JP2018120397A - タッチセンサ及びタッチセンサ内蔵表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】交差部が視認されにくいタッチセンサを提供する。
【解決手段】タッチセンサは、２次元的に配列された複数の第１電極であって、第１方向に隣り合う第１電極が第１電極と同層又は異層の第１接続線を介して接続された複数の第１電極と、第１電極と同層で２次元的に配列され、それぞれが第１電極に囲まれた複数の第２電極であって、第２方向に隣り合う第２電極が、第１接続線と平面視で交差する、第１電極及び第２電極と同層又は異層の第２接続線を介して接続された複数の第２電極と、第１接続線と第２接続線との間に介在する絶縁膜と、を備え、第１電極及び第２電極と同層の第１接続線と第１電極及び第２電極と異層の第２接続線とが交差する第１交差部と、第１電極及び第２電極と異層の第１接続線と第１電極及び第２電極と同層の第２接続線とが交差する第２交差部と、が隣り合う。
【選択図】図４
【解決手段】タッチセンサは、２次元的に配列された複数の第１電極であって、第１方向に隣り合う第１電極が第１電極と同層又は異層の第１接続線を介して接続された複数の第１電極と、第１電極と同層で２次元的に配列され、それぞれが第１電極に囲まれた複数の第２電極であって、第２方向に隣り合う第２電極が、第１接続線と平面視で交差する、第１電極及び第２電極と同層又は異層の第２接続線を介して接続された複数の第２電極と、第１接続線と第２接続線との間に介在する絶縁膜と、を備え、第１電極及び第２電極と同層の第１接続線と第１電極及び第２電極と異層の第２接続線とが交差する第１交差部と、第１電極及び第２電極と異層の第１接続線と第１電極及び第２電極と同層の第２接続線とが交差する第２交差部と、が隣り合う。
【選択図】図４
Description
本発明は、タッチセンサ及びタッチセンサ内蔵表示装置に関する。
特許文献１には、隣り合う本体部が接続部を介して接続されたＸ方向に延びる第１の電極と、隣り合う本体部が接続部を介して接続されたＹ方向に延びる第２の電極とが封止膜を挟んで配置された静電容量方式タッチセンサを内蔵する表示装置が開示されている。
ところで、本願の発明者らは、静電容量方式タッチセンサの２種類の電極を同層に形成することを検討している。この場合、第１電極の隣同士を接続する第１接続線と、第２電極の隣同士を接続する第２接続線との一方を、電極層とは絶縁膜を隔てた別の層に形成して他方と平面視で交差させる必要がある。しかし、例えば第１接続線のみを別の層に形成すると、向きが揃った多数の形状が配列することになるため、交差部が視認されやすくなるおそれがある。
本発明の目的は、交差部が視認されにくいタッチセンサ及びタッチセンサ内蔵表示装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明のタッチセンサは、２次元的に配列された複数の第１電極であって、第１方向に隣り合う第１電極が前記第１電極と同層又は異層の第１接続線を介して接続され、前記第１方向と交差する第２方向に隣り合う第１電極は接続されない、複数の第１電極と、前記第１電極と同層で２次元的に配列され、それぞれが前記第１電極に囲まれた複数の第２電極であって、前記第２方向に隣り合う第２電極が、前記第１接続線と平面視で交差する、前記第１電極及び前記第２電極と同層又は異層の第２接続線を介して接続され、前記第１方向に隣り合う第２電極は接続されない、複数の第２電極と、前記第１接続線と前記第２接続線との間に介在する絶縁膜と、を備え、前記第１電極及び前記第２電極と同層の前記第１接続線と前記第１電極及び前記第２電極と異層の第２接続線とが交差する第１交差部と、前記第１電極及び前記第２電極と異層の前記第１接続線と前記第１電極及び前記第２電極と同層の第２接続線とが交差する第２交差部と、が隣り合う。
また、本発明のタッチセンサ内蔵表示装置は、表示部と、前記表示部上に形成された上記本発明のタッチセンサと、を備える。
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実施の形態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
さらに、本発明の実施形態の詳細な説明において、ある構成物と他の構成物の位置関係を規定する際、「上に」「下に」とは、ある構成物の直上あるいは直下に位置する場合のみでなく、特に断りの無い限りは、間にさらに他の構成物を介在する場合を含むものとする。
図１は、実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置（以下、単に表示装置ともいう）の平面図である。表示装置の例として、有機ＥＬ表示装置を挙げる。表示装置１は、例えば赤、緑及び青からなる複数色の単位画素（サブピクセル）を組み合わせてフルカラーの画素を形成し、フルカラーの画像を表示するようになっている。表示装置１は、表示パネル１０と、表示パネル１０の表示領域上に形成されたタッチセンサ２０とを有している。表示パネル１０の表示領域の外側には周辺領域（額縁領域）１１が形成されており、周辺領域１１には外部との電気的接続のためのＦＰＣ１３が接続されている。以下の説明においては、ＦＰＣ１３が接続される周辺領域１１に沿った方向をＸ方向とし、それと直交する方向をＹ方向とする。
