下とされ、ゲート電極134の膜厚は、好ましくは、100nm以上500nm以下とされる。
 ゲート電極134を覆うように、ゲート絶縁層133の上面上には、層間絶縁層135が形成されている。層間絶縁層135は、たとえば、SiO2、SiN、およびSiNO等の絶縁層から形成されている。層間絶縁層135の膜厚は、たとえば、100nm以上1000nm以下とされ、層間絶縁層135の膜厚は、好ましくは、100nm以上700nm以下とされる。
 ソース配線111は、層間絶縁層135の上面上に位置しており、ソース電極138はソース配線111に接続されている。ドレイン電極137も、層間絶縁層135の上面に達するように形成されている。
 ソース配線111、ソース電極138およびドレイン電極137は、たとえば、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、金(Au)、チタン(Ti)等の金属層または、これらの金属層を順次積層して形成された積層金属層としてもよい。これらソース配線111等の膜厚は、たとえば、300nm以上1000nm以下とされ、ソース配線111等の膜厚は、好ましくは、400nm以上800nm以下とされる。
 層間絶縁層135の上面上には、ソース配線111を覆うように、上層絶縁層136が形成されている。上層絶縁層136は、SiO2、SiN、およびSiNO等の絶縁層か
ら形成されている。上層絶縁層136の膜厚は、たとえば、50nm以上500nm以下とされ、上層絶縁層136の膜厚は、好ましくは、50nm以上200nm以下とされる。
 画素電極114は、上層絶縁層136の上面上に形成されている。画素電極114は、ITO等の透明導電層から形成されている。
 図5は、図2に示すV-V線における断面図である。この図5に示すように、ガラス基板140の主表面上には、下地層131が形成されており、この下地層131の上面上に出力用素子117が形成されている。
 出力用素子117は、下地層131上に形成された半導体層180と、半導体層180を覆うように形成されたゲート絶縁層133と、ゲート絶縁層133の上面のうち、半導体層180の上方に位置する部分に形成されたゲート電極181と、半導体層180に接続されたソース電極183およびドレイン電極182とを備える。
 ソース電極183は、ゲート電極181と間隔をあけて配置され、ドレイン電極182は、ゲート電極181に対してソース電極183と反対側に配置されている。
 層間絶縁層135は、ゲート電極181を覆うようにゲート絶縁層133の上面上に形成されている。
 ドレイン電極182は、ゲート絶縁層133、層間絶縁層135を貫通し、層間絶縁層135の上面に形成されたソース配線111に接続されている。ソース電極183も、ゲート絶縁層133および層間絶縁層135を貫通し、層間絶縁層135の上面に達するように形成されている。
 層間絶縁層135の上面には、下部電極172および接続配線124が形成されている。接続配線124は、図3に示す選択用TFT素子116のドレイン電極125に接続されている。下部電極172は、コンタクト184によって、ゲート電極181に接続されている。このため、ゲート電極181に印加される電圧は、下部電極172の電位によって決定される。
 下部電極172上には、上層絶縁層136が形成されている。下部電極172は、平坦面状に形成されている。上層絶縁層136のうち、少なくとも下部電極172上に位置する部分は、下部電極172の上面に沿って、平坦面状に形成されている。
 圧力センサ(圧力検出装置)118は、上記下部電極172と、この下部電極172の上方に位置する上部電極171とを含む。
 本実施の形態においては、上部電極171は、対向基板150に形成されており、上部電極171は、カラーフィルタ基板151の下側に形成された突起部170と、この突起部170の表面を覆うように形成された対向電極152とによって形成されている。
 突起部170は、たとえば、アクリル樹脂や可塑性樹脂などの弾性変形可能な材料で形成されている。突起部170を弾性変形可能な導電性樹脂で形成してもよい。
 突起部170の高さは、たとえば、1μm以上10μm以下とする。突起部170の高さは、好ましくは、1.5μm以上5μm以下とする。
 この図5に示す例においては、対向電極152のうち、突起部170の頂点部に位置する部分が、上層絶縁層136に接触している。
 本実施の形態においては、突起部170は、突出方向に対して垂直な断面では、円形状となるように形成され、突起部170の表面は、滑らかな湾曲面状とされている。さらに、図2に示すように、突起部170は、間隔をあけて複数形成されている。
 突起部170の形状としては、上記のような形状に限られない。たとえ、複数の圧力センサ118の下部電極172に亘って延びるように突起部170を形成してもよい。また、突起部170の形状としては、断面形状が円形形状のものに限られず、さらに、外表面がなめらかな湾曲面に限られない。
 図6は、対向基板150が押圧されたときの液晶表示装置100の断面図である。この図6に示すように、ペンや人の指によって押圧されると、対向基板150のうち、押圧された部分およびその近傍がたわむ。
 ガラス基板156がたわむことで、上部電極171が下部電極172に近づく。上部電極171が下部電極172に近づくことで、上部電極171が上層絶縁層136に押圧され、突起部170が弾性変形し、上部電極171が下部電極172に沿って変形する。
 図7は、上部電極171が上層絶縁層136と接触する領域を模式的に示す平面図である。この図7において、領域R1は、図7中の破線によって囲われた領域であり、領域R2は、実線で囲われた領域である。領域R1は、対向基板150が押圧されていない状態(初期状態)における上部電極171と、上層絶縁層136との接触領域を示す。
 領域R2は、図6に示す状態における上部電極171と、上層絶縁層136との接触領域を示す。この図7に示すように、上部電極171が僅かに変位することで、上部電極171と上層絶縁層136の接触面積が非常に大きくなる。
 上部電極171が上層絶縁層136と接触した部分では、上部電極171と下部電極172とは、いずれも上層絶縁層136に接触しており、上部電極171と下部電極172と間の間隔は、上層絶縁層136の厚み分となる。
 具体的には、上部電極171の表面上に位置する対向電極152と、下部電極172との間の距離が、上層絶縁層136の厚み分となる。
 これにより、図7に示す状態における上部電極171および下部電極172によって規定される容量は、図6に示す初期状態における上部電極171および下部電極172によって規定される容量よりも遥かに大きくなる。
 図8は、本実施の形態に係る圧力センサ118の特性と、比較例としての圧力センサの特性とを比較するグラフである。
 なお、この図8に示すグラフにおいて、横軸は、上部電極のストローク量を示し、縦軸は、上部電極および下部電極間の容量変化率を示す。グラフの実線L1は、本実施の形態に係る圧力センサの特性を示し、破線L2は、比較例の圧力センサの特性を示す。
 図9は、比較例としての圧力センサを備えた表示装置を示す断面図である。この図9に示す比較例の圧力センサは、本実施の形態に係る圧力センサ118と異なり、突起部170を含まない。このため、比較例の圧力センサは、カラーフィルタ基板151の下面に平坦面状に形成された対向電極152と、下部電極172とを備える。
 なお、比較例における対向基板150と、TFTアレイ基板130との間の距離と、本実施の形態における対向基板150とTFTアレイ基板130との間の距離をいずれも、3.3μmとする。
 この比較例において、対向基板150が押圧されると、対向電極152が下部電極172に向けて近接する。そして、対向電極152と下部電極172との間の距離が小さくなることで、対向電極152と下部電極172との間の容量が大きくなる。
 そして、上記図8に示すように、上部電極の変位量(ストローク量)が小さいときには、比較例の圧力センサの容量変動率は、本実施の形態に係る圧力センサ118の容量変動率よりも小さい。
 比較例に係る圧力センサでは、対向基板150に加えられる押圧力が小さいときには、正確に容量の変動を検知することが困難であり、加えられた圧力を正確に検知することが困難なものとなっている。
 その一方で、図8に示すように、本実施の形態に係る圧力センサ118においては、上部電極のストローク量が小さい場合でも、容量変化率が大きいことが分かる。このため、本実施の形態に係る圧力センサ118においては、上部電極のストローク量が小さい場合でも、図5に示すゲート電極181に印加する電圧を大きく変動させることができる。これにより、制御部が加えられた押圧力を正確に加えられた押圧力を検知することができる。
 比較例の圧力センサは、ストローク量が所定値を超えると、急激に容量変化率が大きくなる。容量が急激に変化する範囲では、上部電極と下部電極との間が僅かに縮んだときでも、容量が急激に変化する。このため、容量が急激に変化する範囲では、出力用素子のゲート電極に印加される電圧も急激に変化し、出力用素子117からの電流量も大きく変動する。このため、制御部は、正確な押圧力を算出することは困難である。
 その一方で、本実施の形態に係る圧力センサ118は、ストローク量が大きくなっても、容量変化率は略一定である。このように、本実施の形態に係る圧力センサ118においては、容量の変化率が略一定であるので、上部電極および下部電極間の容量から加えられた圧力を算出し易く、加えられた圧力を正確に算出することができる。
 このように、本実施の形態に係る圧力センサ118は、下部電極172と、この下部電極172から間隔をあけて配置されると共に、下部電極と対向するように配置された上部電極171と、上部電極171および下部電極172の間に形成された上層絶縁層(絶縁層)136とを備え、上部電極171が弾性変形可能な突起部170の表面上に形成されている。突起部170が上層絶縁層136と当接し、さらに上層絶縁層136に押圧されることで、突起部170上の対向電極152が下部電極172に沿うように変形する。そして、下部電極172と上部電極171との間の容量は、所定の大きさで一定の変化率を保って変化する。このため、出力用素子117からの電流量を検知することで、上部電極171および下部電極172間の容量を検知することができ、加えられた圧力を正確に算出することができる。
 このように、本実施の形態1に係る液晶表示装置100においては、容量変動を正確に出力することができる圧力センサ118を搭載しているため、対向基板150が大きく撓まなくても、対向基板150に加えられた押圧力を正確に算出することができる。これにより、対向基板150のガラス基板156の厚さをガラス基板140よりも厚く形成したとしても、加えられた押圧力を算出することができる。このため、対向基板150の剛性を高めることができる。
 なお、ガラス基板140は、バックライトユニット等によって支持されているため、ガラス基板140の厚さをガラス基板156よりも薄くしたとしてもTFTアレイ基板130の変形は抑制されている。なお、図8の実線で示された圧力センサ118の特性は一例である。このため、図8に示すように、上部電極のストローク量が大きくなると、容量変化率が一次関数的に増大する必要はない。部分的に、容量変化率の増加率が異なったり、容量変化率が曲線状となるように変化してもよい。
 図5において、半導体層180は、図4に示す半導体層132と同様に、ゲート絶縁層133の上面上に形成されており、半導体層180は、半導体層132と同質(同一)の材料から形成され、実質的に同一の膜厚とされている。具体的には、たとえば、連続粒界結晶シリコン膜等が採用されており、半導体層132の膜厚は、たとえば、20nm以上200nm以下とされる。なお、半導体層132の膜厚は、好ましくは、30nm以上70nm以下程度とされる。
 ゲート電極181も、図4に示すゲート電極134と同様に、ゲート絶縁層133上に形成されている。さらに、ゲート電極181は、ゲート電極134と同質(同一)の材料から形成され、ゲート電極181の膜厚も、ゲート電極134と実質的に一致している。
 ドレイン電極182、ソース電極183、下部電極172およびコンタクト184は、図4に示すドレイン電極137およびソース電極138と同一の積層金属膜が採用されている。
 このように、出力用素子117の構造は、TFT素子115と略同一であるため、出力用素子117の各部材は、TFT素子115の各部材を形成するときに同時に形成することができる。さらに、圧力センサ118の下部電極も、TFT素子115のドレイン電極137およびソース電極138を形成する際に同時に形成することができる。
 このため、TFTアレイ基板130の製造工程数が増加せず、製造コストの増加を抑制することができる。
 図10から図21を用いて、本実施の形態に係る液晶表示装置100の製造方法について説明する。
 液晶表示装置100を製造するときには、まず、TFTアレイ基板130と対向基板150とを各々独立に形成する。その後、TFTアレイ基板130の上面に液晶層を塗布し、その後、対向基板150をTFTアレイ基板130の上方に配置してTFTアレイ基板130を形成する。
 そこで、まず、TFTアレイ基板130の製造方法について説明する。
 図10は、TFTアレイ基板130の製造工程の第1工程を示す断面図である。図10に示すように、ガラス基板140を準備する。その後、ガラス基板140の主表面上に、SiO2、SiN、SiNO等の絶縁層を堆積して下地層131を形成する。
 図11は、TFTアレイ基板130の製造工程の第2工程を示す断面図である。この図11においては、まず、非晶質半導体層を形成する。非晶質半導体膜の材質としては、導電性が半導体であれば特に限定されず、シリコン(Si)、ゲルマニウム(Ge)、ガリウム-ヒ素(GaAs)等が挙げられるが、なかでも廉価性及び量産性の観点から、シリコンが好ましい。非晶質半導体膜の形成方法としては特に限定されず、例えば、CVD法等によりアモルファスシリコン(a-Si)膜を形成する方法が挙げられる。
 その後、上記非晶質半導体層に触媒元素を添加する。触媒元素は、非晶質半導体膜の結晶化を助長するものであり、これにより、半導体層のCG-Si化が可能となり、TFTの高性能化に繋がる。触媒元素としては、鉄、コバルト、ニッケル、ゲルマニウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスニウム、イリジウム、白金、銅、金等が挙げられ、上記群より選ばれた少なくとも1種の元素を含むことが好ましく、なかでもNiが好適に用いられる。触媒元素の添加方法としては特に限定されず、抵抗加熱法、塗布法等が挙げられる。
 その後、非晶質半導体層を結晶化して連続粒界結晶シリコン層(CGシリコン層)を形成する。結晶化の方法としては、アニール処理により結晶化させる固相結晶成長(Solid Phase Crystallization;SPC)法、SPC法とエキシマレーザ光等の照射により溶融再結晶化させるレーザーアニール法とを組み合わせた方法が好適である。
 このように、連続粒界結晶シリコン層を形成した後、この連続粒界結晶シリコン層をフォトリソグラフィ法等によりパターニングして半導体層132および半導体層180を形成する。なお、この第2工程において、図3に示す半導体層123も形成される。なお、半導体層180および半導体層123を連続粒界結晶シリコン層で形成する例について説明したが、半導体層180および半導体層123としては、連続粒界結晶シリコン層に限られず、適宜、他の材料を選択してもよい。
 図12は、TFTアレイ基板130の製造工程の第3工程を示す断面図である。この図12に示すように、SiO2、SiN、およびSiNO等の絶縁層をCVD法等で半導体層180および半導体層132を覆うように、下地層131上に形成する。これにより、ゲート絶縁層133が形成される。
 図13は、TFTアレイ基板130の製造工程の第4工程を示す断面図である。この図13に示すように、スパッタ法、CVD法等を用いて、積層金属層を堆積させた後、フォトリソグラフィ法等によりパターニングすることにより、ゲート電極134およびゲート電極181が形成される。
 ゲート電極134は、ゲート絶縁層133の上面のうち、半導体層132の上方に位置する部分に形成される。ゲート電極181は、ゲート絶縁層133の上面のうち、半導体層180の上方に位置する部分に形成される。
 なお、この第4工程において、図2に示すゲート配線112、センサ用ゲート配線113およびゲート電極122も形成される。
 図14は、TFTアレイ基板130の製造工程の第5工程を示す断面図である。この図14に示すように、ゲート電極134およびゲート電極181を覆うように、ゲート絶縁層133の上面に層間絶縁層135を形成する。
 図15は、TFTアレイ基板130の製造工程の第6工程を示す断面図である。この図15に示すように、層間絶縁層135およびゲート絶縁層133をドライエッチング等でパターニングして、コンタクトホール162~166を形成する。
 コンタクトホール162およびコンタクトホール163は半導体層132に達するように形成され、コンタクトホール164およびコンタクトホール166は、半導体層180に達するように形成される。コンタクトホール165は、ゲート電極181の上面に達するように形成される。
 図16は、TFTアレイ基板130の製造工程の第7工程を示す断面図である。この図16において、金属層をスパッタリングにより成膜する。この際、金属層は、図15に示すコンタクトホール162~コンタクトホール166内にも入り込む。
 なお、ドレイン電極137,182、ソース電極138,183、下部電極172、コンタクト184および接続配線124を積層金属層から構成する場合には、複数の金属層をスパッタリングにより、順次積層する。
 そして、成膜した金属層または積層金属層をパターニングして、ドレイン電極137,182、ソース電極138,183、下部電極172、コンタクト184および接続配線124を形成する。
 なお、この第7工程において、図2に示すソース配線111と、選択用TFT素子116のソース電極121およびドレイン電極125も形成される。
 その後、上記図4および図5に示すように、上層絶縁層136を形成する。具体的には、シリコン窒化層(SiN層)を、たとえば、200nm程度、プラズマ化学気相成長法により形成する。その後、上層絶縁層136をパターニングし、ドレイン電極137の一部を露出させるコンタクトホールを形成する。そして、ITO膜を形成し、このITO膜をパターニングして画素電極114を形成する。
 なお、スペーサ161をTFTアレイ基板130に形成する場合には、アクリル樹脂等の樹脂層を上層絶縁層136の上面上に形成し、この樹脂層をパターニングして、スペーサ161を形成する。なお、スペーサ161の高さは、4μm程度とされる。これにより、TFTアレイ基板130を形成することができる。
 このように、本実施の形態に係るTFTアレイ基板130の製造方法によれば、TFT素子115の半導体層、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を形成すると共に、選択用TFT素子116、出力用素子117の半導体層等を形成することができると共に、圧力センサの下部電極をも形成することができる。このため、製造工程数の増大が抑制されている。
 図17から図21を用いて、対向基板150の製造方法について説明する。図17は、対向基板150の製造工程の第1工程を示す断面図である。
 この図17に示すように、主表面を有するガラス基板156を準備する。そして、ガラス基板156の主表面上に、たとえば、例えばスピンコート等によって1~10μm程度の厚みを持った高遮光性樹脂層を形成する。好ましくは、2~5μm程度とする。その後、露光、現像、洗浄、ポストベークする。これにより、ガラス基板156の主表面に、図2に示すブラックマトリックス155が形成される。なお、樹脂の材料としては、一般的な黒色感光性樹脂用として用いられているアクリル樹脂のような感光性樹脂であればネガ型でもポジ型でもよい。なお、ブラックマトリックス155に導電性を持たせる場合には、導電性の樹脂材料やチタン(Ti)等の金属材料からブラックマトリックス155を形成する。
 図18は、ガラス基板156の製造工程の第2工程を示す断面図である。この図18において、ブラックマトリックス155は、例えば60μm×100μm程度の開口部を有し幅20μm程度の格子状のパターンである。インクジェット方式で、ブラックマトリックス155の開口部に、着色層153のインクを塗布する。このようにして、カラーフィルタ基板151がガラス基板156の主表面上に形成される。なお、着色層153の膜厚は、たとえば、1~10μm程度、好ましくは、2~5μm程度とする。
 図19は、対向基板150の製造工程の第3工程を示す断面図である。この図19に示すように、たとえば、アクリル樹脂等の可塑性樹脂層157を、たとえば、1~10μm程度形成する。なお、好ましくは、1.5~5μm程度とする。たとえば、可塑性樹脂層157の膜厚を3.5μmとする。
 図20は、対向基板150の製造工程の第4工程を示す断面図である。この図20に示すように、可塑性樹脂層157をフォトリソグラフィによりパターニングして、樹脂パターン158を形成する。図21は、対向基板150の製造工程の第5工程を示す断面図であり、この図21において、樹脂パターン158にアニール処理(樹脂アニール)を施して、突起部170を形成する。
 具体的には、樹脂パターン158が形成されたガラス基板156をオーブンに挿入し、たとえば、100℃以上300℃以下の温度でアニール処理を施す。なお、アニール処理温度は、好ましくは、100℃以上200℃以下とする。たとえば、オーブンにて220℃で60分程度ベークする。
 樹脂パターン158にアニール処理を施すことで、表面の樹脂が流れ、表面が滑らかな突起部170が形成される。
 なお、可塑性樹脂層157の膜厚を、3.5μmとし、パターニングされた樹脂パターン158を220℃で60分のアニール処理を施すと、突起部170の高さは、3.4μm程度となる。
 その後、突起部170を覆うように、ITO層等の透明導電層を塗布して、対向電極152を形成する。なお、対向電極152の膜厚は、たとえば、50nm以上400nm以下程とされる。対向電極152の膜厚は、好ましくは、50nm以上200nm以下程度とする。たとえば、対向電極152の膜厚を200nmとする。
 このように、突起部170上に、対向電極152を形成することで、上部電極171が形成される。なお、対向基板150にスペーサ161を形成する場合には、アクリル樹脂等の樹脂層を対向電極152の上面上に形成し、この樹脂層をパターニングして、スペーサ161を形成する。なお、スペーサ161の高さは、4μm程度とされる。このようにして、対向基板150が形成される。
 そして、TFTアレイ基板130の上面に液晶層を塗布し、さらに、TFTアレイ基板130の上方に対向基板150を配置する。
 この際、対向電極152の上方に上部電極171が位置するように、TFTアレイ基板130および対向基板150を積層する。その後、各種工程を経ることで、図4および図5に示す液晶表示装置100を形成することができる。
 このようにして得られた液晶表示装置100において、TFTアレイ基板130側から1N程度の力を加えたところ、押圧力を加えていない状態の6倍の静電容量を検知することができた。さらに、静電容量は、押圧し始めてから、1Nまで押圧するまでの間、押圧力に対して静電容量が一次関数的に増加した。
 (実施の形態2)
 図22から図26を用いて、本発明の実施の形態2に係る圧力センサ118および液晶表示装置100について説明する。
 図22から図26に示す構成のうち、上記図1から図21に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図22は、本実施の形態2に係る液晶表示装置100の断面図であり、TFT素子115を示す断面図である。図23は、本実施の形態2に係る液晶表示装置100の断面図であり、出力用素子117における断面図である。
 この図22および図23に示すように、液晶表示装置100は、TFT素子115および出力用素子117を備え、TFT素子115および出力用素子117を覆うように、層間絶縁層135が形成されている。
 TFT素子115のドレイン電極137およびソース電極138の上端部と、出力用素子117のドレイン電極182およびソース電極183の上端部と、コンタクト184の上端部と、ソース配線111と、接続配線124とは、層間絶縁層135の上面に位置している。
 コンタクト184の上端部には、パッド部185が形成されており、液晶表示装置100は、パッド部185と、TFT素子115のドレイン電極137およびソース電極138の上端部と、出力用素子117のドレイン電極182およびソース電極183の上端部と、コンタクト184の上端部と、ソース配線111と、接続配線124とを覆うように形成された層間絶縁層139を備えている。
 この層間絶縁層139の上面には、反射電極187と、この反射電極187に接続された下部電極189とが形成されている。反射電極187と下部電極189とは、一体的に接続されている。
 下部電極189および反射電極187とパッド部185とは、接続部186によって接続されている。パッド部185は、コンタクト184によってゲート電極181に接続されている。このように、下部電極189は、ゲート電極181に接続されている。
 下部電極189および反射電極187上には、上層絶縁層136が形成されている。下部電極189は、平坦面状に形成されている。上層絶縁層136のうち、下部電極189の上面上に位置する部分は、下部電極189の上面に沿って平坦面状に形成されている。
 図22に示す画素電極114は、上層絶縁層136上に形成されており、上層絶縁層136および層間絶縁層139を貫通して、ドレイン電極137に接続されている。
 下部電極189の上方に位置する対向基板150の下面には、上部電極171が形成されている。なお、本実施の形態2においても、上部電極171は、カラーフィルタ基板151の下面に形成された突起部170と、この突起部170の表面上に形成された対向電極152とを含む。
 本実施の形態2に係る液晶表示装置100においても、対向基板150が押圧されることで、上部電極171が上層絶縁層136とが接触し、突起部170が変形する。具体的には、上部電極171が下部電極189に沿うように変形する。そして、突起部170上に形成された対向電極152と、下部電極189とが、上層絶縁層136を挟んで対向する面積が急激に増大し、下部電極189の電位が大きく変動する。そして、ゲート電極181に印加される電圧が大きく変動させることができる。
 本実施の形態2に係る液晶表示装置100の製造方法について図24から図26を用いて説明する。
 なお、本実施の形態2に係る液晶表示装置100のTFTアレイ基板130は、上記実施の形態1に係る液晶表示装置100のTFTアレイ基板130の製造工程と一部重複している。具体的には、図10に示す製造工程から図14に示す製造工程は、本実施の形態におけるTFTアレイ基板130の製造工程と共通している。
 図24は、本実施の形態2に係る液晶表示装置100のTFTアレイ基板130の製造工程であって、図14に示す製造工程後の製造工程を示す断面図である。
 この図24に示すように、層間絶縁層135およびゲート絶縁層133をパターニングして、複数のコンタクトホールを形成する。その後、金属層または積層金属層を層間絶縁層135上に形成する。
 金属層または積層金属層をパターニングして、ドレイン電極137、ソース電極138、ドレイン電極182、コンタクト184、ソース電極183、パッド部185および接続配線124を形成する。なお、ソース配線111やパッド部185は、層間絶縁層135の上面上に形成される。
 図25は、図24に示すTFTアレイ基板130の製造工程後の製造工程を示す断面図である。この図25に示すように、ソース配線111およびパッド部185を覆うように、層間絶縁層139を形成する。
 そして、層間絶縁層139をパターニングする。この際、接続部186が形成される部分にコンタクトホールを形成すると共に、層間絶縁層139の上面のうち、反射電極187が位置する予定の部分に凹凸部を形成する。
 このように、層間絶縁層139をパターニングした後、層間絶縁層139の上面上にアルミニウム(Al),銀(Ag),モリブデン(Mo)等の金属層、アルミニウム(Al),銀(Ag),モリブデン(Mo)等の金属元素を含む金属化合物層、またはアルミニウム(Al)層,銀(Ag)層,モリブデン(Mo)層を積層して形成された積層金属層のいずれかを形成する。
 層間絶縁層139の上面に金属層や積層金属層を形成することで、層間絶縁層139に形成されたコンタクトホール内に、接続部186が形成される。
 そして、金属層や積層金属層をパターニングすることで、下部電極189および反射電極187が形成される。
 なお、層間絶縁層139の上面のうち、反射電極187が形成される部分には、予め凹凸部が形成されているため反射電極187は、この凹凸部の表面に沿って凹凸状に形成される。
 図26は、図25に示す製造工程後におけるTFTアレイ基板130の製造工程を示す断面図である。
 この図26に示すように、下部電極189および反射電極187を覆うように、層間絶縁層139上に、上層絶縁層136を形成する。
 その後、上層絶縁層136および層間絶縁層139をパターニングして、上層絶縁層136の上面からドレイン電極137の上端部に達するコンタクトホールを形成する。コンタクトホールを形成した後、上層絶縁層136の上面にITO膜を形成し、このITO膜をパターニングして、画素電極114を形成する。このようにして、図22および図23に示すTFTアレイ基板130を形成する。
 このように、下部電極189と、この下部電極189に接続された接続部186は、反射電極187を形成する工程において、反射電極187と共に形成することができる。このため、本実施の形態においても、製造工程の増加を招くことなく、圧力センサ118の下部電極をTFTアレイ基板130内に形成することができる。
 (実施の形態3)
 図27から図37を用いて、本発明の実施の形態3に係る圧力センサ118、液晶表示装置100および液晶表示装置100の製造方法について説明する。なお、図27から図37に示す構成のうち、上記図1から図26に示す構造と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図27は、本実施の形態3に係る液晶表示装置100の断面図であり、TFT素子115を示す断面図である。図28は、本実施の形態3に係る液晶表示装置100の断面図であり、圧力センサ118を示す断面図である。
 この図27に示すように、液晶表示装置100は、ガラス基板140の主表面上に形成された下地層141と、この下地層141の上面上に形成された下地層131と、下地層131上に形成されたTFT素子115とを備える。
 下地層141は、SiO2、SiN、SiNO等の絶縁層から形成されている。下地層141の膜厚は、たとえば、0nmより厚く500nm以下とされている。下地層141の膜厚は、好ましくは、400nm以下とされる。
 TFT素子115は、下地層131上に形成された半導体層132と、ゲート絶縁層133を介して半導体層132の上方に形成されたゲート電極134と、半導体層132に接続されたドレイン電極137およびソース電極138とを備える。ゲート電極134は、ゲート絶縁層133上に形成された層間絶縁層135によって覆われている。ドレイン電極137およびソース電極138は、層間絶縁層135の上面に達するように形成されている。層間絶縁層135上には、上層絶縁層136が形成されており、この上層絶縁層136の上面上には、画素電極114が形成されている。画素電極114は、ドレイン電極137の上端部と接続されている。
 図28に示すように、圧力センサ118は、下地層141の上面上に形成された下部電極172と、下部電極172の上方に位置し、下部電極172と対向するように配置された上部電極171とを含み、上部電極171下には、上部電極171が撓むように変形することを許容する凹部147が形成されている。なお、下部電極172は、下地層131によって覆われている。下部電極172は、平板状に形成されている。
 下地層131のうち、下部電極172上に位置する部分は、下部電極172の上面に沿って延び、平坦面状に形成されている。
 下部電極172には、コンタクト146が接続されており、このコンタクト146は、層間絶縁層135の上面に達するように形成されている。コンタクト146の上端部は、層間絶縁層135の上面に形成されたソース配線111に接続されている。
 上部電極171は、ゲート絶縁層133の上面上に形成されており、凹部147は、上部電極171と下部電極172との間であって、ゲート絶縁層133と下地層131との間に形成されている。
 上部電極171は、平板状に形成されている。ゲート絶縁層133のうち、上部電極171下に位置する部分は、上部電極171の下面に沿って延びており、平坦面状に形成されている。
 上部電極171には、接続配線124が接続されており、この接続配線124は、図1に示す選択用TFT素子116のドレイン電極に接続されている。
 上層絶縁層136は、下部電極172に接続されたソース配線111および接続配線124を覆うように形成されている。
 本実施の形態3に係る液晶表示装置100の対向基板150は、ガラス基板156と、このガラス基板156の下面に形成されたカラーフィルタ基板151と、このカラーフィルタ基板151の下面に形成された対向電極152と、この対向電極152の下面に形成された押圧部材145とを備える。押圧部材145は、アクリル樹脂等の樹脂によって形成されている。
 制御部105は、コンタクト146に接続されたソース配線111と、選択用TFT素子116に接続されたソース配線111の出力とをセンシングする。
 これにより、制御部105は、上部電極171と、下部電極172との間の容量を検知することができる。制御部105は、上部電極171と下部電極172との間の容量の変動から、対向基板150に加えられた押圧力を算出する。
 ここで、使用者が対向基板150をペンや指で押圧すると、対向基板150のうち、押された部分が僅かに撓む。
 図29は、対向基板150が押圧されたときにおける液晶表示装置100の状態を模式的に示す断面図である。
 この図29に示すように、押圧部材145がTFTアレイ基板130の上面を押圧すると、上部電極171およびこの上部電極171下に位置するゲート絶縁層133が撓む。
 そして、上部電極171下に位置するゲート絶縁層133が下部電極172上に位置する下地層131と当接し、上部電極171が変形する。
 図30は、上部電極171およびゲート絶縁層133が押圧部材145からの押圧力によって変形する前の状態における上部電極171およびゲート絶縁層133を示す断面図である。
 この図30に示すように、上部電極171およびゲート絶縁層133には、穴部173,174が複数形成されている。なお、穴部173および穴部174は互いに連通するように形成されている。
 図31は、上部電極171の平面図である。この図31に示すように、上部電極171は、略正方形形状に形成され、上部電極171に形成された穴部173も、正方形形状に形成されている。穴部173は、上部電極171に均等に分布するように形成されている。上部電極171の一辺は、たとえば、30μm程度とされ、穴部173の一辺は、たとえば、2μm程度とされている。なお、上部電極171の幅は、ゲート電極134の幅よりも広くなるように形成されている。このため、上部電極171は、外部からの押圧力によって変形し易くなっている。
