JP2024030293A - タッチセンサ内蔵表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチセンサおよび近距離通信アンテナを含む表示装置において、通信の精度を向上させる。【解決手段】近距離無線通信機能を含むタッチセンサ内蔵表示装置は、表示機能を提供するディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルの表示面側に配置された層に形成された前記タッチセンサのための電極であるタッチ電極２２と、前記タッチ電極２２と同層に形成された近距離無線通信機能のためのアンテナ配線２７とを含む。【選択図】図４

Description

本発明は、タッチセンサ内蔵表示装置に関する。

特許文献１には、アンテナの受信面積の向上および折り畳みへの耐性向上のため、アンテナを含むディスプレイデバイスにおいて、アンテナを偏光板と一体に形成した上でディスプレイデバイス上に配置することが開示されている。

また、非特許文献１には、タッチディスプレイとＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）用アンテナの統合のための技術として、タッチパネルとアンテナとを１体に形成した層を、別途構成したディスプレイモジュールに組み合わせる手法が開示されている。

米国特許第１０４３６９６３号明細書

Yasuhiro Sugita, Jean Mugiraneza, Shinji Yamagishi著「Integrated Transparent NFC Antennas on Touch Displays」 ITE Transactions on Media Technology and Applications ２０１８年

特許文献１および非特許文献１に開示されている図面においては、いずれもアンテナが形成された層がタッチパネルの層とディスプレイパネルの層との間に位置している。このようなデバイスにおいて近距離通信を行う際には、デバイスの表示面を通信対象に対向させることにより行うことが一般的であるが、上記のようなアンテナの配置関係の場合、アンテナはタッチパネルの層を介して通信を行うため、タッチパネルの層が通信を阻害する可能性がある。

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、タッチセンサおよび近距離通信アンテナを含む表示装置において、通信の精度を向上することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、近距離無線通信機能を含むタッチセンサ内蔵表示装置であって、表示機能を提供するディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルの表示面側に配置された層に形成された前記タッチセンサのための電極であるタッチ電極と、前記タッチ電極と同層に形成された近距離無線通信機能のためのアンテナ配線とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、タッチセンサおよび近距離通信アンテナを含む表示装置において、通信の精度を向上することができる。

本発明に係るアンテナ付きタッチディスプレイが搭載されるデバイスの例を示す図である。 本発明に係るアンテナ付きタッチディスプレイを構成する層を示す図である。 本発明に係るアンテナ付きタッチディスプレイが搭載されたデバイスによる近距離通信の態様を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るアンテナ付きタッチディスプレイの平面図である。 本発明の第１実施形態に係るアンテナ付きタッチディスプレイの平面図である。 図４に示すＩ－I 線で切断したときの断面図である。 図４に示すＩＩ－ＩI 線で切断したときの断面図である。 図４に示すＩＩＩ－ＩＩI 線で切断したときの断面図である。 図５に示すＩＶ－ＩＶ 線で切断したときの断面図である。 本発明の第２実施形態に係るアンテナ付きタッチディスプレイの平面図である。 図１０に示すＩ－I 線で切断したときの断面図である。 図１０に示すＩＩ－ＩI 線で切断したときの断面図である。 図１０に示すＩＩＩ－ＩＩI 線で切断したときの断面図である。 本発明の第３実施形態に係るアンテナ付きタッチディスプレイの平面図である。 図１４に示すＩ－I 線で切断したときの断面図である。 図１４に示すＩＩ－ＩI 線で切断したときの断面図である。 本発明の第４実施形態に係るアンテナ付きタッチディスプレイの平面図である。 本発明の第４実施形態に係るアンテナ付きタッチディスプレイの平面図である。 本発明の第５実施形態に係るアンテナ付きタッチディスプレイの平面図である。 本発明の第５実施形態に係るアンテナ付きタッチディスプレイの平面図である。

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、本実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置１が搭載されるデバイスの例を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置は、スマートウォッチのようなウェアラブル端末に搭載されることにより特に効果を発揮する。

図２は、本実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置１の大まかな構成を示す図である。本実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置１は、大きくタッチセンサ配線及びアンテナ配信を含むセンサ・アンテナ層１ａと、表示機能を提供するディスプレイパネル１ｂとに分けられる。図２に示すように、センサ・アンテナ層１ａは、ディスプレイパネル１ｂの表示面側に形成される。