図２は、図１及び図４に示すＩＩ−ＩＩ線で切断したときの断面図である。図３は、図１及び図４に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断したときの断面図である。これらの図では、断面構造を見易くするため、基板３０、平坦化膜５１及び層間絶縁膜５３などの一部の層のハッチングを省略している。以下の説明では、積層方向を上方向とする。
基板３０は、例えばガラス、又はポリイミド等の可撓性がある樹脂からなる。基板３０の上面はアンダーコート層３１によって覆われている。アンダーコート層３１上には半導体層４１が形成されており、半導体層４１はゲート絶縁膜３３によって覆われている。ゲート絶縁膜３３上にはゲート電極４３が形成されており、ゲート電極４３はパシベーション膜３５によって覆われている。ドレイン電極４５及びソース電極４７は、ゲート絶縁膜３３とパシベーション膜３５とを貫通して半導体層４１に接続されている。半導体層４１、ゲート電極４３、ドレイン電極４５及びソース電極４７により薄膜トランジスタ４０が構成される。薄膜トランジスタ４０は、複数の単位画素のそれぞれに対応するように設けられている。アンダーコート層３１、ゲート絶縁膜３３及びパシベーション膜３５は、例えばＳｉＯ２又はＳｉＮ等の無機絶縁材料で形成されている。
パシベーション膜３５上には、ドレイン電極４５及びソース電極４７に加えて、周辺領域１１に引き出し配線４９が形成されている。引き出し配線４９は、タッチセンサ２０とＦＰＣ１３とを電気的に接続するための配線である。ドレイン電極４５、ソース電極４７及び引き出し配線４９は平坦化膜５１によって覆われており、平坦化膜５１は層間絶縁膜５３によって覆われている。ドレイン電極４５、ソース電極４７及び引き出し配線４９は、例えばＡｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ等を含む導電性材料で形成されている。平坦化膜５１は、例えばアクリル樹脂等の有機絶縁材料で形成され、平坦な上面を有している。層間絶縁膜５３は、例えばＳｉＯ２又はＳｉＮ等の無機絶縁材料で形成されている。
層間絶縁膜５３上には画素電極６１（例えば陽極）が形成されている。画素電極６１は、平坦化膜５１と層間絶縁膜５３とを貫通してソース電極４７に接続されている。画素電極６１は、複数の単位画素のそれぞれに対応するように設けられている。画素電極６１は反射電極として形成されている。また、周辺領域１１には端子６７，６８が形成されており、平坦化膜５１と層間絶縁膜５３とを貫通して引き出し配線４９の両方の端部にそれぞれ接続されている。画素電極６１及び端子６７，６８は、例えばＡｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ等を含む導電性材料や、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の導電性酸化物を含んで形成されている。
画素電極６１は画素分離膜５５によって覆われている。画素分離膜５５はリブ又はバンクとも呼ばれる。画素分離膜５５には、画素電極６１が底に露出する開口５５ａが形成されている。開口５５ａを形成する画素分離膜５５の内縁部分は画素電極６１の周縁部分に載っており、上方に向かうに従って外方に広がるテーパー形状を有している。なお、画素分離膜５５は、周辺領域１１には形成されない。画素分離膜５５は、例えばアクリル樹脂やポリイミド樹脂等の有機材料で形成されている。
画素分離膜５５の開口５５ａの底に露出した画素電極６１上には、発光層６３が互いに離れて個別に形成されている。発光層６３は、複数の単位画素のそれぞれに対応して例えば赤、緑及び青からなる複数色で発光する。発光層６３とともに、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層及び電子注入層の少なくとも一層が形成されてもよい。発光層６３はマスクを用いて個別に蒸着形成される。発光層６３は、複数の単位画素に跨がり表示領域の全体に広がる一様な膜（いわゆるベタ膜）として蒸着形成されてもよく、その場合、発光層６３は白色で発光し、カラーフィルタによって例えば赤、緑及び青からなる複数色のそれぞれの成分が取り出される。なお、発光層６３は蒸着形成に限らず、塗布形成されてもよい。
発光層６３及び画素分離膜５５は対向電極６５（例えば陰極）によって覆われている。対向電極６５は、複数の単位画素に跨がり表示領域の全体に広がる一様な膜（いわゆるベタ膜）として形成されている。発光層６３並びに発光層６３を挟む画素電極６１及び対向電極６５によって発光素子６０が構成され、発光層６３は画素電極６１と対向電極６５との間を流れる電流によって発光する。対向電極６５は、例えばＩＴＯ等の透明導電材料又はＭｇＡｇ等の金属薄膜で形成される。