 上部電極171の膜厚は、たとえば、50nm以上600nm以下となるように形成されており、好ましくは、100nm以上500nm以下となるように形成されている。
 このように、上部電極171の辺の長さは、上部電極171の厚さに比べて遥かに大きくなるように形成されている。このため、上部電極171は、上部電極171の上面の中央部が押圧されると、容易に撓むように変形可能とされている。
 なお、上部電極171は、ゲート電極と同じ金属材料によって形成されており、たとえば、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)などの金属層、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)などの元素を含む合金、または、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)を含む化合物によって形成されている。
 好ましくは、上部電極171およびゲート電極は、370nm程度のタングステン(W)層と、このタングステン(W)層上に形成された50nm程度のTaN(窒化タンタル)層とによって形成する。
 なお、上部電極171の形状としては、正方形形状に限られず、長方形であってもよく、五角形形状以上の多角形形状、円形形状、楕円形状等、各種形状を採用することができる。
 図32は、押圧部材145からの押圧力によって、上部電極171およびゲート絶縁層133が変形した状態を示す断面図である。
 この図32に示すように、ゲート絶縁層133および上部電極171は、凹部147内に入り込むように撓む。
 ここで、凹部147の開口縁部は、上部電極171の外周縁部よりも僅かに小さく、上部電極171の大部分は、凹部147に入り込むように撓む。
 凹部147は、半導体層180に形成された穴部と、下地層131の上面とによって形成されている。このため、凹部147の高さは、半導体層180の厚さと同じとなっている。半導体層180の厚さは、たとえば、20nm以上200nm以下とされており、好ましくは、30nm以上70nm以下となるように形成されている。上部電極171の一辺の長さは、凹部147の高さよりも遥かに大きい。
 このため、上部電極171およびゲート絶縁層133が僅かに変形することで、ゲート絶縁層133が下地層131の上面と当接する。
 さらに、押圧部材145によって上部電極171およびゲート絶縁層133が押圧されると、図32示すように、ゲート絶縁層133のうち、凹部147内に位置する部分の大部分が、下地層131と当接する。
 この際、ゲート絶縁層133は、下地層131の上面に沿うように変形し、ゲート絶縁層133上に位置する上部電極171も下地層131に沿うように変形する。
 下地層131は、下部電極172の上面に沿って平坦面状に形成されているため、上部電極171は、下部電極172の形状に沿って平坦面状に変形する。
 このため、上部電極171の大部分と、下部電極172とは、ゲート絶縁層133および下地層131を挟み込み、上部電極171の大部分と下部電極172とは、ゲート絶縁層133および下地層131を介して互いに対向する。
 図33は、図32に示すように上部電極171が変形したときの上部電極171の平面図である。この図33において、破線で囲われた領域は、下部電極172の上面に沿って変形した領域を示し、この破線で囲われた領域は、下地層131と下地層131とを介して、下地層141と対向している領域である。
 この図33に示すように、上部電極171が僅かに変形することで、上部電極171の大部分が下部電極172に沿って変形している。
 この破線で囲われた領域の面積は、押圧部材145が下方に僅かに変位することで、急激に上昇する。このため、上部電極171と下部電極172との間の容量も急激に大きくなる。
 このように、本実施の形態3に係る圧力センサ118においても、上部電極が下部電極の形状に沿うように変形しており、圧力センサ118の特性は、図8の実線に示すような特性を示す。
 このため、本実施の形態3に係る液晶表示装置100は、対向基板150に加えられた圧力を正確に算出することができる。
 図34から図36を用いて、本実施の形態3に係る液晶表示装置100の製造方法について説明する。本実施の形態3に係る液晶表示装置100においても、TFTアレイ基板130および対向基板150を別個独立に形成する。その後、TFTアレイ基板130と対向基板150とを対向配置させる。
 図34は、TFTアレイ基板130の製造工程の第1工程を示す断面図である。この図34に示すように、主表面を有するガラス基板140を準備する。このガラス基板140の主表面上に、下地層141を形成する。下地層141は、たとえば、SiO2、SiN、SiNOなどの絶縁層によって形成され、たとえば、50nm程度のシリコン酸窒化層(SiNO層)と、このシリコン酸窒化層(SiNO層)上に形成され、110nm程度のシリコン酸化層(SiO2層)とされる。
 たとえば、下地層141は、0nmより厚く500nm以下となるように形成される。なお、好ましくは、下地層141の膜厚は、400nm以下となるように形成される。
 その後、モリブデン(Mo)、タングステン(W)等の金属層をスパッタリング等により、下地層141の上面上に形成する。そして、この金属層をパターニングして、下部電極172を形成する。下部電極172の膜厚は、たとえば、50nm以上600nm以下となるように形成される。なお、下部電極172は、膜厚が50nm以上300nm以下となるように形成される。
 下部電極172を覆うように、SiO2、SiN、SiNO等の絶縁層を形成し、下地層131を形成する。下地層131の膜厚は、50nm以上400nm以下程度とされ、好ましくは、50nm以上200nm以下とされる。
 下地層141上に、非晶質半導体層を堆積する。非晶質半導体層の膜厚は、たとえば、20nm以上200nm以下とされる。なお、非晶質半導体層の膜厚は、好ましくは、30nm以上70nm程度とされる。その後、この非晶質半導体層を結晶化して連続粒界結晶シリコン層(CGシリコン層)を形成する。連続粒界結晶シリコン層をパターニングして、半導体層132および半導体層180を形成する。なお、半導体層180は、下地層131の上面のうち、下部電極172の上方に位置する部分に形成されている。
 図35は、TFTアレイ基板130の製造工程の第2工程を示す断面図である。この図35に示すように、SiO2、SiN、SiNO等の絶縁層を形成し、ゲート絶縁層133を形成する。なお、ゲート絶縁層133の膜厚は、たとえば、20nm以上200nm以下とされ、好ましくは、50nm以上120nm以下とされる。具体的には、ゲート絶縁層133を80nm程度のSiO2層とする。
 ゲート絶縁層133を形成した後、半導体層132および半導体層180に、P+を45KV、5E15cm-2の条件下で、注入する。
 そして、ゲート絶縁層133の上面上に、金属層を形成する。この金属層は、たとえば、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)等の金属膜、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)等を含む合金膜、または、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)元素を含む化合物とされる。
 この金属層の膜厚は、たとえば、50nm以上600nm以下とされ、好ましくは、100nm以上500nm以下とされる。
 その後、この金属層をパターニングして、ゲート電極134および上部電極171を形成する。この際、上部電極171には、穴部173が同時に形成される。
 すなわち、本実施の形態3に係る液晶表示装置100の製造方法によれば、ゲート電極134と、上部電極171とを同時に形成することができ、製造工程の増大化の抑制が図られている。
 上部電極171およびゲート電極134を形成した後、上部電極171以外の部分を覆うレジストマスクを形成し、上部電極171およびこのマスクを用いて、ゲート絶縁層133をエッチングする。なお、ゲート絶縁層133は、HF(フッ化水素)水溶液等の酸系溶液を用いてエッチングする。これにより、ゲート絶縁層133には、穴部174が形成される。
 図36は、TFTアレイ基板130の製造工程の第3工程を示す断面図である。この図36に示すように、まず、上部電極171およびゲート電極134を覆うように、ゲート絶縁層133の上面上にレジストを形成し、このレジストにパターニングを施す。これにより、レジストパターン223が形成される。このレジストパターン223には、穴部が形成され、穴部173および穴部174が外部に露出する。そして、水酸化カリウム(KOH)等アルカリ系溶液に、基板を浸漬する。穴部173および穴部174から溶液が入り込み、半導体層180がエッチングされる。これにより、半導体層180に凹部147を形成する。
 その後、図28に示すように、まず、レジストパターン223を除去し、層間絶縁層135をゲート電極134および上部電極171を覆うように形成する。層間絶縁層135にパターニングを施して、複数のコンタクトホールを形成した後、金属層をスパッタリングにより、層間絶縁層135の上面上に形成する。この金属層をパターニングして、ドレイン電極137、ソース電極138、ソース配線111、コンタクト146、および接続配線124を形成する。
 そして、上層絶縁層136を堆積し、この上層絶縁層136にパターニングを施し、コンタクトホールを形成する。その後、ITO膜を堆積し、このITO膜をパターニングして、画素電極114を形成する。このようにして、本実施の形態3に係る液晶表示装置100のTFTアレイ基板130が形成される。
 その一方で、対向基板150を形成する際には、まず、ガラス基板156を準備する。このガラス基板156の主表面上に、カラーフィルタ基板151を形成した後、対向電極152を形成する。そして、この対向電極152にアクリル樹脂等の樹脂を堆積する。このアクリル樹脂をパターニングして、押圧部材145を形成する。このようにして、本実施の形態3に係る液晶表示装置100の対向基板150が形成される。その後、形成されたTFTアレイ基板130の上面上に液晶層160を塗布し、TFTアレイ基板130の上面側に、対向基板150を配置する。このようにして、本実施の形態に係る液晶表示装置100が形成される。
 図37は、図28に示すTFTアレイ基板130の変形例を示す断面図である。この図37に示す例においては、下地層141の上面のうち、半導体層132下に位置する部分には、遮光層148が形成されている。この遮光層148は、下部電極172と同一(同質)材料によって形成されており、遮光層148の膜厚と下部電極172の膜厚とは、実質的に一致している。具体的には、遮光層148は、たとえば、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)等の金属膜、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)等を含む合金膜、または、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)元素を含む化合物とされる。遮光層148の膜厚は、たとえば、50nm以上600nm以下とされ、好ましくは、100nm以上500nm以下とされる。
 遮光層148は、半導体層132に光が照射されることを抑制し、光電効果によるTFT素子115の特性の変動を抑制する。
 TFTアレイ基板130を製造する工程において、遮光層148と、下部電極172とは、下地層141上に堆積された金属層をパターニングすることで形成される。このように、下部電極172と遮光層148とを同一工程で形成することができるので、液晶表示装置100の製造工程数の増大を抑制しつつも、下部電極172および遮光層148を形成することができる。
 (実施の形態4)
 図38から図49を用いて、本発明の実施の形態4に係る圧力センサ118、液晶表示装置100および液晶表示装置100の製造方法について説明する。なお、図38から図49に示す構成のうち、上記図1から図37に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する場合がある。
 図38は、本実施の形態4に係る液晶表示装置100の回路図を模式的に示した回路図である。
 この図38に示すように、本実施の形態4に係る圧力センサ190の一方の電極(下部電極)は、選択用TFT素子116のドレイン電極に接続され、圧力センサ190の他方の電極(上部電極)は、対向電極152に接続されている。
 制御部105は、選択用TFT素子116のON/OFFを切り替えることで、センシングする圧力センサ190を選択する。
 選択された選択用TFT素子116をONとする際には、選択された選択用TFT素子116が接続されたセンサ用ゲート配線113に所定の電圧を印加する。そして、この選択された選択用TFT素子116のソース電極が接続されたソース配線111に所定電圧を印加する。
 圧力センサ190は、外部から加えられた圧力に応じて、電流量を変化させるように形成されている。
 このため、選択用TFT素子116が接続されたソース配線111と、対向電極152との間を流れる電流量を制御部105がセンシングすることで、選択された圧力センサ190に加えられた圧力を算出することができる。
 図39は、本実施の形態4に係る液晶表示装置100の断面図であって、TFT素子115を示す断面図である。
 この図39に示すように、液晶表示装置100は、TFTアレイ基板130と、TFTアレイ基板130の上方に配置された対向基板150と、TFTアレイ基板130および対向基板150間に充填された液晶層160とを備える。
 TFTアレイ基板130は、ガラス基板140と、ガラス基板140の主表面上に形成された下地層131と、この下地層131上に形成されたTFT素子115とを含む。
 TFT素子115は、下地層131上に形成された半導体層132と、半導体層132を覆うように形成されたゲート絶縁層133と、このゲート絶縁層133上に形成されたゲート電極134と、半導体層132に接続されたドレイン電極137およびソース電極138とを含む。
 ゲート絶縁層133上には、ゲート電極134を覆うように、層間絶縁層135が形成され、ドレイン電極137およびソース電極138は、この層間絶縁層135の上面に達するように形成されている。そして、ドレイン電極137の上端部には、ドレインパッド210が形成され、ドレインパッド210に画素電極114が接続されている。
 ソース電極138の上端部には、配線211が形成され、この配線211の上面には、透明導電層212が形成されている。配線211と透明導電層212によって、TFT素子115が接続されるソース配線111が形成されている。
 対向基板150と、TFTアレイ基板130との間には、スペーサ161が配置されている。
 図40は、本実施の形態4に係る液晶表示装置100の断面図であり、選択用TFT素子116および圧力センサ190を示す断面図である。
 この図40に示すように、TFTアレイ基板130には、選択用TFT素子116が形成され、対向基板150およびTFTアレイ基板130間には、圧力センサ190が形成されている。
 選択用TFT素子116は、下地層131上に形成された半導体層200と、この半導体層200を覆うように形成されたゲート絶縁層133と、ゲート絶縁層133の上面上に形成されたゲート電極201と、半導体層200に接続されたドレイン電極202およびソース電極203とを備える。
 ゲート絶縁層133上には、ゲート電極201を覆うように層間絶縁層135が形成されている。ドレイン電極202の上端部は、層間絶縁層135の上面に達するように形成されており、ドレイン電極202の上端部には、電極部213が接続されている。電極部213は、層間絶縁層135の上面上に位置し、平坦面状に形成されている。
 ソース電極203の上端部は、層間絶縁層135の上面に達するように形成されており、このソース電極203の上端部には、配線214が接続されている。配線214は、層間絶縁層135の上面に位置しており、平坦面状に形成されている。配線214の上面には、透明導電層215が形成されており、透明導電層215は、ITO層等によって形成されている。配線214と、透明導電層215とによって、選択用TFT素子116が接続されたソース配線111が形成されている。
 圧力センサ190は、対向基板150に形成された上部電極171と、TFTアレイ基板130に形成された下部電極191とを含む。
 上部電極171は、カラーフィルタ基板151の下面に形成された突起部170と、この突起部170上に位置する対向電極152とによって形成されている。突起部170は、アクリル樹脂等の可塑性樹脂で形成されており、弾性変形可能とされている。
 下部電極191は、電極部213の上面に形成されている。下部電極191は、たとえば、ITO膜等の透明導電層やSi等の抵抗層等によって形成されている。下部電極191の膜厚は、たとえば、50nm以上400nm以下とする。好ましくは、50nm以上200nm以下とする。
 この図40に示す例においては、対向基板150に外力が加えられていない状態では、上部電極171と下部電極191との間には、僅かな隙間が形成されている。
 対向基板150に外力が加えられていない状態では、上部電極171と下部電極191とは、非接触であり、上部電極171と下部電極191との間で電流がながれず、電力消費の低減が図られている。
 図41は、対向基板150が押圧されたときの状態を模式的に示す断面図である。この図41に示すように、対向基板150が押圧されることで、対向基板150が変形し、上部電極171が下部電極191と接触する。
 上部電極171と下部電極191とが接触することで、上部電極171と下部電極191との間で電流が流れる。制御部105は、選択用TFT素子116が接続されたソース配線111および対向電極152をセンシングすることで、制御部105は、下部電極191と上部電極171との間を流れる電流量を検知することができる。
 そして、対向基板150を押圧する圧力が大きくなると、突起部170が変形する。突起部170が変形することで、対向電極152のうち、突起部170上に位置する部分も、下部電極191の形状に沿って変形する。
 これにより、下部電極191と対向電極152との接触面積が急激に大きくなり、下部電極191と上部電極171との間で流れる電流量も増大する。このため、制御部105は電流量の変化を検知し易く、対向基板150に加えられた押圧力を算出しやすくなっている。
 このため、本実施の形態4に係る圧力センサ190および液晶表示装置100においても、正確に対向基板150に加えられた押圧力を検知することができる。なお、上部電極171と下部電極191とが初期状態で僅かに接触するようにしてもよい。この場合においては、対向基板150に僅かにでも押圧力が加えられることで、上部電極171と下部電極191との間を流れる電流量を変化させることができる。
 図42から図49を用いて、本実施の形態4に係る液晶表示装置100の製造方法について説明する。
 なお、本実施の形態4に係る液晶表示装置100においても、対向基板150と、TFTアレイ基板130とを別々に形成し、その後、液晶層を挟むように対向基板150とTFTアレイ基板130とを貼り合わせることで、液晶表示装置100を形成する。
 図42は、TFTアレイ基板130の製造工程の第1工程を示す断面図である。この図42に示すように、主表面を有するガラス基板140を準備する。ガラス基板140の主表面上に下地層131を形成する。なお、下地層131は、SiO2、SiN、SiNO等の絶縁層から形成されている。下地層131は、たとえば、500nm以下となるように形成され、好ましくは、400nm以下となるように形成される。
 その後、下地層131の上面上に非晶質半導体層を堆積する。非晶質半導体層の膜厚は、たとえば、20nm以上200nm以下とされる。なお、非晶質半導体層の膜厚は、好ましくは、30nm以上70nm程度とされる。その後、この非晶質半導体層を結晶化して連続粒界結晶シリコン層(CGシリコン層)を形成する。連続粒界結晶シリコン層をパターニングして、半導体層132および半導体層200を形成する。
 このようにTFT素子115の半導体層132と、選択用TFT素子116の半導体層200とが同一のパターニング工程で形成することができる。
 図43は、TFTアレイ基板130の製造工程の第2工程を示す断面図である。この図43に示すように、半導体層132および半導体層200を覆うように、下地層131上にゲート絶縁層133を形成する。ゲート絶縁層133は、SiO2、SiN、SiNO等の絶縁層から形成されており、ゲート絶縁層133の膜厚は、たとえば、20nm以上200nm以下とされ、好ましくは、50nm以上120nm以下とされる。
 ゲート絶縁層133の上面上に、スパッタリング等により金属層を形成する。この金属層は、たとえば、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)等の金属膜、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)等を含む合金膜、または、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)元素を含む化合物とされる。この金属層の膜厚は、たとえば、50nm以上600nm以下とされ、好ましくは、100nm以上500nm以下とされる。
 そして、この金属層をパターニングして、ゲート電極134およびゲート電極201を形成する。このように、TFT素子115のゲート電極134と、選択用TFT素子116のゲート電極201とを同一のパターニング工程で形成することができる。
 図44は、TFTアレイ基板130の製造工程の第3工程を示す断面図である。この図44に示すように、ゲート電極201およびゲート電極134を覆うように、層間絶縁層135を形成する。層間絶縁層135は、たとえば、SiO2、SiN、およびSiNO等の絶縁層によって形成されている。層間絶縁層135の膜厚は、たとえば、100nm以上1000nm以下となるように形成される。好ましくは、層間絶縁層135の膜厚は、100nm以上700nm以下とされる。
 層間絶縁層135をパターニングして、複数のコンタクトホールを形成する。コンタクトホールを形成した後、層間絶縁層135上に導電層をスパッタリングにより形成する。この金属層は、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)などの金属層、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)などの元素を含む合金、または、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)を含む化合物によって形成されている。
 この金属層をパターニングして、ドレイン電極137、ドレインパッド210、ソース電極138、配線211、ドレイン電極202、電極部213、ソース電極203および配線214を形成する。
 その後、ドレインパッド210、配線211、電極部213および配線214を覆うようにITO等の透明導電層を形成する。この透明導電層をパターニングして、図39および図40に示す画素電極114、透明導電層212、下部電極191および透明導電層215を形成する。
 これにより、図39および図40に示すTFTアレイ基板130を形成することができる。このように、本実施の形態4に係る液晶表示装置100の製造方法によれば、TFT素子115を形成する工程で、選択用TFT素子116および圧力センサ190の下部電極191を形成することができ、製造工程数の増大の抑制が図られている。
 図45は、対向基板150の製造工程の第1工程を示す断面図である。この図45に示すように、主表面を有するガラス基板156を準備する。そして、このガラス基板156の主表面上にカラーフィルタ基板151を形成する。
 図46は、対向基板150の製造工程の第2工程を示す断面図である。この図46に示すように、カラーフィルタ基板151の主表面上に可塑性樹脂層157を形成する。
 可塑性樹脂層157の膜厚は、たとえば、1~10μm程度形成する。なお、好ましくは、2~5μm程度とする。
 図47は、対向基板150の製造工程の第3工程を示す断面図である。この図47に示すように、可塑性樹脂層157をパターニングして、樹脂パターン158を形成する。図48は、対向基板150の製造工程の第4工程を示す断面図である。この図48において、樹脂パターン158にアニール処理を施し、表面が滑らかな突起部170を形成する。
 図49は、対向基板150の製造工程の第5工程を示す断面図であり、この図49に示すように、突起部170を覆うように、カラーフィルタ基板151の表面に対向電極152を形成する。これにより、上部電極が形成される。
 対向電極152を形成した後、アクリル樹脂等の樹脂層を形成する。この樹脂層をパターニングして、複数のスペーサ161を形成する。このようにして形成された対向電極152およびTFTアレイ基板130を張り合わせて液晶表示装置100を形成する。
 (実施の形態5)
 図50から図57および図38を用いて、本発明の実施の形態5に係る圧力センサ118、液晶表示装置100および液晶表示装置100の製造方法について説明する。なお、図50から図57に示す構成のうち、上記図1から図49に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する場合がある。また、本実施の形態5に係る液晶表示装置100の電気回路は、上記図38に示す電気回路である。
 図50は、本実施の形態5に係る液晶表示装置100の断面図であり、TFT素子115を示す断面図である。
 この図50に示すように、液晶表示装置100は、ガラス基板140と、このガラス基板140の主表面上に形成された下地層131と、下地層131の上面上に形成されたTFT素子115とを備える。
 TFT素子115は、下地層131上に形成された半導体層132と、半導体層132を覆うように下地層131上に形成されたゲート絶縁層133と、このゲート絶縁層133上に形成されたゲート電極134と、半導体層132に接続されたドレイン電極137およびソース電極138とを備える。
 ゲート絶縁層133上には、ゲート電極134を覆うように層間絶縁層135が形成されている。この層間絶縁層135の上面には、ドレインパッド210と、ソース配線111とが形成されている。ドレイン電極137は、ドレインパッド210に接続され、ソース電極138は、ソース配線111に接続されている。
 さらに、層間絶縁層135の上面上には、樹脂層149が形成されている。樹脂層149は、アクリル樹脂等の可塑性樹脂によって形成されている。樹脂層149の膜厚は、たとえば、1μm以上10μm以下とされる。樹脂層149の膜厚は、好ましくは、1.5μm以上5μm以下とされる。樹脂層149の上面には、画素電極114が形成されており、画素電極114はドレインパッド210に接続されている。
 図51は、液晶表示装置100の断面図であり、選択用TFT素子116を示す断面図である。
 この図51に示すように、液晶表示装置100は、下地層131上に形成された選択用TFT素子116を含む。
 選択用TFT素子116は、下地層131上に形成された半導体層180と、半導体層180を覆うように、下地層131上に形成されたゲート絶縁層133と、このゲート絶縁層133上に形成されたゲート電極181と、半導体層180に接続されたドレイン電極182およびソース電極183とを含む。
 層間絶縁層135の上面には、パッド部219と、ソース配線111と、下部電極218とが形成されている。ドレイン電極182の上端部は、パッド部219に接続され、ソース電極183の上端部は、ソース配線111に接続されている。
 このため、ゲート電極181に印加する電圧を制御することで、選択用TFT素子116のON/OFFを切り替えることができる。
 パッド部219には、下部電極218が接続されている。下部電極218は、層間絶縁層135の上面から上方に突出するように形成された突起部216と、この突起部216の表面に形成された導電層217とを備える。突起部216は、樹脂層149と同一材料から形成されており、たとえば、突起部216は、アクリル樹脂等の弾性変形可能な樹脂材料から形成されている。突起部216の外表面は、湾曲面状とされている。導電層217は、パッド部219に接続されている。
 対向基板150の下面のうち、下部電極218の上方に位置する部分には、上部電極171が形成されている。
 上部電極171は、カラーフィルタ基板151の下面に形成されたスペーサ161と、このスペーサ161を覆うように、カラーフィルタ基板151の下面に形成された対向電極152とによって形成されている。スペーサ161は、たとえば、アクリル樹脂によって形成されており、カラーフィルタ基板151の下面から下部電極218に向けて突出するように形成されている。
 制御部105がセンシングする際には、ゲート電極181に所定電圧が印加され、選択用TFT素子116はON状態となる。
 そして、対向基板150が押圧されると、上部電極171が下部電極218に向けて変位し、上部電極171が下部電極218を押圧する。導電層217に押圧されることで、導電層217が変形し、下部電極218が上部電極171の表面形状に沿うように変形する。これにより、上部電極171の対向電極152と、下部電極218の導電層217との接触面積が急激に広くなる。この結果、対向電極152と導電層217との間を流れる電流量が増大する。
 図38に示す制御部105は、対向電極152と、選択用TFT素子116が接続されたソース配線111との間の電流量をセンシングすることで、対向基板150に加えられた圧力を算出する。
 このように、本実施の形態5に係る液晶表示装置100においても、対向基板150が押圧されることで、上部電極171と下部電極218との間を流れる電流量が大きく変化するため、対向基板150に加えられる圧力を正確に算出することができる。
 図52から図57を用いて、本実施の形態5に係る液晶表示装置100の製造方法について説明する。なお、本実施の形態5に係る液晶表示装置100においても、TFTアレイ基板130と、対向基板150とを別個独立に形成し、その後、互いに張り合わせることで液晶表示装置100が形成される。
 図52は、TFTアレイ基板130の製造工程のうち、TFT素子115および選択用TFT素子116を形成したときの工程を示す断面図である。
 この図52において、非晶質半導体層から連続粒界結晶シリコン層を形成した後、この連続粒界結晶シリコン層をフォトリソグラフィ法等によりパターニングして、半導体層132と、半導体層180とが形成されている。
 ゲート絶縁層133は、半導体層132および半導体層180が形成された後、下地層131上に形成されている。ゲート電極134と、ゲート電極181とは、ゲート絶縁層133上に形成された同一の金属層をパターニングすることで、形成されている。
 ゲート電極134およびゲート電極181が形成された後、層間絶縁層135が形成されている。ドレインパッド210、ドレイン電極137、ソース電極138、パッド部219、ドレイン電極182、ソース電極183、およびソース配線111は、層間絶縁層135上に形成された同一の金属層をパターニングすることで形成されている。
 図53は、図52に示された製造工程後におけるTFTアレイ基板130の製造工程を示す断面図である。この図53に示すように、アクリル樹脂を層間絶縁層135上に形成する。その後、このアクリル樹脂をパターニングして、突起部221と、樹脂層149を形成する。突起部221は、層間絶縁層135上に位置すると共に、突起部221は、樹脂層149に形成された凹部220内に位置している。
 図54は、図53に示す製造工程後の製造工程を示す断面図である。この図54に示すように、突起部221が形成されたガラス基板140をオーブン内でアニール処理する。なお、アニール温度としては、たとえば、100℃以上300℃以下とし、好ましくは、100℃以上200℃以下とされる。
 これにより、突起部221の表面の樹脂が流れ、表面が湾曲面状の突起部216が形成される。
 このように、突起部216を形成した後、樹脂層149および突起部216を覆うようにITOなどの透明導電層を形成する。この透明導電層をパターニングして、図50および図51に示す画素電極114、導電層217を形成する。これにより、下部電極218を形成すると共に、TFTアレイ基板130を形成することができる。
 図55は、対向基板150の製造工程のうち、カラーフィルタ基板151を形成したときを示す断面図である。この図55に示すように、ガラス基板156にカラーフィルタ基板151が形成される。
 図56は、上記図55に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図56に示すように、カラーフィルタ基板151の上面上に、アクリル樹脂等の樹脂層を形成する。そして、この樹脂層をパターニングして、スペーサ161を複数形成する。
 図57は、上記図56に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図57に示すように、ITO等の透明導電層を形成する。これにより、上部電極171および対向電極152とを備えた対向基板150が形成される。
 そして、対向基板150とTFTアレイ基板130とを互いに張り合わせて、液晶表示装置100を形成する。
 (実施の形態6)
 図58から図74を用いて、本発明の実施の形態6について説明する。なお、図58から図74に示す構成のうち、上記図1から図57に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図58は、本実施の形態6に係る液晶表示装置100の電気回路を示す回路図である。この図58に示すように、圧力センサ190は選択用TFT素子116のドレイン電極とソース配線111に接続されている。
 図59は、本実施の形態6に係る液晶表示装置100の断面図であって、TFT素子115を示す断面図である。
 図60は、本実施の形態6に係る液晶表示装置100の断面図であって、圧力センサ190を示す断面図である。
 この図59および図60において、圧力検知素子120は、ガラス基板140の主表面上に形成された下地層131と、下地層131上に形成されたTFT素子115および圧力センサ190を備える。
 TFT素子115は、半導体層132と、ゲート電極134と、ドレイン電極137と、ソース電極138とを含む。
 圧力センサ190は、下地層131上に形成された半導体層180と、この半導体層180から間隔をあけて配置され、半導体層180と対向するように形成された上部電極171とを含む。半導体層180は、圧力センサ190の下部電極として機能する。
 半導体層132と、半導体層180とは、下地層131の上面上に形成されている。
 下地層131上には、半導体層132および半導体層180を覆うようにゲート絶縁層133が形成されている。
 ゲート絶縁層133の上面のうち、半導体層132の上方に位置する部分には、ゲート電極134が形成され、ゲート絶縁層133の上面のうち、半導体層180の上方に位置する部分には、上部電極171が形成されている。
