CN101639580A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置，实现带触摸屏的显示装置的低成本化。该触摸屏在基板上具有：在第一方向上延伸且在与第一方向交叉的第二方向上排列设置的多个第一电极；与第一电极交叉而在第二方向延伸且在第一方向上排列设置的多个第二电极；以及与多个第一电极、多个第二电极分别电连接的多个布线，多个第一电极分别具有：形成在与第二电极不同的层中且与第二电极交叉的第一部分；以及与第二电极分离地形成在与第二电极相同的层中的第二部分，第二电极以及第一电极的第二部分形成在布线的上层中，第一电极的第一部分经由在第一部分与第二电极之间的绝缘膜中形成的接触孔与第二部分连接，并且形成在与布线相同的层中。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及带触摸屏的显示装置，特别涉及具备静电电容耦合方式的触摸屏的带触摸屏的显示装置。
背景技术
作为触摸屏的主要方式，公知检测光的变化的方式、和检测电气特性的变化的方式。另外，作为检测电气特性的变化的方式，公知静电电容耦合方式(参照日本特开2008-65748号公报、日本特开2009-015489号公报)。
在上述日本特开2008-65748号公报、日本特开2009-015489号公报记载的以往的静电电容耦合方式的触摸屏中，多个电极(X电极)与多个电极(Y电极)隔着绝缘膜分别形成在不同的导电层(下层与上层)。在这样的电极结构的情况下，绝缘膜以及上层的电极上形成的保护膜由于上层的电极而在膜中产生变形，而且，由于对于反射光而言，光路长度在下层与上层中不同，所以在下层的电极(例如X电极)与上层的电极(例如Y电极)中产生色差，而上层的电极以及下层的电极的电极图案显现化。这样的电极图案的显现化导致光学特性劣化，而成为引起安装有触摸屏的显示装置的特性降低的要因。
因此，本申请人提出采用了新的电极结构的触摸屏，并已经完成申请(日本特愿2008-111414号)。
图6至图8是涉及由本申请人已经申请的静电电容耦合方式的触摸屏的图，图6是示出触摸屏的电极图案的俯视图，图7是示出沿着图6的VII-VII线的剖面结构的剖面图，图8是示出沿着图6的VIII-VIII线的剖面结构的剖面图。
在图6至图8所示的触摸屏中，电极1X具有：在与电极2Y不同的层中与电极2Y交叉地形成的第一部分1a；以及在与电极2Y相同的层中与电极2Y分离地形成的第二部分1b，第一部分1a经由在第一部分1a与电极2Y之间的绝缘膜12中形成的接触孔12a与第二部分1b连接。在这样的电极结构的情况下，可以具有对于保护膜13的均匀的成膜面，所以可以抑制保护膜13中产生的变形，而可以抑制因为保护膜13的变形导致的色差产生的电极图案的显现化。其结果，由于可以抑制由电极图案显现化导致的光学特性劣化，所以可以抑制安装有触摸屏的显示装置的特性降低。
另外，由于可以使产生色差的部分为最小、即仅为电极1X的第一部分1a，所以还可以抑制由于光路差导致的色差产生的电极图案的显现化。其结果，可以抑制由于电极图案的显现化导致的光学特性劣化，所以可以抑制安装有触摸屏20的显示装置的特性降低。
另外，在上层中形成的第一部分1a(桥接部分)中产生了缺陷的情况下，可以通过再次实施形成第一部分1a的工序来修复，可以抑制由电极图案的显现化导致的光学特性劣化而实现加工性提高。
但是，在图6至图8所示的触摸屏中，在绝缘膜12上的上层电极(电极1X的第一部分1a)的形成中，尽管要形成的面积极其小，但也需要与绝缘膜12下的下层电极(电极1X的第二部分、以及电极1Y)的形成相同的材料、工艺，不论从工艺、材料以及成本的任一观点出发效率都很差。由于这样的低效率成为引起安装触摸屏的显示装置的成本上升的要因，所以需要进行对策。
因此，本发明者着眼于与矩阵电极(电极1X、电极1Y)电连接的布线，完成了本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以实现带触摸屏的显示装置的低成本化的技术。
本发明的上述以及其他目的和新的特征通过本说明书的记述以及附图将更加明确。
如果简单说明本申请公开的发明中的代表性的发明的概要，则如下所述。
(1)一种带触摸屏的显示装置，具备：
显示屏；以及
在上述显示屏的观察侧的面上配置的静电电容耦合方式的触摸屏，
上述触摸屏在基板上具有：在第一方向上延伸且在与上述第一方向交叉的第二方向上排列设置的多个第一电极；与上述第一电极交叉而在上述第二方向延伸且在上述第一方向上排列设置的多个第二电极；以及与上述多个第一电极、上述多个第二电极分别电连接的多个布线，