画素分離膜５５及び対向電極６５は、封止膜（パシベーション膜）７０によって覆われることで封止され、水分から遮断される。封止膜７０は、例えば無機膜７１、有機膜７３及び無機膜７５を下からこの順に含む三層積層構造を有している。無機膜７１，７５は、例えばＳｉＯ２又はＳｉＮ等の無機絶縁材料で形成されている。有機膜７３は、例えばアクリル樹脂等の有機絶縁材料で形成されており、封止膜７０の上面の平坦化させる。なお、封止膜７０は周辺領域１１には形成されなくてもよい。特に、封止膜７０は、端子６７，６８上には形成されない。
本実施形態に係る表示装置１は、封止膜７０上にタッチセンサ２０を有している。封止膜７０上には下地絶縁膜８１が形成されている。下地絶縁膜８１は、例えばアクリル樹脂等の有機絶縁材料で形成されており、下地絶縁膜８１の上面の平坦化させる。下地絶縁膜８１上には、２次元的に配列された複数の第１電極２１と複数の第２電極２２とが形成されている。第１電極２１と第２電極２２とは、静電容量方式タッチセンサの駆動電極と検出電極とを構成する。タッチセンサ２０の詳細については後述する。第１電極２１及び第２電極２２は層間絶縁膜８３によって覆われている。層間絶縁膜８３は、例えばＳｉＯ２又はＳｉＮ等の無機絶縁材料又はアクリル樹脂等の有機絶縁材料で形成されている。
層間絶縁膜８３の周縁部には、引き出し配線２５が形成されている。引き出し配線２５は、層間絶縁膜８３に形成された開口（スルーホール）８３ａを通じて、第１電極２１又は第２電極２２に接続されている。引き出し配線２５は、層間絶縁膜８３上から層間絶縁膜８３、下地絶縁膜８１及び封止膜７０の縁を超えて周辺領域１１に至る。引き出し配線２５は、周辺領域１１に埋め込まれた引き出し配線４９に接続された２つの端子６７，６８のうち、タッチセンサ２０に近い端子６７に接続されている。一方、タッチセンサ２０から離れた端子６８には、異方導電部材１３９を介してＦＰＣ１３が接続されている。
図４は、第１実施形態に係るタッチセンサの平面図である。本実施形態に係るタッチセンサ２０は、下地絶縁膜８１と層間絶縁膜８３との間の層において２次元的に配列された複数の第１電極２１と複数の第２電極２２とを有している。
第１電極２１と第２電極２２のそれぞれは、Ｘ方向（第１方向）とこれに交差（例えば直交）するＹ方向（第２方向）とを対角方向とする矩形状、いわゆる菱形状（ダイヤモンド形状）で形成されている。また、第１電極２１と第２電極２２のそれぞれは、金属等の導電性材料からなる網目状配線（メッシュ配線）で形成されている。第１電極２１と第２電極２２とは、例えばＡｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ等を含む導電性材料で形成されている。これに限られず、第１電極２１と第２電極２２とは透明導電膜で形成されてもよい。
複数の第１電極２１はＸ方向とＹ方向とにそれぞれ並んで２次元的に配列されている。これらの第１電極２１のうち、Ｘ方向に隣り合う第１電極２１は第１接続線２３を介して接続されており、Ｙ方向に隣り合う第１電極２１は接続されていない。すなわち、複数の第１電極２１は、Ｘ方向に隣り合う第１電極２１が第１接続線２３を介して接続されることでＸ方向に延びる複数の電極列をそれぞれ形成しており、それぞれの電極列はＹ方向には電気的に分離されている。
複数の第２電極２２もＸ方向とＹ方向とにそれぞれ並んで２次元的に配列されている。これらの第２電極２２のうち、Ｙ方向に隣り合う第２電極２２は第１接続線２３と平面視で交差する第２接続線２４を介して接続されており、Ｘ方向に隣り合う第２電極２２は接続されていない。すなわち、複数の第２電極２２は、Ｙ方向に隣り合う第２電極２２が第２接続線２４を介して接続されることでＹ方向に延びる複数の電極列を形成しており、それぞれの電極列はＸ方向には電気的に分離されている。
それぞれの第２電極２２は、第１電極２１に囲まれるよう配置されている。例えば、それぞれの第２電極２２は、Ｘ方向とＹ方向の両方に交差する方向（例えば４５度又は−４５度の方向）に隣り合う第１電極２１の間に配置されており、４つの第１電極２１に囲まれている。第１電極２１と第２電極２２とは、互いに接触しないように間隔を空けることで電気的に分離されている。第１電極２１と第２電極２２とは、同層に配置されることで光の反射等に差が現れにくくなるため、視認されにくくなる。
第１接続線２３と第２接続線２４とは平面視で交差している。平面視で交差する第１接続線２３と第２接続線２４との間には層間絶縁膜８３が介在しており、両者は電気的に分離されている。以下、第１接続線２３と第２電極２２とが平面視で交差する部分を「交差部２９」という。
具体的には、それぞれの第１接続線２３は、第１電極２１及び第２電極２２と同層の第１接続線（以下、同層第１接続線２３１という）と、第１電極２１及び第２電極２２と異層の第１接続線（以下、異層第１接続線２３５という）との何れかで形成されている。同層第１接続線２３１は、層間絶縁膜８３下で第１電極２１と連続的に形成されている。一方、異層第１接続線２３５は、層間絶縁膜８３上に形成されており、層間絶縁膜８３に形成されたスルーホール８３ａを通じて第１電極２１に接続されている、いわゆるブリッジ配線である。