 ゲート絶縁層133の上面には、ゲート電極134および上部電極171を覆うように、層間絶縁層135が形成されている。
 ドレイン電極137、ソース電極138、コンタクト146および接続配線124は、層間絶縁層135の上面に達するように形成されている。接続配線124は、図58に示す選択用TFT素子116に接続され、他方端が、上部電極171に接続されている。コンタクト146の上端部は、ソース配線111に接続されており、コンタクト146の下端部は半導体層180に接続されている。
 ドレイン電極137およびソース電極138は、半導体層132に接続されており、ドレイン電極137の上端部には、ドレインパッド210が接続されている。ソース電極138の上端部にはソース配線111が接続されている。ドレインパッド210およびソース配線111は、層間絶縁層135上に形成されている。
 そして、ドレインパッド210、ソース配線111および接続配線124を覆うように上層絶縁層136が形成されている。
 画素電極114は、上層絶縁層136上に形成されており、ドレインパッド210に接続されている。
 対向基板150の下面のうち、上部電極171の上方に位置する部分には、押圧部材145が形成されている。押圧部材145は、対向基板150の下面からTFTアレイ基板130に向けて突出するように形成されている。
 上部電極171の直下には、凹部147が形成されている。この凹部147は、ゲート絶縁層133に形成された穴部と、半導体層180の上面とによって形成されている。
 この図60に示す例においては、対向基板150が押圧されていない状態では、押圧部材145の下端部は上層絶縁層136の上面に当接している。
 図61は、対向基板150が押圧されていない状態(初期状態)における上部電極171および半導体層180を示す断面図である。
 この図61に示すように、初期状態においては、上部電極171と半導体層180とは、互いに間隔をあけて配置されており、上部電極171と半導体層180とは接触していない。図62は、上部電極171の平面図であり、上部電極171には複数の穴部173が形成されている。
 図63は、対向基板150が押圧された状態における上部電極171と半導体層180とを示す断面図である。この図63に示すように、対向基板150が押圧されることで、上部電極171と半導体層180とが接触する。ここで、対向基板150が押圧される押圧力が小さいときには、上部電極171と半導体層180との接触面積が小さく、半導体層180と上部電極171との間のを流れる電流量は小さい。
 そして、対向基板150が押圧される押圧力が大きくなり、上部電極171が大きく撓み、上部電極171が半導体層180に沿うように変形し、上部電極171と半導体層180との接触面積が大きくなる。
 図62の破線で囲われた領域は、上部電極171と半導体層180とが互いに接触する面積を示す。
 この図62および図63に示すように、上部電極171と半導体層180との接触面積が大きくなると、上部電極171と半導体層180との間で流れる電流量が増大する。すなわち、対向基板150を押圧する押圧力が大きくなると、上部電極171と半導体層180との間を流れる電流量も急激に大きくなる。
 このため、図58に示す制御部105は選択用TFT素子116が接続されたソース配線111と、圧力センサ190が接続されたソース配線111との間の電流量の変化をセンシングし易く、対向基板150に加えられた圧力を正確に算出することができる。
 図64から図74を用いて、本実施の形態6に係る液晶表示装置100の製造方法について説明する。
 なお、本実施の形態6に係る液晶表示装置100も、TFTアレイ基板130と対向基板150とは、各々独立に形成され、形成されたTFTアレイ基板130および対向基板150を互いに対向するように配置して、液晶表示装置100を形成する。
 図64は、TFTアレイ基板130の製造工程の第1工程を示す断面図である。この図64において、主表面を有するガラス基板140を準備する。そして、プラズマ化学気相成長法(Plasma Enhanced CVD(PECVD))により、SiNO層を、たとえば、50nm程度形成する。そして、SiNO層上にSiO2層を、たとえば、110nm程度形成する。これにより、下地層131がガラス基板140の主表面上に形成される。
 図65は、TFTアレイ基板130の製造工程の第2工程を示す断面図である。この図65に示すように、下地層131の上面上に、プラズマ化学気相成長法により、Si(シリコン)層を、たとえば、50nm程度形成する。
 その後、XeClエキシマレーザを照射して、連続粒界結晶シリコン層を形成した後、この連続粒界結晶シリコン層をフォトリソグラフィ法等によりパターニングして半導体層132および半導体層180を形成する。
 図66は、TFTアレイ基板130の製造工程の第3工程を示す断面図である。この図66において、半導体層132および半導体層180を覆うように、SiO2層をたとえば、80nm程度、プラズマ化学気相成長法により形成する。
 図67は、TFTアレイ基板130の製造工程の第4工程を示す断面図である。この図67において、半導体層132および半導体層180にP+(リンイオン)を45KV、5E15cm-2の条件の下、注入する。
 図68は、TFTアレイ基板130の製造工程の第5工程を示す断面図である。この図68において、スパッタリング等で、ゲート絶縁層133の上面上に積層金属層222を形成する。具体的には、スパッタリングで、タングステン(W)層をたとえば、370nm程度形成する。タングステン層を形成した後、窒化タンタル(TaN)層を、たとえば、50nm程度形成する。
 図69は、TFTアレイ基板130製造工程の第6工程を示す断面図である。この図69に示すように、図68に示す積層金属層222をパターニングして、ゲート電極134と、上部電極171とを形成する。なお、上部電極171には、少なくとも1つ以上の穴部173が形成される。
 具体的には、上記図62に示すように、複数の穴部173が形成される。なお、上部電極171は、正方形形状に形成され、一辺の長さが、30μmとされる。穴部173も、正方形形状とされ、一辺の長さが、2μmとされる。穴部173同士の間隔は、2μmとされる。
 図70は、TFTアレイ基板130の製造工程の第7工程を示す断面図である。この図70において、まず、レジストを形成し、このレジストにパターニングを施す。これにより、レジストパターン223が形成される。このレジストパターン223には、穴部が形成されており、穴部173が外部に露出される。
 そして、レジストパターン223が形成された基板をバッファードフッ酸(BHF)に浸漬する。なお、バッファードフッ酸(BHF)としては、フッ化水素酸(HF)とフッ化アンモニウム(NH4F)とを1:10の割合で混合したものが採用され、たとえば、13分程度、浸漬する。
 これにより、穴部173から入り込んだバッファードフッ酸が、ゲート絶縁層133の一部をエッチングする。この結果、上部電極171下に凹部147が形成される。
 図71は、TFTアレイ基板130の製造工程の第8工程を示す断面図である。この図71において、レジストパターン223を除去した後、層間絶縁層135をゲート絶縁層133上に形成する。
 具体的には、プラズマ化学気相成長法によりシリコン酸化層(SiO2層)を700nm程度形成し、このシリコン酸化層上にシリコン窒化層(SiN層)を、たとえば、250nm程度形成する。これにより、層間絶縁層135が形成される。
 図72は、TFTアレイ基板130の製造工程の第9工程を示す断面図である。この図72に示すように、層間絶縁層135にパターニングを施して、複数のコンタクトホールを形成する。
 図73は、TFTアレイ基板130の製造工程の第10工程を示す断面図である。この図73において、まず、チタン(Ti)層をたとえば、100nm程度形成する。このチタン層上にAl-Si層を、たとえば、600nm程度形成する。このAl-Si層上に、たとえば、(Ti)層を200nm程度形成する。
 このように、積層金属層を形成した後、この積層金属層をパターニングして、ドレインパッド210、ドレイン電極137、ソース配線111、ソース電極138、コンタクト146、および接続配線124を形成する。
 図74は、TFTアレイ基板130の製造工程の第11工程を示す断面図である。この図74に示すように、ドレインパッド210、ドレイン電極137、ソース配線111、ソース電極138、コンタクト146、および接続配線124等を覆うように、上層絶縁層136を形成する。具体的には、プラズマ化学気相成長法により、シリコン窒化層(SiN層)を、たとえば、200nm程度形成する。
 その後、上層絶縁層136をパターニングし、パターニングされた上層絶縁層136の上面上にITO層を形成する。このITO層をパターニングして、図59に示す画素電極114を形成する。このようにして、TFTアレイ基板130を形成する。
 対向基板150を形成する際には、まず、ガラス基板156を準備する。このガラス基板156の主表面に、カラーフィルタ基板151を形成する。このカラーフィルタ基板151の上面に、ITO層を形成して、対向電極152を形成する。
 その後、この対向電極152の上面上に、アクリル樹脂層を形成して、このアクリル樹脂層をパターニングすることで、押圧部材145を形成する。このようにして、図59に示す対向基板150が形成される。
 このように、TFTアレイ基板130および対向基板150を形成した後、TFTアレイ基板130の主表面上に液晶層を塗布する。
 その後、TFTアレイ基板130の上方に対向基板150を配置して、TFTアレイ基板130と対向基板150とを貼り合わせる。このようにして、図59および図60に示す液晶表示装置100が形成される。
 このようにして構成された液晶表示装置100において、たとえば、TFTアレイ基板130側から押圧力を加えた。
 その結果、0.2Nで、制御部105は、選択用TFT素子116が接続されたソース配線111と圧力センサ190が接続されたソース配線111との間で、電流の流通を検知することができた。さらに、TFTアレイ基板130に1N程度の押圧力を加えると、抵抗値が1/8となった。
 (実施の形態7)
 図75から図81および図58を用いて、本発明の実施の形態7に係る圧力センサ、液晶表示装置100および液晶表示装置100の製造方法について説明する。なお、図75から図81に示す構成のうち、上記図1から図74に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
 なお、本実施の形態7に係る液晶表示装置100の電気回路は、図58に示す電気回路となっている。
 図75は、本実施の形態7に係る液晶表示装置100の断面図であって、TFT素子115を示す断面図である。図76は、本実施の形態7に係る液晶表示装置100の断面図であって、圧力センサ190を示す断面図である。
 これら、図75および図76に示すように、TFTアレイ基板130は、ガラス基板140と、ガラス基板140の主表面上に形成された下地層141と、この下地層141上に形成されたTFT素子115および圧力センサ190とを含む。
 TFT素子115は、下地層141上に形成された下地層131の上面上に形成されている。TFT素子115は、下地層131上に形成された半導体層132と、半導体層132を覆うように下地層131の上面に形成されたゲート電極134と、半導体層132に接続されたドレイン電極137およびソース電極138とを含む。
 ゲート絶縁層133上には、ゲート電極134を覆うように層間絶縁層135が形成されている。層間絶縁層135の上面には、ドレインパッド210と、ソース配線111とが形成されており、ドレイン電極137は、ドレインパッド210に接続され、ソース電極138はソース配線111に接続されている。
 図76において、圧力センサ190は、下地層141上に形成された下部電極172と、この下部電極172に対して、対向基板150側に位置し、下部電極172と対向するように配置された下部電極172とを含む。
 下部電極172の上面上には下地層131およびゲート絶縁層133が形成されている。下部電極172と上部電極171との間には、凹部147が形成されている。凹部147は、下地層131に形成された穴部と、ゲート絶縁層133に形成された穴部とによって規定されており、この凹部147の底部に下部電極172の上面が位置している。
 このため、本実施の形態7に係る液晶表示装置100においても、上部電極171は、凹部147内に入り込むように撓むように変形することができる。
 このため、本実施の形態7に係る液晶表示装置100においても、対向基板150が押圧されることで、上部電極171と下部電極172とが接触し、上部電極171と下部電極172との間で電流が流れる。
 そして、対向基板150を押圧する押圧力が大きくなると、上部電極171と下部電極172との接触面積が大きくなり、上部電極171と下部電極172との間を流れる電流が多くなる。これにより、図58に示す制御部105は、対向基板150に加えられた押圧力を検知することができる。
 本実施の形態7に係る液晶表示装置100の製造方法について、図77から図80を用いて、説明する。
 なお、本実施の形態7に係る液晶表示装置100においても、TFTアレイ基板130と、対向基板150とを別々に形成し、形成された対向基板150と、TFTアレイ基板130とを貼り合わせることで形成される。
 図77は、TFTアレイ基板130の製造工程の第1工程を示す断面図である。この図77に示すように、主表面を有するガラス基板140を準備する。このガラス基板140の主表面に下地層141を形成する。下地層141は、たとえば、SiO2、SiN、およびSiNO等から形成する。下地層141の膜厚は、たとえば、500nm以下とされ好ましくは、400nm以下とされる。
 この下地層141の上面上にスパッタリングにより、モリブデン(Mo)、タングステン(W)等の金属層を下地層141の上面上に形成する。そして、この金属層をパターニングして、下部電極172を形成する。下部電極172の膜厚は、たとえば、50nm以上600nm以下となるように形成される。なお、好ましくは、下部電極172は、膜厚が50nm以上300nm以下となるように形成される。
 下部電極172を覆うように、SiO2層、SiN層、SiNO層等の絶縁層を形成し、下地層131を形成する。
 図78は、TFTアレイ基板130の製造工程の第2工程を示す断面図である。この図78に示すように、下地層131上に、非晶質半導体層を堆積する。非晶質半導体層の膜厚は、たとえば、20nm以上200nm以下とされる。なお、非晶質半導体層の膜厚は、好ましくは、30nm以上70nm程度とされる。その後、この非晶質半導体層を結晶化して連続粒界結晶シリコン層(CGシリコン層)を形成する。連続粒界結晶シリコン層をパターニングして、半導体層132を形成する。
 SiO2、SiN、SiNO等の絶縁層を形成し、ゲート絶縁層133を形成する。なお、ゲート絶縁層133の膜厚は、たとえば、20nm以上200nm以下とされ、好ましくは、50nm以上120nm以下とされる。
 そして、ゲート絶縁層133の上面上に、金属層を形成する。この金属層は、たとえば、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)等の金属膜、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)等を含む合金膜、または、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)元素を含む化合物とされる。
 この金属層の膜厚は、たとえば、50nm以上600nm以下とされ、好ましくは、100nm以上500nm以下とされる。
 その後、この金属層をパターニングして、ゲート電極134および上部電極171を形成する。この際、上部電極171には、穴部173が同時に形成される。このように、本実施の形態7においても、上部電極171と、ゲート電極134とを同一工程で形成することができる。
 図79は、TFTアレイ基板130の製造工程の第3工程を示す断面図である。この図79に示すように、まず、レジストを形成し、このレジストにパターニングを施す。これにより、レジストパターン223が形成される。このレジストパターン223には、穴部が形成されており、穴部173が外部に露出される。
 そして、HF(フッ化水素)水溶液などの酸系溶液に、基板を浸漬する。穴部173から溶液が入り込み、ゲート絶縁層133および下地層131をエッチングする。これにより、凹部147が形成される。
 図80は、TFTアレイ基板130の製造工程の第4工程を示す断面図である。この図80に示すように、図79に示すレジストパターン223を除去する。層間絶縁層135を形成する。この層間絶縁層135をパターニングして、複数のコンタクトホールを形成する。その後、金属層を層間絶縁層135の上面上に形成し、この金属層をパターニングして、ドレインパッド210、ドレイン電極137、ソース電極138、ソース配線111、コンタクト146および接続配線124を形成する。
 その後、上層絶縁層136を形成し、この上層絶縁層136にパターニングを施してコンタクトホールを形成する。
 このコンタクトホールが形成された上層絶縁層136の上面にITO層を形成し、このITO層をパターニングして、画素電極114を形成する。このようにして、TFTアレイ基板130が形成される。
 なお、対向基板150においては、上記実施の形態3に係る液晶表示装置100の対向基板150と同様にして形成される。
 このようにして形成された対向基板150およびTFTアレイ基板130を貼り合わせて、本実施の形態7に係る液晶表示装置100が形成される。
 なお、図81は、本実施の形態7に係る液晶表示装置100の変形例を示す断面図である。この図81に示すように、半導体層132の下方に位置する下地層141上に遮光層148を形成してもよい。
 なお、遮光層148は、下部電極172と同質の金属材料によって形成されており、実質的に同一の膜厚とされている。
 なお、遮光層148および下部電極172とは、1つの金属層をパターニングすることで形成されており、同一のパターニング工程で形成することができる。
 なお、上記実施の形態1から実施の形態7においては、本発明を液晶表示装置に適用した例について説明したが、有機エレクトロルミネッセンス(EL;electroluminescence)ディスプレイやプラズマディスプレイにも適用することができる。また、各基板をフレキシブル基板としてもよい。仮に有機エレクトロルミネッセンスディスプレイに適用した場合には、表示媒体層は、有機EL層となる。
 この有機エレクトロルミネッセンスディスプレイは、第1主表面に形成された第1基板と、第1基板と間隔をあけて配置され、第1主表面と対向する主表面に第2電極が形成された第2基板と、第1電極と第2電極との間に形成された有機EL層とを備える。
 さらに、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイは、第1基板に形成された下部電極と、この下部電極よりも第2基板側に配置された上部電極と、下部電極および上部電極間の容量または下部電極および上部電極間を流れる電流量を検知可能な検知部とを備える。そして、上部電極と下部電極との少なくとも一方が、他方に沿うように変形可能とされている。
 仮に、本発明をプラズマディスプレイに適用した場合には、表示媒体層は、蛍光体層となる。このプラズマディスプレイにおいては、前面板と、背面板とを備える。前面板は、前面ガラス基板と、この前面ガラス基板の下面に形成された表示電極と、遮光層と、この表示電極と遮光層とを覆うように、前面ガラス基板の下面に形成された誘電体層とを備える。この誘電体層の下面には、保護層が形成されている。
 背面板は、背面ガラス基板と、この背面ガラス基板の上面に形成されたアドレス電極と、このアドレス電極を覆うように背面ガラス基板の上面上に形成された下地誘電層と、この下地誘電層上に形成され、放電空間を区切る複数の隔壁と、隔壁間の溝に形成された蛍光体層とを備える。前面板と、背面板とが対向配置され、外周が封着剤によって気密封着され、放電空間内には、放電ガスが封入される。
 さらに、このプラズマディスプレイは、背面板側に配置された下部電極と、背面板側に配置された上部電極と、上部電極および下部電極によって規定される容量や電流量を検知可能な検知部とを備える。そして、上部電極と下部電極との少なくとも一方は、他方に沿うように変形可能とされている。
 (実施の形態8)
 図82から図97を用いて、本実施の形態8に係る液晶表示装置100について説明する。図82は、本実施の形態8に係る液晶表示装置100の電気回路を模式的に示す図である。この図82に示すように、液晶表示装置100は、制御部105と、アレイ状に配置された複数の画素110A,110Bとを備え、画素110A,110Bは、TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)素子115A,115Bと、このTFT素子115A,115Bに接続された画素電極114A,114Bとを備える。
 液晶表示装置100は、第1方向に延びると共に、第2方向に間隔をあけて複数配置されたゲート配線112A~112Cおよびセンサ用ゲート配線113A~113Dと、第2方向に延びると共に第1方向に間隔をあけて配置された複数のソース配線111A~111Cとを備える。
 ゲート配線112Aおよびゲート配線112Bと、ソース配線111Aおよびソース配線111Bとによって、画素110Aが形成され、ゲート配線112Bおよびゲート配線112Cと、ソース配線111Aおよびソース配線111Bとによって画素110Bが形成されている。
 センサ用ゲート配線113Aおよびセンサ用ゲート配線113Bとは、ゲート配線112Aおよびゲート配線112Bの間に配置されており、画素110A内を通るように形成されている。センサ用ゲート配線113Cおよびセンサ用ゲート配線113Dとは、ゲート配線112Bおよびゲート配線112Cの間に配置されており、画素110B内を通るように形成されている。
 画素110A内には、TFT素子115Aと、このTFT素子115Aに接続された画素電極114Aと、選択用TFT素子116A,116Bと、高感度センサ250Aと、低感度センサ250Bとが配置されている。TFT素子115Aのゲート電極は、ゲート配線112Aに接続され、TFT素子115Aのソース電極は、ソース配線111Aに接続されている。画素電極114Aは、TFT素子115Aのドレイン電極に接続されている。
 選択用TFT素子116Aのソース電極は、ソース配線111Aに接続され、選択用TFT素子116Aのゲート電極は、センサ用ゲート配線113Aに接続されている。高感度センサ250Aは、選択用TFT素子116Aのドレイン電極に接続されるとともに、ソース配線111Bに接続されている。
 選択用TFT素子116Bのソース電極は、ソース配線111Aに接続され、選択用TFT素子116Bのゲート電極は、センサ用ゲート配線113Bに接続されている。低感度センサ250Bは、選択用TFT素子116Bのドレイン電極およびソース配線111Bに接続されている。
 画素110B内には、TFT素子115Bと、このTFT素子115Bに接続された画素電極114Bと、選択用TFT素子116C,116Dと、低感度センサ250C,250Dとが配置されている。TFT素子115Bのゲート電極は、ゲート配線112Bに接続され、TFT素子115Bのソース電極は、ソース配線111Aに接続されている。画素電極114Bは、TFT素子115Bのドレイン電極に接続されている。
 選択用TFT素子116Cのソース電極は、ソース配線111Aに接続され、選択用TFT素子116Cのゲート電極は、センサ用ゲート配線113Cに接続されている。高感度センサ250Cは、選択用TFT素子116Cのドレイン電極と、ソース配線111Bとに接続されている。
 選択用TFT素子116Dのソース電極は、ソース配線111Aに接続され、選択用TFT素子116Dのゲート電極は、センサ用ゲート配線113Dに接続されている。低感度センサ250Dは、選択用TFT素子116Dのドレイン電極と、ソース配線111Bとに接続されている。
 ここで、高感度センサ250A,250Cおよび低感度センサ250B,250Dは、対向基板と、マトリックス基盤との間に配置され、対向基板が押圧されたときに各センサに加えられた荷重を出力する。
 各選択用TFT素子116A~116DのON/OFFの切り替えは、時分割で適宜切り替えられ、制御部105は、選択されたセンサからの出力を検知する。
 高感度センサ250A,250Cおよび低感度センサ250B,250Dとしては、圧力センサやON/OFFセンサなどを採用することができる。
 圧力センサとしては、容量変動タイプの圧力センサや電流量(抵抗値)変動タイプの圧力センサなどを採用することができる。
 図83は、本実施の形態8に係る液晶表示装置100を模式的に示す断面図である。この図83を含め、本明細書における図面において、縦横比等は正確に示されておらず、液晶表示装置100等を模式的に示すものである。
 図83に示すように、液晶表示装置100は、TFTアレイ基板130と、TFTアレイ基板130から間隔をあけて配置された対向基板150と、TFTアレイ基板130に対して、対向基板150と反対側に配置されたバックライトユニット106とを備える。
 バックライトユニット106は、TFTアレイ基板130に向けて光を照射するユニットである。なお、ガラス基板140とバックライトユニット106に配置される偏光板は図示されていない。
 TFTアレイ基板130と、対向基板150との間には、液晶層160が充填されている。TFTアレイ基板130および対向基板150の外周縁部側には、環状に延びるシール部材108が配置されている。このシール部材108がTFTアレイ基板130および対向基板150の間を密封することで、液晶層160の漏れが防止されている。
 TFTアレイ基板130は、主表面(第1主表面)を有するガラス基板140と、このガラス基板140の主表面上に形成された構造物107とを含む。構造物107は、複数の絶縁層、導電層および半導体層等を含み、スイッチング素子や画素電極等を構成している。
 TFTアレイ基板130と、対向基板150との間には、複数のスペーサ(フォトスペーサ)161が配置されている。このスペーサ161によって、TFTアレイ基板130と対向基板150との間の間隔は、所定の間隔に維持されている。
 対向基板150は、主表面を有するガラス基板156と、このガラス基板156の主表面に形成されたカラーフィルタ基板151とを含む。ガラス基板156の主表面と、ガラス基板140の主表面とは互いに対向するように配置されている。なお、この図2においては、対向電極152や配向層等は省略されている。
 カラーフィルタ基板151は、複数の窓部を規定するように形成された格子状のブラックマトリックス155と、窓部に形成された着色層153とを含む。着色層153は、青色層、赤色層、および緑色層とを含み、各窓部に1つの着色層が形成されている。
 ブラックマトリックス155下に位置し、TFTアレイ基板130と対向基板150との間には、高感度センサ(第1センサ)250A,250Cと低感度センサ(第2センサ)250B,250Dとが配置されている。なお、高感度センサ250Aと低感度センサ250Bとは、隣り合うように配置されており、高感度センサ250Cと低感度センサ250Dとは、隣り合うように配置されている。高感度センサ250A,250Cおよび低感度センサ250B,250Dは、制御部105に接続されている。
 制御部105は、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bからの出力に基づいて、ガラス基板156のうち、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bが設けられた部分に加えられた押圧力を算出する。同様に、高感度センサ250Cおよび低感度センサ250Dからの出力に基づいて、ガラス基板156のうち、高感度センサ250Cおよび低感度センサ250Dが設けられた部分に加えられた押圧力を算出する。なお、各センサの具体的な構成等については、後述する。
 この図83に示す例では、高感度センサ250Aと、低感度センサ250Bとは、互いに隣り合うように配置されているため、使用者がガラス基板156を押圧したときには、高感度センサ250Aと低感度センサ250Bとには略同一の荷重が加えられる。同様に、高感度センサ250Cおよび低感度センサ250Dには、互いに略同一の荷重が加えられる。
 図84は、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bの特性を模式的に示すグラフである。このグラフの横軸は、ガラス基板156のうち、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bが設けられた部分に加えられた荷重を示す。このグラフの縦軸は、各高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bの出力値を示す。
 第1出力値O1は、高感度センサ250Aからの出力特性を示し、第2出力値O2は、低感度センサ250Bの出力特性を示す。ガラス基板156のうち、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bが位置する部分に荷重が加えられると、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bに荷重が加えられる。高感度センサ250Aは、加えられた荷重に相当する第1出力値O1を出力し、低感度センサ250Bも、加えられた荷重に相当する第2出力値O2を出力する。この図84に示す例においては、第1出力値O1の変化率は、第2出力値O2の変化率よりも大きく、荷重が大きくなると、第1出力値O1と第2出力値O2との差が大きくなる。
 そして、制御部105は、第1出力値O1と第2出力値O2との差に基づいて、対向基板150のうち、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bの上方に位置する部分に加えられた荷重を算出する。
 ここで、仮に、ブラックマトリックス155のうち、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bが位置する部分の厚さよりも、高感度センサ250Cおよび低感度センサ250Dが位置する部分の厚さの方が厚いとする。
 この場合には、高感度センサ250Cおよび低感度センサ250Dの出力特性は、図85に示すようになる。なお、この図85に示すグラフにおいて、第3出力値O3は、高感度センサ250Cの出力を示し、第4出力値O4は、低感度センサ250Dの出力値を示す。また、図84に示すグラフにおいて、横軸は、ガラス基板156のうち、高感度センサ250Cおよび低感度センサ250Dが位置する部分に加えられた荷重を示す。
 図85に示すように、高感度センサ250Cおよび低感度センサ250Dは、ガラス基板156に荷重が加えられていない状態においても、高感度センサ250Cおよび低感度センサ250Dの初期値は0より大きいO0となっている。
 そして、ガラス基板156に荷重が加えられることで、第3出力値O3は、第1出力値O1と同様に大きくなり、第4出力値O4は、第2出力値O2と同様に大きくなる。このため、各位置において、ガラス基板156に加えられた荷重が等しいときには、第1出力値O1と第2出力値O2の差と、第3出力値O3と第4出力値O4との差は、略等しくなる。
 このように、たとえば、ブラックマトリックス155の厚さ等に製造ばらつきが生じたとしても、各センサ対が設けられた位置における荷重を正確に検知することができる。
 ここで、図83においては、高感度センサ250A、低感度センサ250Bおよび高感度センサ250C、低感度センサ250Dを模式的に示した例について説明したが、各センサの詳細な構成を含めて説明する。
 図86から図97を用いて、容量変動タイプの圧力センサを用いた液晶表示装置100について説明する。
 図86は、容量変動タイプの圧力センサを含む高感度センサおよび低感度センサが採用された液晶表示装置100の電気回路を模式的に示す図である。
 この図86に示す液晶表示装置100においては、液晶表示装置100は、高感度センサ250A,250Cは、出力用素子117A,117Cと、圧力センサ118A,118Cとを含む。同様に低感度センサ250B,250Dは、出力用素子117B,117Dと、圧力センサ118B,118Dとを含む。
 圧力センサ118A~118Dは、上部電極と下部電極とを含み、下部電極が出力用素子117A~117Dのゲート電極に接続されている。圧力センサ118A,118Bの各上部電極は、上部電極用配線154Aに接続されている。圧力センサ118C,118Dの上部電極は、上部電極用配線154Bに接続されている。
 ここで、選択用TFT素子116A~116Dは、時分割で適宜切り替えられ、制御部105は、選択された選択用TFT素子116A~116Dに接続された高感度センサ250A、低感度センサ250B、高感度センサ250Cおよび低感度センサ250Dからの出力を検知する。具体的には、各センサからの電気特性としての電流量を検知する。
 出力用素子117A~117Dの出力は、出力用素子117A~117Dのゲート電極に印加される電圧によって変動する。このゲート電極に印加される電圧は、ゲート電極に接続された圧力センサ118A~118Dの下部電極の電位によって決定される。
 各圧力センサ118A~118Dの下部電極の電位は、下部電極と上部電極との間の容量によって決定される。上部電極と下部電極との間の容量は、上部電極が設けられた基板に加えられる押圧力によって変動する。すなわち、制御部105は、各出力用素子117A~117Dからの電流量から基板に加えられた押圧力を検知することができる。
 図87は、対向基板150の平面図である。この図87においては、ガラス基板156は省略されており、カラーフィルタ基板151および対向電極152等が示されている。
 この図87に示すように、対向基板150は、カラーフィルタ基板151と、対向電極152と、上部電極用配線154とを含む。
 カラーフィルタ基板151は、格子状に形成されたブラックマトリックス155と、このブラックマトリックス155の枠内に形成され、赤色、緑色、青色のそれぞれの色の着色感材からなる着色層153とを含む。なお、1つの画素110の上方に1つの着色層153が配置されている。
 対向電極152は、複数設けられており、各対向電極152間に上部電極用配線154が配置されている。上部電極用配線154は、ブラックマトリックス155下に位置しており、対向電極152は、少なくとも着色層153下に位置している。対向電極152および上部電極用配線154は、たとえば、ITO(Indium Tin Oxide:インジウム酸化スズ)から形成された透明電極である。
 図88は、対向基板150側からTFTアレイ基板130を平面視した平面図である。この図88に示すように、ブラックマトリックス155下に、ゲート配線112A,112Bと、ソース配線111A,111Bが配置されている。
 選択用TFT素子116A、高感度センサ250A、選択用TFT素子116Bおよび低感度センサ250Bもブラックマトリックス155下に位置している。
 ブラックマトリックス155は、画素110Aに対応する窓部を規定しており、この窓部は、ブラックマトリックス155の辺部155A~155Dによって規定されている。
