JP2018190331A - タッチセンサ及びタッチセンサを有する表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴーストの発生を抑制するタッチセンサ、及びゴーストの発生を抑制するタッチセンサを有する表示装置を提供することを目的の一つとする。【解決手段】タッチセンサであって、第１の方向に延伸する第１のタッチ電極、第１の方向と交差する第２の方向に延伸する第２のタッチ電極、第１の方向と前記第２の方向の間に交差する第３の方向に延伸する第３のタッチ電極、及び第３の方向と交差する第４の方向に延伸する第４のタッチ電極を有し、第１のタッチ電極は前記第２のタッチ電極と同一の層内に存在する。【選択図】図１

Description

本発明は、タッチセンサ及びタッチセンサを有する表示装置に関する。

ユーザが表示装置に対して情報を入力するためのインターフェースとして、タッチセンサが知られている。タッチセンサを表示装置の画面と重なるように設置することで、画面上に表示される入力ボタンやアイコンなどをユーザが操作することができ、表示装置へ容易に情報を入力することができる。

タッチセンサを有する表示装置においては、タッチした場所を正確に把握することが求められる。しかし、タッチした場所とは異なる場所が検出される、所謂、ゴーストと呼ばれる現象がある。例えば、特許文献１には、列方向と行方向の２つの方向の電極を用いてタッチした場所を検出する方法が開示され、特許文献２には、ゴーストの影響を少なくする液晶表示装置が開示されている。

特開平１１−１９４８９３号公報 特開２０１５−１８４８８８号公報

しかしながら、従来のタッチセンサは、ユーザが複数箇所をタッチしたときに生ずるゴーストの影響を十分に排除することができないことが問題となっている。

このような課題に鑑み、本発明の一実施形態は、ゴーストの発生を抑制するタッチセンサ、及びゴーストの発生を抑制するタッチセンサを有する表示装置を提供することを目的の一つとする。

本発明の一実施形態はタッチセンサであって、第１の方向に延伸する第１のタッチ電極、第１のタッチ電極上の第１の絶縁膜、第１の方向と交差する第２の方向に延伸する第２のタッチ電極、第１の方向と第２の方向の間に交差する第３の方向に延伸する第３のタッチ電極、及び第３の方向と交差する第４の方向に延伸する第４のタッチ電極を有し、第１のタッチ電極は前記第２のタッチ電極と同一の層内に存在する。

本発明の一実施形態は表示装置であって、複数の画素が配列した表示領域と、表示領域に重ねて配置されたタッチセンサと、を有し、タッチセンサは、第１の層、及び第１の層上の第２の層を有し、第１の層は、第１の絶縁膜で覆われる表示領域を含み、第２の層は、第１の方向に延伸する第１のタッチ電極と、第１のタッチ電極上の第２の絶縁膜と、第１の方向と交差する第２の方向に延伸する第２のタッチ電極と、第１の方向と前記第２の方向の間に交差する第３の方向に延伸する第３のタッチ電極と、第３の方向と交差する第４の方向に延伸する第４のタッチ電極とを含み、第１のタッチ電極は第２のタッチ電極と同一の層内に配置されている。

本発明の一実施形態に係るタッチセンサを有する表示装置の模式的な平面図。 本発明の一実施形態に係るタッチセンサを有する表示装置の模式的な斜視図。 本発明の一実施形態に係るタッチセンサを有する表示装置の画素の模式的な図。 本発明の一実施形態に係るタッチセンサの模式的な平面図。 本発明の一実施形態に係るタッチセンサの模式的な断面図。 本発明の一実施形態に係るタッチセンサの模式的な断面図。 本発明の一実施形態に係るタッチセンサの模式的な平面図。 本発明の一実施形態に係るタッチセンサの模式的な断面図。 本発明の一実施形態に係るタッチセンサの模式的な平面図。 本発明の一実施形態に係るタッチセンサの模式的な断面図。 本発明の一実施形態に係るタッチセンサの模式的な平面図。 本発明の一実施形態に係るタッチセンサの模式的な断面図。 本発明の一実施形態に係るタッチセンサのゴーストの検出を説明する模式的な平面図。 本発明の一実施形態に係るタッチセンサの模式的な平面図。 本発明の一実施形態に係るタッチセンサを有する表示装置の画素領域の模式的な断面図。 本発明の一実施形態に係るタッチセンサを有する表示装置の模式的な断面図。 本発明の一実施形態に係る表示装置の作製方法を説明する模式的な断面図。 本発明の一実施形態に係る表示装置の作製方法を説明する模式的な断面図。 本発明の一実施形態に係る表示装置の作製方法を説明する模式的な断面図。 本発明の一実施形態に係る表示装置の作製方法を説明する模式的な断面図。 本発明の一実施形態に係る表示装置の作製方法を説明する模式的な断面図。 本発明の一実施形態に係るタッチセンサを有する表示装置の画素領域の模式的な断面図。