同様に、それぞれの第２接続線２４は、第１電極２１及び第２電極２２と同層の第２接続線（以下、同層第２接続線２４１という）と、第１電極２１及び第２電極２２と異層の第２接続線（以下、異層第２接続線２４５という）との何れかで形成されている。同層第２接続線２４１は、層間絶縁膜８３下で第２電極２２と連続的に形成されている。一方、異層第２接続線２４５は、層間絶縁膜８３上に形成されており、層間絶縁膜８３に形成されたスルーホール８３ａを通じて第２電極２２に接続されている、いわゆるブリッジ配線である。
このため、それぞれの交差部２９は、同層第１接続線２３１と異層第２接続線２４５とが交差する「第１交差部２９１」と、異層第１接続線２３５と同層第２接続線２４１とが交差する「第２交差部２９２」との何れかで形成されている。
なお、本実施形態では、層間絶縁膜８３が表示領域全体に形成されているが、これに限られず、層間絶縁膜８３は、それぞれの交差部２９に分散して配置されてもよい。すなわち、層間絶縁膜８３は、第１交差部２９１における同層第１接続線２３１と異層第２接続線２４５との間に介在し、第２交差部２９２における異層第１接続線２３５と同層第２接続線２４１との間に介在すれば、第１電極２１と第２電極２２とを覆わなくてもよい。
本実施形態のタッチセンサ２０において、第１交差部２９１と第２交差部２９２とは隣り合うように配置されている。なお、全てにおいて第１交差部２９１と第２交差部２９２とが隣り合っている必要はなく、第１交差部２９１同士が隣り合うところが含まれていてもよいし、第２交差部２９２同士が隣り合うところが含まれていてもよい。
第１交差部２９１に最も近い複数の交差部２９の少なくとも１つ（本実施形態では、最も近い４つの交差部２９の全て）が第２交差部２９２とされている。同様に、第２交差部２９２に最も近い複数の交差部２９の少なくとも１つ（本実施形態では、最も近い４つの交差部２９の全て）が第１交差部２９１とされている。
第１交差部２９１と第２交差部２９２とは、Ｘ方向とＹ方向とのそれぞれにおいて交互に配列しており、いわゆる市松模様的に配列している。第１交差部２９１と第２交差部２９２とは、１つ置きに限られず、２つ以上置きに配列してもよい。第１交差部２９１と第２交差部２９２とが周期的に出現すればよい。
第１交差部２９１と第２交差部２９２とは、一定面積当たりの数が同じであることが好ましい。一定面積は、表示領域の全体であってもよいし、例えば表示領域の中央部などの一部であってもよい。一定面積当たりの数が同じであれば、第１交差部２９１と第２交差部２９２とはランダムに配置されてもよい。
本実施形態のように、ブリッジ配線の向きが互いに異なる第１交差部２９１と第２交差部２９２とが隣り合って配置されることで、向きが揃ったブリッジ配線のみが配置される場合と比較して、交差部２９が視認されにくくなり、表示装置１の画質を良好に保つことが可能である。
図５は、第２実施形態に係るタッチセンサの平面図である。第２実施形態では、第１交差部２９１と第２交差部２９２とは、Ｘ方向においてのみ交互に配列しており、Ｙ方向には交互に配列しておらず、同じものが並んでいる。すなわち、第１交差部２９１に最も近い４つの交差部２９のうちＸ方向に隣り合う２つが第２交差部２９２とされている。第２交差部２９２についても同様である。第２実施形態においても、第１実施形態ほどではないにしても、交差部２９が視認されにくくなる効果が得られる。
図６は、第３実施形態に係るタッチセンサの平面図である。第３実施形態では、第１交差部２９１と第２交差部２９２とは、Ｙ方向においてのみ交互に配列しており、Ｘ方向には交互に配列しておらず、同じものが並んでいる。すなわち、第１交差部２９１に最も近い４つの交差部２９のうちＹ方向に隣り合う２つが第２交差部２９２とされている。第２交差部２９２についても同様である。第３実施形態においても、第１実施形態ほどではないにしても、交差部２９が視認されにくくなる効果が得られる。
なお、例えば第１電極２１を駆動電極とし、第２電極２２を検出電極とする場合、検出電極である第２電極２２のそれぞれの電極列は、第２実施形態では同層第２接続線２４１と異層第２接続線２４５との一方のみしか含まないのに対し、第３実施形態では同層第２接続線２４１と異層第２接続線２４５との両方を交互に含む。このため、検出電極である第２電極２２の電極列の電気抵抗を揃えるという観点では、第３実施形態の採用が好ましい。
図７は、接続線の構成例を示す平面図である。同図では、第２交差部２９２を拡大して示しているが、第１交差部２９１についても同様に構成される。この例では、異層第１接続線２３５も同層第２接続線２４１も複数の金属線で形成されている。具体的には、異層第１接続線２３５は、層間絶縁膜８３上に形成された２本の金属線からなり、２本の金属線のそれぞれの端部は、スルーホール８３ａを通じて第１電極２１のＸ方向の端部に接続されている。