 辺部155Aは、ゲート配線112Aの上方に位置しており、辺部155Bは、ゲート配線112B、高感度センサ250A、低感度センサ250B,選択用TFT素子116A,116Bの上方に位置している。辺部155Cは、ソース配線111Aの上方に位置し、辺部155Dは、ソース配線111Bの上方に位置している。
 TFT素子115Aは、半導体層132と、半導体層132上に形成されたゲート電極134と、半導体層132に接続されたドレイン電極137およびソース電極138とを含む。ソース電極138は、ソース配線111Aに接続され、ドレイン電極137は画素電極114に接続されている。
 この図86に示すように、高感度センサ250Aと、低感度センサ250Bとは、隣り合うように配置されており、高感度センサ250Aと低感度センサ250Bとは、ソース配線111A,111Bの延在方向に配列するように形成されている。
 図89は、図88において、辺部155B下に位置する高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bを示す平面図である。
 この図89に示すように、選択用TFT素子116Aは、半導体層123Aと、半導体層123Aおよびソース配線111Aとを接続するソース電極121Aと、センサ用ゲート配線113Aに接続されたゲート電極122Aと、ドレイン電極125Aとを備える。
 高感度センサ250Aの出力用素子117Aは、半導体層180Aと、この半導体層180A上に形成されたゲート電極181Aと、ソース配線111Bおよび半導体層180Aを接続するドレイン電極182Aと、ソース電極183Aとを含む。選択用TFT素子116Aのドレイン電極125Aと出力用素子117Aのソース電極183Aとは接続配線124Aによって接続されている。高感度センサ250Aの圧力センサ118Aは、上部電極171Aと、下部電極172Aとを含み、上部電極171Aは、上方から平面視すると、円形状に形成されている。
 選択用TFT素子116Bは、半導体層123Bと、半導体層123B上に形成されたゲート電極122Bと、半導体層123Bおよびソース配線111Aを接続するソース電極121Bと、ドレイン電極125Bとを含む。
 低感度センサ250Bの出力用素子117Bは、半導体層180Bと、この半導体層180B上に形成されたゲート電極181Bと、ソース配線111Bおよび半導体層180Bを接続するドレイン電極182と、ソース電極183Bとを含む。圧力センサ118Bは、上部電極171Bと、下部電極172Bとを含む。
 出力用素子117Bのソース電極183Bと、選択用TFT素子116Bのドレイン電極125Bとは、接続配線124Bによって接続されている。
 図90は、図88に示すXC-XC線における断面図である。なお、図90および後述する図90、図92等に示す断面図は、説明の便宜を図るため簡略化した断面図であり、各図における縦横比等は正確なものではない。
 図90に示すように、液晶表示装置100は、TFTアレイ基板130と、TFTアレイ基板130と対向するように間隔をあけて配置された対向基板150と、対向基板150およびTFTアレイ基板130の間に充填された液晶層(表示媒体層)160とを備える。なお、TFTアレイ基板130と対向基板150の間には、TFTアレイ基板130および対向基板150の間隔を所定の間隔に維持するスペーサ161が形成されている。
 対向基板150は、主表面を有するガラス基板156と、ガラス基板156の主表面に形成されたカラーフィルタ基板151と、このカラーフィルタ基板151下に形成された対向電極152とを含む。
 TFTアレイ基板130は、主表面(第1主表面)を有するガラス基板(第1基板)140と、ガラス基板140の上方に位置する画素電極114とを含み、このガラス基板140の主表面上にはTFT素子(スイッチング素子)115Aが形成されている。
 図91は、図88に示すXCI-XCI線における断面図であり、高感度センサ250Aを示す断面図である。この図91に示すように、ガラス基板140の主表面上には、下地層131が形成されており、この下地層131の上面上に出力用素子117Aが形成されている。
 出力用素子117Aは、下地層131上に形成された半導体層180Aと、半導体層180Aを覆うように形成されたゲート絶縁層133と、ゲート絶縁層133の上面のうち、半導体層180Aの上方に位置する部分に形成されたゲート電極181Aと、半導体層180Aに接続されたソース電極183Aおよびドレイン電極182Aとを備える。
 ソース電極183Aは、ゲート電極181Aと間隔をあけて配置され、ドレイン電極182Aは、ゲート電極181Aに対してソース電極183Aと反対側に配置されている。
 層間絶縁層135は、ゲート電極181Aを覆うようにゲート絶縁層133の上面上に形成されている。
 ドレイン電極182Aは、ゲート絶縁層133、層間絶縁層135を貫通し、層間絶縁層135の上面に形成されたソース配線111Bに接続されている。ソース電極183Aも、ゲート絶縁層133および層間絶縁層135を貫通し、層間絶縁層135の上面に達するように形成されている。
 層間絶縁層135の上面には、下部電極172Aおよび接続配線124Aが形成されている。接続配線124Aは、図88に示す選択用TFT素子116のドレイン電極に接続されている。下部電極172Aは、コンタクト184Aによって、ゲート電極181Aに接続されている。このため、ゲート電極181Aに印加される電圧は、下部電極172Aの電位によって決定される。
 下部電極172A上には、上層絶縁層136が形成されている。下部電極172Aは、平坦面状に形成されている。上層絶縁層136のうち、少なくとも下部電極172A上に位置する部分は、下部電極172Aの上面に沿って、平坦面状に形成されている。
 圧力センサ(圧力検出装置)118Aは、上記下部電極172Aと、この下部電極172Aの上方に位置する上部電極171Aとを含む。
 本実施の形態においては、上部電極171Aは、対向基板150に形成されており、上部電極171Aは、ブラックマトリックス155の辺部155Bの下側に形成された突起部170Aと、この突起部170Aの表面を覆うように形成された上部電極用配線154Aとによって形成されている。
 突起部170Aは、たとえば、アクリル樹脂や可塑性樹脂などの弾性変形可能な材料で形成されている。突起部170Aを弾性変形可能な導電性樹脂で形成してもよい。
 突起部170Aの高さは、たとえば、1μm以上10μm以下とする。突起部170Aの高さは、好ましくは、1.5μm以上5μm以下とする。
 この図91に示す例においては、上部電極用配線154Aのうち、突起部170Aの頂点部に位置する部分が、上層絶縁層136に接触している。
 本実施の形態においては、突起部170Aは、突出方向に対して垂直な断面では、円形状となるように形成され、突起部170Aの表面は、滑らかな湾曲面状とされている。
 突起部170Aの形状としては、上記のような形状に限られない。たとえ、複数の圧力センサ118の下部電極172に亘って延びるように突起部170Aを形成してもよい。また、突起部170Aの形状としては、断面形状が円形形状のものに限られず、さらに、外表面がなめらかな湾曲面に限らない。
 図92は、図7のXCII-XCII線における断面図である。この図92に示すように、ガラス基板140の主表面上には、下地層131が形成されており、この下地層131の上面上に出力用素子117Bが形成されている。
 出力用素子117Bは、下地層131上に形成された半導体層180Bと、半導体層180Bを覆うように形成されたゲート絶縁層133と、ゲート絶縁層133の上面のうち、半導体層180Bの上方に位置する部分に形成されたゲート電極181Bと、半導体層180Bに接続されたソース電極183Bおよびドレイン電極182Bとを備える。
 ソース電極183Bは、ゲート電極181Bと間隔をあけて配置され、ドレイン電極182Bは、ゲート電極181Bに対してソース電極183Bと反対側に配置されている。
 層間絶縁層135は、ゲート電極181Bを覆うようにゲート絶縁層133の上面上に形成されている。
 ドレイン電極182Bは、ゲート絶縁層133、層間絶縁層135を貫通し、層間絶縁層135の上面に形成されたソース配線111Bに接続されている。ソース電極183Bも、ゲート絶縁層133および層間絶縁層135を貫通し、層間絶縁層135の上面に達するように形成されている。
 層間絶縁層135の上面には、下部電極172Bおよび接続配線124Bが形成されている。接続配線124Bは、図88に示す選択用TFT素子116Bのドレイン電極に接続されている。下部電極172Bは、コンタクト184Bによって、ゲート電極181Bに接続されている。このため、ゲート電極181Bに印加される電圧は、下部電極172Bの電位によって決定される。
 下部電極172B上には、上層絶縁層136が形成されている。下部電極172Bは、平坦面状に形成されている。上層絶縁層136のうち、少なくとも下部電極172B上に位置する部分は、下部電極172Bの上面に沿って、平坦面状に形成されている。
 圧力センサ(圧力検出装置)118Bは、上記下部電極172Bと、この下部電極172Bの上方に位置する上部電極171Bとを含む。
 本実施の形態においては、上部電極171Bは、対向基板150に形成されており、上部電極171Bは、ブラックマトリックス155の辺部155Bの下側に形成された突起部170Bと、この突起部170Bの表面に形成された上部電極用配線154Aとによって形成されている。
 図91に示す突起部170Aと、上記突起部170Bとは、実質的に同一の形状とされている。そして、突起部170Aの表面は上部電極用配線154Aによって覆われている。突起部170Bの表面の一部が上部電極用配線154Aによって覆われている一方で、突起部170Bの表面の一部が、上部電極用配線154Aから露出している。
 この図92に示す例においては、突起部170Bの表面の半分が上部電極用配線154Aによって覆われており、残りの半分が上部電極用配線154Aから露出している。
 突起部170Bは、突起部170Aと同一材料から形成されている。突起部170Bの高さと、突起部170Aの高さとは、実質的に同一となっている。さらに、突起部170Bの形状と、突起部170Aの形状とは実質的に同一である。
 ここで、図91および図92に示すように、出力用素子117Aと、出力用素子117Bとは、実質的に同一構造となっており、圧力センサ118Aと圧力センサ118Bとは、実質的に同一構造となっている。
 さらに、高感度センサ250Aの突起部170Aと、低感度センサ250Bの突起部170Bとは、いずれも、辺部155Bの下面であって、互いに隣り合うように形成されている。
 このため、ガラス基板156に外力が加えられていない状態においては、上部電極171Aと下部電極172Aとの間の距離と、上部電極171Bと下部電極172Bとの間の距離は、実質的に同一となっている。そして、ガラス基板156に外力が加えられたときには、上部電極171Aの変位長と、上部電極171Bの変位長とは、実質的に同一となる。
 図93は、ガラス基板156が使用者によって押圧されたときにおける高感度センサ250Aを示す断面図である。この図93に示すように、ペンや人の指によって押圧されると、対向基板150のうち、押圧された部分およびその近傍がたわむ。
 ガラス基板156がたわむことで、上部電極171Aが下部電極172Aに近づく。上部電極171Aが下部電極172Aに近づくことで、上部電極171Aが上層絶縁層136に押圧され、突起部170Aが弾性変形し、上部電極171Aが下部電極172Aに沿って変形する。
 図94は、上部電極用配線154Aのうち、突起部170Aの表面上に位置する部分が、上層絶縁層136と接触する領域を模式的に示す平面図である。この図94において、領域R1は、図94中の破線によって囲われた領域であり、領域R2は、実線で囲われた領域である。領域R1は、対向基板150が押圧されていない状態(初期状態)において、上部電極171A上に位置する上部電極用配線154Aと、上層絶縁層136との接触領域を示す。
 領域R2は、図93に示す状態において、突起部170A上に位置する上部電極用配線154Aと、上層絶縁層136との接触領域を示す。この図93に示すように、上部電極171Aが僅かに変位することで、上部電極用配線154Aと、上層絶縁層136の接触面積が非常に大きくなる。
 そして、上部電極171Aの表面上に位置する上部電極用配線154Aと、下部電極172との間の距離が、上層絶縁層136の厚み分となる。
 これにより、図93に示す状態における上部電極171Aおよび下部電極172Aによって規定される容量は、図91に示す初期状態における上部電極171Aおよび下部電極172Aによって規定される容量よりも遥かに大きくなる。
 図95は、ガラス基板156が使用者によって押圧されたときにおける低感度センサ250Bを示す断面図である。この図95に示すように、ペンや人の指によって押圧されると、対向基板150のうち、押圧された部分およびその近傍がたわむ。
 ガラス基板156がたわむことで、上部電極171Bが下部電極172Bに近づく。上部電極171Bが下部電極172Bに近づくことで、上部電極171Bが上層絶縁層136に押圧され、突起部170Bが弾性変形し、上部電極171Bが下部電極172Bに沿って変形する。これに伴って、突起部170Bの表面に形成された上部電極用配線154Aも、下部電極172Bに沿うように変形する。
 この際、突起部170Bの表面の半分が上部電極用配線154Aによって覆われており、突起部170Bの表面の半分が上部電極用配線154Aから露出している。
 このように、上部電極用配線154Aのうち、下部電極172Aに沿うように変形可能な部分の面積と、上部電極用配線154Aのうち、下部電極172Bに沿うように変形可能な部分の面積とは異なる。
 この例においては、上部電極用配線154Aのうち、下部電極172Bに沿うように変形可能な部分の面積は、上部電極用配線154Aのうち、下部電極172Aに沿うように変形可能な面積よりも小さい。
 このため、圧力センサ118Bを含む低感度センサ250Bの感度は、高感度センサ250Aの感度よりも低くなる。なお、図93および図94に示す例においては、上部電極用配線154Aのうち、下部電極172Aに沿うように変形可能な部分の面積は、下部電極172Bに沿うように変形可能な面積の約2倍となっている。
 図96は、上部電極用配線154Aのうち、突起部170Bの表面上に位置する部分が、上層絶縁層136と接触する領域を模式的に示す平面図である。
この図96において、領域R4は、実線で囲まれた領域を示し、領域R3は、破線で囲まれた領域を示す。
 領域R3は、図92に示すように、対向基板150が押圧されていないときにおいて、突起部170B上に位置する上部電極用配線154Aと上層絶縁層136との接触面積を示す。領域R4は、図95に示すように、対向基板150が押圧されたときにおいて、突起部170B上に位置する上部電極用配線154Aと上層絶縁層136とが接触する領域を示す。
 この図96に示すように、対向基板150が押圧されることで、突起部170B上に位置する上部電極用配線154Aと、上層絶縁層136との接触面積が急増する。
 このため、圧力センサ118Bにおいても、対向基板150が押圧されることで、大きく容量が変動する。
 図97は、圧力センサ118Aと、圧力センサ118Bとの特性を示すグラフである。
 この図97に示すグラフにおいて、横軸は、上部電極171Aおよび上部電極171Bのストローク量を示す。縦軸は、圧力センサ118Aおよび圧力センサ118Bの容量変化率を示す。
 ここで、上記図89に示すように、圧力センサ118Aと圧力センサ118Bとは、隣り合うように配置されており、圧力センサ118Aおよび圧力センサ118Bは、いずれも、辺部155Bによって押圧される。
 このため、圧力センサ118Aの上部電極と、圧力センサ118Bの上部電極とのストローク量は、略一致している。
 グラフのL1は、圧力センサ118Aの特性を示し、L2は、圧力センサ118Bの特性を示す。このように、圧力センサ118Aと、圧力センサ118Bとの特性は大きく異なる。
 具体的には、圧力センサ118Aの容量変化率の方が、圧力センサ118Bの容量変化率よりも大きい。さらに、L1およびL2は、略一次関数的に変化しており、L1の傾斜の方が、L2の傾斜よりもおおきい。換言すれば、圧力センサ118Aの容量変化率の変化率の方が、圧力センサ118Bの容量変化率の変化率の方よりも大きい。
 このため、各上部電極のストローク量が同じ時には、圧力センサ118Aの上部電極171Aおよび下部電極172Aの間の容量は、圧力センサ118Bの上部電極171Bおよび下部電極172Bの間の容量よりも大きくなる。
 そして、上部電極171Aおよび上部電極171Bのストローク量は、上述のように略一致している。このため、各上部電極のストローク量が変化すると、上部電極171Aと下部電極172Bの間の容量と、上部電極171Bと下部電極172Bの間の容量との差が変動する。この図97に示す例においては、上部電極のストローク量が大きくなると、容量の差は大きくなる。
 図93および図95において、上部電極171Aと下部電極172Aとの間の容量が、上部電極171Bおよび下部電極172Bの間の容量よりも大きくなると、ゲート電極181Aに印加される電圧の方が、ゲート電極181Bに印加される電圧よりも高くなる。 
 ゲート電極181Aおよびゲート電極181Bに所定以上の電圧が印加されると、半導体層180Aおよび半導体層180B内に反転層が形成される。
 この際、ゲート電極181Aの電圧の方が、ゲート電極181Bの電圧よりも高くなると、ゲート電極181A内に形成される反転層の領域は、半導体層180B内に形成される反転層の領域よりも大きくなる。
 これに伴い、選択用TFT素子116AがON状態となり、ドレイン電極182Aおよびソース電極183Aの間を流れる電流量が、選択用TFT素子116BがON状態となり、ドレイン電極182Bおよびソース電極183Bの間を流れる電流量よりも多くなる。
 そして、図86に示す制御部105が各電流量をセンシングすることで、高感度センサ250Aを通る電流量と、低感度センサ250Bを通る電流量との差を検知することができる。
 選択用TFT素子116AがON状態とされ、選択用TFT素子116Bなどの他の選択用TFT素子がOFF状態のときに、制御部105は、高感度センサ250Aを通る電流量をセンシングする。
 選択用TFT素子116BがON状態とされ、選択用TFT素子116Aなどの他の選択用TFT素子116がOFF状態となったときに、制御部105は、低感度センサ250Bを通る電流量をセンシングする。
 ここで、選択用TFT素子116AがON状態となるときと、選択用TFT素子116BがON状態となるタイミングときとの時間差は、非常に短い。高感度センサ250Aからの電流量をセンシングするときと、低感度センサ250Bをセンシングするときのとの間の時間差は、使用者が画面をタッチする時間に比べると非常に短い。このため、上記時間差は、無視することができる。
 制御部105は、高感度センサ250Aからの電流量と、低感度センサ250Bを通る電流量との差から、対向基板150のうち、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bが位置する部分の変異量や当該部分に加えられた荷重を算出する。
 ここで、高感度センサ250Cは、高感度センサ250Aと略同一の構成となっており、低感度センサ250Dは、低感度センサ250Bと略同一の構成となっている。
 そして、制御部105は、高感度センサ250Cを通る電流量と、低感度センサ250Dを通る電流量との差から、対向基板150のうち、高感度センサ250Cおよび250Dが位置する部分の変位量や当該部分に加えられた荷重を算出する。
 ここで、上述のように、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bを押圧するブラックマトリックス155の厚さと、高感度センサ250Cおよび低感度センサ250Dを押圧するブラックマトリックス155の厚さとに差がある場合においても、正確に各位置における押圧力を検知することができる。
 たとえば、高感度センサ250Cおよび低感度センサ250Dを押圧するブラックマトリックス155の厚さが、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bを押圧するブラックマトリックス155の厚さよりも厚いときについて検討する。
 この場合には、高感度センサ250Cの出力特性は、図85に示す第3出力値O3となり、低感度センサ250Dの出力特性は、第4出力値O4となる。さらに、高感度センサ250Aの出力特性は、第1出力値O1となり、低感度センサ250Bの出力特性は、第2出力値O2となる。
 このため、各位置に加えられる荷重が同一の時には、第1出力値O1と第2出力値O2との差と、第3出力値O3と第4出力値O4との差は、等しくなる。すなわち、製造上のばらつきが生じていたとしても、各位置に加えられた荷重を正確にセンシングすることができる。
 (実施の形態9)
 図98から図103を用いて、本発明の実施の形態9について説明する。上記実施の形態9においては、容量変動式の圧力センサの第1例を採用した液晶表示装置100について説明したが、本実施の形態9においては、容量変動式の圧力センサの第2例を採用した例について説明する。なお、図98から図103に示す構成のうち、上記図1から図97に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 なお、本実施の形態9に係る液晶表示装置100の電気回路は、上記図86と同一である。図98は、本実施の形態9に係る液晶表示装置100の高感度センサ250Aを示す断面図である。図99は、本実施の形態9に係る液晶表示装置100の低感度センサ250Bを示す断面図である。
 図98および図99に示すように、高感度センサ250Aに設けられた突起部170Bの幅W1は、低感度センサ250Bに設けられた突起部170Bの幅W2よりも広くなるように形成されている。
 このように、本実施の形態9に係る液晶表示装置100においては、高感度センサ250Aに設けられた突起部170Aの形状と、低感度センサ250Bに設けられた突起部170Bの形状とを異ならせている。
 図100は、ガラス基板156が使用者によって押圧されたときにおける高感度センサ250Aを示す断面図であり、図101は、上部電極用配線154Aのうち、突起部170Aの表面上に位置する部分が、上層絶縁層136と接触する領域を模式的に示す平面図である。
 図100および図101に示すように、ガラス基板156が使用者によって押圧されると、上部電極171Aの先端部が、上層絶縁層136と接触して、上部電極171Aが変形する。
 これに伴い、突起部170Aの表面に形成された上部電極用配線154Aと上層絶縁層136との接触面積が大きくなる。図101において、領域R1は、ガラス基板156に外力が加えられていない状態における上部電極用配線154Aと上層絶縁層136との接触領域を示す。領域R2は、ガラス基板156が押圧された状態における上部電極用配線154Aと上層絶縁層136との接触領域を示す。
 図102は、ガラス基板156が使用者によって押圧されたときにおける低感度センサ250Bを示す断面図である。図103は、上部電極用配線154Aのうち、突起部170Bの表面上に位置する部分が、上層絶縁層136と接触する領域を模式的に示す平面図である。
 図103において、領域R3は、ガラス基板156に外力が加えられていない状態において、突起部170B上に位置する上部電極用配線154Aと、上層絶縁層136との接触領域を示す。領域R4は、ガラス基板156に外力が加えられたときにおいて、突起部170B上の上部電極用配線154Aと、上層絶縁層136との接触領域を示す。
 なお、突起部170B上の上部電極用配線154Aと上層絶縁層136との接触領域が領域R4となるときに、突起部170A上の上部電極用配線154Aと上層絶縁層136との接触領域が領域R2となる。
 図101および図103に示すように、領域R4の面積の方が、領域R2の面積よりも小さい。ここで、本実施の形態9においても、上記図89に示すように、高感度センサ250Aと、低感度センサ250Bとは、隣り合うように配置されており、いずれも、辺部155Bによって押圧されている。
 このため、図100および図102において、各上部電極171Aおよび上部電極171Bの変位量は、略等しくなっている。
 このため、本実施の形態9においても、圧力センサ118Aの出力特性と、圧力センサ118Bの出力特性は、上記実施の形態8に係る液晶表示装置100に搭載された圧力センサ118Aおよび圧力センサ118Bの出力抑制と近似したものとなる。
 具体的には、本実施の形態9に係る液晶表示装置100に搭載された圧力センサ118Bの出力特性は、図84に示す「第2出力値O2」となる。なお、本実施の形態9の圧力センサ118Aの出力特性は、「第1出力値O1」となる。
 なお、本実施の形態9に係る液晶表示装置100においても、高感度センサ250Aと、高感度センサ250Cとは、実質的に同一に構成されており、低感度センサ250Bと、低感度センサ250Dも、互いに、実質的に同一となるように構成されている。
 このため、本実施の形態9に係る液晶表示装置100においても、上記実施の形態1に係る液晶表示装置100と同様に、製造ばらつきが生じたとしても、ガラス基板156に加えられた荷重を検出することができる。
 (実施の形態10)
 図104から図106を用いて、本実施の形態10に係る液晶表示装置100について説明する。なお、図104から図106に示す構成のうち、上記図1から図103に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 なお、本実施の形態10に係る液晶表示装置100の電気回路は、上記図86と同一である。
 図104は、本実施の形態10に係る液晶表示装置100の高感度センサ250Aにおける断面図である。この図104示すように突起部170Aは、円柱状の本体部と、この本体部の下端部に形成された円錐台形状の先端部とを含む。この先端部の形状は、下部電極172A側に向かうにつれて、縮径するように形成されており、先端部の周面は、テーパ状に形成されている。
 ガラス基板156が使用者によって押圧されると、先端部が変形し、上部電極用配線154Aと上層絶縁層136とが接触する面積が大きくなる。先端部の変形が完了した後は、突起部170Aの本体部が変形する。この際、突起部170Aの本体部は、円柱状に形成されているため、本体部が変形したとしても、上層絶縁層136と上部電極用配線154Aとの接触面積はほとんど変動しない。
 先端部が変形した後、ガラス基板156がさらに押圧したとしても、上部電極171Aと下部電極172Aとの間の容量は、殆ど変化しない。
 図105は、本実施の形態10に係る液晶表示装置100の低感度センサ250Bにおける断面図である。この図105に示すように、突起部170Bは、上記実施の形態8,9に記載の突起部170Aと同様に形成されている。具体的には、突起部170Aは、お碗状に形成されている。この突起部170Aは、突出方向に対して垂直な方向の断面が円形形状となるように形成されており、下部電極172Bに向かうにしたがって、縮径するように形成されている。
 なお、図104に示す突起部170Aの付根部の幅(径)と、図105に示す突起部170Bの付根部の幅(径)は実質的に同一となっている。
 図106は、図104に示す圧力センサ118Aの特性と、図105に示す圧力センサ118Bの特性を示すグラフである。
 図106において、横軸は、上部電極のストローク量を示し、縦軸は、各圧力センサの上部電極および下部電極間の容量を示す。図106に示すグラフにおいて、圧力センサ118Aの特性は、L3によって示されており、圧力センサ118Bの特性は、L1によって示されている。
 この図106に示すように、圧力センサ118Aは、僅かに上部電極が変位すると、上部電極と下部電極との間の容量が急増することが分かる。そして、容量変化率が所定値となると、圧力センサ118Aの上部電極171Aと下部電極172Aとの間の容量が変化しなくなる。
 このように、ガラス基板156に加えられる押圧力が小さい場合においても、圧力センサ118Aの容量が大きくなるので、使用者の指が画面に触れた場合においても、確実に指の接触を感知することができる。
 ガラス基板156に加えられた荷重が小さいときには、圧力センサ118Aの容量変化率は、圧力センサ118Bの容量変化率よりも大きい。このため、ガラス基板156に加えられる小さい荷重が変動したときにおいても、圧力センサ118Aの容量が大きく変動し、加えられた荷重の変化を正確にセンシングすることができる。
 具体的には、出力用素子117Aから出力される電流量が大きく変動し、この電流量を検知することで、ガラス基板156に加えられる荷重が小さいときにおいても、荷重の変化を把握することができる。
 その一方で、圧力センサ118Aの変化が停止した後においても、ガラス基板156がさらに押圧されることで、上部電極171Bと下部電極172Bとの間の容量は増大する。
 このため、ペン等でガラス基板156が押圧されたときなどのように、ガラス基板156に大きな押圧力が加えられたとしても、出力用素子117Bからの電流量をセンシングすることで、加えられた荷重を得ることができる。
 なお、ガラス基板156が押圧されていない状態では、上部電極171Aの上部電極用配線154Aと上層絶縁層136との接触面積は、上部電極171Bの上部電極用配線154Aと上層絶縁層136との接触面積よりも大きい。このため、図106に示すように、初期状態においては、圧力センサ118Aの上部電極171Aおよび下部電極172Aの間の容量の方が、圧力センサ118Bの上部電極171Bおよび下部電極172Bの間の容量よりも大きくなっている。
 初期状態から上部電極171Aと下部電極172Aとの間の容量を大きくすることで、下部電極172Aに接続されたゲート電極181Aに所定の電圧を予め印加されている。
 このような状態で、ガラス基板156が僅かに押圧され、下部電極172Bの電位が僅かに上昇すると、出力用素子117Aの閾値電圧を超えるように設定されている。これにより、非常に小さい押圧力が指等で加えられたときにおいても、当該押圧力を検知することができる。
 (実施の形態11)
 図107から図120を用いて、本実施の形態11に係る液晶表示装置100について説明する。なお、図107から図102に示す構成のうち、上記図1から図106に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図107は、本実施の形態11に係る液晶表示装置100のTFTアレイ基板130の平面図であって、圧力センサ118Aおよび圧力センサ118Bを示す平面図である。図108は、図107のCVIII-CVIII線における断面図であり、図109は、図107に示すCIX-CIX線における断面図である。
 図108に示すように、圧力センサ118Bは、下部電極172Bと、下部電極172Bに対して、ガラス基板156側に間隔をあけて配置された上部電極171Bとを備える。図109に示すように、圧力センサ118Aは、下部電極172Aと、この下部電極172Aに対して、ガラス基板156側に間隔をあけて配置された上部電極171Aとを含む。
 ここで、図107に示すように、圧力センサ118Aと圧力センサ118Bとは、隣り合うようにTFTアレイ基板130に形成されている。
 圧力センサ118Aは、選択用TFT素子116Aとソース配線111Bとに接続されており、圧力センサ118Bは、選択用TFT素子116Bとソース配線111Bとに接続されている。
 なお、選択用TFT素子116Aのソース電極121Aはソース配線111Aに接続されており、選択用TFT素子116Aのドレイン電極125Aは、接続配線124Aを介して、上部電極171Aに接続されている。圧力センサ118Aの下部電極172Aは、コンタクト146Aによってソース配線111Bに接続されている。
 ここで、選択用TFT素子116AをON状態として、ソース配線111Aに所定電圧を印加し、ソース配線111Bの電位を測定することで、圧力センサ118Aの容量を検知することができる。
 また、図107に示すように、圧力センサ118Bは、選択用TFT素子116Bと、ソース配線111Bとに接続されている。
 なお、選択用TFT素子116Bのソース電極121Bはソース配線111Aに接続されており、選択用TFT素子116Bのドレイン電極125Bは、接続配線124Bを介して、上部電極171Bに接続されている。圧力センサ118Bの下部電極172Bは、コンタクト146Bによってソース配線111Bに接続されている。
 同様に、選択用TFT素子116BをON状態として、ソース配線111Aに所定電圧を印加し、ソース配線111Bの電位を測定することで、圧力センサ118Bの容量を検知することができる。
 図109に示すように、圧力センサ118Aは、下地層141の上面上に形成された下部電極172Aと、下部電極172Aの上方に位置し、下部電極172Aと対向するように配置された上部電極171Aとを含み、上部電極171A下には、上部電極171Aが撓むように変形することを許容する凹部147Aが形成されている。ここで、半導体層180Aは、上部電極171Aの一方の辺部を支持する第1支持部と、上部電極171Bの他方の辺部を支持する第2支持部とを含み、この第1支持部と第2支持部との間に凹部147Aが形成されている。なお、下部電極172Aは、下地層131Aによって覆われている。下部電極172Aは、平板状に形成されている。
 下地層131のうち、下部電極172A上に位置する部分は、下部電極172Aの上面に沿って延び、平坦面状に形成されている。
 下部電極172Aには、コンタクト146Aが接続されており、このコンタクト146Aは、層間絶縁層135の上面に達するように形成されている。コンタクト146Aの上端部は、層間絶縁層135の上面に形成されたソース配線111Bに接続されている。
 上部電極171Aは、ゲート絶縁層133の上面上に形成されており、凹部147Aは、上部電極171Aと下部電極172Aとの間であって、ゲート絶縁層133と下地層131との間に形成されている。
 上部電極171Aは、平板状に形成されている。ゲート絶縁層133のうち、上部電極171A下に位置する部分は、上部電極171Aの下面に沿って延びており、平坦面状に形成されている。
 上部電極171Aには、接続配線124Aが接続されており、この接続配線124Aは、選択用TFT素子116Aのドレイン電極に接続されている。
 上層絶縁層136は、下部電極172Aに接続されたソース配線111Bおよび接続配線124Aを覆うように形成されている。
 図108において、上部電極171Bと下部電極172Bとの間には、凹部147Bが形成されている。そして、半導体層180Bは、上部電極171Bの一方の辺部を支持する第3支持部と、上部電極171Bの他方の辺部を支持する第4支持部とを含む。この第3支持部と第4支持部との間に、凹部147Bが形成されている。
 ここで、図109に示す凹部147Aを規定する半導体層180Aの第1支持部および第2支持部の間隔は、図108に示す凹部147Bを規定する半導体層180Bの第3支持部および第4支持部の間隔よりも広くなるように形成されている。
 図110は、上部電極171Aおよび上部電極171Bを模式的に示す平面図である。この図29に示すように、上部電極171Aの面積は、上部電極171Bの面積よりも広くなるように形成されている。