上述多个第一电极分别具有：在与上述第二电极不同的层中形成且与上述第二电极交叉的第一部分；以及与上述第二电极分离而在与上述第二电极相同的层中形成的第二部分，
上述第二电极以及上述第一电极的上述第二部分形成在上述布线的上层中，
上述第一电极的上述第一部分经由在上述第一部分与上述第二电极之间的绝缘膜中形成的接触孔与上述第二部分连接，并且形成在与上述布线相同的层中。
(2)在上述(1)中，
上述第二电极以及上述第一电极的上述第二部分由透明导电性材料构成，
上述布线以及上述第一电极的上述第一部分由电阻值比上述第二电极以及上述第一电极的上述第二部分低的导电性金属材料形成。
(3)在上述(1)或(2)中，
上述第二电极在上述第一电极间具有宽度比与上述第一电极交叉的部分的宽度宽的部分，
上述第一电极的上述第二部分是在上述第二电极间，比上述第一电极的上述第一部分更宽地形成的。
(4)在上述(1)至(3)中的任意一个中，
上述显示屏具有配置有多个像素的显示区域和配置在上述显示区域的周围的非显示区域，
上述第一电极以及上述第二电极配置在与上述显示屏的上述显示区域相对的区域中，
上述布线配置在与上述显示屏的上述非显示区域相对的区域中。
(5)在上述(1)至(4)中的任意一个中，
在上述基板上还具有以覆盖上述第一以及第二电极的方式形成的保护膜。
如果简单通过说明本申请公开的发明中的代表性的发明得到的效果，则如下所述。
根据本发明，可以实现带触摸屏的显示装置的低成本化。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施例的带触摸屏的显示装置中安装的触摸屏的电极图案的俯视图。
图2是图1的一部分的放大的俯视图。
图3是示出沿着图1的III-III线的剖面结构的剖面图。
图4是示出沿着图1的IV-IV线的剖面结构的剖面图。
图5是示出本发明的一个实施例的带触摸屏的显示装置的概略结构的框图。
图6是示出由本申请人已经申请的静电电容耦合方式的触摸屏的电极图案的俯视图。
图7是示出沿着图6的VII-VII线的剖面结构的剖面图。
图8是示出沿着图6的VIII-VIII线的剖面结构的剖面图。
符号说明
1X电极
1a第一部分
1b第二部分
2Y电极
2a第一部分
2b第二部分
11基板
12绝缘膜
12a接触孔
12b连接部
13保护膜
ML布线
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。另外，在用于说明发明的实施例的所有图中，对具有同一功能的部分附加同一符号，省略其重复的说明。
在本实施例中，作为显示屏的一个例子，例如对在液晶显示屏上具备触摸屏的带触摸屏的显示装置中应用了本发明的例子进行说明。
图1至图5是涉及本发明的一个实施例的带触摸屏的显示装置的图，
图1是示出带触摸屏的显示装置中安装的触摸屏的电极图案的俯视图，
图2是图1的一部分的放大的俯视图，
图3是示出沿着图1的III-III线的剖面结构的剖面图，
图4是示出沿着图1的IV-IV线的剖面结构的剖面图，
图5是示出带触摸屏的显示装置的概略结构的框图。
另外，在图5中，触摸屏20示出沿着图1的V-V线的剖面结构。
本实施例的带触摸屏的显示装置如图5所示，具备：液晶显示屏30；在液晶显示屏30的观察者侧的面上配置的静电电容耦合方式的触摸屏20；以及在液晶显示屏30的与观察者侧相反的一侧的面下配置的背光源40。作为液晶显示屏30，例如使用IPS方式、TN方式、VA方式等的液晶显示屏。液晶显示屏30具有：矩阵状地配置有多个像素的显示区域；以及在该显示区域的周围配置的非显示区域。多个像素分别具有像素电极以及相对电极。在非显示区域中，设置有黑矩阵等的遮光膜。
触摸屏20如图1至图4所示，具有：在第一方向(例如X方向)上延伸且在与上述第一方向交叉的第二方向(例如Y方向)上以规定的排列间距排列设置的多个电极1X；以及与该电极1X交叉而在上述第二方向上延伸且在上述第一方向上以规定的排列间距排列设置的多个电极2Y。
多个电极2Y分别是由在上述第二方向上以多个交替地配置第一部分2a和宽度比该第一部分2a的宽度宽的第二部分2b的电极图案形成的。在基板11的观察者侧的面上，隔着绝缘膜12分别配置了多个电极2Y，且被形成在其上层的保护膜13覆盖。作为基板11，例如使用玻璃等透明的绝缘性基板。