以下、本発明の実施形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、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。さらに、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（または数字の後にａ、ｂなどを付した符号）を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。なお、各要素に対する「第１」、「第２」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有さない。

本明細書において、ある部材または領域が他の部材または領域の「上に（または下に）」あるとする場合、特段の限定がない限りこれは他の部材または領域の直上（または直下）にある場合のみでなく他の部材または領域の上方（または下方）にある場合を含み、すなわち、他の部材または領域の上方（または下方）において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。なお、以下の説明では、特に断りのない限り、断面視においては、第１基板に対して第２基板が配置される側を「上」または「上方」といい、その逆を「下」または「下方」として説明する。

本明細書において説明される第１基板は、少なくとも平面状の一主面を有し、この一主面上に絶縁層、半導体層及び導電層の各層、あるいはトランジスタ及び表示素子等の各素子が設けられる。以下の説明では、断面視において、第１基板の一主面を基準とし、第１基板に対して「上」、「上層」、「上方」または「上面」として説明する場合には、特に断りのない限り、第１基板の一主面を基準にして述べるものとする。

（第１実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係るタッチセンサを有する表示装置の構成を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るタッチセンサを有する表示装置（以下、表示装置と記す）１００の模式的な平面図である。

表示装置１００は、映像を表示するための表示領域１０２を有している。表示領域１０２の上に重なるように、第１の方向Ｘに伸延し、第１の方向Ｘと交差する第２の方向Ｙに配列された複数の第１のタッチ電極２０２と、第２の方向Ｙに伸延し、第１の方向Ｘに配列された複数の第２のタッチ電極２０４が設けられる。さらに、第１の方向Ｘと第２の方向Ｙとの間に交差する第３の方向に伸延し、第３の方向と交差する第４の方向に配列された複数の第３のタッチ電極２０７と、第４の方向に伸延し、第３の方向に配列された複数の第４のタッチ電極２０９が設けられる。各第１のタッチ電極２０２と各第２のタッチ電極２０４は同一の層に配置されている。また、各第３のタッチ電極２０７と各第４のタッチ電極２０９は同一の層に配置されている。複数の第１のタッチ電極２０２と複数の第２のタッチ電極２０４によって、所謂、投影型静電容量方式の第１のタッチセンサ２００が構成される。また、複数の第３のタッチ電極２０７と複数の第４のタッチ電極２０９によっても、投影型静電容量方式の第２のタッチセンサ２０１が構成される。投影型静電容量方式は、自己容量方式及び相互容量方式に大別される。本発明に係る一実施形態においては、自己容量方式のタッチセンサを採用する。

自己容量方式は、人の指などの検出対象が第１のタッチ電極２０２と第２のタッチ電極２０４を介して表示領域１０２に触れる、または接近する（以下、触れる場合及び接近する場合をまとめてタッチと記す）ことで第１のタッチ電極２０２または第２のタッチ電極２０４における寄生容量に加え、当該検出対象と第１のタッチ電極２０２または第２のタッチ電極２０４との間に生ずる容量が上乗せされる。第１のタッチセンサ２００は、この変化を読み取ることでタッチした場所を検出することができる。第３のタッチ電極２０７と第４のタッチ電極２０９で構成される第２のタッチセンサ２０１においても、同様である。

以上のような構成とすることで、ユーザがタッチした１つ以上の場所に対して、発生したゴーストを判別することができる。例えば、ユーザがタッチした１つ以上の場所を、第１のタッチセンサ２００で検出し、発生したゴーストを第２のタッチセンサ２０１で検出し、ゴーストの場所を判別することができる。また、ユーザがタッチした１つ以上の場所を、第２のタッチセンサ２０１で検出し、発生したゴーストを第１のタッチセンサ２００で検出し、ゴーストの場所を判別してもよい。