 押圧部材145は、圧力センサ118Aおよび圧力センサ118Bを押圧可能とされており、押圧部材145は、上部電極171Aの上面から上部電極171Bの上面に亘って延びている。凹部147Aと凹部147Bとは互いに連通するように形成されている。
 ガラス基板156が使用者によって押圧されると、押圧部材145は、下方に変位する。押圧部材145Aが下方に変位することで、上部電極171Aおよび上部電極171Bが押圧部材145Aによって押圧され、上部電極171Aおよび上部電極171Bが撓む。この際、凹部147Aと凹部147Bとの間には、凹部147Aと凹部147Bとを仕切る部材がないため、上部電極171Aの撓み量と、上部電極171Bの撓み量とは、略等しくなる。押圧部材145は、アクリル樹脂等の樹脂によって形成されている。
 図111は、対向基板150が押圧されたときにおける液晶表示装置100の状態を模式的に示す断面図である。
 この図111に示すように、押圧部材145がTFTアレイ基板130の上面を押圧すると、上部電極171Aおよびこの上部電極171A下に位置するゲート絶縁層133が撓む。
 そして、上部電極171A下に位置するゲート絶縁層133が下部電極172A上に位置する下地層131と当接し、上部電極171Aが変形する。
 図112は、上部電極171Aおよびゲート絶縁層133が押圧部材145からの押圧力によって変形する前の状態における上部電極171Aおよびゲート絶縁層133を示す断面図である。
 この図112に示すように、上部電極171Aおよびゲート絶縁層133には、穴部173A,174Aが複数形成されている。なお、穴部173Aおよび穴部174Aは互いに連通するように形成されている。
 図113は、上部電極171Aの平面図である。この図113に示すように、上部電極171Aは、略正方形形状に形成され、上部電極171Aに形成された穴部173Aも、正方形形状に形成されている。穴部173Aは、上部電極171Aに均等に分布するように形成されている。上部電極171Aの一辺は、たとえば、30μm程度とされ、穴部173Aの一辺は、たとえば、2μm程度とされている。なお、上部電極171Aの幅は、ゲート電極134の幅よりも広くなるように形成されている。このため、上部電極171Aは、外部からの押圧力によって変形し易くなっている。
 上部電極171Aの膜厚は、たとえば、50nm以上600nm以下となるように形成されており、好ましくは、100nm以上500nm以下となるように形成されている。
 このように、上部電極171Aの辺の長さは、上部電極171Aの厚さに比べて遥かに大きくなるように形成されている。このため、上部電極171Aは、上部電極171Aの上面の中央部が押圧されると、容易に撓むように変形可能とされている。
 なお、上部電極171Aは、ゲート電極と同じ金属材料によって形成されており、たとえば、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)などの金属層、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)などの元素を含む合金、または、タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)を含む化合物によって形成されている。
 好ましくは、上部電極171Aおよびゲート電極は、370nm程度のタングステン(W)層と、このタングステン(W)層上に形成された50nm程度のTaN(窒化タンタル)層とによって形成する。
 なお、上部電極171Aの形状としては、正方形形状に限られず、長方形であってもよく、五角形形状以上の多角形形状、円形形状、楕円形状等、各種形状を採用することができる。
 図114は、押圧部材145からの押圧力によって、上部電極171Aおよびゲート絶縁層133が変形した状態を示す断面図である。
 この図114に示すように、ゲート絶縁層133および上部電極171Aは、凹部147A内に入り込むように撓む。
 ここで、凹部147Aの開口縁部は、上部電極171Aの外周縁部よりも僅かに小さく、上部電極171Aの大部分は、凹部147Aに入り込むように撓む。
 凹部147Aは、半導体層180に形成された穴部と、下地層131の上面とによって形成されている。このため、凹部147Aの高さは、半導体層180の厚さと同じとなっている。半導体層180の厚さは、たとえば、20nm以上200nm以下とされており、好ましくは、30nm以上70nm以下となるように形成されている。上部電極171Aの一辺の長さは、凹部147Aの高さよりも遥かに大きい。
 このため、上部電極171Aおよびゲート絶縁層133が僅かに変形することで、ゲート絶縁層133が下地層131の上面と当接する。
 さらに、押圧部材145によって上部電極171Aおよびゲート絶縁層133が押圧されると、図114に示すように、ゲート絶縁層133のうち、凹部147A内に位置する部分の大部分が、下地層131と当接する。
 この際、ゲート絶縁層133は、下地層131の上面に沿うように変形し、ゲート絶縁層133上に位置する上部電極171Aも下地層131に沿うように変形する。
 下地層131は、下部電極172Aの上面に沿って平坦面状に形成されているため、上部電極171Aは、下部電極172Aの形状に沿って平坦面状に変形する。
 このため、上部電極171Aの大部分と、下部電極172Aとは、ゲート絶縁層133および下地層131を挟み込み、上部電極171Aの大部分と下部電極172Aとは、ゲート絶縁層133および下地層131を介して互いに対向する。
 図115は、図114に示すように上部電極171Aが変形したときの上部電極171Aの平面図である。この図115において、破線で囲われた領域は、下部電極172Aの上面に沿って変形した領域を示し、この破線で囲われた領域は、ゲート絶縁層133と、下地層131とを介して、下部電極172Aと対向している領域である。
 この図34に示すように、上部電極171Aが僅かに変形することで、上部電極171Aの大部分が下部電極172Aに沿って変形している。
 この破線で囲われた領域の面積は、押圧部材145が下方に僅かに変位することで、急激に上昇する。このため、上部電極171Aと下部電極172Aとの間の容量も急激に大きくなる。
 図116は、対向基板150が押圧されたときにおける圧力センサ118Bの状態を示す断面図である。この図116において、上部電極171Bの厚さは、上部電極171Aと実質的に同一の厚さとされ、上部電極171Bは、上部電極171Aと実質的に同一材料から形成されている。
 そして、対向基板150が使用者によって押圧されることで、上部電極171Bが押圧部材145によって押圧され、上部電極171Bは撓むように変形する。
 上述のように、押圧部材145の変位量は、上部電極171A側と上部電極171B側とで実質的に同じであるため、上部電極171Aの撓み量と、上部電極171Bの撓み量は、実質的に等しくなっている。凹部147Bの深さと、凹部147Aの深さとは、実質的に同一である。
 このため、対向基板150が押圧されると、圧力センサ118Bにおいても、圧力センサ118Aと同様に、上部電極171Bが下部電極172Bの形状に沿って変形する。
 図117は、上部電極171Bの平面図であり、この図117に示す破線で囲まれた領域は、上部電極171Bが下部電極172Bの上面に沿って変形した領域を示し、この破線で囲まれた領域は、上部電極171Bが、下地層131およびゲート絶縁層133を介して、下部電極172Bと対向する領域である。
 この図117および上記図115において、押圧部材によって押圧されることで、上部電極171Bと下部電極172Bとが対向する面積よりも、上部電極171Aと下部電極172Aとが対向する面積の方が広いことが分かる。
 このため、対向基板150が押圧されると、上部電極171Aと下部電極172Aとの間の容量の方が、上部電極171Bと下部電極172Bとの間の容量よりも大きく変動する。
 図118は、圧力センサ118Aと圧力センサ118Bとの特性を示すグラフである。この図118において、横軸は、上部電極171Aおよび上部電極171Bのストローク量を示し、縦軸は、上部電極171Aと下部電極172Bとの間の容量変化率と、上部電極171Bと下部電極172の間の容量変化率とを示す。上部電極171Aと下部電極172Aとの間の容量変化率はグラフ中のL4によって示されており、上部電極171Bと下部電極172Bとの間の容量変化率はL5によって示されている。
 このグラフに示すように、上部電極171Aと下部電極172Aとの間の容量変化率の方が、上部電極171Bと下部電極172Bとの間の容量変化率よりも大きいことが分かる。
 初期状態においては、上部電極171Aと下部電極172Aとは互いに間隔をあけて配置されている。このため、ガラス基板156が押圧され始めた際には、上部電極171Aが下部電極172Aに近接する一方で、上部電極171Aが下部電極172Aに沿うように変形しない。
 上部電極171Aが下部電極172Bに近接するのみでは、上部電極171Aと下部電極172Bとの間の容量変化率は小さい。
 そして、上部電極171A下に位置するゲート絶縁層133が下地層131と接触すると、上部電極171Aが下部電極172Aに沿って変形し始める。
 このように、上部電極171Aが変形し始めると、上部電極171Aと下部電極172Aとの間の容量変化率が大きくなり、図117に示すグラフに示すように、容量変化率が大きくなり始める。
 同様に、上部電極171Bと下部電極172Bとの間における容量も、上部電極171Bと下部電極172Bとが接触する前の状態では殆ど変化しない。そして、上部電極171Bが下部電極172Bの形状に沿って変形し始めることで、容量が大きく変化し始める。このため、図118に示すように、ストローク量が小さいときには、上部電極171Aおよび下部電極172Aの間の容量変化率と、上部電極171Bと下部電極172Bとの間の容量変化率とはいずれも小さい。そして、ストローク量が所定値以上となると、容量変化率が上昇し始める。
 なお、本実施の形態11に係る液晶表示装置100においては、上部電極171Aのうち、下部電極172Aの形状に沿って湾曲する部分の面積は、ストローク量の2乗に比例する。その一方で、電極間の容量は面積に比例する。このため、圧力センサ118Aおよび圧力センサ118Bの容量は、ストローク量に対して一次関数的に増加する。
 そして、上部電極171Aが下部電極172Aに沿うように変形すると、上部電極171Aおよび下部電極172Aの間の容量は、二次関数的に増加する。同様に、上部電極171Bが下部電極172Bの形状に沿うように変形することで、上部電極171Bと下部電極172Bとの間の容量も二次関数的に増加する。
 ここで、上部電極171Aと下部電極172Aとの対向面積は、上部電極171Bと下部電極172Bとの対向面積よりも大きく、初期状態において、上部電極171Aと下部電極172Aとの間の距離と、上部電極171Bと下部電極172Bとの間の距離も、略等しくなっている。
 このため、初期状態における上部電極171Aと下部電極172Aとの間の初期容量は、上部電極171Bと下部電極172Bとの間の初期容量よりも大きくなっている。そして、上述のように、上部電極171Aと上部電極171Bとの容量変化率の方が、上部電極171Bおよび下部電極172Bとの間の容量変化率よりも大きいため、上部電極171Aと下部電極172Aとの間の容量は、上部電極171Bと下部電極172Bとの間の容量よりも大きい。
 このため、ストローク量が大きくなるにつれて、上部電極171Aと下部電極172Aとの間の容量と、上部電極171Bと下部電極172Bとの間の容量との差も大きくなる。
 制御部105は、上部電極171Aと下部電極172Aとの間の容量と、上部電極171Bと下部電極172Bとの間の容量との差に基づいて、ストローク量や、ガラス基板156のうち、当該圧力センサ118Aおよび圧力センサ118Bが位置する部分に加えられた荷重を算出する。
 図119は、図107に示された圧力センサ118Aおよび圧力センサ118Bと異なる圧力センサを示す平面図である。図119に示された位置と、図107に示された位置とは異なる。
 この図119および上記図117において、圧力センサ118Aの容量変化特性と、圧力センサ118Cの容量変化特性とは実質的に同一であり、圧力センサ118Bの容量変化特性と圧力センサ118Dの容量変化特性とは、実質的に同一である。
 圧力センサ118Cは、上部電極171Cと下部電極172Cとを含み、圧力センサ118Dは、上部電極171Dと下部電極172Dとを含む。
 液晶表示装置100は、上部電極171Cと上部電極171Dを押圧する押圧部材245を含む。このため、ガラス基板156のうち、圧力センサ118Cおよび圧力センサ118Dが位置する部分が使用者によって押圧されると、上部電極171Cおよび上部電極171Dが押圧される。そして、上部電極171Cの撓み量と、上部電極171Dの撓み量と、押圧部材245の変位量とが略一致する。
 制御部105は、圧力センサ118Cの容量と、圧力センサ118Dの容量との差から、ガラス基板156のうち、圧力センサ118C,118Dが位置する部分に加えられた荷重や、当該部分の変位量などを算出する。
 ここで、製造ばらつき等の理由により、図119に示す押圧部材245の高さと、図107に示す押圧部材145の高さとにばらつきが生じる場合がある。ここで、仮に、押圧部材245の高さが押圧部材145の高さよりも高い場合について検討する。
 この場合、ガラス基板156が使用者によって押圧されていない状態においても、上部電極171Cおよび上部電極171Dは、押圧部材245によって押圧され、上部電極171Cおよび上部電極171Dは撓んでいる。
 このため、圧力センサ118Cおよび圧力センサ118Dの容量は、圧力センサ118Aおよび圧力センサ118Bの容量よりも、たとえば、誤差容量C1分大きくなっている。
 その一方で、制御部105は、各位置に加えられた荷重などは、圧力センサ118Cの容量と、圧力センサ118Dの容量との差に基づいて、算出される。このため、押圧部材245の誤差によって各圧力センサ118Cおよび圧力センサ118Dに上乗せされた誤差容量C1は、荷重の算出に影響を与えない。
 このため、圧力センサ118Aおよび圧力センサ118Bによって算出される荷重と、圧力センサ118Cおよび圧力センサ118Dによって算出される荷重とに差が生じることが抑制されている。このため、本実施の形態11に係る液晶表示装置100においても、ガラス基板156の各位置に加えられた荷重を正確に算出することができる。
 上記のように、本実施の形態11に係る液晶表示装置100は、第1圧力センサと、この第1圧力センサよりも容量変化率が小さい第2圧力センサと、第1圧力センサおよび第2圧力センサのいずれも押圧する押圧部材と、制御部が第1圧力センサの容量および第2圧力センサの容量の差を検知可能な制御部とを備える。これにより、制御部は、押圧部材の高さ等に製造ばらつきが生じたとしても、精度よく、使用者から加えられた荷重を算出することができる。
 なお、本実施の形態11においては、上記図110に示すように、上部電極171Aは上部電極171Bを拡大させたように形成することで、圧力センサ118Aの容量変化率を圧力センサ118Bの容量変化率よりも高くしているが、上部電極171Aおよび上部電極171Bの形状としては、図110に示す例に限られない。
 図120は、圧力センサ118Aの上部電極171Aおよび圧力センサ118Bの上部電極171Bの変形例を示す平面図である。
 この図120に示す例においては、上部電極171Aの幅は、上部電極171Bの幅よりも大きい。
 ここで、凹部147Aの開口縁部のうち、上部電極171Aを支持する部分から、押圧部材145までの距離を距離W4とする。同様に、凹部147Bの開口縁部のうち、上部電極171Bを支持する部分からの距離を距離W4とする。この図120に示す例においては、距離W3は距離W4よりも長くなるように形成されている。そして、押圧部材145の延在方向の上部電極171Aの長さよりも、押圧部材145の延在方向の上部電極171Bの長さの方が長い。
 この図120に示す例においては、上部電極171Aが下部電極172Aの形状に沿って変形する領域の方が、上部電極171Bが下部電極172Bの形状に沿って変形する領域よりも広い。このため、上部電極171Aを含む圧力センサの方が、容量変化率が高くなる。このように、圧力センサの容量変化率は、各上部電極の形状などによって調整することができる。
 (実施の形態12)
 図121から図122を用いて、本実施の形態12に係る液晶表示装置100について説明する。なお、図121から図122に示す構成のうち、上記図1から図120に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図121は、本実施の形態12に係る液晶表示装置100の断面図であって、圧力センサ118Aを示す断面図である。図122は、本実施の形態12に係る液晶表示装置100の断面図であって、圧力センサ118Bを示す断面図である。
 図121および図122において、圧力センサ118Aの上部電極171Aの幅は、圧力センサ118Bの下部電極172Bの幅と実質的に同一となるように形成されており、上部電極171Aと上部電極171Bとは、実質的に同一形状となるように形成されている。その一方で、上部電極171Aを押圧する押圧部材145Aの幅は、上部電極171Bを押圧する押圧部材145Bの幅よりも小さい。
 なお、押圧部材145Aおよび押圧部材145Bは、上記実施の形態11と同様に、一体的に形成されていてもよい。
 このように、幅の小さい押圧部材145Aによって押圧される圧力センサ118Aの容量変化率は、押圧部材145Bによって押圧される圧力センサ118Bの容量変化率よりも高くなる。
 そして、制御部105は、圧力センサ118Aの容量と圧力センサ118Bの容量との差から、ガラス基板156のうち、当該圧力センサ118Aおよび圧力センサ118Bが位置する部分に加えられた荷重などを算出する。これにより、本実施の形態12に係る液晶表示装置100においても、製造ばらつき等に起因する圧力センサの出力誤差を矯正することができる。
 なお、本実施の形態12に係る液晶表示装置100においては、圧力センサ118Aと、この圧力センサ118Aと隣り合うように配置された圧力センサ118Bと、圧力センサ118Aの上部電極171Aを押圧する押圧部材145Aと、圧力センサ118Bの上部電極171Bを押圧する押圧部材145Bとを備える。そして、押圧部材145Aと押圧部材145Bの幅を異ならせることで、圧力センサ118Aの容量変化率と、圧力センサ118Bの容量変化率とに差を設けている。
 なお、押圧部材145Aと押圧部材145Bとは、一体的に形成されている場合に限られず、押圧部材145Aと押圧部材145Bとが別体とされてもよい。
 (実施の形態13)
 図123から図125を用いて、本実施の形態13に係る液晶表示装置100について説明する。なお、図123から図125に示す構成のうち、上記図1から図122に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図123は、本実施の形態13に係る液晶表示装置100の断面図であって、圧力センサ118Aを示す断面図であり、図124は、本実施の形態13に係る液晶表示装置100の断面図であって、圧力センサ118Bを示す断面図である。
 この図123および図124に示すように、押圧部材145Aと、押圧部材145Bの幅は、略等しい。本実施の形態13に係る液晶表示装置100においては、上部電極171Aと上部電極171Bとは実質的に同一形状とされている。
 押圧部材145Aは、上部電極171Aの幅方向の中央部を押圧する一方で、押圧部材145Bは、上部電極171Bの幅方向の中央部からずれた位置を押圧している。押圧部材145Bは、上部電極171Bの側辺部およびその近傍を押圧する。
 このため、押圧部材145Aおよび押圧部材145Bの変位量が等しい場合においても、上部電極171Aのうち、上部電極171Aが下部電極172Aの形状に沿って変形する部分の面積は、上部電極171Bのうち、下部電極172Bの形状にそって変形する部分の面積よりも大きい。
 このため、上部電極171Aおよび上部電極171Bの変位量に対して、上部電極171Aと下部電極172Aとの間の容量は、上部電極171Bと下部電極172Bとの間の容量よりも大きく変動する。
 制御部105は、上部電極171Aと下部電極172Aとの間の容量と、上部電極171Bと下部電極172Bとの間の容量との差に基づいて、ガラス基板156のうち、当該圧力センサ118Aおよび圧力センサ118Bが設けられた部分に加えられた押圧力や蒸当該部分の変位量を算出する。
 図125は、上部電極171Aおよび上部電極171Bと、押圧部材145Aおよび押圧部材145Bとの配置関係を模式的に示す平面図である。この図125に示すように、押圧部材145Aと押圧部材145Bとは、一体的に形成されている。このため、使用者によってガラス基板156が押圧された際に、押圧部材145Aおよび押圧部材145Bの変位量は略等しくなっている。
 本実施の形態13に係る液晶表示装置100においても、2つの圧力センサ118A,118Bを含む圧力検出素子が複数配置されている。そして、各圧力検出素子に押圧部材が配置されている。ここで、各押圧部材の高さにばらつきが生じたとしても、上記実施の形態に係る液晶表示装置100と同様に、制御部105は、正確にガラス基板156に加えられた押圧力を検知することができる。
 (実施の形態14)
 図126から図128を用いて、本発明の実施の形態14に係る液晶表示装置100について説明する。なお、図126から図128に示す構成のうち、上記図1から図126に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図126は、本実施の形態14に係る液晶表示装置100の断面図であって、圧力センサ118Aを示す断面図である。図127は、圧力センサ118Bを示す断面図である。図128は、上部電極171Aと上部電極171Bと、各押圧部材145A,145Bの位置関係を示す平面図である。
 これら図126から図128に示すように、上部電極171Aおよび上部電極171Bとは、略同一形状とされている。
 押圧部材145Aは、上部電極171Aの幅方向中央部を押圧し、押圧部材145Bは、上部電極171Bの幅方向中央部を押圧する。ここで、押圧部材145Aおよび押圧部材145Bは、互いに独立している。
 ここで、押圧部材145Bの高さは、押圧部材145Aの高さよりも、低く、自然状態においては、押圧部材145Bは、上層絶縁層136の上面から離れている。
 このため、圧力センサ118Aの容量が変動し始めるときの押圧力は、圧力センサ118Bの容量が変動し始める押圧力よりも小さい。
 その一方で、圧力センサ118Bが検知可能な最大荷重は、圧力センサ118Aが検知可能な最大荷重よりも大きい。
 このため、たとえば、使用者が指で対向基板150を押圧したときには、圧力センサ118Aが当該押圧力を検知することができる。
 使用者がペン等で対向基板150を押圧したときには、圧力センサ118Aが検知できない範囲であっても、圧力センサ118Bが当該押圧力を検知することができる。
 このように、検知可能な範囲が異なる圧力センサを隣り合うように配置することで、広い範囲で加えられた荷重を検知することができる。
 (実施の形態15)
 図129から図135を用いて、本発明の実施の形態15に係る液晶表示装置100について説明する。なお、上記図129から図135に示す構成のうち、上記図1から図128に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図129は、本実施の形態15に係る液晶表示装置100の回路図を模式的に示した回路図である。この図129に示すように、本実施の形態15に係る液晶表示装置100は、複数の圧力センサ190A,190B,190C,190Dを備え、圧力センサ190A、190Cは、高感度センサ250A,250Cとして機能し、圧力センサ190B,190Dは、低感度センサ250B,250Dとして機能する。
 圧力センサ190A,190B,190C,190Dは、各圧力センサ190A,190B,190C,190Dに加えられた荷重に対応する電流量を出力する。
 本実施の形態15においては、同一の荷重が加えられたときにおいて、高感度センサ250A,250Cは、低感度センサ250B,50Dよりも大きい電流量を出力する。
 高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bは、画素110A内に設けられており、互いに隣り合うように配置されている。
 また、高感度センサ250Cと低感度センサ250Dとは、いずれも、画素110B内に配置されており、高感度センサ250Cと低感度センサ250Dとは、互いに隣り合うように配置されている。
 圧力センサ190A,190B,190C,190Dの一方の電極(下部電極)は、選択用TFT素子116A,116B,116C,116Dのドレイン電極に接続されている。なお、選択用TFT素子116A,116B,116C,116Dのドレイン電極は、いずれも、ソース配線111Aに接続されている。
 圧力センサ190Aおよび圧力センサ190Bの他方の電極(上部電極)は、上部電極用配線154Aに接続されており、圧力センサ190Cおよび圧力センサ190Dの他方の電極(上部電極)は、上部電極用配線154Aに接続されている。
 制御部105は、選択用TFT素子116A,116B,116C,116Dを切り替えることで、圧力センサ190A,190B,190C,190Dを通る電流量をセンシングする。
 具体的には、上部電極用配線154A,154Bと、ソース配線111Aとの間の電流量をセンシングすることで、各圧力センサ190A,190B,190C,190Dから出力される電流量をセンシングすることができる。
 制御部105は、圧力センサ190Aから出力される電流量と、圧力センサ190Bから出力される電流量との差から、ガラス基板156のうち、当該圧力センサ190Aおよび圧力センサ190Bが位置する部分に加えられた荷重などを算出する。
 同様に、制御部105は、圧力センサ190Cから出力される電流量と、圧力センサ190Dから出力される電流量との差から、ガラス基板156のうち、圧力センサ190Cおよび圧力センサ190Dが位置する部分に加えられた荷重などを算出する。
 圧力センサ190Aの上部電極と、圧力センサ190Bの上部電極とは、いずれも、同一の第1押圧部材によって押圧され、圧力センサ190Cの上部電極と圧力センサ190Dの上部電極とも、同一の第2押圧部材によって押圧されている。
 圧力センサ190Aの構成と圧力センサ190Cとの構成は、実質的に同一となるように形成されており、圧力センサ190Bの構成と圧力センサ190Dの構成とは、実質的に同一となるように形成されている。
 このため、第1押圧部材と、第2押圧部材との高さに差がない場合には、画素110Aに加えられた押圧力と、画素110Bに加えられた押圧力とが同一の場合には、圧力センサ190Aから出力される電流量および圧力センサ190Bから出力される電流量の差と、圧力センサ190Cから出力される電流量および圧力センサ190Dから出力される電流量の差とは、実質的に同じとなる。
 ここで、第2押圧部材の高さが、第1押圧部材の高さよりも、高い場合について検討する。
 この場合には、画素110Aおよび画素110Bに加えられた荷重が同一の場合においても、圧力センサ190Cからの出力は、圧力センサ190Aからの出力される電流量よりも大きくなる。また、圧力センサ190Dから出力される電流量は、圧力センサ190Bから出力される電流量よりも大きくなる。
 その一方で、圧力センサ190Aから出力される電流量と、圧力センサ190Cから出力される電流量との誤差と、圧力センサ190Bから出力される電流量との圧力センサ190Dから出力される電流量との誤差とは、略等しい。
 このため、上述のように、制御部105は、各位置に加えられた荷重を算出する際には、圧力センサ190Aおよび圧力センサ190Bの出力電流の差、および、圧力センサ190Cおよび圧力センサ190Dの出力電流の差から算出している。このため、製造ばらつき等により、上記第1押圧部材と第2押圧部材との高さなどにばらつきが生じたとしても、各位置に加えられた荷重を正確に算出することができる。
 図130は、TFT素子115を示す液晶表示装置100の断面図である。この図130に示すように、液晶表示装置100は、TFTアレイ基板130と、TFTアレイ基板130の上方に配置された対向基板150と、TFTアレイ基板130および対向基板150間に充填された液晶層160とを備える。
 TFTアレイ基板130は、ガラス基板140と、ガラス基板140の主表面上に形成された下地層131と、この下地層131上に形成されたTFT素子115とを含む。
 TFT素子115は、下地層131上に形成された半導体層132と、半導体層132を覆うように形成されたゲート絶縁層133と、このゲート絶縁層133上に形成されたゲート電極134と、半導体層132に接続されたドレイン電極137およびソース電極138とを含む。
 ゲート絶縁層133上には、ゲート電極134を覆うように、層間絶縁層135が形成され、ドレイン電極137およびソース電極138は、この層間絶縁層135の上面に達するように形成されている。そして、ドレイン電極137の上端部には、ドレインパッド210が形成され、ドレインパッド210に画素電極114が接続されている。
 ソース電極138の上端部には、配線211が形成され、この配線211の上面には、透明導電層212が形成されている。配線211と透明導電層212によって、TFT素子115が接続されるソース配線111が形成されている。
 対向基板150と、TFTアレイ基板130との間には、スペーサ161が配置されている。
 図131は、本実施の形態15に係る液晶表示装置100の断面図であり、選択用TFT素子116Aおよび圧力センサ190Aを示す断面図である。
 この図131に示すように、TFTアレイ基板130には、選択用TFT素子116Aが形成され、対向基板150およびTFTアレイ基板130間には、圧力センサ190Aが形成されている。
 選択用TFT素子116Aは、下地層131上に形成された半導体層200Aと、この半導体層200Aを覆うように形成されたゲート絶縁層133と、ゲート絶縁層133の上面上に形成されたゲート電極201Aと、半導体層200Aに接続されたドレイン電極202Aおよびソース電極203Aとを備える。
 ゲート絶縁層133上には、ゲート電極201Aを覆うように層間絶縁層135が形成されている。ドレイン電極202Aの上端部は、層間絶縁層135の上面に達するように形成されており、ドレイン電極202Aの上端部には、電極部213Aが接続されている。電極部213Aは、層間絶縁層135の上面上に位置し、平坦面状に形成されている。
 ソース電極203Aの上端部は、層間絶縁層135の上面に達するように形成されており、このソース電極203Aの上端部には、配線214Aが接続されている。配線214Aは、層間絶縁層135の上面に位置しており、平坦面状に形成されている。配線214Aの上面には、透明導電層215Aが形成されており、透明導電層215Aは、ITO層等によって形成されている。配線214Aと、透明導電層215Aとによって、選択用TFT素子116Aが接続されたソース配線111Aが形成されている。
 圧力センサ190Aは、対向基板150に形成された上部電極171Aと、TFTアレイ基板130Aに形成された下部電極191Aとを含む。
 対向基板150の下面には、下方に向けて突出する突起部170が形成されている。この突起部170は、弾性変形可能な樹脂等によって形成されている。
 上部電極171Aは、上部電極用配線154Aのうち、突起部170を覆う部分であって、下部電極191Aの上方に位置する部分によって形成されている。
 突起部170は、アクリル樹脂などの可塑性樹脂によって形成されており、弾性変形可能とされている。
 下部電極191Aは、電極部213Aの上面に形成されている。下部電極191Aは、たとえば、ITO膜等の透明導電層やSi等の抵抗層等によって形成されている。下部電極191の膜厚は、たとえば、50nm以上400nm以下とする。好ましくは、50nm以上200nm以下とする。
 この図131に示す例においては、対向基板150に外力が加えられていない状態では、上部電極171Aと下部電極191Aとの間には、僅かな隙間が形成されている。
 対向基板150に外力が加えられていない状態では、上部電極171Aと下部電極191Aとは、非接触であり、上部電極171Aと下部電極191Aとの間で電流がながれず、電力消費の低減が図られている。
 図132は、本実施の形態15に係る液晶表示装置100の断面図であって、圧力センサ190Bおよび選択用TFT素子116Bを示す断面図である。
 この図132に示すように、選択用TFT素子116Bは、下地層131上に形成された半導体層200Bと、この半導体層200Bを覆うように形成されたゲート絶縁層133と、ゲート絶縁層133の上面上に形成されたゲート電極201Bと、半導体層200Bに接続されたドレイン電極202Bおよびソース電極203Bとを備える。
 ゲート絶縁層133上には、ゲート電極201Bを覆うように層間絶縁層135が形成されている。ドレイン電極202Bの上端部は、層間絶縁層135の上面に達するように形成されており、ドレイン電極202Bの上端部には、電極部213Bが接続されている。電極部213Bは、層間絶縁層135の上面上に位置し、平坦面状に形成されている。
 ソース電極203Bの上端部は、層間絶縁層135の上面に達するように形成されており、このソース電極203Bの上端部には、配線214Bが接続されている。配線214Bは、層間絶縁層135の上面に位置しており、平坦面状に形成されている。配線214Bの上面には、透明導電層215Bが形成されており、透明導電層215Bは、ITO層等によって形成されている。配線214Bと、透明導電層215Bとによって、選択用TFT素子116Bが接続されたソース配線111Aが形成されている。
 圧力センサ190Bは、対向基板150に形成された上部電極171Bと、TFTアレイ基板130に形成された下部電極191Bとを含む。上部電極171Bは、上部電極用配線154Aのうち、突起部170を覆う部分であって、下部電極191Bの上方に位置する部分によって形成されている。
 下部電極191Bの上方においては、突起部170の表面の一部は、上部電極用配線154Aから露出している。この図132に示す例においては、下部電極191Bの上方に位置する突起部170の表面の略半分が上部電極用配線154Aから露出している。
 このため、図131および図132において、圧力センサ190Aの上部電極として機能する上部電極用配線154Aの面積は、圧力センサ190Bの上部電極として機能する上部電極用配線154Aの面積の略2倍となっている。
 図133は、下部電極191A,191Bと、突起部170と、上部電極用配線154Aとの配置関係を模式的に示す平面図である。この図132に示すように、突起部170は、下部電極191Aの上方から下部電極191Bの上方に達するように形成されている。
 ここで、図132において、領域176は、穴部175と突起部170と下部電極191Bとを平面視したときに、穴部175と突起部170と下部電極191とが重なり合う領域である。
 このため、突起部170の下面のうち、下部電極191Bの上方に位置する部分の一部が上部電極用配線154Aから露出している。このため、圧力センサ190Bの上部電極171Bの面積は、圧力センサ190Aの上部電極171Aの面積よりも小さくなっている。