図３は、本実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置１が搭載されたスマートウォッチが近距離無線通信を行う際の状態を示す図である。図３に示すように、スマートウォッチに搭載された近距離無線通信機能により通信を行う場合、通信対象に対して表示面を対向させて近づけることが一般的である。このような状態においては、図３に示すように、ディスプレイパネル１ｂの表示面側に形成されたセンサ・アンテナ層１ａが最も通信対象に近接する事となる。従って、ディスプレイパネル１ｂを始めとしたスマートウォッチの他の部分によってセンサ・アンテナ層１ａから発信される通信電波が遮られることがなく、通信精度を向上することができる。

図４、図５は、本実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置１の平面図であり、図４はセンサ・アンテナ層１ａを、図５はディスプレイパネル１ｂの構成をそれぞれ示す。ディスプレイパネル１ｂの例として、有機ＥＬ表示装置を挙げる。ディスプレイパネル１ｂ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。

図４、図５において破線で囲って示すディスプレイパネル１ｂ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の一辺（図中下側）には外部との電気的接続のためのＦＰＣ１３が接続されている。また、周辺領域１１には、近距離無線通信のためのアンテナ２５が形成される。アンテナ２５は、表示領域の周囲を取り囲むように配置される周辺領域１１において、アンテナ配線２７が表示領域を取り囲むように大きくコイル状に配置されて構成される。本実施形態においては、図４に示すように、周辺領域のうちＦＰＣ１３が接続される辺（以降、接続辺とする）の一端（図中左側）を始点として周辺領域に添ってアンテナ配線２７が形成され、ほぼ三重にコイル状に巻かれた後に接続辺の他端（図中右側）を終点としてアンテナ２５が構成される。これは一例であり、コイルの巻数は二重以下であっても四重以上であっても良い。以下の説明においては、ＦＰＣ１３が接続される接続辺に沿った方向をＸ方向とし、それと直交する方向をＹ方向とする。

図６は、図４に示すＩ－Ｉ線で切断したときの断面図である。図７は、図４に示すＩＩ－ＩＩ線で切断したときの断面図である。図８は、図４に示すＩＩＩ－ＩＩＩ線で切断したときの断面図である。図９は、図５に示すＩＶ－ＩＶ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ＳｉＯ_２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やアンテナ２５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ＳｉＯ_２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逆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、三層構造の外層であり、例えばＳｉＯ_２又はＳｉＮ等の無機絶縁材料で形成されている。有機膜７３は、三層構造の中間層であり、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の上面を平坦化させる。この封止膜７０上に、図４に示すようにタッチセンサ２０のための配線及びアンテナ２５のためのアンテナ配線２７を形成することが本実施形態に係る要旨の一つである。

封止膜７０は無機膜７１と無機膜７５とで有機膜７３を挟み込むことで、有機膜７３が外気に触れることのないように形成されるが、有機膜７３を確実に挟んで包み込むため、有機膜７３が無機膜７１と無機膜７５とで挟まれた領域の外周の部分は有機膜７３が存在せず、無機膜７１と無機膜７５とが貼り合わせられた部分である。この部分は、封止膜７０において内部の有機膜７３を取り囲む余白部７０ｃである。余白部７０ｃはディスプレイパネルの平面上において周辺領域１１に位置しており、余白部７０ｃにアンテナ２５のための配線が形成されると共に、タッチセンサ２０のための配線とアンテナ配線２７とを交差させるための開口も余白部７０ｃに設けられる。なお、封止膜７０は端子６７，６８上には形成されない。

本実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置１は、封止膜７０上にタッチセンサ２０を有している。なお、本実施形態においてタッチセンサ２０は封止膜７０上に直接形成されているように図示しているが、下地絶縁膜を介して形成されても良い。下地絶縁膜は、例えばアクリル樹脂等の有機絶縁材料を用いることができ、これにより上面が平坦化される。タッチセンサ２０は、図４に示すように表示領域を複数の領域に分割したそれぞれの領域をカバーするタッチ電極２２によって構成され、このタッチ電極２２が封止膜７０上に形成されている。