第１のタッチ電極２０２及び第４のタッチ電極２０９は、表示領域１０２の外から延びる第１の配線２０６と電気的に接続される。第１の配線２０６は表示領域１０２の外を延伸し、コンタクトホール２０８を介して第１の端子配線２１０と電気的に接続される。第１の端子配線２１０は表示装置１００の端部付近で露出され、第１の端子２１２を形成する。第１の端子２１２はフレキシブル印刷回路（ＦＰＣ、Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）基板などのコネクタ２１４と接続され、外部回路（図示せず）からタッチセンサ用信号が第１の端子２１２を経由して第１のタッチ電極２０２及び第４のタッチ電極２０９に与えられる。

同様に、第２のタッチ電極２０４及び第３のタッチ電極２０７は、表示領域１０２の外から延びる第２の配線２１６と電気的に接続される。第２の配線２１６は表示領域１０２の外を延伸し、コンタクトホール２１８を介して第２の端子配線２２０と電気的に接続される。第２の端子配線２２０は表示装置１００の端部付近で露出されて第２の端子２２２を形成する。第２の端子２２２はコネクタ２１４と接続され、外部回路からタッチセンサ用信号が第２の端子２２２を経由して第２のタッチ電極２０４及び第３のタッチ電極２０７に与えられる。

図１にはさらに、表示領域１０２内の画素１２０へ信号を供給するための第３の端子１２２や、画素１２０の駆動を制御するためのＩＣチップ１２４が示されている。図１に示すように、第１の端子２１２、第２の端子２２２、第３の端子１２２は、表示装置１００の一つの辺に並ぶように形成することができる。このため、単一のコネクタ２１４を用いて表示領域１０２と第１のタッチセンサ２００へ信号を供給することができる。

図２に、表示装置１００の模式的な斜視図を示す。ここでは、理解の促進ため、基板１０４、表示領域１０２を含む第１の層１１０、第１のタッチセンサ２００及び第２のタッチセンサ２０１を含む第２の層１１２を互いに分離して示している。なお、以後は、タッチセンサにおいて基板１０４に対して第１の層１１０及び第２の層１１２が配置される側の面を「表面」と記し、その反対側の面を「裏面」と記す。

第１の層１１０は基板１０４上に設けられる。第１の層１１０は上述した表示領域１０２を有している。表示領域１０２には複数の画素１２０が備えられる。表示領域１０２の外には、画素１２０の駆動を制御するための走査線駆動回路１２６及び信号線駆動回路１２４が設けられる。ここでは、走査線駆動回路１２６及び信号線駆動回路１２４は基板１０４の上に直接形成される例を示すが、この例に限定されない。例えば、基板１０４とは異なる基板（半導体基板など）の上に形成された駆動回路を、基板１０４やコネクタ２１４上に設け、これらの駆動回路によって各画素１２０を制御してもよい。または、走査線駆動回路１２６及び信号線駆動回路１２４の一部を基板１０４とは異なる基板の上に形成し、基板１０４やコネクタ２１４上に設ける構成としてもよい。なお、ここでは図示していないが、第１の層１１０には画素１２０内に設けられる発光素子や液晶素子などの表示素子を制御するための各種半導体素子が形成される。

なお、上述したように、第１のタッチセンサ２００は複数の第１のタッチ電極２０２と複数の第２のタッチ電極２０４によって形成される。また、第２のタッチセンサ２０１は複数の第３のタッチ電極２０７と複数の第４のタッチ電極２０９によって形成される。第１のタッチセンサ２００及び第２のタッチセンサ２０１は、表示領域１０２と比較して、おおよそ同じ大きさ、おおよそ同じ形状のタッチ検出領域を有することができる。

図３に、本発明の一実施形態に係る表示装置が有する画素の模式的な配置図を示す。画素１２０は複数の副画素を有し、副画素は例えば図３（Ａ）に示すように、三つの副画素１３０、１３２、１３４で一つの画素１２０が形成されるように配置される。各副画素には発光素子や液晶素子などの表示素子が一つ備えられる。副画素が与える色は発光素子、あるいは副画素上に設けられるカラーフィルタの特性によって決定される。本明細書及び請求項では、画素１２０とは、それぞれ一つの表示素子を有し、かつ、少なくとも一つは異なる色を与える副画素を複数備え、表示領域１０２で再現される映像の一部を構成する最小単位である。表示領域１０２が有する副画素はいずれかの画素１２０に含まれる。