 図134は、対向基板150が押圧されたときにおいて、圧力センサ190Aなどを示す断面図であり、図135は、対向基板150が押圧されたときにおいて、圧力センサ190Bを示す断面図である。
 図134に示すように、対向基板150が押圧されることで、対向基板150が変形し、上部電極171Aが下部電極191Aと接触する。
 上部電極171Aと下部電極191Aとが接触することで、上部電極171Aと下部電極191Aとの間で電流が流れる。制御部105は、選択用TFT素子116Aが接続されたソース配線111Aおよび上部電極用配線154Aをセンシングすることで、制御部105は、下部電極191Aと上部電極171Aとの間を流れる電流量を検知することができる。
 そして、対向基板150を押圧する圧力が大きくなると、突起部170が変形する。突起部170が変形することで、上部電極用配線154Aのうち、突起部170上に位置する部分も、下部電極191Aの形状に沿って変形する。
 これにより、下部電極191Aと上部電極用配線154Aとの接触面積が急激に大きくなり、下部電極191Aと上部電極171Aとの間で流れる電流量も増大する。このため、制御部105は電流量の変化を検知し易く、対向基板150に加えられた押圧力を算出しやすくなっている。
 同様に、図135に示すように、圧力センサ190Aにおいても、同様に、対向基板150が押圧されることで、上部電極171Bと下部電極172Bとが接触して、上部電極171Bと下部電極172Bとの間で電流が流れる。
 この際、上部電極171Bとして機能する上部電極用配線154Aの面積は、上部電極171Aとして機能する上部電極用配線154Aの面積よりも小さいため、上部電極171Aと下部電極172Aとの接触面積は、上部電極171Bと下部電極172Bとの接触面積よりも広い。
 このため、上部電極171Aと下部電極172Aとの間を流れる電流量は、上部電極171Bおよび下部電極172Bの間を流れる電流量よりも多くなる。
 上部電極171Aおよび上部電極171Bは、いずれも、共通の突起部170によって押圧されている。上部電極171Aと、上部電極171Bとの変位量は、実質的に一致している。
 このため、上部電極のストローク量に対して、圧力センサ190Aから出力される電流量の方が、圧力センサ190Bか出力される電流量よりも多くなっている。
 すなわち、圧力センサ190Aは、高感度センサ250Aとして機能し、圧力センサ190Bは、低感度センサ250Bとして機能する。
 ここで、上述のように、図129に示す圧力センサ190Cは、圧力センサ190Aと略同一の構成とされており、圧力センサ190Dは、圧力センサ190Bと略同一の構成とされている。
 そして、制御部105は、高感度センサ250Cとして機能する圧力センサ190Cからの電流量と、低感度センサ250Dとして機能する圧力センサ190Dからの電流量との差に基づいて、画素110Bに加えられた押圧力などを算出する。
 このように、本実施の形態15に係る液晶表示装置100においても、制御部105は、対向基板150の各画素(検知位置)に加えられた押圧力を各画素(検知位置)に設けられた2つの圧力センサの圧力センサからの出力電流の差に基づいて、各画素に加えられた押圧力を算出している。
 このため、本実施の形態15に係る液晶表示装置100においても、押圧部材の高さなどに製造ばらつきが生じたとしても、各位置に加えられた押圧力を正確に算出することができる。
 (実施の形態16)
 図136から図142を用いて、本実施の形態16に係る液晶表示装置100について説明する。なお、図136から図142に示す構成のうち、上記図1から図135に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図136は、本実施の形態16に係る液晶表示装置100の電気回路を模式的に示す回路図である。
 この図136に示すように、本実施の形態16に係る液晶表示装置100においても、画素110A内に、高感度センサ250Aとして機能する圧力センサ190Aと、低感度センサ250Bとして機能する圧力センサ190Bとが設けられている。
 また、画素110B内にも、高感度センサ250Cとして機能する圧力センサ190Cと、低感度センサ250Dとして機能する圧力センサ190Dとが設けられている。
 そして、制御部105は、圧力センサ190Aから出力される電流量と、圧力センサ190Bから出力される電流量との差から画素110Aに加えられた押圧力を算出する。
 同様に、制御部105は、圧力センサ190Cから出力される電流量と、圧力センサ190Dから出力される電流量との差から画素110Bに加えられた押圧力を算出する。
 図137は、TFT素子115Aを示す液晶表示装置100の断面図である。この図137に示すように、液晶表示装置100は、ガラス基板140と、このガラス基板140の主表面上に形成された下地層131と、下地層131の上面上に形成されたTFT素子115とを備える。
 TFT素子115は、下地層131上に形成された半導体層132と、半導体層132を覆うように下地層131上に形成されたゲート絶縁層133と、このゲート絶縁層133上に形成されたゲート電極134と、半導体層132に接続されたドレイン電極137およびソース電極138とを備える。
 ゲート絶縁層133上には、ゲート電極134を覆うように層間絶縁層135が形成されている。この層間絶縁層135の上面には、ドレインパッド210と、ソース配線111Aとが形成されている。ドレイン電極137は、ドレインパッド210に接続され、ソース電極138は、ソース配線111に接続されている。
 さらに、層間絶縁層135の上面上には、樹脂層149が形成されている。樹脂層149は、アクリル樹脂等の可塑性樹脂によって形成されている。樹脂層149の膜厚は、たとえば、1μm以上10μm以下とされる。樹脂層149の膜厚は、好ましくは、1.5μm以上5μm以下とされる。樹脂層149の上面には、画素電極114が形成されており、画素電極114はドレインパッド210に接続されている。
 図138は、選択用TFT素子116および圧力センサ190Aを示す断面図である。この図138に示すように、液晶表示装置100は、下地層131上に形成された選択用TFT素子116Aを含む。
 選択用TFT素子116Aは、下地層131上に形成された半導体層180Aと、半導体層180Aを覆うように、下地層131上に形成されたゲート絶縁層133と、このゲート絶縁層133上に形成されたゲート電極181Aと、半導体層180Aに接続されたドレイン電極182Aおよびソース電極183Aとを含む。
 層間絶縁層135の上面には、パッド部219Aと、ソース配線111Aと、下部電極218Aとが形成されている。ドレイン電極182Aの上端部は、パッド部219Aに接続され、ソース電極183Aの上端部は、ソース配線111Aに接続されている。
 このため、ゲート電極181Aに印加する電圧を制御することで、選択用TFT素子116AのON/OFFを切り替えることができる。
 パッド部219Aには、下部電極218Aが接続されている。下部電極218Aは、層間絶縁層135の上面から上方に突出するように形成された突起部216Aと、この突起部216Aの表面に形成された導電層217Aとを備える。突起部216Aは、樹脂層149Aと同一材料から形成されており、たとえば、突起部216Aは、アクリル樹脂等の弾性変形可能な樹脂材料から形成されている。突起部216Aの外表面は、湾曲面状とされている。導電層217Aは、パッド部219Aに接続されている。
 対向基板150の下面のうち、下部電極218Aの上方に位置する部分には、上部電極171Aが形成されている。
 上部電極171は、カラーフィルタ基板151の下面に形成されたスペーサ161を覆うように、カラーフィルタ基板151の下面に形成された対向電極152とによって形成されている。スペーサ161は、たとえば、アクリル樹脂によって形成されており、カラーフィルタ基板151の下面から下部電極218Aに向けて突出するように形成されている。
 制御部105がセンシングする際には、ゲート電極181Aに所定電圧が印加され、選択用TFT素子116AはON状態となる。
 そして、対向基板150が押圧されると、上部電極171Aが下部電極218Aに向けて変位し、上部電極171Aが下部電極218Aを押圧する。導電層217Aに押圧されることで、導電層217Aが変形し、下部電極218Aが上部電極171Aの表面形状に沿うように変形する。これにより、上部電極171Aの対向電極152と、下部電極218Aの導電層217Aとの接触面積が急激に広くなる。この結果、対向電極152と導電層217Aとの間を流れる電流量が増大する。
 図139は、選択用TFT素子116Bおよび圧力センサ190Bを示す液晶表示装置100の断面図である。この図139に示すように、選択用TFT素子116Bは、下地層131上に形成された半導体層180Bと、ゲート絶縁層133上に形成されたゲート電極181Bと、半導体層180Bに接続されたドレイン電極182Bおよびソース電極183Bとを含む。
 層間絶縁層135の上面には、パッド部219Bと、ソース配線111Aと、下部電極218Bとが形成されている。ドレイン電極182Bの上端部は、パッド部219Bに接続され、ソース電極183Bの上端部は、ソース配線111Aに接続されている。
 このため、ゲート電極181Bに印加する電圧を制御することで、選択用TFT素子116BのON/OFFを切り替えることができる。
 パッド部219Bには、下部電極218Bが接続されている。下部電極218Bは、層間絶縁層135の上面から上方に突出するように形成された突起部216Bと、この突起部216Bの表面に形成された導電層217Bとを備える。たとえば、突起部216Bは、アクリル樹脂等の弾性変形可能な樹脂材料から形成されている。突起部216Bの外表面は、湾曲面状とされている。導電層217Bは、パッド部219Bに接続されている。
 対向基板150の下面のうち、下部電極218Bの上方に位置する部分には、上部電極171Bが形成されている。
 制御部105がセンシングする際には、ゲート電極181Bに所定電圧が印加され、選択用TFT素子116BはON状態となる。
 そして、対向基板150が押圧されると、上部電極171Bが下部電極218Bに向けて変位し、上部電極171Bが下部電極218Bを押圧する。導電層217Bに押圧されることで、導電層217Bが変形し、下部電極218Bが上部電極171Bの表面形状に沿うように変形する。これにより、上部電極171Bの対向電極152と、下部電極21B8の導電層217Bとの接触面積が急激に広くなる。この結果、対向電極152と導電層217Bとの間を流れる電流量が増大する。
 ここで、対向電極152には穴部175が形成されており、穴部175からスペーサ161の一部が露出している。
 このため、圧力センサ190Bの上部電極171Bとして機能する対向電極152の面積は、圧力センサ190Aの上部電極171Aとして機能する対向電極152の面積よりも小さい。
 図140は、対向電極152、突起部216A,216Bおよびスペーサ161の位置関係を示す平面図である。
 この図140に示すように、下部電極218Aと、下部電極218Bとは間隔をあけて設けられている。スペーサ161は、下部電極218A上から下部電極218B上に亘って形成されている。このように、本実施の形態においても、2つの圧力センサ190Aおよび圧力センサ190Bは、同一の押圧部材(スペーサ)によって押圧されている。
 なお、図140に示すように、穴部175とスペーサ161と突起部216Bとを平面視した際に、穴部175とスペーサ161と突起部216Bとが重なり合う領域を領域177とする。
 この図140に示す例においては、平面視した際に、領域177は、突起部216Bの略半分の領域を占める。圧力センサ190Bの上部電極として機能する対向電極152の面積は、圧力センサ190Aの上部電極として機能する対向電極152の面積の半分程度とされている。
 スペーサ161が、下部電極218Aおよび下部電極218Bを押圧した際に、下部電極218Aおよび上部電極171との接触面積は、下部電極218Bと上部電極171との接触面積よりも広くなる。
 このため、対向基板150が押圧された際に、圧力センサ190Aは、圧力センサ190Bよりも大きな電流を出力することができ、圧力センサ190Aは、圧力センサ190Bよりも感度のよい高感度センサとして機能する。
 なお、図136に示す圧力センサ190Cの構成と、圧力センサ190Aの構成は、実質的に同一であり、圧力センサ190Dの構成と圧力センサ190Bの構成とは、実質的に同一となるように形成されている。そして、圧力センサ190Cおよび圧力センサ190Dの上部電極は、同一のスペーサによって、各下部電極に押圧されている。
 制御部105は、圧力センサ190Cおよび圧力センサ190Dの出力電流量の差に基づいて、画素110Bに加えられた荷重を算出している。
 このため、本実施の形態16に係る液晶表示装置100においても、上記実施の形態に係る液晶表示装置100と同様に、圧力センサ190A,190Bの上部電極を押圧するスペーサ161の高さが、圧力センサ190C,190Dの上部電極を押圧するスペーサとの高さとに差が生じたとしても、各位置に加えられた押圧力を正確に算出することができる。
 なお、上記図138および図139に示す例においては、圧力センサ190Bの上部電極の面積と圧力センサ190Aの上部電極の面積とに差を設けることで、圧力センサ190Bの感度と圧力センサ190Aの感度とに差が生じている。
 図141は、圧力センサ190Bの変形例を示す断面図である。この図142に示すように、圧力センサ190Bの導電層217Bの面積を狭くすることで、圧力センサ190Bの感度を圧力センサ190Aの感度よりも小さくしてもよい。
 また、圧力センサ190Aの感度と、圧力センサ190Bの感度とに差を設ける手段としては、たとえば、突起部216Aの形状と突起部216Bの形状とを異ならせる手段も採用することができる。
 図142は、圧力センサ190Bの第2変形例を示す断面図である。この図142に示す例においては、突起部216Bの幅を、突起部216Aの幅よりも小さくしている。
 これにより、上部電極のストローク量に対する圧力センサ190Bが出力する電流量の増加率は、圧力センサ190Aが出力する電流量の増加率よりも小さくなる。この結果、圧力センサ190Bが出力する電流量は、圧力センサ190Aが出力する電流量よりも少なくなる。
 (実施の形態17)
 図143から図147を用いて、本実施の形態17に係る液晶表示装置100について説明する。なお、図143から図147に示す構成のうち、上記図1から図143に示された構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図143は、本実施の形態に係る液晶表示装置100の回路を模式的に示す回路図である。この図143に示すように、本実施の形態17に係る液晶表示装置100においても、画素110A内に圧力センサ190Aおよび圧力センサ190Bが配置され、画素110B内に圧力センサ190Cおよび圧力センサ190Dが配置されている。
 本実施の形態17に係る液晶表示装置100においては、各圧力センサ190A~190Dの上部電極および下部電極の一方が、ソース配線111Bに接続され、他方の電極が選択用TFT素子116A~116Dのドレイン電極に接続されている。
 制御部105は、選択した選択用TFT素子をON状態として、ソース配線111Aおよびソース配線111B間を流れる電流量をセンシングすることで、選択された選択用TFT素子に接続された圧力センサからの電流量を検知する。
 そして、本実施の形態17に係る液晶表示装置100においても、圧力センサ190Aと圧力センサ190Bとの出力電流の差から画素110Aに加えられた荷重を算出するとともに、圧力センサ190Cと圧力センサ190Dとの出力電流の差から画素110Bに加えられた荷重を算出する。
 図144は、TFT素子115を示す断面図である。図144は、圧力センサ190Aを示す断面図である。図146は、圧力センサ190Bを示す断面図である。
 図144から図146に示すように、ガラス基板140の主表面上には、下地層131が形成されており、TFT素子115A、圧力センサ190Aおよび圧力センサ190Bは、この下地層131上に形成されている。
 図144において、TFT素子115Aは、半導体層132と、ゲート電極134と、ドレイン電極137と、ソース電極138とを含む。
 図145,図146において、圧力センサ190A,190Bは、下地層131上に形成された半導体層180A,180Bと、この半導体層180A,180Bから間隔をあけて配置され、半導体層180A,180Bと対向するように形成された上部電極171A,171Bとを含む。半導体層180A,180Bは、圧力センサ190A、190Bの下部電極として機能する。
 半導体層132と、半導体層180A,180Bとは、下地層131の上面上に形成されている。
 下地層131上には、半導体層132および半導体層180A,180Bを覆うようにゲート絶縁層133が形成されている。
 ゲート絶縁層133の上面のうち、半導体層132の上方に位置する部分には、ゲート電極134が形成され、ゲート絶縁層133の上面のうち、半導体層180A,180Bの上方に位置する部分には、上部電極171A,171Bが形成されている。
 ゲート絶縁層133の上面には、ゲート電極134Aおよび上部電極171A,171Bを覆うように、層間絶縁層135が形成されている。
 ドレイン電極137、ソース電極138、コンタクト146A,146Bおよび接続配線124A,124Bは、層間絶縁層135の上面に達するように形成されている。接続配線124A,124Bは、選択用TFT素子116A,116Bに接続され、他方端が、上部電極171A,171Bに接続されている。コンタクト146A,146Bの上端部は、ソース配線111Bに接続されており、コンタクト146A,146Bの下端部は半導体層180A,180Bに接続されている。
 ドレイン電極137およびソース電極138は、半導体層132に接続されており、ドレイン電極137の上端部には、ドレインパッド210が接続されている。ソース電極138の上端部にはソース配線111が接続されている。ドレインパッド210およびソース配線111は、層間絶縁層135上に形成されている。
 そして、ドレインパッド210、ソース配線111Bおよび接続配線124A,124Bを覆うように上層絶縁層136が形成されている。
 画素電極114は、上層絶縁層136上に形成されており、ドレインパッド210に接続されている。
 対向基板150の下面のうち、上部電極171Aの上方に位置する部分には、押圧部材145が形成されている。押圧部材145は、対向基板150の下面からTFTアレイ基板130に向けて突出するように形成されている。
 上部電極171A,171Bの直下には、凹部147A,147Bが形成されている。この凹部147A,147Bは、ゲート絶縁層133に形成された穴部と、半導体層180の上面とによって形成されている。
 そして、図145および図146において、使用者によって、対向基板150が押圧されると、押圧部材145が、上部電極171Aおよび上部電極171Bを押圧する。
 上部電極171A、171Bは、押圧されると、撓むように変形する。そして、上部電極171A,171Bが下部電極172A,172Bと接触する。この際、上部電極171A,171Bが下部電極172A,172Bの形状に沿うように変形し、上部電極171A,171Bと、下部電極172A,172Bとの接触面積が増大する。
 そして、各選択用TFT素子116A,116Bを別個にON状態とすることで、制御部105は、上部電極171Aおよび下部電極172Aの間を流れる電流量と、上部電極171Bおよび下部電極172Bの間を流れる電流量とを検知する。
 図147は、押圧部材145および上部電極171A,171Bの配置関係を模式的に示す平面図である。
 この図147に示すように、上部電極171Bの面積は、上部電極171Aよりも面積が小さい。上部電極171Bの幅は、上部電極171Aの幅よりも小さくなるように形成されている。
 押圧部材145は、上部電極171Aの上方から上部電極171Bの上方に達するように形成されており、上部電極171Aおよび上部電極171Bは、同一の押圧部材145によって押圧されている。
 このため、対向基板150が押圧されたときにおける上部電極171Aのストローク量と、上部電極171Bのストローク量とは、実質的に一致する。
 上部電極171Bの面積は、上部電極171Aの面積よりも小さいため、圧力センサ190Bから出力される電流量は、圧力センサ190Aから出力される電流量よりも、少なくなる。
 このように、圧力センサ190Aと圧力センサ190Bとに出力電流に差が生じ、制御部105は、この出力電流の差に基づいて、画素110Aに加えられた荷重をセンシングする。
 なお、図143に示す圧力センサ190Cは、圧力センサ190Aと同様に構成されており、圧力センサ190Dは、圧力センサ190Bと同様に構成されている。そして、圧力センサ190Cおよび圧力センサ190Dの上部電極は、いずれも、同一の押圧部材によって押圧されている。そして、制御部105は、圧力センサ190Cおよび圧力センサ190Dからの出力電流の差に基づいて、画素110Bに加えられた荷重を算出する。
 このように、制御部105は、2つの感度の異なる圧力センサの出力差に基づいて、各位置に加えられた荷重を算出している。このため、本実施の形態17に係る液晶表示装置100においても、上記実施の形態に係る液晶表示装置100と同様に、押圧部材の高さにばらつきが生じたとしても、各位置に加えられた荷重を正確に算出することができる。
 なお、図148は、圧力センサ190Aおよび圧力センサ190Bの第1変形例を示す平面図である。この図148に示す例においては、上部電極171Aおよび押圧部材145を平面視すると、押圧部材145は上部電極171Aの幅方向中央部上に位置している。
 その一方で、上部電極171Bと押圧部材145とを平面視すると、押圧部材145は、上部電極171Bの幅方向中央部から幅方向にずれた位置に設けられている。
 このように、上部電極171Aが押圧部材145によって押圧される位置と、上部電極171Bが押圧部材145によって押圧される位置とを異ならせることで、圧力センサ190Aおよび圧力センサ190Bの感度に差を設けている。なお、この図148に示す例においても、押圧部材145の変位量が同一とした場合において、上部電極171Aと下部電極172Aとの接触面積の方が、上部電極171Bと部電極172Bとの接触面積よりも大きくなる。
 図149は、圧力センサ190Aおよび圧力センサ190Bの第2変形例を示す平面図である。この図149に示す例においては、上部電極171A上に位置する押圧部材145の幅と、上部電極171B上に位置する押圧部材145との幅を異ならせている。
 この図149に示す例においては、押圧部材145のうち、上部電極171A上に位置する部分の幅を大きくすると共に、上部電極171B上に位置する部分の幅を狭くしている。この図149に示す例においても、圧力センサ190Aの感度の方が、圧力センサ190Bの感度よりもよくなる。
 (実施の形態18)
 図150から図156を用いて、本実施の形態11に係る液晶表示装置について説明する。なお、図150から図156に示す構成のうち、上記図1から図149に示す構成と同一または相当する構成については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図150は、本実施の形態18に係る液晶表示装置のTFTアレイ基板130を模式的に示す平面図である。
 この図150に示すように、TFTアレイ基板130は、間隔をあけて設けられたソース配線111A~111Cと、ソース配線111A~111Cの延びる方向に間隔をあけて配置されると共に、ソース配線111A~111Cと交差する方向に延びる複数のゲート配線112A~112Cと、複数のセンサ用ゲート配線113A~113Cとを備える。
 センサ用ゲート配線113A~113Cは、ゲート配線112A~112Cに沿って延びている。なお、各ソース配線111A~111Cは、制御部105に接続されている。
 ソース配線111A~111Cとソース配線111A~111Cとによって、TFTアレイ基板130には、複数の画素が形成されている。ゲート配線112A~112Cには、間隔をあけて複数のTFT素子115A,115Bが形成されており、各画素に1つのTFT素子が配置されている。
 ここで、画素110Aは、ソース配線111A,111Bと、ゲート配線112A、112Bによって規定されている。画素110Bは、ソース配線111A,111Bと、ゲート配線112B,112Cとによって規定されている。
 画素110A,110Bには、TFT素子115A,115Bが設けられており、このTFT素子115A,115Bによって、画素電極114A,114Bに電圧が印加される。
 画素110A内には、下部コイル272Aが配置されており、画素110Bには、下部コイル272Bが配置されている。
 下部コイル272Bは、下部コイル272Aよりも小さいコイルが採用されている。
下部コイル272Bはゲート配線112Cに沿って複数配列しており、下部コイル272Aは、ゲート配線112Bに沿って複数配列している。
 画素110A内に配置された下部コイル272Aは、一方の端部が選択用TFT素子116Aに接続されており、他方の端部は、ソース配線111Bに接続されている。選択用TFT素子116Aは、ソース電極がソース配線111Aに接続されており、ドレイン電極が下部コイル272Aの端部に接続されている。
 ソース配線111B内に配置されたた下部コイル272Bは、一方の端部が選択用TFT素子116Bに接続されており、他方の端部がソース配線111Bに接続されている。
 図151は、本実施の形態18に係る液晶表示装置の対向基板150を示す平面図である。この図151に示すように、対向基板150は、対向電極152と、コイル配線273Aと、コイル配線273Bとを備える。コイル配線273Aとコイル配線273Bとは、間隔をあけて配置されている。
 コイル配線273Aおよびコイル配線273Bには、常時電流が流れている。コイル配線273Aは、直列接続された複数の上部コイル271Aを含み、コイル配線273Bは、直列接続された複数の上部コイル271Bとを含む。
 図152は、図150に示すTFTアレイ基板130上に、図151に示す対向基板150を配置した状態で、上部コイル271Aおよび下部コイル272Aの配置状態を示す平面図である。
 この図152に示すように、下部コイル272Aの上方に上部コイル271Aが位置しており、平面視すると、上部コイル271Aと下部コイル272Aとは重なっている。上部コイル271Aと、下部コイル272Aとは、実質的に同一の大きさのコイルとなっている。この上部コイル271Aと下部コイル272Aとによって、高感度センサ270Aが形成されている。
 図153は、図151に示すTFTアレイ基板130上に、図151に示す対向基板150を配置した状態で、下部コイル272Bおよび上部コイル271Bとを平面視したときの平面図である。この図153に示すように、下部コイル272Bは、上部コイル271Bよりも小さく、この下部コイル272Bおよび上部コイル271Bによって、低感度センサ270Bが形成されている。
 図154は、図152におけるCLIV-CLV線における断面図である。図155は、図153におけるCLV-CLV線における断面図である。図154に示すように、TFTアレイ基板130は、ガラス基板140と、このガラス基板140の主表面上に形成された下地層131と、下地層131上に形成された層間絶縁層135と、この層間絶縁層135上に形成された下部コイル272Aと、下部コイル272Aを覆うように層間絶縁層135上に形成された上層絶縁層136とを含む。対向基板150は、ガラス基板156と、このガラス基板156の下面に形成されたカラーフィルタ基板151と、このカラーフィルタ基板151の下面に形成された上部コイル271Aとを含む。
 ここで、上部コイル271Aには、常時電流が供給されており、上部コイル271Aから所定量の磁束が下部コイル272Aに向けて放射されている。
 対向基板150が使用者によって押圧されて、上部コイル271Aが下部コイル272Aに近接すると、下部コイル272Aを通る磁束量が増える。
 下部コイル272Aを通る磁束量が増加すると、電磁誘導により、下部コイル272A内に誘起電圧が生じる。この際、図150に示す選択用TFT素子116Aが制御部105によってON状態とされると、下部コイル272Aに生じた誘起電圧に相当する電流が、ソース配線111Aおよびソース配線111Bの間に流れる。
 図155において、下部コイル272Bも、層間絶縁層135上に形成されており、上部コイル271Bは、カラーフィルタ基板151の下面に形成されている。
 上部コイル271Bにも、常時電流が流れており、上部コイル271Bから所定量の磁束が下部コイル272Bに向けて放射されている。対向基板150が使用者によって押圧されると、上部コイル271Bが下部コイル272Bに近接する。
 上部コイル271Bが下部コイル272Bに近接することで、下部コイル272Bを通過する磁束量が増加する。これにより、下部コイル272B内にも誘起電圧が発生する。
 この際、下部コイル272Bは、図144に示す下部コイル272Bよりも小さい。このため、上部コイル271Aの下降量と、上部コイル271Bの下降量とが同じ場合であったとしても、下部コイル272Bに生じる誘起電圧は、下部コイル272Aに生じる誘起電圧よりも小さい。
 そして、図150に示す制御部105が選択用TFT素子116BをON状態に切り替えると、下部コイル272Bに発生した誘起電圧に相当する電流が、ソース配線111Aとソース配線111Bとの間に流れる。
 ここで、高感度センサ270Aと低感度センサ270Bとの間の距離は、使用者の指の大きさやペンの先端部の大きさと比較して遥かに小さい。
 このため、使用者によって、対向基板150が押圧された際に、画素110A上に位置する上部コイル271Aと、画素110B上に位置する上部コイル271Bとの変位量は実質的に一致する。
 そして、制御部105は、高感度センサ270Aから出力される電流量と、低感度センサ270Bから出力される電流量との差から画素110A,110Bに加えられた押圧力を算出する。同様に、制御部105は、他の位置においても、2つのセンサから出力される電流量の差から、対向基板150のうち、当該センサが設けられた部分に加えられた荷重を算出する。
 ここで、製造ばらつきによっては、たとえば、層間絶縁層135の厚みにばらつきが生じる場合がある。このような場合においては、一組の下部コイル272Aおよび下部コイル272Bの位置が、他の下部コイル272Aおよび下部コイル272Bよりも上方に形成される場合がある。
 ここで、対向基板150が押圧されたときに、下部コイルよりも上部コイルとの間隔が小さいセンサから出力される電流量は、下部コイルと上部コイルとの間隔が広いセンサから出力される電流量よりも多くなる。
 このため、層間絶縁層135の厚い部分に形成された高感度センサ270Aの出力電流は、他の高感度センサ270Aの出力電流よりも大きくなる。同様に、層間絶縁層135の厚い部分に形成された低感度センサ270Bからの出力電流は、他の低感度センサ270Bからの出力電流よりも大きくなる。
 ここで、上記のように、制御部105は、高感度センサ270Aからの出力電流と、低感度センサ270Bからの出力電流との差から加えられた荷重を算出している。
 このため、層間絶縁層135の厚い部分に形成された高感度センサ270Aからの出力から層間絶縁層135の厚い部分に形成された低感度センサ270Bからの出力を引くことで、高感度センサ270Aの誤差と、低感度センサ270Bの誤差とを相殺することができる。
 これにより、層間絶縁層135の厚い部分に高感度センサ270Aおよび低感度センサ270Bが形成されたとしても、正確に加えられた荷重を算出することができる。
 このように、本実施の形態18に係る液晶表示装置100は、第1上部コイルおよび第1下部コイルを含む高感度センサと、第2上部コイルおよび第2下部コイルを含む低感度センサとを備え、高感度センサと低感度センサとは、互いに隣り合うように配置されている。そして、第1上部コイルおよび第2上部コイルの大きさと、第1下部コイルおよび第2下部コイルの大きさとの少なくとも一方を異ならせることで、低感度センサの感度を高感度センサの感度よりも低くしている。そして、制御部105が、低感度センサおよび高感度センサからの出力の差に基づいて、加えられた荷重を算出している。
 図150から図155に示す例においては、TFTアレイ基板130側に大きさの異なるコイルを配置すると共に、対向基板150側に大きさが統一され、常時電流が供給される複数のコイルを配置することで、高感度センサ270Aおよび低感度センサ270Bを形成している。
 高感度センサ270Aおよび低感度センサ270Bを形成する手法としては、上記の手法に限られない。
 たとえば、TFTアレイ基板130側に大きさが統一された複数の下部コイルを配置し、対向基板150の下面に、大きさが異なる複数の上部コイルを配置することで、高感度センサ270Aおよび低感度センサ270Bを構成するようにしてもよい。
 なお、本実施の形態18を含め、上述した実施の形態においては、高感度の圧力センサと、低感度の圧力センサとを採用し、高感度の圧力センサからの出力が常時、低感度センサからの出力よりも大きい場合について説明したが、高感度センサからの出力が常時低感度センサからの出力よりも大きい必要はない。
 図156は、高感度の圧力センサから出力される出力値と、低感度の圧力センサから出力される出力値の特性を示すグラフである。
 なお、縦軸は、圧力センサからの出力値を示し、容量変動タイプの圧力センサにおいては、容量や電流量であり、電流量変動タイプの圧力センサにおいては、抵抗値や電流量となる。横軸は、上部電極のストローク量を示す。
 この図156において、L6は、高感度の圧力センサの特性を示し、L7は、低感度センサの特性を示す。
 この図156に示すように、ストローク量が小さいときには、高感度の圧力センサからの出力値が低感度の圧力センサからの出力値よりも小さくなるようにしてもよい。
 このように各圧力センサの特性を設定することで、高感度の圧力センサの出力値から低感度の圧力センサからの出力値を引いた値が、0よりも小さいときには、対向基板150には、弱い荷重が加えられていることが分かる。そして、出力値の差が0以上となったときには、大きい荷重が加えられていることが分かる。
 一般的に、使用者が指で対向基板150を押圧したときよりも、ペン等の先端部で対向基板150を押圧したときの方が、対向基板150に加えられる押圧力は大きい。
 たとえば、高感度の圧力センサからの出力値から低感度の出力値を引いた値が、0以上のときには、制御部105は、使用者がペン等で対向基板150が押圧したと判断し、0より小さいときには、使用者が指で対向基板150を押圧したと制御部105が判断するようにしてもよい。
 (実施の形態19)
 図157および図158を用いて、本実施の形態19に係る液晶表示装置100について説明する。なお、図157および図158に示す構成のうち、上記図1から図156に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 上記実施の形態は、感度の異なる圧力センサを採用した例について説明したが、感度の異なるON/OFFセンサを採用した例について説明する。