タッチ電極２２は静電容量方式タッチセンサの電極であり、人の指がタッチ電極２２に近づくと指先とタッチ電極２２とがコンデンサとして作用し、静電容量が発生する。それをタッチ電極２２に接続されたＩＣが検知することにより、タッチセンサとして機能する。タッチ電極２２は表面絶縁膜８３によって覆われている。表面絶縁膜８３は、例えばＳｉＯ_２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。

図４においてタッチ電極２２は表示領域を複数の領域に分割したそれぞれの領域をカバーする平面状の電極として示されているが、実際には、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。そのため、図６をはじめとした各断面図において、タッチ電極２２はメッシュに対応した構成で図示されている。タッチ電極２２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。メッシュ状に形成されたタッチ電極２２は、表示面に対する配線部分が占める領域に対してメッシュの開口部の領域の割合が十分に広く、そのため発光素子６０が発光した際の光がメッシュの開口部を介して十分に観測者に届くため、観測者はメッシュ配線を意識することなく表示面を視認することができる。これに限られず、タッチ電極２２は透明導電膜で形成されてもよい。

図４において拡大表示する通り、それぞれのタッチ電極２２からはタッチ配線２２ａが引き出され、それぞれ個別に接続辺に向かって配線が形成されている。このタッチ配線２２ａをＦＰＣ１３に導通させるため、同層上に形成されたアンテナ配線２７を避けることを目的とした構成が封止膜７０に設けられている。

表面絶縁膜８３の周縁部には、引き出し配線２９が形成されている。引き出し配線２９は、封止膜７０上に形成されたタッチ電極２２やアンテナ配線２７及び発光素子６０の対向電極６５を引き出し、それぞれに対応する端子６７に接続させる。引き出し配線２９は、周辺領域１１において平坦化膜５１と封止膜７０との間の層に形成され、表面絶縁膜８３や封止膜７０の縁を超えて、更に外側の引き出し配線４９が埋め込まれた領域に至る。

引き出し配線２９は、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に近い側に形成された端子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。このように、タッチ電極２２からタッチ配線２２ａを介して接続される端子（タッチ端子）、表示機能を提供する発光素子６０を駆動するための端子（表示端子）、アンテナ２５を構成するアンテナ配線２７を駆動するための端子（アンテナ端子）は、全て接続辺側に集められ、それぞれに対応した端子６８として接続辺側で端子群を構成する。この端子群にＦＰＣ１３が接続されることによりタッチセンサ内蔵表示装置１が駆動される。

ここで、タッチ電極２２とアンテナ配線２７とは、図４及び図６等に示すように同層に形成されているにも関わらず、アンテナ配線２７は周辺領域１１を用いてコイル状に巻かれて形成されるため、そのままではタッチ電極２２やアンテナ配線２７の内側のコイル端部は、コイル状に巻かれたアンテナ配線２７によって遮られて外部に引き出すことができない。これに対して、本実施形態においては、封止膜７０の余白部７０ｃに形成された開口（スルーホール）を通じて、配線を他の層に導通させることで、コイル内部の配線と外部（特にＦＰＣ１３）との導通を確保することによりこれを解決する。

図６には、コイル状に巻かれたアンテナ配線２７の内側のコイル端部と外部との導通が示されている。図６に示すように、アンテナ配線２７の内側のコイル端部は封止膜７０の余白部７０ｃに形成された開口７０ａを介して引き出し配線２９に接続されている。この引き出し配線２９による導通は、図４のＩ－Ｉ切断線の位置における破線によって示されている。これにより、アンテナ配線２７の内側の端部は、封止膜７０の余白部７０ｃを介してアンテナ配線２７と交差する引き出し配線２９を経て外部との導通が確保される。

図７には、コイル状に巻かれたアンテナ配線２７の外側のコイル端部と外部との導通が示されている。図７に示すように、アンテナ配線２７の外側のコイル端部は封止膜７０の余白部７０ｃを超えて外側に配線されて引き出し配線２９に接続されている。

図８には、タッチ電極２２から引き出されたタッチ配線２２ａと外部との導通が示されている。図８に示すように、タッチ配線２２ａは封止膜７０の余白部７０ｃに形成された開口７０ｂを介して引き出し配線２９に接続されている。この引き出し配線２９による導通は、図４のＩＩＩ－ＩＩＩ切断線の位置における破線によって示されている。これにより、タッチ配線２２ａは、封止膜７０の余白部７０ｃを介してアンテナ配線２７と交差する引き出し配線２９を経て外部との導通が確保される。