異層第１接続線２３５を形成する複数の金属線のそれぞれの端部は、スルーホール８３ａを含むようパッド状に広がる拡大部を有してもよい。この場合、拡大部は画素１００（図１２を参照）の表示を阻害しない大きさであることが望ましい。また、異層第１接続線２３５又は同層第２接続線２４１を形成する２本の金属線の間隔は、網目状配線として形成された第１電極２１又は第２電極２２の端部（例えば、端部を構成する１つの目）の幅と同じであることが望ましい。
図８Ａ〜図８Ｃは、電極と異層接続線との接続例を示す図である。図９Ａ〜図９Ｃは、他の接続例を示す図である。これらの図では、第１電極２１と異層第１接続線２３５との接続部分を拡大して示しているが、第２電極２２と異層第２接続線２４５との接続部分についても同様に構成される。層間絶縁膜８３に形成されたスルーホール８３ａの底には第１電極２１が露出し、層間絶縁膜８３上に形成された異層第１接続線２３５は、スルーホール８３ａを通じて第１電極２１に接続されている。
図８Ａ〜図８Ｃに示すように、異層第１接続線２３５の線幅は、網目状配線として形成された第１電極２１の線幅と同じであってよい。また、スルーホール８３ａの幅は、第１電極２１の線幅より小さくてよく、この場合、スルーホール８３ａの底の全部に第１電極２１が露出し、スルーホール８３ａの底の全部に異層第１接続線２３５が形成される。
図９Ａ〜図９Ｃに示すように、異層第１接続線２３５の線幅は、第１電極２１の線幅より大きくてもよい。但し、異層第１接続線２３５の線幅は、画素１００（図１２を参照）の表示を阻害しない大きさであることが望ましい。また、スルーホール８３ａの幅は、第１電極２１や異層第１接続線２３５の線幅より大きくてもよく、この場合、スルーホール８３ａの底の一部に第１電極２１が露出し、スルーホール８３ａの底の一部に異層第１接続線２３５が形成される。この例は、第１電極２１の線幅が小さく、平面視で第１電極２１の内側にスルーホール８３ａを収めることが困難である場合に有用である。
図１０は、接続線の構成例を示す平面図である。同図では、第２交差部２９２を拡大して示しているが、第１交差部２９１についても同様に構成される。この例では、異層第１接続線２３５は透明導電膜で形成され、同層第２接続線２４１は複数の金属線で形成されている。具体的には、異層第１接続線２３５は、層間絶縁膜８３上に形成された例えばＩＴＯ等の透明導電膜からなり、透明導電膜のＸ方向の端部は、複数のスルーホール８３ａを通じて第１電極２１のＸ方向の端部に接続されている。
透明導電膜は金属よりも抵抗率が高いため、異層第１接続線２３５を形成する透明導電膜の幅は、網目状配線として形成された第１電極２１の線幅より広いことが望ましい。透明導電膜は透明であるため、画素１００（図１２を参照）と平面視で重なるように形成されてもよい。異層第１接続線２３５を形成する透明導電膜の長さ（Ｘ方向）が幅（Ｙ方向）より１．５倍以上長い場合に効果的である。なお、電気抵抗を低減する観点からは、透明導電膜の長さ（Ｘ方向）が幅（Ｙ方向）より１．５倍以上長くてもよい。
図１１は、第４実施形態に係るタッチセンサの平面図である。第４実施形態では、第１電極２１と第２電極２２とは層間絶縁膜８３上に配置されている。異層第１接続線２３５と異層第２接続線２４５とは層間絶縁膜８３下に配置されている。層間絶縁膜８３上に形成された第１電極２１と第２電極２２とは、スルーホール８３ａを通じて層間絶縁膜８３下に形成された異層第１接続線２３５と異層第２接続線２４５とにそれぞれ接続されている。
これによると、第４実施形態では、他の実施形態と比較して第１電極２１と第２電極２２とが最表面により近づくため、タッチされた際の静電容量の変化が大きくなり、検出感度を向上させることが可能である。
図１２は、電極と画素との配置例を示す平面図である。図１３は、別の配置例を示す平面図である。表示パネル１０は、例えば赤、緑及び青からなる複数色の単位画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを有しており、複数色の単位画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの集合が画素１００を構成している。図１２は、Ｙ方向に延びる単位画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０ＢがＸ方向に配列したいわゆるストライプ配列の例を示しており、図１３は、青色の単位画素１０Ｂを赤色及び緑色の単位画素１０Ｒ，１０Ｇよりも大きくした例を示している。単位画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのそれぞれは、画素電極６１を露出させる画素分離膜５５の開口５５ａにより区画されている（図２を参照）。