 ここで、一般に、使用者が指で対向基板150を押圧した場合よりも、ペン等の先端部で対向基板150を押圧したときの方が、対向基板150に加えられる押圧力は大きい。
 そこで、感度の異なるON/OFFセンサを隣り合うように配置することで、センサの圧力検出範囲が広がり、使用者が指で押圧しても、ペンで押圧しても、両方の圧力領域に対応する。さらに、各ON/OFFセンサによって検出した圧力値や加圧面積などから、接触位置に接触した接触物を推定することができる。具体的には、接触位置にペン若しくは指等が接触したのかを推定することができる。
 図157は、高感度のON/OFFセンサ290Aを示す液晶表示装置100の断面図である。この図157に示すように、ON/OFFセンサ290Aは、選択用TFT素子116Aのドレイン電極182Aに接続され、層間絶縁層135上に形成された導電層217Aと、突起部170Aの表面上に位置する対向電極152によって形成された上部電極171Aとを備える。導電層217Aは、下部電極として機能しており、導電層217Aと上部電極171Aとは、ガラス基板156およびガラス基板140の配列方向に間隔をあけて配置されており、互いに対向するように配置されている。
 突起部170Aの両側には、間隔をあけて2つのスペーサ(支持部材)161A,161Bが設けられている。スペーサ(第1支持部材)161Aおよびスペーサ(第2支持部材)161Bは、上部電極171Aと導電層217Aとの間隔を保持するように、対向基板150とTFTアレイ基板130との間に配置されている。
 図158は、低感度のON/OFFセンサ290Bを示す液晶表示装置100の断面図である。この図158に示すように、ON/OFFセンサ290Bは、選択用TFT素子116Bのドレイン電極182Bに接続され、層間絶縁層135上に形成された導電層217Bと、突起部170Bの表面上に位置する対向電極152によって形成された上部電極171Bとを備える。導電層217Bは、下部電極として機能しており、導電層217Bと上部電極171Bとは、ガラス基板156およびガラス基板140の配列方向に間隔をあけて配置されており、互いに対向するように配置されている。
 突起部170Bの両側には、間隔をあけて2つのスペーサ161C,161Dが設けられている。スペーサ(第3支持部材)161Cおよびスペーサ(支持部材)161Dは、上部電極171Bと導電層217Bとの間の間隔を保持するように、対向基板150とTFTアレイ基板130との間に配置されている。
 そして、対向基板150が押圧されると、スペーサ161Cおよびスペーサ161Dと、図157に示すスペーサ161Aおよびスペーサ161Bとは、高さが低くなるように変形する。なお、液晶表示装置100は、図示されない複数の他のスペーサを含み、これらのスペーサも同様に変形する。この結果、対向基板150は、TFTアレイ基板130に近接するように撓む。
 対向基板150が撓むように変形し、図157に示す上部電極171Aが導電層217と接触すると、選択用TFT素子116AがON状態となることで、上部電極171Aと導電層217Aとの間で電流が流れる。同様に、図158に示す上部電極171Bと導電層217Bとが接触し、選択用TFT素子116BがON状態となることで、上部電極171Bと導電層217Bとの間で電流が流れる。ここで、突起部170Bの両側に位置するスペーサ161A,161B同士の間隔L1は、突起部170Aの両側に位置するスペーサ161C,161D同士の間隔L2よりも広くなっている。
 このため、対向基板150のうち、スペーサ161C,161D間に位置する部分は、対向基板150のうち、スペーサ161A,161B間に位置する部分よりも撓みにくくなっている。さらに、突起部170Aの高さH1と、突起部170Bの高さH2とは、実質的に一致している。このため、外部から荷重が加えられていない状態においては、上部電極171Aおよび導電層217Aの間の距離と、上部電極171Bおよび導電層217Bの間の距離とは、実質的に一致している。
 スペーサ161A,161Bの間隔は、スペーサ161C,161Dの間隔よりも広く、各上部電極および下部電極間の距離は、実質的に一致しているので、ON/OFFセンサ290AがON状態となる荷重は、ON/OFFセンサ290BがON状態となる荷重よりも小さい。
 本実施の形態19に係る液晶表示装置100によれば、指等で使用者が操作した場合には、ON/OFFセンサ290Aからの出力によって、使用者が画面を触れたことを検知することができる。さらに、ON/OFFセンサ290Bからの電流を検出することで、ペン等により高い押圧力で使用者が画面を操作したことを検知することができる。
 このように、ON状態となるときの荷重が異なるON/OFFセンサを設けることで、検知することができる押圧力の検知範囲を広げることができる。
 本実施の形態19に係る液晶表示装置100においては、2種類のON/OFFセンサを用いて、押圧力の検知範囲を広げているが、3種類以上の感度の異なるON/OFFセンサを設けてもよい。
 本実施の形態19に係る液晶表示装置100においては、各ON/OFFセンサの感度は、各ON/OFFセンサに設けられたスペーサの間隔によって調整されている。各スペーサは、対向基板150またはTFTアレイ基板130の上面上に樹脂層を形成し、その後、この樹脂などをパターニングすることで形成する。このため、各スペーサの間隔を異ならせることは、樹脂層をパターニングするときのマスクを変更することで簡単に達成することができる。
 なお、図157および図158に示す例においては、スペーサ161Aおよびスペーサ161Bの間の間隔と、スペーサ161Cおよびスペーサ161Dの間の間隔を異ならせることで、ON/OFFセンサ290AおよびON/OFFセンサ290Bの感度に差を設けているが、各センサの感度を異ならせる手法としては、この手法に限られない。
 図159および図160を用いて、本実施の形態19に係る液晶表示装置100の第1変形例について説明する。この図159および図160に示す例においては、スペーサ161Aおよびスペーサ161Bの間の間隔L1と、スペーサ161Cおよびスペーサ161Dの間の間隔L2とは、実質的に一致している。その一方で、突起部170Bの高さH2は、突起部170Aの高さH1よりも低くなるように形成されている。このため、ON/OFFセンサ290Aの上部電極171Aおよび導電層217Aの間の間隔は、ON/OFFセンサ290Bの上部電極171Bおよび導電層217Bの間隔よりも狭くなっている。このように、各センサの上部電極と下部電極との間の間隔を異ならせることで、各センサの感度を異ならせてもよい。
 図161および図162を用いて、本実施の形態19に係る液晶表示装置100の第2変形例について説明する。この図161および図162に示す例においては、ON/OFFセンサ290Aの上部電極171Aおよび導電層217Aの間隔は、ON/OFFセンサ290Bの上部電極171Bおよび導電層217Bの間隔よりも狭く、さらに、スペーサ161Aおよびスペーサ161Bの間隔は、スペーサ161Cおよびスペーサ161Dの間隔より広くなるように形成されている。これにより、ON/OFFセンサ290Aは、ON/OFFセンサ290Bよりも小さい荷重でON状態となる。
 各センサの感度を異ならせる手法としては、たとえば、スペーサの材質やスペーサの構造を異ならせることが挙げられる。具体的には、各センサの上部電極および下部電極の間の距離を実質的に一致させると共に、各スペーサ間の距離を実質的に一致させる。その一方で、一方のセンサのスペーサを他方のセンサのスペーサよりも弾性変形しやすい材料で形成したり、弾性変形し易い構造とする。これにより、2つのセンサ間で感度を異ならせることができる。
 (実施の形態20)
 図163から図165を用いて、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bの配置場所について説明する。なお、図163から図165に示す構成のうち、上記図1から図162に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図163は、高感度センサ250Aと低感度センサ250Bとの配置の一例を示す液晶表示装置100の断面図である。
 この図163に示すように、押圧部材145は、対向基板150の下面から下方に向けて突出する軸部142と、この軸部142の端部に形成された接触部143とを含む。
 接触部143の下方に高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bが配置されており、接触部143は、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bのいずれにも接触している。このように構成された液晶表示装置100によれば、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bのいずれにも、対向基板150に加えられた荷重を伝達することができる。さらに、同一の押圧部材で高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bを押圧することで、対向基板150のうち、当該押圧部材が位置する部分に加えられた押圧力および当該部分の変位量などを検出することができる。
 図164は、高感度センサ250Aと低感度センサ250Bとの配置の他の例を示す液晶表示装置100の断面図である。
 この図164に示す例においては、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bは、対向基板150に形成されており、TFTアレイ基板130に形成された押圧部材145によって押圧されている。
 なお、この図164に示す例においても、1つの押圧部材で、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bを押圧している。
 図165は、高感度センサ250Aと低感度センサ250Bとの配置の他の例を示す液晶表示装置100の断面図である。この図165に示す例においては、シール部材108の下面に、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bを配置している。高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bは、隣り合うように配置されている。
 この高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bは、対向基板150の外周に加えられた押圧力を検知することができる。なお、シール部材108の上面と対向基板150との間に、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bを配置してもよい。
 (実施の形態21)
 図166から図168を用いて、本実施の形態21に係る液晶表示装置100について説明する。なお、図166から図168に示す構成のうち、上記図1から図165に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図166は、本実施の形態21に係る液晶表示装置100を模式的に示す平面図である。図167は、図166に示すCLVII-CLVII線における断面図である。この図167に示すように、液晶表示装置100は、複数の圧力センサ301,302と、圧力センサ301を押圧する押圧部材303と、圧力センサ302を押圧する押圧部材304とを含む。
 圧力センサ301は、液晶表示装置100の幅方向中央部に配置されており、圧力センサ302は、圧力センサ301よりも液晶表示装置100の外周側に配置されている。
 押圧部材303は、対向基板150の下面のうち、圧力センサ301の上方に位置する部分に形成されており、押圧部材304は、対向基板150の下面のうち、圧力センサ302の上方に位置する部分に形成されている。
 対向基板150の下面に対して、垂直な方向における押圧部材303の高さは、押圧部材304の高さよりも低くなるように形成されている。このため、押圧部材303と圧力センサ301との間の間隔は、押圧部材304と圧力センサ302との間の間隔よりも大きくなっている。
 図168は、図167に示す液晶表示装置100の対向基板150が押圧されたときの状態を示す断面図である。この図168に示すように、対向基板150のうち、液晶表示装置100の外周側に位置する部分の変位量は、対向基板150の中央部に位置する部分の変位量よりも小さくなる。
 すなわち、対向基板150の上面のうち、押圧部材303の上方に位置する部分を押圧した場合と、同じ押圧力で押圧部材304の上方に位置する部分を押圧した場合とを比較すると、押圧部材303の上方に位置する部分を押圧した場合の方が大きく押圧位置が変位する。
 液晶表示装置100の中央部側に位置する押圧部材303の高さは、液晶表示装置100の外周側に配置された押圧部材304の高さよりも低くなるように形成されている。このため、荷重が、対向基板150のうち、押圧部材303が形成された部分に加えられたときに、押圧部材303が圧力センサ301に接触し、同様に、対向基板150のうち、押圧部材304が位置する部分に荷重F1が加えられることで、押圧部材304が圧力センサ302に接触する。
 このように、各位置で、対向基板150の撓み量に差が生じることに鑑みて、本実施の形態21に係る液晶表示装置100においては、液晶表示装置100の外周側に向かうにしたがって、押圧部材と圧力センサとの間の距離が小さくなるようにしている。
 このように構成された液晶表示装置100によれば、同じ押圧力を加える場合において、押圧する位置によって、圧力センサから出力される出力値が変動することを抑制することができる。
 このため、対向基板150のいずれの位置を押圧しても、各圧力センサは、押圧力に対応する正確な出力値を出力する。
 なお、この図167および図168に示す例においては、液晶表示装置100の外周側に向かうにつれて、押圧部材の高さを高くすることで、液晶表示装置100の外周側に向かうにつれて、押圧部材とセンサとの間の隙間を小さくしている。つまり、圧力センサの位置に応じて圧力センサの感度を異ならせている。
 液晶表示装置100の外周側に向かうにつれて、圧力センサの感度を大きくする手法としては、上記の手法に限られない。
 たとえば、液晶表示装置100の外周側に向かうにつれて、圧力センサの位置を対向基板150側に近接するようにしてもよいし、また、実施の形態19のように、感度の異なるON/OFFセンサを用いてもよい。
 (実施の形態22)
 図169を用いて、本実施の形態22に係る液晶表示装置100について説明する。本実施の形態に係る液晶表示装置100は、2つの圧力センサからの出力の差に対応する電流等を出力可能な圧力検出素子を備える。
 このため、本実施の形態22に係る液晶表示装置100によれば、制御部105が各圧力センサからの出力値の差分を計算する必要がなくなる。
 (実施の形態23)
 図170から図172を用いて、本発明の実施の形態23について説明する。なお、図170および図172に示す構成のうち、上記図1から図169に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図170は、本実施の形態23に係る液晶表示装置100の断面図である。この図170に示すように、対向基板150と、TFTアレイ基板130との間には、圧力検知素子261Aおよび圧力検知素子261Bとが隣り合うように設けられている。圧力検知素子261Aは、ガラス基板156およびガラス基板140の間に位置する押圧部材145Aおよびセンサ260Aを含む。この図170に示す例においては、押圧部材145Aは、対向基板150の下面に形成され、対向基板150が押圧されたときには、センサ260Aは押圧部材145AおよびTFTアレイ基板130によって押圧される。なお、TFTアレイ基板130の上面に、押圧部材145Aを配置し、センサ260Aを対向基板150側に配置してもよい。
 圧力検知素子261Bは、ガラス基板156およびガラス基板140の間に位置する押圧部材145Bおよびセンサ260Bを含み、ガラス基板156が押圧されると、センサ260Bは、押圧部材145Bによって押圧される。押圧部材145Bも、対向基板150の下面に形成されており、ガラス基板156が押圧されると、センサ260Bは押圧部材145BとTFTアレイ基板130とによって挟まれる。なお、押圧部材145BをTFTアレイ基板130の上面に形成し、センサ260bを対向基板150側に配置してもよい。
 この図170に示す例においては、センサ260Aとセンサ260Bとは、同一感度の圧力センサまたはON/OFFセンサが採用されている。このため、圧力センサが採用された場合には、センサ260Aおよびセンサ260Bが検知することができる荷重の最小荷重と最大荷重とは一致しており、ON/OFFセンサが採用されたときには、センサ260Aおよびセンサ260BがON状態となる荷重が一致する。
 押圧部材145Aは、押圧部材145Bよりも小さい押圧力で大きく弾性変形し易い構造とされている。なお、押圧部材145Aを押圧部材145Bよりも、小さい押圧力で大きく弾性変形する材料から構成してもよい。
 対向基板150の上面のうち、押圧部材145Bおよび押圧部材145Aが設けられた部分が押圧されると、押圧部材145Bがセンサ260Bに加える押圧力は、押圧部材145Aがセンサ260Aに加える押圧力よりも大きくなる。
 ここで、まず、センサ260Aおよびセンサ260BがON/OFFセンサの場合について説明する。対向基板150に加えられる押圧力を漸次大きくすると、センサ260Bに加えられる荷重の方がセンサ260Aに加えられる荷重よりも大きいため、センサ260Bの方がセンサ260Aよりも先にON状態となる。対向基板150に加える押圧力をさらに大きくすると、センサ260AがON状態となる。
 このように、センサ260Bを含む圧力検知素子261Bは、センサ260Aを含む圧力検知素子261Aよりも小さい押圧力を検知することができ、圧力検知素子261Bは圧力検知素子261Aよりも高感度な圧力検知素子である。センサ260Aおよびセンサ260Bが圧力センサの場合について説明する。
 対向基板150に加える押圧力を漸次大きくすると、センサ260Bに加えられる荷重の方がセンサ260Aに加えられる荷重よりも大きいため、センサ260Bに加えられる荷重の方がセンサ260Aに加えられる荷重よりも先に、センサが検知可能な最小荷重よりも大きくなる。そして、センサ260Bは、加えられた荷重に対応する電流を出力する。
 対向基板150に加える押圧力をさらに大きくすると、センサ260Aに加えられる荷重も、センサが検知可能な最小荷重よりも大きくなり、センサ260Aおよびセンサ260Bのいずれもが、加えられた荷重に対応する電流を出力する。
 その後、対向基板150に加える押圧力を大きくし続けると、センサ260Bに加えられる荷重が、センサが正確に荷重を検知可能な最大荷重よりも大きくなる。その一方で、センサ260Aに加えられる荷重は、センサ260Aが正確に荷重を検知可能な最大荷重よりも小さく、センサ260Aは正確に加えられた荷重に対応する電流を出力する。このように、本実施の形態23に係る液晶表示装置100は、感度の異なる圧力検知素子261Aおよび圧力検知素子261Bを備えることで、検知することができる押圧力の検知範囲を広く設定することができる。
 なお、この図170に示す例においては、圧力検知素子261Aおよび圧力検知素子261Bを含む圧力検知素子対を1つ示しているが、このような圧力検知素子対は、対向基板150およびTFTアレイ基板130の間に複数分散している。さらに、図17に示す例においては、2種類の感度の異なる圧力検知素子を設けているが、3種類以上の感度の異なる圧力検知素子を設けるようにしてもよい。また、スペーサや押圧部材の周囲に位置する構造物の形状等によって、複数の感度の異なる圧力検知素子を設けるようにしてもよい。
 図171は、本実施の形態23に係る液晶表示装置の第1変形例を示す断面図である。この図171に示す例においては、センサ260Aが設けられた位置の高さと、圧力検知素子261Bが設けられた位置の高さとを異ならせている。具体的には、センサ260Bが設けられた位置は、センサ260Aが設けられた位置の高さよりも高く、センサ260Bの方がセンサ260Aよりも、対向基板150に近接している。
 押圧部材145Aおよび押圧部材145Bは、樹脂などの弾性変形可能な材料から構成されている。押圧部材145Aおよび押圧部材145Bの長さは、実質的に同一であり、押圧部材145Aおよび押圧部材145Bが設けられた各位置の高さも実質的に同一とされている。このため、押圧部材145Aの下端部とセンサ260Aとの間の距離は、押圧部材145Bの下端部とセンサ260Bとの間の距離よりも大きい。
 対向基板150の上面が使用者によって押圧されると、まず、センサ260Bが押圧部材145Bによって押圧される。その後、さらに、対向基板150に加えられる押圧力が大きくなると、押圧部材145Aがセンサ260Aを押圧する。この結果、圧力検知素子261Bは、対向基板150に加えられる押圧力が小さくても、当該押圧力を検知することができ、対向基板150に加えられる押圧力が所定以上の大きさになると、圧力検知素子261Aが当該押圧力を検知する。この結果、図171に示す例においても、検知することができる押圧力の検知範囲を広げることができる。
 図172は、本実施の形態23に係る液晶表示装置の第2変形例を示す断面図である。この図172に示す例においては、圧力検知素子261Bは、スペーサ161と隣り合う位置に設けられており、圧力検知素子261Aは圧力検知素子261Bよりもスペーサ161から離れた位置に設けられている。
 スペーサ161は、対向基板150およびTFTアレイ基板130の間隔を保持するため、対向基板150はスペーサ161から離れるにつれて撓みやすい。そして、使用者が、対向基板150の上面のうち、圧力検知素子261Aおよび圧力検知素子261Bの上方に位置する部分を押圧すると、押圧部材145Aがセンサ260Aを押圧する荷重の方が、押圧部材145Bがセンサ260Bを押圧する荷重よりも大きくなる。
 この結果、圧力検知素子261Aは、対向基板150に加えられた押圧力が小さい場合でも、押圧部材145Aがセンサ260Aを押圧する押圧力は、センサ260Aがセンシングすることができる最小荷重よりも大きくなる。
 そして、対向基板150を押圧する押圧力が大きくなると、押圧部材145Bがセンサ260Bを押圧する押圧力が、センサ260Bがセンシングすることができる最小荷重よりも大きくなり、圧力検知素子261Bもセンシングを開始する。
 対向基板150を押圧する押圧力がさらに大きくなると、センサ260Aに加えられる荷重が、センサ260がセンシング可能な最大荷重よりも大きくなる。その一方で、圧力検知素子261Bは、センシングを継続する。
 この結果、この図172に示す例においても、対向基板150に加えられる押圧力の検知範囲を広くすることができる。
 このように、図172に示す例においては、圧力検知素子261Aおよびスペーサ161の間隔と、圧力検知素子261Bおよびスペーサ161の間隔とを異ならせることで、各圧力検知素子の感度を異ならせ、対向基板150に加えられる押圧力の検知範囲を広げることができる。
 (実施の形態24)
 図173から図177を用いて、本発明の実施の形態24に係る液晶表示装置100について説明する。なお、図173から図177に示す構成のうち、上記図1から図174に示す構成と同一または相当する構成については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図173は、本実施の形態24に係る液晶表示装置100を模式的に示す断面図である。この図173に示すように、高感度センサ250Aと、低感度センサ250Bとは、液晶表示装置100の周縁部の近傍に配置されている。高感度センサ250Cおよび低感度センサ250Dは、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bよりも液晶表示装置100の中央部に配置されている。
 ここで、対向基板150の中央部を所定の押圧力で押圧したときにおける当該押圧箇所の変位量は、対向基板150の周縁部を所定の押圧力で押圧したときにおける当該押圧箇所の変位量よりも小さい。このため、対向基板150のうち、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bが位置する部分と、高感度センサ250Cおよび低感度センサ250Dが位置する部分とを、別々に同一の押圧力で押圧すると、高感度センサ250Cおよび低感度センサ250Dが位置する部分の方が大きく変位する。
 なお、高感度センサ250A,250Cおよび低感度センサ250B,250Dは、ON/OFFセンサが採用されている。そして、高感度センサ250AがON状態となるときの上部電極のストローク量は、高感度センサ250CがON状態となるための上部電極のストローク量よりも小さい。さらに、低感度センサ250BがON状態となるときの上部電極のストローク量は、低感度センサ250DがON状態となるときの上部電極のストローク量よりも小さい。
 このため、対向基板150が押圧された際に、対向基板150の外周側の撓み量が対向基板150の中央部側の撓み量よりも小さくても、高感度センサ250AがON状態となる荷重と、高感度センサ250CがON状態となる荷重とを一致させることができる。同様に、低感度センサ250BがON状態となる荷重と、低感度センサ250DがON状態となる荷重とを一致させることができる。
 そこで、各センサの具体的な構成について、図174から図177を用いて説明する。
 図174は、高感度センサ250Aを示す断面図である。高感度センサ250Aは、突起部170Aの表面に形成された上部電極171Aと、TFTアレイ基板130の層間絶縁層135の上面に形成された導電層217Aとを含む。
 突起部170Aは、対向基板150(カラーフィルタ基板151)の下面に形成されており、TFTアレイ基板130に向けて突出している。突起部170Aの高さを高さH1とする。
 突起部170Aの両側には、間隔をあけてスペーサ161Aおよびスペーサ161Bが設けられており、突起部170Aは、スペーサ161Aおよびスペーサ161Bの間の中央部に形成されている。スペーサ161Aおよびスペーサ161Bの間隔を間隔L1とする。
 図175は、低感度センサ250Bを示す液晶表示装置100の断面図である。図175に示すように、低感度センサ250Bは、対向基板150(カラーフィルタ基板151)から下方に向けて突出するように形成された突起部170の表面に形成された上部電極171Bと、TFTアレイ基板130の層間絶縁層135の上面上に形成された導電層217Bとを含む。突起部170Bの高さH2と、上記図174に示す突起部170Aの高さH1とは実質的に等しくなるように形成されている。
 突起部170Bの両側には、スペーサ161Cおよびスペーサ161Dが間隔をあけて形成されている。ここで、スペーサ161Cとスペーサ161Dの間の間隔L2は、上記スペーサ161Aとスペーサ161Dとの間の間隔L1よりも大きくなるように形成されている。
 このため、対向基板150のうち、スペーサ161Aおよびスペーサ161Bの間に位置する部分は、対向基板150のうちスペーサ161Cおよびスペーサ161Dの間に位置する部分よりも撓みやすくなっている。このため、高感度センサ250Aは、低感度センサ250Bよりも小さい押圧力でON状態となる。
 これにより、当該高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bが設けられた位置において、たとえば、指で押圧されたときと、ペンで押圧されたときとを区別することができる。
 図176は、高感度センサ250Cを示す断面図である。図176に示すように、高感度センサ250Cは、対向基板150の下面に形成された突起部170Cの表面に形成された上部電極171Cと、TFTアレイ基板130の層間絶縁層135上に形成された
導電層217Cとを含む。突起部170Cの両側には、間隔をあけてスペーサ161Eおよびスペーサ161Fが形成されており、スペーサ161Eおよびスペーサ161Fの間の中央部に突起部170Cが形成されている。
 スペーサ161Eとスペーサ161Fとの間の間隔L3と、図174に示すスペーサ161Aおよびスペーサ161Bの間隔L1と実質的に同一となっている。その一方で、突起部170Cの高さH3は、突起部170Aの高さH1よりも低くなるように形成されている。
 このため、上部電極171Cと導電層217Cとの間の距離は、上部電極171Aおよび導電層217Aとの間の距離よりも大きくなる。このため、高感度センサ250CがON状態となるときの対向基板150の変位量は、高感度センサ250AがON状態となるときの対向基板150の変位量よりも大きくなる。
 ここで、高感度センサ250Cは、高感度センサ250Aよりも対向基板150の中央部側に位置している。対向基板150が押圧されると、対向基板150のうち、高感度センサ250Aが位置する部分よりも高感度センサ250Cが位置する部分の方が大きく撓む。このため、高感度センサ250AがON状態となる押圧力と、高感度センサ250CがON状態となる押圧力とを実質的に一致させることができる。
 図177は、低感度センサ250Dを示す液晶表示装置100の断面図である。この図177に示すように、低感度センサ250Dは、突起部170Dの表面に形成された上部電極171Dと、層間絶縁層135上に形成された導電層217Dとを含む。突起部170Dの両側には、スペーサ161Gおよびスペーサ161Hが形成されている。
 突起部170Dの高さH4は、図176に示す突起部170Cの高さH3と実質的に一致している。さらに、高感度センサ250Cのスペーサ161Eおよびスペーサ161Fの間隔L3よりも、低感度センサ250Dのスペーサ161Gおよびスペーサ161Hの間隔L4の方が小さくなるように形成されている。
 このため、高感度センサ250CがON状態となるときの押圧力よりも、大きな押圧力が加えられたときに低感度センサ250DがON状態となる。このため、対向基板150のうち、高感度センサ250Cおよび低感度センサ250Dが設けられた部分が使用者の指で押圧されたときと、ペン等で押圧されたときとを区別することができる。
 さらに、低感度センサ250Dの間隔L4と、図175に示す低感度センサ250Bの間隔L2とは実質的に一致しており、低感度センサ250Dの突起部170Dの高さH4は、低感度センサ250Bの突起部170Bの高さH2よりも低く形成されている。このため、低感度センサ250DがON状態となるときの対向基板150の撓み量は、低感度センサ250BがON状態となるときの撓み量よりも大きくなる。
 低感度センサ250Dは、低感度センサ250Bよりも対向基板150の中央部に位置している。対向基板150が押圧されると、対向基板150のうち、低感度センサ250Dが位置する部分の方が、低感度センサ250Bが位置する部分よりも大きく撓む。このため、結果として、低感度センサ250DがON状態となるときの押圧力と、低感度センサ250BがON状態となるときの押圧力とは実質的に一致する。
 このように、本実施の形態に係る液晶表示装置100は、高感度センサおよびこの高感度センサと隣り合うように設けられた低感度センサを含む複数の圧力検知素子を備える。そして、対向基板150の中央部に向かうにつれて、高感度センサがON状態となる対向基板150の撓み量が大きくなると共に、低感度センサがON状態となる対向基板150の撓み量も大きくなる。
 この結果、各圧力検知素子において、高感度センサがON状態となる押圧力を一致させることができると共に、低感度センサがON状態となる押圧力を一致させることができる。これに伴い、各圧力検知素子において、指が接触したと判断するときの押圧力を一致させることができると共に、各圧力検知素子において、ペンが接触したと判断するときの押圧力とを一致させることができる。これにより、各圧力検知素子において、検知範囲にばらつきが生じることを抑制することができる。
 なお、本実施の形態においては、スペーサの間隔を調整することで、高感度センサ250AがON状態となる第1押圧力と、この高感度センサ250Aと隣り合うように設けられた低感度センサ250BがON状態となる第2押圧力とに差を設けている。そして、突起部の高さを調整することで、中央部側に位置する高感度センサ(低感度センサ)がオン状態となる押圧力と、周縁部側に位置する高感度センサ(低感度センサ)がオン状態となる押圧力とを実質的に一致させている。
 たとえば、第1の変形例として、高感度センサと、この高感度センサと隣り合う低感度センサとにおいて、高感度センサの突起部の高さを低感度センサの突起部の高さよりも高く形成することで、高感度センサがON状態となる第1押圧力を低感度センサがON状態となる第2押圧力よりも小さくしてもよい。この場合には、対向基板150の中央部側に位置する高感度センサ(低感度センサ)のスペーサの間隔を、対向基板150の周縁部側に位置する高感度センサ(低感度センサ)のスペーサの間隔よりも狭くする。
 また、第2の変形例として、対向基板150の中央部側に位置する高感度センサ(低感度センサ)のスペーサを、対向基板150の周縁部側に位置する高感度センサ(低感度センサ)のスペースよりも弾性変形し易い材料で構成してもよい。なお、本実施の形態においては、ON/OFFセンサを適用した例について説明したが、ON/OFセンサに変えて、圧力センサを採用してもよい。
 (実施の形態25)
 図178から図180を用いて、本発明の実施の形態25に係る半導体基板について説明する。なお、図178から図180に示す構成のうち、上記図1から図177と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図178は、本実施の形態25に係る液晶表示装置100の断面図である。この図178に示す液晶表示装置100は、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bが設けられている。低感度センサ250Bは、高感度センサ250Aよりも液晶表示装置100の内側に位置している。なお、この図178に示す例においては、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bは、1つしか示されていないが、高感度センサ250Aは、液晶表示装置100の外周側に複数設けられており、低感度センサ250Bは、液晶表示装置100の内側に複数設けられている。
 対向基板150のうち、シール部材108の近傍に位置する部分は、対向基板150の中央部およびその周囲に位置する部分よりも撓みにくくなっている。シール部材108の近傍には、高感度センサ250Aが配置されており、対向基板150の中央部およびその周囲には、低感度センサ250Bが配置されている。
 高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bは、ON/OFFセンサおよび圧力センサのいずれをも採用することができる。まず、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250BがON/OFFセンサである場合について説明する。