図９には、発光素子６０の対向電極６５と外部との導通が示されている。図９に示すように、対向電極６５は封止膜７０の下側の層で引き出し配線２９に接続されている。これにより、対向電極６５は、封止膜７０の余白部７０ｃを介してアンテナ配線２７と交差する引き出し配線２９を経て外部との導通が確保される。

本実施形態のように、アンテナ配線２７をタッチ電極２２と同層である封止膜７０上にパターニングすることにより、アンテナ２５が通信を行う際の電波がタッチ電極２２やその他の部品によって遮られることがなくなり、アンテナ２５による通信精度を向上することができる。また、アンテナ配線２７がタッチ電極２２と同一の層上に形成されることにより、従来のようにアンテナ配線２７をパターニングするための基板となる部材を別途設ける必要がなく、サイズおよび材料コストを削減することができる。

また、本実施形態においては、コイル状に配置されるアンテナ配線２７と同層であってかつコイルの内側に形成されたタッチ電極２２をコイルの外側に配置されるＦＰＣ１３に導通させるため、封止膜７０の開口７０ｂを介してタッチ電極２２を他の層に導通させている。この際、開口７０ｂは封止膜７０において無機膜７１と無機膜７５とが貼り合わせられた余白部７０ｃに形成されているため、内部の有機膜７３は無機膜７１と無機膜７５とで封止された状態であり、有機膜７３の劣化が防がれる。この封止膜７０は有機ＥＬ表示装置に用いられるものであり、本実施形態は有機ＥＬ表示装置に適用することによって特に効果を発揮する。

図１０は、第２実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置１の平面図であり、センサ・アンテナ層１ａを示す。第２実施形態では、封止膜７０とは別に設けられた絶縁膜７７が実施の形態１における余白部７０ｃの役割を果たす。これによっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。

図１１は、図１０に示すＩ－Ｉ線で切断したときの断面図である。図１２は、図１０に示すＩＩ－ＩＩ線で切断したときの断面図である。図１３は、図１０に示すＩＩＩ－ＩＩＩ線で切断したときの断面図である。図１１から図１３に示す通り、本実施形態に係る封止膜７０を構成する無機膜７１と無機膜７５とが張り合わせられた部分の長さは最低限で短く、実施の形態１の余白部７０ｃの代わりに絶縁膜７７が設けられる。実施の形態１と同様、アンテナ配線２７はタッチ電極２２と同層である封止膜７０上において周辺領域１１にパターニングされるが、周辺領域１１の接続辺においては、絶縁膜７７上にパターニングされる。

図１１には、コイル状に巻かれたアンテナ配線２７の内側のコイル端部と外部との導通が示されている。図１１に示すように、アンテナ配線２７の内側のコイル端部は絶縁膜７７に形成された開口７７ａを介して引き出し配線２９に接続されている。この引き出し配線２９による導通は、図１０のＩ－Ｉ線の位置における破線によって示されている。これにより、アンテナ配線２７の内側の端部は、絶縁膜７７を介してアンテナ配線２７と交差する引き出し配線２９を経て外部との導通が確保される。

図１２には、タッチ配線２２ａと外部との導通が示されている。図１２に示すように、周辺領域１１側に引き出されたタッチ配線２２ａは絶縁膜７７に形成された開口７７ｂを介して引き出し配線２９に接続されている。この引き出し配線２９による導通は、図１０のＩＩ－ＩＩ線の位置における破線によって示されている。これにより、タッチ配線２２ａは、絶縁膜７７を介してアンテナ配線２７と交差する引き出し配線２９を経て外部との導通が確保される。

図１３には、アンテナ配線２７が封止膜７０上と絶縁膜７７上とに跨って形成される状態が示されている。上述した通り、アンテナ配線２７をタッチ電極２２と同層である封止膜７０上に形成することは本実施形態においても同様であるが、接続辺においてのみ、アンテナ配線２７は絶縁膜７７上に形成されている。