図３（Ａ）に例示する配列では、三つの副画素１３０、１３２、１３４が互いに異なる色を与えるように構成することができ、例えば副画素１３０、１３２、１３４にそれぞれ、赤色、緑色、青色の三原色を発する発光素子を備えることができる。そして、三つの副画素のそれぞれに２５６段階の電圧あるいは電流を供給することで、フルカラーの表示装置を提供することができる。

図３（Ｂ）に示した配列では、与える色が異なる二つの副画素が一つの画素１２０に含まれている。例えば一つの画素１２０は赤色と緑色を与える副画素１３０、１３２を備え、それに隣接する画素１２０には青色と緑色を与える副画素１３４と１３２を設けることができる。この場合、再現される色域が隣接する画素１２０間で異なることになる。

各画素１２０内の副画素の面積は同一である必要はない。例えば図３（Ｃ）に示すように、一つの副画素が他の二つの副画素よりも異なる面積を有してもよい。この場合、例えば青色を与える副画素１３４を最も大きな面積で形成し、緑色と赤色を与える副画素１３２と１３０は同一の面積を有するように形成してもよい。

図１の一部の領域を拡大したタッチセンサの態様を図４に示す。図４に示すように、第１のタッチ電極２０２、第２のタッチ電極２０４はそれぞれ、おおよそ四角形の形状を有する複数の四角形領域（ダイヤモンド電極）と、複数の第１の接続領域２４２を有しており、これらは互いに交互する。また、第１の接続領域２４２において交差する。おおよそ四角形の形状とは、例えば図４に示すように、四角形の各辺にコの字状の切り欠きを設けた形状である。第１のタッチ電極２０２、第２のタッチ電極２０４は互いに離間しており、電気的に独立している。また、第３のタッチ電極２０７、第４のタッチ電極２０９はそれぞれ、おおよそ直線状の形状とおおよそ環状の形状と円弧状の線状部とが任意に電気的に接続された複数の領域と、複数の第２の接続領域２４３または複数の第３の接続領域２４４を有しており、これらは互いに交互する。また、第２の接続領域２４３及び第３の接続領域２４４において、互いに交差する。第３のタッチ電極２０７、第４のタッチ電極２０９は互いに離間しており、電気的に独立している。

図４のＡ１とＡ２に沿った断面図を図５（Ａ）に、図４のＢ１とＢ２に沿った断面図を図５（Ｂ）に示す。

図５（Ａ）に示すように、第３のタッチ電極２０７と第４のタッチ電極２０９とは同一の層に配置され、第１のタッチ電極２０２と第２のタッチ電極２０４と第１のブリッジ配線２４８とは同一の層に配置され、その間に、層間絶縁膜２４６が設けられる。第１のブリッジ配線２４８は層間絶縁膜２４６内に設けられる開口２４１において第４のタッチ電極２０９の隣接する二つの円弧状の電極と電気的に接続される。したがって、第１のブリッジ配線２４８は第４のタッチ電極２０９の第２の接続領域２４３と認識することも可能である。なお、本実施形態においては、第３の接続領域２４４の断面図は省略するが、第３の接続領域２４４において、第１のブリッジ配線２４８は層間絶縁膜２４６内に設けられる開口２４１において第３のタッチ電極２０７の隣接する二つの円弧状の電極と電気的に接続される。このような構成とすることで、層間絶縁膜２４６は第３のタッチ電極２０７及び第４のタッチ電極２０９と、第１のタッチ電極２０２及び第１のタッチ電極２０４とを電気的に絶縁し、かつ、第３のタッチ電極２０７、第４のタッチ電極２０９、第１のタッチ電極２０２、第２のタッチ電極２０４のそれぞれとの間で、互いに容量を形成するための誘電体としても機能する。