 対向基板150の上面のうち、高感度センサ250Aが位置する部分と、低感度センサ250Bが位置する部分とを同一の押圧力で押圧すると、高感度センサ250Aが位置する部分は、低感度センサ250Bが位置する部分よりも撓み量が小さい。
 このため、各部分を同一の押圧力で押圧したとしても、高感度センサ250Aに加えられる荷重は、低感度センサ250Bに加えられる荷重よりも小さい。
 その一方で、高感度センサ250Aは、低感度センサ250Bよりも小さい荷重であってもON状態となる。
 このため、高感度センサ250AがON状態となるときに、対向基板150に加えられている押圧力と、低感度センサ250BがON状態となるときに、対向基板150に加えられている押圧力とを実質的に一致させることができる。
 同様に、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bが圧力センサの場合においても、高感度センサ250Aからの出力値と、低感度センサ250Bからの出力値とを実質的に一致させることができる。
 図179および図180を用いて、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bの構造について説明する。なお、図179および図180に示す例は、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bは、ON/OFFセンサである。
 図179において、高感度センサ250Aは、上部電極171Aと、下部電極として機能する導電層217Aとを含み、上部電極171Aの両側には、スペーサ161Aおよびスペーサ161Bが間隔をあけて設けられている。対向基板150の下面には、突起部170Aが形成されており、上部電極171Aは突起部170A上に位置する対向電極152によって構成されている。
 図180において、低感度センサ250Bは、上部電極171Bと、下部電極として機能する導電層217Bとを含み、上部電極171Bの両側には、スペーサ161Cおよびスペーサ161Dが間隔をあけて設けられている。対向基板150の下面には、突起部170Bが形成されており、上部電極171Bは、突起部170B上に位置する対向電極152によって構成されている。
 図179および図180において、突起部170Aの高さH1と、突起部170Bの高さH2とは、実質的に一致している。このため、外部から押圧力が加えられていない状態では、上部電極171Aおよび導電層217Aとの間隔と、上部電極171Bおよび導電層217Bの間隔とは、実質的に一致している。
 その一方で、スペーサ161Aおよびスペーサ161Bの間隔L1は、スペーサ161Cおよびスペーサ161Dの間隔L2よりも広い。このため、対向基板150の上面のうち、スペーサ161Aおよびスペーサ161Bの間に位置する部分は、スペーサ161Cおよびスペーサ161Dの間に位置する部分よりも撓み易い。この結果、高感度センサ250Aは、低感度センサ250Bよりも感度を高くすることができる。
 なお、高感度センサ250Aおよび低感度センサ250Bとして圧力センサが採用される場合においても、各スペーサ間の間隔を異ならせることで、各センサの感度に差を設けることができる。
 なお、本明細書において、ブラックマトリックスとして、格子状の例を採用した液晶表示装置100について説明したが、ブラックマトリックスとしては、窓部が千鳥状に形成されたものやストライプタイプのブラックマトリックスを採用してもよい。
 以上のように本発明の実施の形態について説明を行ったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。
 本発明は、表示装置、圧力検出装置および表示装置の製造方法に適用することができ、特に、下部電極と上部電極とによって規定される電気信号を検出する検出部を備えた表示装置、圧力検出装置および表示装置の製造方法に好適である。
 100 液晶表示装置、101 ソースドライバ、102 ゲートドライバ、103 センサドライバ、105 制御部、110 画素、111 ソース配線、112 ゲート配線、113 センサ用ゲート配線、114 画素電極、115 TFT素子、117 出力用素子、118,190 圧力センサ、120 圧力検知素子、121,138,183,203 ソース電極、122 ゲート電極、123 半導体層、124 接続配線、1250B37,182,202 ドレイン電極、130 TFTアレイ基板、131 下地層、132,180,200 半導体層、133 ゲート絶縁層、134,181,201 ゲート電極、135,139 層間絶縁層、136 上層絶縁層、140 ガラス基板、141 下地層、145 押圧部材、146 コンタクト、147 凹部、148 遮光層、149 樹脂層、150 対向基板、151 カラーフィルタ基板、152 対向電極、153 着色層、155 ブラックマトリックス、156 ガラス基板、157 可塑性樹脂層、158 樹脂パターン、160 液晶層、161 スペーサ、170 突起部、171 上部電極、172,189,191,218 下部電極、173,174 穴部、184 コンタクト、185 パッド部、186 接続部、187 反射電極、210 ドレインパッド、211 配線、212 透明導電層、213 電極部、214 配線、215 透明導電層、216 突起部、217 導電層、219 パッド部、220 凹部、221 突起部、222 積層金属層、223 レジストパターン。

Claims (27)

  1.  第1主表面を有する第1基板(140)と、
     前記第1基板(140)と間隔をあけて配置され、前記第1主表面と対向する第2主表面を有する第2基板と、
     前記第1基板(140)および前記第2基板の間に配置された第1圧力センサ(250A)および第2圧力センサ(250B)と、
     を備え、
     前記第1圧力センサ(250A)の感度と前記第2圧力センサ(250B)の感度とを異ならせた、表示装置。
  2.  前記第1圧力センサ(250A)は、前記第1圧力センサ(250A)に加えられた荷重に対応する第1出力を出力し、
     前記第2圧力センサ(250B)は、前記第2圧力センサ(250B)に加えられた荷重に対応する第2出力を出力し、
     前記第1圧力センサ(250A)および前記第2圧力センサ(250B)に加えられる荷重が変動すると、前記第1出力の第1出力値と前記第2出力の第2出力値との差が変動する、請求項1に記載の表示装置。
  3.  前記第1圧力センサ(250A)は、前記第1圧力センサ(250A)に加えられた荷重に対応する第1出力を出力し、
     前記第2圧力センサ(250B)は、前記第2圧力センサ(250B)に加えられた荷重に対応する第2出力を出力し、
     前記第1出力の第1出力値の変化率の方が、前記第2出力の第2出力値の変化率よりも大きい、請求項1または請求項2に記載の表示装置。
  4.  前記第1圧力センサ(250A)および前記第2圧力センサ(250B)に加えられる押圧力が所定値より小さいときには、前記第1出力値は前記第2出力値よりも大きく、押圧力が前記所定値よりも大きくなると、前記第1出力値は前記第2出力値よりも小さくなる、請求項2または請求項3に記載の表示装置。
  5.  前記第1圧力センサ(250A)は、前記第1圧力センサ(250A)に加えられた荷重が第1基準荷重よりも大きくなると、加えられた荷重に対応する前記第1出力を出力可能とされ、
     前記第2圧力センサ(250B)は、前記第2圧力センサ(250B)に加えられた荷重が第2基準荷重よりも大きくなると、加えられた荷重に対応する前記第2出力を出力可能とされ、
     前記第1基準荷重と前記第2基準荷重とを異ならせた、請求項1から請求項4のいずれかに記載の表示装置。
  6.  前記第1圧力センサ(250A)と前記第2圧力センサ(250B)とのいずれも押圧する押圧部材をさらに備えた、請求項1から請求項5のいずれかに記載の表示装置。
  7.  前記第1圧力センサ(250A)と前記第2圧力センサ(250B)とは隣り合うように配置された、請求項1から請求項6のいずれかに記載の表示装置。
  8.  前記第1基板(140)を含むマトリックス基板(130)と、
     前記第2基板を含み、前記マトリックス基板(130)から間隔をあけて配置された対向基板(150)と、
     前記マトリックス基板(130)と前記対向基板(150)との間に位置するスペーサとをさらに備え、
     前記押圧部材は、前記スペーサとされ、
     前記第1圧力センサ(250A)および前記第2圧力センサ(250B)は、前記スペーサと前記マトリックス基板(130)との間または前記スペーサと前記対向基板(150)との間に配置された、請求項6に記載の表示装置。
  9.  前記第1基板(140)を含むマトリックス基板(130)と、
     前記第2基板および前記第2主表面に形成されたカラーフィルタ(151)を含み、前記マトリックス基板(130)と間隔をあけて配置された対向基板(150)とをさらに備え、
     前記カラーフィルタ(151)は、遮光機能を有するブラックマトリックスと、着色層とを含み、
     前記第1圧力センサ(250A)と前記第2圧力センサ(250B)とは、前記ブラックマトリックスの下方に配置され、前記ブラックマトリックスが前記押圧部材とされた、請求項6に記載の表示装置。
  10.  前記第1基板(140)を含むマトリックス基板(130)と、
     前記第2基板を含み、前記マトリックス基板(130)から間隔をあけて配置された対向基板(150)と
     前記マトリックス基板(130)および前記対向基板(150)の間に充填された液晶層と、
     前記マトリックス基板(130)および前記対向基板(150)の外周に沿って延び、前記液晶層を前記マトリックス基板(130)および前記対向基板(150)の間に密封するシール部材と、
     をさらに備え、
     前記押圧部材は、前記シール部材とされ、
     前記第1圧力センサ(250A)および前記第2圧力センサ(250B)は、前記シール部材および前記マトリックス基板(130)の間に配置された、請求項6に記載の表示装置。
  11.  前記押圧部材は、前記第1圧力センサ(250A)および前記第2圧力センサ(250B)のいずれにも接触する接触部を含む、請求項6に記載の表示装置。
  12.  前記第1圧力センサ(250A)は、前記第1基板(140)および前記第2基板の間に位置する第1センサ用電極と、前記第1センサ用電極から前記第1基板(140)および前記第2基板の積層方向に間隔をあけて配置され、前記第1センサ用電極と対向する第2センサ用電極とを含み、
     前記第2圧力センサ(250B)は、前記第1基板(140)および前記第2基板の間に位置する第3センサ用電極と、前記第3センサ用電極から前記第1基板(140)および前記第2基板の積層方向に間隔をあけて配置され、前記第3センサ用電極と対向する第4センサ用電極とを含み、
     前記第1センサ用電極と前記第2センサ用電極との少なくとも一方は、他方に向けて変位可能とされ、
     前記第3センサ用電極と前記第4センサ用電極との少なくとも一方は、他方に向けて変位可能とされた、請求項1から請求項7のいずれかに記載の表示装置。
  13.  前記第1センサ用電極と前記第2センサ用電極との間に形成された第1絶縁層と、
     前記第3センサ用電極と前記第4センサ用電極との間に形成された第2絶縁層と、
     前記第1センサ用電極および前記第2センサ用電極の間の容量と、前記第3センサ用電極および前記第4センサ用電極の間の容量とを検出可能な検出部と、
     をさらに備えた、請求項12に記載の表示装置。
  14.  前記第2基板が押圧されることで、前記第1センサ用電極と前記第2センサ用電極とは、互いに接触可能とされ、
     前記第2基板が押圧されることで、前記第3センサ用電極と前記第4センサ用電極とは、互いに接触可能とされ、
     前記第1センサ用電極と前記第2センサ用電極との間を流れる電流変化と、前記第3センサ用電極と前記第4センサ用電極との間を流れる電流変化とを検出可能な検出部をさらに備えた、請求項12に記載の表示装置。
  15.  前記第2センサ用電極は、弾性変形可能な第1突出部と、前記第1突出部の表面に形成された第1導電層とを含み、
     前記第4センサ用電極は、弾性変形可能な第2突出部と、前記第2突出部の表面に形成された第2導電層とを含み、
     前記第1突出部の形状と、前記第2突出部の形状とを異ならせた、請求項12から請求項14のいずれかに記載の表示装置。
  16.  前記第2センサ用電極は、弾性変形可能な第1突出部と、前記第1突出部の表面に形成された第1導電層とを含み、
     前記第4センサ用電極は、弾性変形可能な第2突出部と、前記第2突出部の表面に形成された第2導電層とを含み、
     前記第1導電層のうち、前記第1センサ用電極に沿うように変形可能な部分の面積と、
     前記第2導電層のうち、前記第3センサ用電極に沿うように変形可能な部分の面積とを異ならせた、請求項12から請求項14のいずれかに記載の表示装置。
  17.  前記第2センサ用電極は、押圧されることで、変位可能とされ、
     前記第4センサ用電極は、押圧されることで、変位可能とされ、
     前記第1圧力センサ(250A)は、前記第2センサ用電極を支持する第1支持部と、前記第1支持部と間隔をあけて配置され、前記第2センサ用電極を支持する第2支持部とを含み、
     前記第2圧力センサ(250B)は、前記第4センサ用電極を支持する第3支持部と、前記第3支持部と間隔をあけて配置され、前記第4センサ用電極を支持する第4支持部とを含み、
     前記第1支持部および前記第2支持部は、変位した前記第2センサ用電極を受け入れ可能な第1凹部を規定し、
     前記第3支持部および前記第4支持部は、変位した前記第4センサ用電極を受け入れ可能な第2凹部を規定し、
     前記第1支持部および前記第2支持部の間隔は、前記第3支持部および前記第4支持部の間隔よりも広い、請求項12から請求項14のいずれかに記載の表示装置。
  18.  前記第1圧力センサ(250A)は、第1センサ用電極と、前記第1センサ用電極と対向する第2センサ用電極とを含み、
     前記第2圧力センサ(250B)は、第3センサ用電極と、前記第3センサ用電極と対向する第4センサ用電極とを含み、
     前記第2センサ用電極を前記第1センサ用電極に向けて押圧する第1押圧部材と、
     前記第4センサ用電極を前記第3センサ用電極に向けて押圧する第2押圧部材とをさらに備え、
     前記第2センサ用電極は、前記第1押圧部材によって押圧されることで、前記第1センサ用電極に沿うように、前記第1センサ用電極と接触し、
     前記第4センサ用電極は、前記第2押圧部材によって押圧されることで、前記第3センサ用電極に沿うように、前記第3センサ用電極と接触し、
     前記第1押圧部材と前記第2押圧部材の形状を異ならせた、請求項1に記載の表示装置。
  19.  前記第1押圧部材が前記第2センサ用電極と接触する面積と、前記第2押圧部材が前記第4センサ用電極と接触する面積とを異ならせた、請求項18に記載の表示装置。
  20.  前記第1押圧部材は、前記第2センサ用電極の中央部を押圧し、
     前記第2押圧部材は、前記第4センサ用電極のうち、前記第4センサ用電極の中央部よりも前記第4センサ用電極の周縁部側に位置する部分を押圧する、請求項18に記載の表示装置。
  21.  前記第1圧力センサ(250A)は、第1センサ用電極と、前記第1センサ用電極と対向する第2センサ用電極とを含み、
     前記第2圧力センサ(250B)は、第3センサ用電極と、前記第3センサ用電極と対向する第4センサ用電極とを含み、
     前記第1センサ用電極と前記第2センサ用電極との間の間隔と、前記第3センサ用電極と前記第4センサ用電極との間の間隔とを異ならせた、請求項1から請求項20のいずれかに記載の表示装置。
  22.  前記第1圧力センサ(250A)は、第1センサ用電極と、前記第1センサ用電極から間隔をあけて設けられた第2センサ用電極と、前記第1センサ用電極および前記第2センサ用電極の間隔を保持するように配置されると共に、互いに間隔をあけて設けられた第1支持部材および第2支持部材とを含み、
     前記第2圧力センサ(250B)は、第3センサ用電極と、前記第3センサ用電極から間隔をあけて設けられた第4センサ用電極と、前記第3センサ用電極および前記第4センサ用電極の間隔を保持するように配置されると共に、互いに間隔をあけて設けられた第3支持部材および第4支持部材とを含み、
     前記第1支持部材および前記第2支持部材の間隔と、前記第3支持部材および前記第4支持部材の間隔とを異ならせた、請求項1から請求項5のいずれかに記載の表示装置。
  23.  前記第1圧力センサ(250A)は、前記第1基板(140)および前記第2基板の間に位置する第1コイルと、前記第1コイルから前記第1基板(140)および前記第2基板の積層方向に間隔をあけて配置され、前記第1コイルと対向する第2コイルとを含み、
     前記第2圧力センサ(250B)は、前記第1基板(140)および前記第2基板の間に位置する第3コイルと、前記第3コイルから前記第1基板(140)および前記第2基板の積層方向に間隔をあけて配置され、前記第3コイルと対向する第4コイルとを含む、請求項1に記載の表示装置。
  24.  前記第1コイルおよび前記第3コイルは、前記第2コイルおよび前記第4コイルよりも前記第1基板(140)または前記第2基板側に位置し、
     前記第1コイルと前記第3コイルの大きさを異ならせた、請求項23に記載の表示装置。
  25.  前記第1コイルおよび前記第3コイルは、前記第2コイルおよび前記第4コイルよりも前記第1基板(140)または前記第2基板側に位置し、
     前記第2コイルおよび前記第3コイルに供給する電流量を異ならせた、請求項24に記載の表示装置。
  26.  前記第1圧力センサ(250A)は、前記第2圧力センサ(250B)よりも、前記第1基板(140)の中央部側に位置し、
     前記第1圧力センサ(250A)は、前記第2圧力センサ(250B)よりも感度を低くした、請求項1から請求項25のいずれかに記載の表示装置。
  27.  第1主表面を有する第1基板(140)と、
     前記第1基板(140)と間隔をあけて配置され、前記第1主表面と対向する第2主表面を有する第2基板と、
     前記第1基板(140)および前記第2基板の間に配置された第1センサおよび第2センサと、
     を備え、
     前記第1センサの感度と前記第2センサの感度とを異ならせた、表示装置。
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Families Citing this family (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010111362A1 (en) * 2009-03-25 2010-09-30 Alsentis, Llc Apparatus and method for determining a touch input
WO2013149331A1 (en) * 2012-04-07 2013-10-10 Cambridge Touch Technologies, Ltd. Pressure sensing display device
DE112013002288T5 (de) 2012-05-03 2015-04-16 Apple Inc. Momentkompensierter Biegebalkensensor zur Lastmessung auf einer Biegebalken-gestützten Plattform
KR101980842B1 (ko) 2012-09-06 2019-05-22 삼성디스플레이 주식회사 센싱 유닛, 플렉서블 장치 및 표시 장치
EP3537424A1 (en) * 2012-11-01 2019-09-11 6Degrees Ltd. Upper-arm computer pointing apparatus
US10817096B2 (en) 2014-02-06 2020-10-27 Apple Inc. Force sensor incorporated into display
WO2014098946A1 (en) * 2012-12-17 2014-06-26 Changello Enterprise Llc Force detection in touch devices using piezoelectric sensors
CN103941495B (zh) * 2013-01-25 2017-10-10 上海天马微电子有限公司 一种触控显示面板、触控显示装置
KR102045169B1 (ko) 2013-02-08 2019-11-14 애플 인크. 용량성 감지에 기초한 힘 결정
US9952703B2 (en) 2013-03-15 2018-04-24 Apple Inc. Force sensing of inputs through strain analysis
KR20140143646A (ko) * 2013-06-07 2014-12-17 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서를 포함하는 표시 장치 및 그 제조 방법
US9671889B1 (en) 2013-07-25 2017-06-06 Apple Inc. Input member with capacitive sensor
US9851834B2 (en) 2013-09-10 2017-12-26 Alsentis, Llc Time domain differential techniques to characterize various stimuli
CN110134283B (zh) 2013-10-28 2022-10-11 苹果公司 基于压电的力感测
AU2015100011B4 (en) 2014-01-13 2015-07-16 Apple Inc. Temperature compensating transparent force sensor
JP6276867B2 (ja) 2014-02-12 2018-02-07 アップル インコーポレイテッド シートセンサ及び容量性アレイを採用する力判定
CN106030483B (zh) 2014-02-18 2019-12-17 剑桥触控科技有限公司 使用压感触摸的触摸屏的功率模式的动态切换
CN204515721U (zh) * 2014-10-17 2015-07-29 晨星半导体股份有限公司 内嵌式触控显示面板
US9563319B2 (en) * 2014-12-18 2017-02-07 Synaptics Incorporated Capacitive sensing without a baseline
CN107209590B (zh) 2014-12-23 2021-10-15 剑桥触控科技有限公司 压敏触摸面板
GB2533667B (en) 2014-12-23 2017-07-19 Cambridge Touch Tech Ltd Pressure-sensitive touch panel
KR102358110B1 (ko) * 2015-03-05 2022-02-07 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US9612170B2 (en) 2015-07-21 2017-04-04 Apple Inc. Transparent strain sensors in an electronic device
US10055048B2 (en) 2015-07-31 2018-08-21 Apple Inc. Noise adaptive force touch
JP6711573B2 (ja) * 2015-08-10 2020-06-17 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子
CN105093582A (zh) * 2015-08-12 2015-11-25 小米科技有限责任公司 移动终端中检测压力的方法及装置
US9874965B2 (en) 2015-09-11 2018-01-23 Apple Inc. Transparent strain sensors in an electronic device
US9886118B2 (en) 2015-09-30 2018-02-06 Apple Inc. Transparent force sensitive structures in an electronic device
TWI564771B (zh) 2015-10-21 2017-01-01 敦泰電子股份有限公司 觸控顯示裝置及其驅動方法
CN106610749B (zh) * 2015-10-21 2019-08-13 敦泰电子股份有限公司 触控显示装置及其驱动方法
CN106610750B (zh) * 2015-10-21 2019-04-09 敦泰电子股份有限公司 触控显示设备及其驱动方法
CN205334426U (zh) * 2015-10-28 2016-06-22 敦泰电子股份有限公司 触控显示装置
GB2544307B (en) 2015-11-12 2018-02-07 Cambridge Touch Tech Ltd Processing signals from a touchscreen panel
US10282046B2 (en) 2015-12-23 2019-05-07 Cambridge Touch Technologies Ltd. Pressure-sensitive touch panel
GB2544353B (en) 2015-12-23 2018-02-21 Cambridge Touch Tech Ltd Pressure-sensitive touch panel
GB2547031B (en) 2016-02-05 2019-09-25 Cambridge Touch Tech Ltd Touchscreen panel signal processing
CN105487723B (zh) * 2016-02-19 2016-12-07 京东方科技集团股份有限公司 触控基板、制备方法及显示装置
US10006820B2 (en) 2016-03-08 2018-06-26 Apple Inc. Magnetic interference avoidance in resistive sensors
US10209830B2 (en) 2016-03-31 2019-02-19 Apple Inc. Electronic device having direction-dependent strain elements
US10007343B2 (en) * 2016-03-31 2018-06-26 Apple Inc. Force sensor in an input device
KR102568632B1 (ko) * 2016-04-07 2023-08-21 삼성디스플레이 주식회사 트랜지스터 표시판, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치
TWI581169B (zh) * 2016-04-28 2017-05-01 友達光電股份有限公司 雙模式電容觸控顯示面板
CN106066224B (zh) * 2016-06-03 2018-04-03 京东方科技集团股份有限公司 压力传感器、触控基板和触控显示装置
US10133418B2 (en) 2016-09-07 2018-11-20 Apple Inc. Force sensing in an electronic device using a single layer of strain-sensitive structures
US10551969B2 (en) * 2016-09-27 2020-02-04 Samsung Display Co., Ltd. Display device
KR102627625B1 (ko) * 2016-10-20 2024-01-22 삼성전자주식회사 정전기 방전 보호를 포함하는 터치 디스플레이 및 그것을 포함하는 전자 장치
TWI596527B (zh) * 2016-12-14 2017-08-21 友達光電股份有限公司 觸控顯示裝置
KR101874786B1 (ko) * 2016-12-23 2018-07-05 주식회사 하이딥 복수의 전기적 특성을 검출하는 압력 감지부 및 이를 포함하는 터치 입력 장치
IT201700006845A1 (it) * 2017-01-23 2018-07-23 B810 Soc A Responsabilita Limitata Sensore di pressione
US10444091B2 (en) 2017-04-11 2019-10-15 Apple Inc. Row column architecture for strain sensing
CN107015409B (zh) * 2017-05-18 2020-08-14 上海天马微电子有限公司 空间光调制器及显示装置
CN108962934B (zh) 2017-05-27 2021-05-07 京东方科技集团股份有限公司 一种基板及其制备方法、显示面板
CN107315506B (zh) * 2017-06-30 2019-12-24 上海天马微电子有限公司 一种显示基板、显示面板和显示装置
US10309846B2 (en) 2017-07-24 2019-06-04 Apple Inc. Magnetic field cancellation for strain sensors
GB2565305A (en) 2017-08-08 2019-02-13 Cambridge Touch Tech Ltd Device for processing signals from a pressure-sensing touch panel
US11093088B2 (en) 2017-08-08 2021-08-17 Cambridge Touch Technologies Ltd. Device for processing signals from a pressure-sensing touch panel
GB2568891B (en) * 2017-11-29 2020-10-07 Peratech Holdco Ltd Detection apparatus
US10782818B2 (en) 2018-08-29 2020-09-22 Apple Inc. Load cell array for detection of force input to an electronic device enclosure
KR102502225B1 (ko) * 2018-11-09 2023-02-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법
WO2020129323A1 (ja) * 2018-12-21 2020-06-25 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN110265440A (zh) * 2019-06-06 2019-09-20 惠州市华星光电技术有限公司 显示面板及其制作方法
CN112558800B (zh) * 2019-09-25 2024-01-23 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制作方法、显示面板、显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0561592A (ja) * 1991-09-04 1993-03-12 Yamaha Corp タツチ入力装置
JP2002342034A (ja) * 2001-05-16 2002-11-29 Fujikura Ltd タッチパネル
JP2007058070A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3466081B2 (ja) 1998-03-20 2003-11-10 株式会社東芝 液晶表示装置および位置検出装置
US7047826B2 (en) * 1999-05-07 2006-05-23 Northwestern University Force sensors
JP2001075074A (ja) 1999-08-18 2001-03-23 Internatl Business Mach Corp <Ibm> タッチセンサ一体型液晶表示素子
US6581468B2 (en) * 2001-03-22 2003-06-24 Kavlico Corporation Independent-excitation cross-coupled differential-pressure transducer
JP2002287660A (ja) 2001-03-28 2002-10-04 Seiko Epson Corp 入力機能付き表示装置および電子機器
JP2002318163A (ja) 2001-04-24 2002-10-31 Toshiba Chem Corp 圧力センサ、及び、その製造方法
JP4296731B2 (ja) * 2001-07-18 2009-07-15 株式会社デンソー 静電容量型圧力センサの製造方法
JP2003075277A (ja) 2001-09-05 2003-03-12 Omron Corp 面状圧力センサ
JP2004317403A (ja) 2003-04-18 2004-11-11 Alps Electric Co Ltd 面圧分布センサ
JP4488338B2 (ja) 2003-12-18 2010-06-23 株式会社コルグ 圧力検出装置
JP4321858B2 (ja) 2004-02-20 2009-08-26 株式会社コルグ 位置圧力検出装置
KR101297387B1 (ko) * 2006-11-09 2013-08-19 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널 일체형 액정 표시 장치
KR101571683B1 (ko) * 2008-12-24 2015-12-07 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널 및 이의 제조 방법
JP4905541B2 (ja) * 2009-02-04 2012-03-28 ソニー株式会社 液晶表示装置,液晶表示装置の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0561592A (ja) * 1991-09-04 1993-03-12 Yamaha Corp タツチ入力装置
JP2002342034A (ja) * 2001-05-16 2002-11-29 Fujikura Ltd タッチパネル
JP2007058070A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置

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