図１４は、第３実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置１の平面図であり、センサ・アンテナ層１ａを示す。第３実施形態では、タッチセンサ２０のタッチ電極２２とＦＰＣ１３とを接続するためのタッチ配線２２ａが、表示領域から接続辺側へ直接配線されるのではなく、接続辺と直行する両側の辺に導かれ、それぞれの辺における周辺領域１１を通って接続辺側へ形成される。これによっても実施の形態１と同様の効果が得られる。実施の形態１と実施の形態３とは、タッチセンサ内蔵表示装置１が搭載されるデバイスの構成や配線の制約に応じて選択される。

図１５は、図１４に示すＩ－Ｉ線で切断したときの断面図である。図１６は、図１４に示すＩＩ－ＩＩ線で切断したときの断面図である。図１４において拡大表示するように、両側の辺における周辺領域１１のそれぞれには最大で１２本のタッチ電極２２のタッチ配線２２ａが配置されている。そして、図１５、図１６に示すように、接続辺における周辺領域１１には左右両側にそれぞれ１２本のタッチ配線２２ａが配置されている。

図１５には、コイル状に巻かれたアンテナ配線２７の内側のコイル端部と外部との導通が示されている。図１５に示すように、アンテナ配線２７の内側のコイル端部は封止膜７０の余白部７０ｃに形成された開口７０ａを介して引き出し配線２９に接続されている。この引き出し配線２９による導通は、図１４のＩ－Ｉ切断線の位置における破線によって示されている。これにより、アンテナ配線２７の内側の端部は、封止膜７０の余白部７０ｃを介してアンテナ配線２７と交差する引き出し配線２９を経て外部との導通が確保される。

図１６には、タッチ配線２２ａのうち、最も外側（ＦＰＣ１３側）に配置されたものと外部との導通が示されている。図１６に示すように、タッチ電極２２は封止膜７０の余白部７０ｃに形成された開口７０ｂを介して引き出し配線２９に接続されている。この引き出し配線２９による導通は、図１６のＩＩ－ＩＩ切断線の位置における破線によって示されている。これにより、タッチ配線２２ａは、封止膜７０の余白部７０ｃを介してアンテナ配線２７と交差する引き出し配線２９を経て外部との導通が確保される。

図１７、図１８は、第４実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置１の平面図であり、図１７はセンサ・アンテナ層１ａを、図１８はディスプレイパネル１ｂをそれぞれ示す。第４実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置１は、タッチ配線２２ａおよびディスプレイパネル１ｂの配線の取り回しが第１実施形態とは異なる。これによっても実施の形態１と同様の効果が得られる。第１実施形態と第４実施形態とは、タッチセンサ内蔵表示装置１が搭載されるデバイスの構成や配線の制約に応じて選択される。

第１実施形態においては、図４に示すように、４列×６行に配置されたタッチ電極２２が左右２列毎に分けられ、左側のグループのタッチ配線は１列目と２列目の間に、右側のグループのタッチ配線は３列目と４列目の間に集められて接続辺まで導かれている。これに対して第４実施形態においては、図１７に示すように、各列の間にタッチ配線２２ａが引き出され、２列目と３列目の間、すなわちＸ方向の中央に集められて接続辺に導かれる。

また、第１実施形態においては、図５に示すように、発光素子６０の配線はそれぞれの列ごとに接続辺側に導かれた後、タッチ配線２２ａの位置を避けるようにＸ方向の中央に集められて接続辺に導かれる。これに対して、第４実施形態においては、図１８に示すように、発光素子の配線はそれぞれの列ごとに接続辺側に導かれた後、Ｘ方向中央に集められたタッチ配線２２ａを避けるように、その両側にそれぞれ集められて接続辺に導かれる。第４実施形態においても、図１７において破線で示される通り、タッチ配線２２ａやアンテナ配線２７のコイル内側に配置される端部が、封止膜７０に設けられた開口７０ａ、７０ｂを介して引き出し配線２９に導通されてコイル外に引き出される構成は同様である。

図１９、図２０は、第５実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置１の平面図であり、図１９はセンサ・アンテナ層１ａを、図２０はディスプレイパネル１ｂをそれぞれ示す。第５実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置１は、アンテナ配線２７の配置が第１実施形態とは異なり、アンテナ２５のコイル巻き数を増やしてアンテナ感度を向上することができる。