また、図５（Ｂ）に示すように、第３のタッチ電極２０７と第４のタッチ電極２０９と第２のブリッジ配線２５１とは同一の層に配置され、第１のタッチ電極２０２と第２のタッチ電極２０４とは同一の層に配置され、その間に、層間絶縁膜２４６が設けられる。第２のブリッジ配線２５１は層間絶縁膜２４６内に設けられる開口２４１において第２のタッチ電極２０４の隣接する二つのダイヤモンド電極と電気的に接続される。したがって、第２のブリッジ配線２５１は第２のタッチ電極２０４の第１の接続領域２４２と認識することも可能である。なお、図５（Ｂ）においては、第２のブリッジ配線２５１は第２のタッチ電極２０４の隣接する二つのダイヤモンド電極を電気的に接続する例を示しているが、この例に限定されない。第２のブリッジ配線２５１は第１のタッチ電極２０２の隣接する二つのダイヤモンド電極を電気的に接続するように構成してもよい。

さらに、第２のブリッジ配線２５１は、第１のタッチ電極２０２が有する四角形領域が有する切り欠き部と、それと向かいあう第２のタッチ領域２０４が有する四角形領域が有する切り欠き部との間に配置される。本一実施形態に係るタッチセンサは、このような構造と配置をとることで、第３のタッチ電極と第４のタッチ電極との容量値や抵抗値を概ね揃えることができる。

第３のタッチ電極２０７と第４のタッチ電極２０９とは、第４のタッチ電極が有する円弧状の線状部と第３の接続領域２４４が電気的に接続された領域が、第３のタッチ電極が有する直線状の形状と環状の形状が電気的に接続された領域を囲むように配置（配置Ａ）される。また、第３のタッチ電極が有する円弧状の線状部と第２の接続領域２４３が電気的に接続された領域が、第４のタッチ電極が有する直線状の形状と環状の形状が電気的に接続された領域を囲むように配置（配置Ｂ）される。配置Ａと配置Ｂとは互いに交互に配置される。なお、配置Ｂの第４のタッチ電極が有する環状の形状の内側に、第１の接続領域２４２が配置される。

第３のタッチ電極２０７と第４のタッチ電極２０９とは、このような形状及び配置とすることで、それぞれがおおよそ同じ容量値と抵抗値を有することができる。すなわち、タッチしていない状態（初期状態ともいう）において、それぞれのタッチ電極の容量値と抵抗値などを概ね揃えることができるため、タッチした後の容量値と抵抗値の僅かな変化を検出することができ、ゴーストの検出と判別の精度を向上させることができる。

図６は、図５において、第３のタッチ電極２０７と第４のタッチ電極２０９と第２のブリッジ配線２５１とが配置される層と、第１のタッチ電極２０２と第２のタッチ電極２０４と第１のブリッジ配線２４８とが配置される層との、上下を入れ替えた構成である。なお、その間に、層間絶縁膜２４６が設けられる。このように、上下の層を入れ替えても、タッチしていない状態（初期状態ともいう）において、それぞれのタッチ電極の容量値と抵抗値などを概ね揃えることができる。したがって、タッチした後の容量値と抵抗値が僅かであっても、その変化を検出することができ、ゴーストの検出と判別の精度を向上させることができる。

第１のタッチ電極２０２、第２のタッチ電極２０４、第３のタッチ電極、及び第４のタッチ電極は、図２に示した通り表示領域１０２に重畳するように設けられるため、可視光を透過可能な酸化物を含んでいる例を示している。例えば、そのような酸化物はインジウム―スズ酸化物（ＩＴＯ）やインジウム―亜鉛酸化物（ＩＺＯ）が挙げられる。ただし、第１のタッチ電極２０２、第２のタッチ電極２０４、第３のタッチ電極、及び第４のタッチ電極を、各々の画素１２０の間隙部分のみに重畳するように形成する場合は、不透明な金属材料等で形成されても良い。

また、本発明の一実施形態は、第３のタッチ電極２０７と第４のタッチ電極２０９と第２のブリッジ配線２５１とを同一の層に配置し、第１のタッチ電極２０２と第２のタッチ電極２０４と第１のブリッジ配線２４８とを同一の層に配置することができるため、従来のタッチセンサから層の数を増やすことなく、タッチセンサを形成することができる。すなわち、厚みを変えずに、従来のタッチセンサに比べゴーストの検出と判別を向上させることができるタッチセンサを提供することができる。