図１２及び図１３では、第２電極２２を拡大して示しているが、第１電極２１についても同様に構成される。第１電極２１又は第２電極２２を構成する網目状配線の各線は、画素分離膜５５の上方に配置されている。すなわち、網目状配線の各線は、平面視で画素分離膜５５と重なっており、単位画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成する開口５５ａとは重なっていない。網目状配線の各線の幅は、Ｘ方向又はＹ方向に隣り合う開口５５ａの間隔よりも狭い。また、網目状配線の開口（すなわち網目）のそれぞれは、平面視で１又は複数の画素１００を含んでいる。すなわち、網目状配線の網目ピッチは、単位画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの配列ピッチの整数倍になっている。
このように、第１電極２１又は第２電極２２を構成する網目状配線の各線が画素分離膜５５の上方に配置されることで、単位画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから上方に向かう光が網目状配線によって阻害されない。なお、第１電極２１又は第２電極２２だけでなく、第１接続線２３又は第２接続線２４も同様に画素分離膜５５の上方に配置される。
図１４は、電極と画素の他の配置例を示す平面図である。この例では、単位画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、Ｘ方向とＹ方向とを対角方向とする矩形状、いわゆる菱形状（ダイヤモンド形状）で形成されている。単位画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、Ｘ方向とＹ方向とを対角方向として、すなわちＸ方向とＹ方向の両方に交差する第３又は第４方向（例えば４５度又は−４５度の方向）にそれぞれ並んで２次元的に配列している。ここでは、１つの赤色の単位画素１０Ｒ、１つの青色の単位画素１０Ｂ及び２つの緑色の単位画素１０Ｇの集合が画素１００を構成する、いわゆるペンタイル配列が採用されている。
図１４では、第２電極２２を拡大して示しているが、第１電極２１についても同様に構成される。第１電極２１又は第２電極２２を構成する網目状配線の各線は、画素分離膜５５の上方に配置されるとともに、単位画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの配列方向と同様、Ｘ方向とＹ方向の両方に交差する第３又は第４方向（例えば４５度又は−４５度の方向）にそれぞれ延びている。網目状配線の各線の幅は、第３方向又は第４方向に隣り合う開口５５ａの間隔よりも狭い。また、網目状配線の開口（すなわち網目）のそれぞれは、平面視で１又は複数の画素１００を含んでいる。
図１５は、第５実施形態に係るタッチセンサの平面図である。第５実施形態は、上記図１４に示す画素配列に適用される。第１電極２１又は第２電極２２を構成する網目状配線の各線と同様に、第１接続線２３と第２接続線２４とは、Ｘ方向とＹ方向の両方に交差する第３又は第４方向（例えば４５度又は−４５度の方向）にそれぞれ延びている。このように構成されることで、画素から上方に向かう光が第１接続線２３と第２接続線２４とによって阻害されない。
具体的には、第１接続線２３又は第２接続線２４は、中央部が第３及び第４方向の一方に延び、その両側の端部が第３及び第４方向の他方に延びるように鉤状に折れ曲がっている。また、第１接続線２３及び第２接続線２４は、中央部同士が直交し、一方を９０度回転させたときに他方に重なるように構成されている。
また、第１交差部２９１と第２交差部２９２とは、Ｘ方向とＹ方向とのそれぞれにおいて交互に配列している。すなわち、第１交差部２９１に最も近い４つの交差部２９の全てが第２交差部２９２とされている。第２交差部２９２についても同様である。これによると、上記図１４に示す画素配列においても、上記実施形態と同様に交差部２９が視認されにくくなる効果が得られる。
図１６は、第６実施形態に係るタッチセンサの平面図である。第６実施形態は、上記図１４に示す画素配列に適用される。第１電極２１又は第２電極２２を構成する網目状配線の各線と同様に、第１接続線２３と第２接続線２４とは、Ｘ方向とＹ方向の両方に交差する第３又は第４方向（例えば４５度又は−４５度の方向）にそれぞれ延びている。このように構成されることで、画素から上方に向かう光が第１接続線２３と第２接続線２４とによって阻害されない。
具体的には、Ｘ方向に隣り合う第１電極２１はＹ方向にオフセットして配置されており、第１接続線２３は、第３又は第４方向に全体として直線的に延びることで、Ｘ方向に隣り合う第１電極２１を接続している。また、Ｙ方向に隣り合う第２電極２２はＸ方向にオフセットして配置されており、第２接続線２４は、第３又は第４方向に全体的に直線に延びることで、Ｙ方向に隣り合う第２電極２２を接続している。
また、第１交差部２９１と第２交差部２９２とは、Ｘ方向とＹ方向とのそれぞれにおいて交互に配列している。すなわち、第１交差部２９１に最も近い４つの交差部２９の全てが第２交差部２９２とされている。第２交差部２９２についても同様である。これによると、上記図１４に示す画素配列においても、上記実施形態と同様に交差部２９が視認されにくくなる効果が得られる。