多个电极1X分别是由在上述第一方向上以多个交替地配置第一部分1a和宽度比该第一部分1a的宽度宽的第二部分1b的电极图案形成的。多个电极1X的各自的第一部分1a形成在与电极2Y不同的导电层中，与电极2Y的第一部分2a在平面上交叉。在与电极2Y同层的导电层中与电极2Y分离地形成了多个电极1X的各自的第二部分1b。在本实施例中，电极1X的第一部分1a形成在电极2Y的下层中。
与电极2Y同样地，在基板11的观察者侧的面上，隔着绝缘膜12配置了多个电极1X的各自的第二部分1b，且被形成在其上层的保护膜13覆盖。多个电极1X的各自的第一部分1a配置在基板11的观察者侧的面上，且被形成在其上层的绝缘膜12覆盖。
电极1X的第一部分1a与电极2Y的第一部分2a在平面上交叉，经由在作为在电极1X的第一部分1a与电极2Y之间的层间绝缘膜的绝缘膜12中形成的接触孔12a分别与夹着该第一部分2a相邻的两个第二部分1b电连接且机械连接。
即，多个电极1X分别具有：形成在与电极2Y不同的导电层中且与电极2Y交叉的第一部分1a；以及与电极2Y分离而形成在与电极2Y同层的导电层中的第二部分1b，电极1X的第一部分1a经由在该第一部分1a与电极2Y之间的绝缘膜12中形成的接触孔12a，与电极1X的第二部分1b电连接。
电极2Y的第二部分2b在相邻的两个电极1X中，在俯视时，配置在各个第一部分1a之间。电极1X的第二部分1b在相邻的两个电极2Y中，在俯视时，配置在各个第一部分2a之间。
即，电极2Y在电极1X之间具有比与电极1X交叉的部分的宽度宽的部分，电极1X在电极2Y之间具有比与电极2Y交叉的部分的宽度宽的部分。
触摸屏20具有：配置有多个电极1Y以及1X的中央区域；以及在该中央区域的周围配置的***区域。在触摸屏20的***区域中，如图1所示，配置有多个电极1Y、与多个电极1X分别电连接的多个布线ML。该多个布线ML分别是将多个电极1Y、多个电极1X的各个与触摸位置控制电路电连接的布线。
触摸屏20的中央区域是与液晶显示屏30的显示区域对应地配置的，触摸屏20的***区域是与液晶显示屏30的非显示区域对应地配置的。即，触摸屏20的多个电极1X以及1Y配置在与液晶显示屏30的显示区域相对的区域中，多个布线ML配置在与液晶显示屏30的非显示区域相对的区域中。
如图3所示，多个布线ML分别配置在基板11的观察者侧的面上，且被形成在其上层的绝缘膜12覆盖。多个电极1X的各自的第一部分1a形成在与多个布线ML同层的导电层中。即，多个电极1X的各自的第一部分1a是与对导电膜进行图案化而形成的多个布线ML一起形成的。多个布线ML分别在电极(电极1Y、电极1X)的终端，如图3所示，经由形成在绝缘膜12中的连接部12b，与对应的电极(电极1Y、电极1X)电连接。
另外，电极1X的第二部分1b与电极1Y是由具有高的透过性的材料、例如ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)等透明性导电材料形成的。另一方面，电极1X的第一部分1a与布线ML是由电阻值比电极1X的第二部分1b以及电极1Y低的导电性金属材料、例如银合金材料形成的。
另外，在图5中，示意地示出在观察者的手指50与电极1X之间形成有C1、C3的电容，并在观察者的手指50与电极2Y之间形成有C2的电容。本实施例的触摸屏20对电极1X与电极2Y的耦合电容的电容差进行检测，而检测观察者的手指50所触摸的触摸屏20的触摸面内的触摸位置坐标。
接下来，参照图1至图4对本实施例的触摸屏20的制造方法进行说明。
首先，在基板11的观察者侧的面上，形成由电阻值比透明性导电材料(例如ITO)低的导电性金属材料(例如银合金)构成的第一导电膜。
接下来，例如使用正型抗蚀剂在上述第一导电膜上形成由布线图案以及电极图案构成的第一掩模，之后，将上述第一掩模用作蚀刻掩模，对上述第一导电膜进行蚀刻，从而在基板11上形成布线ML以及电极1X的第一部分1a。
接下来，去除上述第一掩模，之后，在包括布线MLY以及电极1X的第一部分1a上的基板11上，形成例如由负型抗蚀剂构成的绝缘膜12。在该工序中，用绝缘膜12覆盖布线ML以及电极1X的第一部分1a。
接下来，在绝缘膜12的必要部分中形成接触孔12a以及连接部12b，之后，在包括接触孔12a内以及连接部12b的绝缘膜12上，形成由透明性导电材料(例如ITO)构成的第二导电膜。