第１実施形態においては、図４に示すように、アンテナ配線２７のコイル端部の一端が接続辺における図中左端に、他端が接続編における図中右端にそれぞれ配置されている。これにより、アンテナ２５の巻数は大部分にわたって「３」でありながらも、接続辺に沿った範囲は部分的に巻数が「２」となる。

これに対して第５実施形態においては、図１９に示すように、アンテナ配線２７のコイル端部の両端が接続辺における図中左端に隣接して配置されており、そのため、アンテナ配線２７のコイル端部の一端に対応する端子６８（第一コイル端子）と、他端に対応する端子６８（第二コイル端子）とは、隣接して配置されることとなる。その結果、アンテナ２５の巻数は全体として「３」となる。これにより、実施の形態１よりもアンテナ感度が向上される。また、アンテナ配線２７のコイル端部が図中左側に集められたことにより、図１９や図２０に示すように、タッチ配線２２ａおよび発光素子６０の配線が接続辺に導かれる位置が調整される。

第５実施形態においては、アンテナ配線２７のコイル端部の両端が接続辺における図中左端に配置される場合を例としたが、コイル端部の両端が隣接して配置されていれば右側であっても同様の効果を得ることができる。この場合、タッチ配線２２ａおよび発光素子６０の配線が接続辺に導かれる位置も同様に調整される。

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タッチ電極２２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。

また、上記実施形態においては、最も効果の得られる実施形態として有機ＥＬパネルを用いる場合を例として説明したが、本発明はタッチ電極２２及びアンテナ配線２７が同層に設けられることにより、図３に示すようにアンテナ２５による通信精度を向上するという効果が得られるものであり、液晶パネル等、他形式のディスプレイパネルを用いても良い。

１ タッチセンサ内蔵表示装置
１ａ センサ・アンテナ層
１ｂ ディスプレイパネル
１１ 周辺領域（額縁領域）
１３ ＦＰＣ
２０ タッチセンサ
２２ タッチ電極
２２ａ タッチ配線
２５ アンテナ
２７ アンテナ配線
２９ 引き出し配線
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 端子
６８ 端子
７０ 封止膜（パシベーション膜）
７０ａ 開口
７０ｂ 開口
７０ｃ 余白部
７１ 無機膜
７３ 有機膜
７５ 無機膜
７７ 絶縁膜
７７ａ 開口
７７ｂ 開口
８３ 表面絶縁膜
１３９ 異方導電部材

Claims (7)

1. 近距離無線通信機能を含むタッチセンサ内蔵表示装置であって、
   表示機能を提供するディスプレイパネルと、
   前記ディスプレイパネルの表示面側に配置された層に形成された前記タッチセンサのための電極であるタッチ電極と、
   前記タッチ電極と同層に形成された近距離無線通信機能のためのアンテナ配線とを含むことを特徴とするタッチセンサ内蔵表示装置。
2. 前記ディスプレイパネルは有機ＥＬによって実現され、
   前記タッチ電極および前記アンテナ配線は、前記ディスプレイパネルに含まれる有機ＥＬを封止するための封止膜上に形成される事を特徴とする請求項１に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
3. 前記アンテナ配線は前記ディスプレイパネルの表示領域を囲うように周辺部に添って多重のコイル状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
4. 前記タッチ電極から引き出された配線であるタッチ配線および前記アンテナ配線の少なくとも一方が前記封止膜に設けられたスルーホールを介して他の層に導通することにより、前記タッチ配線と前記アンテナ配線とが互いに異なる層で交差することを特徴とする請求項３に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
5. 前記封止膜は、中間層および前記中間層を両側から挟んで包む外層を含み、
   前記外層は、前記中間層を挟んで包むために前記中間層と接する領域の外側において他方の外層と接するように形成され、
   前記スルーホールは前記外層同士が接する領域に形成されることを特徴とする請求項４に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
6. 前記ディスプレイパネルから引き出された配線と接続するための表示端子と、前記タッチ配線と接続するためのタッチ端子と、前記アンテナ配線と接続するためのアンテナ端子とが、前記ディスプレイパネルの表示領域の周辺部の一辺に配置されて端子群を構成することを特徴とする請求項４に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
7. 前記アンテナ配線においてコイル状に形成される配線の一端に接続される第一コイル端子と、他端に接続される第二コイル端子とは、前記端子群において隣接して配置されることを特徴とする請求項６に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。

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