図１７は、第７実施形態に係るタッチセンサの平面図である。第７実施形態では、第１電極２１と第２電極２２との間に、第１電極２１と第２電極２２との何れにも接続されないダミー配線２７（第３の電極）が形成されている。ダミー配線２７は、第１電極２１と第２電極２２と同層で、第１電極２１と第２電極２２とに挟まれるように配置されている。これによると、第１電極２１と第２電極２２とのカップリングを低減できるので、タッチされた際の静電容量の変化が大きくなり、検出感度を向上させることが可能である。
なお、ダミー配線２７も、第１電極２１又は第２電極２２を構成する網目状配線の各線と同様に、画素分離膜５５の上方に配置されて単位画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから上方に向かう光を阻害しないことが望ましい。
図１８Ａ〜図１８Ｆは、タッチセンサ内蔵表示装置の製造工程例を示す図である。
図１８Ａは、発光素子６０が完成した状態を示している。ここで、画素分離膜５５は、周辺領域１１には形成されない。以下、例えば画素分離膜５５の範囲を「表示領域」という。周辺領域１１には、層間絶縁膜５３及び端子６７，６８が露出している。なお、同図の切断面では、タッチセンサ２０に接続される引き出し配線４９及び端子６７，６８を示しているが、異なる位置では、発光素子６０の対向電極６５が引き出し配線４９及び端子６７，６８に接続される。
図１８Ｂは、封止膜７０を形成する工程を示している。ここで、有機材料で形成された有機膜７３は表示領域を覆うように形成されればよく、周辺領域１１には形成されなくてもよい。詳しくは、有機膜７２の外縁は、画素分離膜５５の外縁よりも内側に位置しており、無機材料で形成された２層の無機膜７１，７３が密着することによって封止されている。このため、周辺領域１１は２層の無機膜７１，７３によって覆われている。以下、周辺領域１１を覆う２層の無機膜７１，７３を「周辺部７６」という。
図１８Ｃは、下地絶縁膜８１を形成する工程を示している。ここで、下地絶縁膜８１は表示領域にのみ形成され、周辺領域１１には形成されない。詳しくは、下地絶縁膜８１の外縁は、画素分離膜５５の外縁よりも内側に位置し、封止膜７０の有機膜７２の外縁よりも外側に位置している。下地絶縁膜８１は、有機絶縁材料で形成されており、下地絶縁膜８１の上面の平坦化させるとともに、次工程の周辺部７６の除去に利用される。
図１８Ｄは、周辺部７６を除去する工程を示している。周辺部７６の除去は、下地絶縁膜８１をマスクとして行われる。詳しくは、２層の無機膜７１，７５は、下地絶縁膜８１の外縁の位置で、すなわち画素分離膜５５の外縁よりも内側かつ有機膜７３の外縁よりも外側の位置で切断される。なお、周辺部７６下の層間絶縁膜５３も無機膜７１，７５と同じ無機絶縁材料で形成されているので、周辺部７６の除去によって層間絶縁膜５３の一部又は全部も同時に除去されることがある。
図１８Ｅは、タッチセンサ２０を形成する工程を示している。詳しくは、下地絶縁膜８１上に第１電極２１、第２電極２２、同層第１接続線２３１及び同層第２接続線２４１が形成され、その上に層間絶縁膜８３及び開口８３ａが形成され、その上に異層第１接続線２３５及び異層第２接続線２４５が形成される（図３及び図４等を参照）。また、層間絶縁膜８３上から層間絶縁膜８３、下地絶縁膜８１及び封止膜７０の縁を超えて周辺領域１１に至り、端子６７に接続される引き出し配線２５が、異層第１接続線２３５及び異層第２接続線２４５と同時に形成される。
図１８Ｆは、タッチセンサ２０を覆う保護膜８５等を形成する工程を示している。ここでは、タッチセンサ２０の全部、さらには引き出し配線２５及び端子６７を覆うように保護膜８５が形成される。保護膜８５は、例えばアクリル樹脂等の有機絶縁材料で形成されている。保護膜８５上には円偏光フィルム８７が配置され、円偏光フィルム８７上にはカバーフィルム８９が配置される。また、保護膜８５に覆われていない端子６８には、異方導電部材１３９を介してＦＰＣ１３が接続される。
以上に説明した実施形態においては、タッチセンサ２０は、静電容量方式タッチセンサの駆動電極と検出電極とを構成する第１電極２１と第２電極２２とを備える場合を例示したが、タッチセンサ２０は、これらの電極に加えて、感圧機能を実現するための電極をさらに備えてもよい。
本実施形態においては、開示例として有機ＥＬ表示装置の場合を例示したが、その他の適用例として、液晶表示装置、その他の自発光型表示装置、あるいは電気泳動素子等を有する電子ペーパー型表示装置等、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能であることは言うまでもない。
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