接下来，例如使用正型抗蚀剂在上述第二导电膜上形成电极图案的第二掩模，之后，将上述第二掩模用作蚀刻掩模，对上述第二导电膜进行蚀刻，从而在绝缘膜12上形成电极1X的第二部分1b以及电极1Y。在该工序中，上层的第二部分1b经由接触孔12a与下层的第一部分1a电连接且机械连接。另外，下层的第一部分1a与上层的电极2Y的第一部分1a交叉。另外，电极1X以及电极1Y的各自的终端经由连接部12b与对应的下层的布线ML电连接且机械连接。
接下来，去除上述第二掩模，之后，在包括电极1X的第二部分1b以及电极1Y上的绝缘膜12上，形成例如由负型抗蚀剂构成的保护膜13，从而成为图1至图4所示的结构。在该工序中，用保护膜13覆盖电极1X的第二部分1b以及电极1Y。
另外，可以在上述各工序间的适当的位置******的布线图案的形成。
另外，在图6至图8所示的触摸屏中，在绝缘膜12上的上层电极(电极1X的第一部分1a)的形成中，尽管要形成的面积极其小，但也需要与绝缘膜12下的下层电极(电极1X的第二部分、以及电极1Y)的形成相同的材料、工艺。
与其相对，在本实施例的静电电容耦合方式的触摸屏20中，如图1至图4所示，在与布线ML同层的导电层中形成有电极1X的第一部分1a。通过设为这样的电极结构，在图6至图8所示的触摸屏中，可以去除对于电极1X的第一部分1a而言是必要的层，而省略与其相关的材料以及工艺，所以可以更廉价地制造触摸屏。由此，可以实现安装触摸屏的带触摸屏的显示装置的低成本化。
另外，由于在透明性导电材料中同层地形成有由电极1X以及电极1Y构成的矩阵电极的大部分(除了电极1X的第一部分1a)，所以可以实现还抑制了由于光路差、绝缘膜以及保护膜的变形对反射光产生色差而发生电极图案显现化的问题的良好光学特性。
另外，由于由电阻值比电极2Y以及电极1X的第二部分1b低的导电性材料(例如银合金)形成了电极1X的第一部分1a，所以可以实现由一个电极1X构成的一个电极线的低电阻化。
另外，在上述实施例中，对在同层中形成有电极1X的第一部分1a与布线ML的例子进行了说明，但本发明当然还包括在同层中形成有电极1Y的第一部分2a与布线ML的情况。
另外，在上述实施例中，作为显示屏的一个例子，对在液晶显示屏上具备触摸屏的带触摸屏的显示装置进行了说明，但本发明不限于此，也可以应用于在有机EL显示屏、无机EL显示屏等其他显示屏上具备触摸屏的带触摸屏的显示装置。
以上，根据上述实施例对由本发明者完成的发明进行了具体说明，但本发明不限于上述实施例，而可以在不脱离其要旨的范围内进行各种变更。

Claims (5)

1.一种带触摸屏的显示装置，其特征在于，具备：
显示屏；以及
在上述显示屏的观察侧的面上配置的静电电容耦合方式的触摸屏，
上述触摸屏具有：基板；在上述基板上在第一方向上延伸且在与上述第一方向交叉的第二方向上排列设置的多个第一电极；与上述多个第一电极立体交叉而在上述第二方向延伸且在上述第一方向上排列设置的多个第二电极；以及与上述多个第一电极以及上述多个第二电极分别电连接的多个布线，
上述多个第一电极分别具有：形成在与上述多个第二电极不同的层中且与上述多个第二电极之一立体交叉的第一部分；以及与上述多个第二电极分离地形成在与上述多个第二电极相同的层中的第二部分，
上述多个第二电极以及上述第二部分形成在上述布线的上层中，
上述第一部分经由在上述第一部分与上述多个第二电极之间的绝缘膜中形成的接触孔与上述第二部分电连接，并且形成在与上述布线相同的层中。
2.根据权利要求1所述的带触摸屏的显示装置，其特征在于，
上述多个第二电极以及上述第二部分由透明导电性材料构成，
上述布线以及上述第一部分由电阻值比上述第二电极以及上述第二部分低的导电性金属材料形成。
3.根据权利要求1所述的带触摸屏的显示装置，其特征在于，
上述多个第二电极分别在彼此相邻的上述第一电极间具有宽度比与上述第一部分立体交叉的部分的宽度宽的部分，
上述第二部分是在彼此相邻的上述第二电极间比上述第一部分更宽地形成的。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的带触摸屏的显示装置，其特征在于，
上述显示屏具有配置有多个像素的显示区域和配置在上述显示区域的周围的非显示区域，
上述多个第一电极以及上述多个第二电极配置在与上述显示屏的上述显示区域相对的区域中，
上述布线配置在与上述显示屏的上述非显示区域相对的区域中。
5.根据权利要求1～3中的任意一项所述的带触摸屏的显示装置，其特征在于，
在上述基板上还具有以覆盖上述多个第一电极以及上述多个第二电极的方式形成的保护膜。
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