さらに、本発明の一実施形態は、第３のタッチ電極２０７と第４のタッチ電極２０９と第２のブリッジ配線２５１とを同一の層に配置し、第１のタッチ電極２０２と第２のタッチ電極２０４と第１のブリッジ配線２４８とを同一の層に配置する例を示したが、この配置に限定されない。第１から第４のタッチセンサのそれぞれを異なる層に配置してもよい。この場合、各層の間には層間絶縁膜２４６と同等の層間絶縁膜が配置される。こうすることで、タッチセンサの形状や配置の自由度などを増すことができるため、タッチ電極の容量値と抵抗値などをさらに揃えやすくなる。よって、ゴーストの検出と判別がさらに精度よくできる。また、開口２４１を形成する必要がないため、工程を簡素化でき、タッチセンサの作製歩留まりを向上させることができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係るタッチセンサのほかの構成を説明する。なお、第１実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。

図７は、本発明の一実施形態に係るタッチセンサの一例を示す模式的な平面図である。図８は図７のＡ１とＡ２及びＢ１とＢ２に沿った模式的な断面図である。図７は、図４で説明した四角形の形状を有する複数の四角形領域（ダイヤモンド電極）を、その四角形の縁を残した形状にした例を示している。それ以外の構成は図４と同じであるため、説明は省略する。

図７に示す第１のタッチ電極２０２、第２のタッチ電極２０４、第３のタッチ電極、及び第４のタッチ電極は、図２に示した通り表示領域１０２に重畳するように設けられるため、可視光を透過可能な酸化物を含んでいる例を示しているが、この例に限定されない。図７に示す各電極は、細い配線で形成することができるため、タッチ電極が配置される面積を少なくすることができる。また、それぞれが、金属材料等で形成されても良い。この場合、金属材料としては銀やアルミニウム等が用いられ、その透過率は例えば１％未満である。

このようなタッチセンサを有する表示装置は、タッチ電極が配置される面積を少なくすることができ、かつ、タッチ電極の抵抗値を、透明電極を使用した従来のタッチセンサと同等程度にすることができる。このため、第１実施形態と同様にゴーストを検出及び判別しやすくなるだけでなく、十分なセンサ精度を維持し、タッチ電極がユーザに視認されにくく、かつ、表示装置の透過率を高くすることができる。

図９は、本発明の一実施形態に係るタッチセンサの一例を示す模式的な平面図である。図１０は図９のＡ１とＡ２及びＢ１とＢ２に沿った模式的な断面図である。図１０は、図４で説明した第１のタッチ電極２０２と、第２のタッチ電極２０４とは、それぞれ、短冊状の形状を有する複数のタッチ電極を有しており、これらは互いに交差する例を示している。それ以外の構成は図４と同じであるため、説明は省略する。

このようなタッチセンサを有する表示装置は、タッチ電極が配置される面積をさらに少なくすることができるため、透過率が高く、かつゴーストを検出及び判別しやすい表示装置を提供することができる。

図１１は、本発明の一実施形態に係るタッチセンサの一例を示す模式的な平面図である。図１２は図１０のＡ１とＡ２及びＢ１とＢ２に沿った模式的な断面図である。図１１は、図９とは、第３のタッチ電極２０７と第４のタッチ電極２０９とが直線状の形状と環状の形状と円弧状の線状のパターンとが電気的に接続された領域が、直線状の形状と四角形状の形状とコの字状の形状のパターンとが電気的に接続された領域になっている例を示している。それ以外の構成は図９と同じであるため、説明は省略する。

このようなタッチセンサを有する表示装置が有する各電極は、直線状の形状、コの字状の形状及び四角形状の形状のうちの少なくとも一つ以上の形状を、第１のブリッジ配線２４８や第２のブリッジ配線２５１と開口２４１を介して接続し形成される。このため、曲線や環などの丸みを帯びた図形を用いる必要がないことから、レイアウト設計の時間を短縮することができる。また、タッチ電極が配置される面積をさらに少なくすることができるため、透過率が高く、かつゴーストを検出及び判別しやすい表示装置を提供することができる。