１ タッチセンサ内蔵表示装置、１０ 表示パネル、１１ 周辺領域、１３ ＦＰＣ、２０ タッチセンサ、２１ 第１電極、２２ 第２電極、２３ 第１接続線（２３１ 同層第１接続線、２３５ 異層第１接続線）、２４ 第２接続線（２４１ 同層第２接続線、２４５ 異層第２接続線）、２５ 引き出し配線、２７ ダミー配線、２９ 交差部（２９１ 第１交差部、２９２ 第２交差部）、３０ 基板、３１ アンダーコート層、３３ ゲート絶縁膜、３５ パシベーション膜、４０ 薄膜トランジスタ、４１ 半導体層、４３ ゲート電極、４５ ドレイン電極、４７ ソース電極、４９ 引き出し配線、５１ 平坦化膜、５３ 層間絶縁膜、５５ 画素分離膜、５５ａ 開口、６０ 発光素子、６１ 画素電極、６３ 発光層、６５ 対向電極、６７，６８ 端子、７０ 封止膜、７１ 無機膜、７３ 有機膜、７５ 無機膜、７６ 周辺部、８１ 下地絶縁膜、８３ 層間絶縁膜、８３ａ 開口（スルーホール）、８５ 保護膜、８７ 円偏光フィルム、８９ カバーフィルム、１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ 単位画素、１００ 画素、１３９ 異方導電部材。
Claims (16)
- ２次元的に配列された複数の第１電極であって、第１方向に隣り合う第１電極が前記第１電極と同層又は異層の第１接続線を介して接続され、前記第１方向と交差する第２方向に隣り合う第１電極は接続されない、複数の第１電極と、
前記第１電極と同層で２次元的に配列され、それぞれが前記第１電極に囲まれた複数の第２電極であって、前記第２方向に隣り合う第２電極が、前記第１接続線と平面視で交差する、前記第１電極及び前記第２電極と同層又は異層の第２接続線を介して接続され、前記第１方向に隣り合う第２電極は接続されない、複数の第２電極と、
前記第１接続線と前記第２接続線との間に介在する絶縁膜と、
を備え、
前記第１電極及び前記第２電極と同層の前記第１接続線と前記第１電極及び前記第２電極と異層の第２接続線とが交差する第１交差部と、
前記第１電極及び前記第２電極と異層の前記第１接続線と前記第１電極及び前記第２電極と同層の第２接続線とが交差する第２交差部と、
が隣り合う
タッチセンサ。 - 前記第１交差部と前記第２交差部とは、前記第１の方向に交互に配列する、
請求項１に記載のタッチセンサ。 - 前記第１交差部と前記第２交差部とは、前記第２の方向に交互に配列する、
請求項１に記載のタッチセンサ。 - 前記第１電極と前記第２電極とは、前記絶縁膜下に配置される、
請求項１に記載のタッチセンサ。 - 前記第１電極と前記第２電極とは、前記絶縁膜上に配置される、
請求項１に記載のタッチセンサ。 - 前記第１電極と前記第２電極とは、網目状配線で形成される、
請求項１に記載のタッチセンサ。 - 前記第１電極及び前記第２電極と異層の前記第１接続線又は前記第２接続線は、複数の金属線で形成される、
請求項１に記載のタッチセンサ。 - 前記第１電極及び前記第２電極と異層の前記第１接続線又は前記第２接続線は、透明導電膜で形成される、
請求項１に記載のタッチセンサ。 - 前記第１電極及び前記第２電極と異層の前記第１接続線は、前記絶縁膜に形成されたスルーホールを通じて前記第１電極に接続され、
前記第１電極及び前記第２電極と異層の前記第２接続線は、前記絶縁膜に形成されたスルーホールを通じて前記第２電極に接続される、
請求項１に記載のタッチセンサ。 - 前記第１電極と前記第２電極とは、静電容量方式タッチセンサの駆動電極と検出電極とである、
請求項１に記載のタッチセンサ。 - 前記第１電極と前記第２電極との間に、前記第１電極と前記第２電極との何れにも接続されない第３の電極をさらに備える、
請求項１に記載のタッチセンサ。 - 表示部と、
前記表示部上に形成された請求項１に記載のタッチセンサと、
を備えるタッチセンサ内蔵表示装置。 - 複数の画素電極と、
前記各々の画素電極が底に露出する複数の開口が形成された画素分離膜と、
前記画素分離膜の前記各々の開口の内側に形成された発光層と、
を備え、
前記第１電極と前記第２電極とは、網目状配線で形成され、
前記網目状配線の各線は、前記画素分離膜の上方に配置される、
請求項１２に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。 - 前記網目状配線の各線の幅は、前記複数の開口の隣同士の間隔よりも狭い、
請求項１３に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。 - 前記各々の画素電極が単位画素を構成し、
複数種類の前記単位画素の集合が画素を構成し、
前記網目状配線の開口が、平面視で１又は複数の前記画素を含む、
請求項１３に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。 - 前記複数の画素電極は、前記第１の方向と前記第２の方向とを対角方向として２次元的に配列し、
前記第１接続線又は前記第２接続線は、前記第１の方向と前記第２の方向と交差する方向に延びる、
請求項１５に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
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