なお、図８、図１０及び図１２に示すタッチセンサの断面図は、層間絶縁膜２４６に対して、第１のタッチ電極２０２と第２のタッチ電極２０４と第１のブリッジ配線２４８とが配置される層が下で、第３のタッチ電極２０７と第４のタッチ電極２０９と第２のブリッジ配線２５１とが配置される層が上に配置された例を示した。層間絶縁膜２４６に対して、第１のタッチ電極２０２と第２のタッチ電極２０４と第１のブリッジ配線２４８とが配置される層が上で、第３のタッチ電極２０７と第４のタッチ電極２０９と第２のブリッジ配線２５１とが配置される層が下に配置された構成でもよい。本発明の一実施形態に係るタッチセンサは、第１のタッチ電極２０２と第２のタッチ電極２０４と第１のブリッジ配線２４８とが配置される層と、第３のタッチ電極２０７と第４のタッチ電極２０９と第２のブリッジ配線２５１とが配置される層の上下を入れ替えても、ゴーストの検出と判別の精度を向上させることができる。

なお、本実施形態は本発明に記載のほかの実施形態と自由に組み合わせてもよい。

（第３実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係るタッチセンサのゴーストの検出などを説明する。なお、第１実施形態又は第２の実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。

図１３は本発明の一実施形態に係るタッチセンサのゴーストの検出を説明する模式的な平面図である。タッチセンサ１２１は、第１のタッチ電極検出回路２７０、第２のタッチ電極検出回路２７２、第３のタッチ電極検出回路２７４、第４のタッチ電極検出回路２７６、第１のタッチ電極Ｘ０からＸ４、第２のタッチ電極Ｙ０からＹ４、第３のタッチ電極Ａ０からＡ５、及び第４のタッチ電極Ｂ０からＢ５から構成される。

一例として、ユーザが３点（３箇所）をタッチした例を説明する。図に示す丸印（○）はタッチされた場所を示し、図に示す三角印（△）はゴーストが現れた場所を示している。

タッチされた３箇所は、座標が（Ｘ１、Ｙ３）、（Ｘ２、Ｙ１）、（Ｘ３，Ｙ２）である。ユーザが表示装置をタッチすると、タッチした場所のタッチ電極の容量値が変化するため、その容量値またはその容量値の変化の少なくとも一方を、第１のタッチ電極検出回路２７０、及び第２のタッチ電極検出回路２７２によって検出することができる。ゴーストの場所は、例えば、（Ａ２、Ｂ２）、（Ａ２、Ｂ４）、（Ａ３、Ｂ１）、（Ａ３、Ｂ３）、（Ａ３、Ｂ５）、及び（Ａ５、Ｂ３）に現れる。それぞれの場所は一意的であるから、第３のタッチ電極検出回路２７４、及び第４のタッチ電極検出回路２７６によって検出することができる。したがって、ユーザが表示装置をタッチした場所と、ゴーストの場所とを判別することができる。

タッチされた場所及びゴーストの場所を検出する方法は、例えば、タッチ電極検出回路により、各座標の容量値または容量値の変化の少なくとも一方を、順次モニタ−する方法が利用できる。しかし、タッチされた場所及びゴーストの場所を検出の方法はここで示した例に限定されず、本発明の技術分野で使用される方法を採用することができる。

各タッチ電極検出回路は、例えば、演算増幅器（オペアンプとも呼ばれる）、ＡＤ変換器（ＡＤコンバータとも呼ばれる）、ＤＡ変換器（ＤＡコンバータとも呼ばれる）、積分回路、演算回路などを有していてもよい。それらの回路は、実装可能な範囲で、基板１０４上に形成されてもよい。また、基板１０４とは異なる基板（半導体基板など）の上に形成された回路を、基板１０４やコネクタ２１４上に設け、これらの回路によってタッチされた場所などを検出するように制御してもよい。

以上のようなタッチセンサを用いることで、ユーザがタッチした場所とゴーストが発生する場所とを検出し、ユーザがタッチした場所とゴーストとを判別することができる。したがって、ユーザがタッチした場所を確実に検出することができるタッチセンサ及びタッチセンサを有する表示装置を提供することができる。

なお、本実施形態は本発明に記載のほかの実施形態と自由に組み合わせてもよい。

（第４実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係るタッチセンサのほかの例を説明する。なお、第１実施形態乃至第３の実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。

図１４は本発明の一実施形態に係るタッチセンサの一例を示す模式的な平面図である。図１４のタッチセンサは図４で示したタッチセンサに対して、隣りあう第３のタッチ電極を電気的に接続し、隣り合う第４のタッチ電極を電気的に接続する構成を示す。それ以外の構成は図４と同じであり、省略する。

隣りあうタッチ電極は第１の隣接電極接続配線２４７、または第２の隣接電極接続配線２４９によって、電気的に接続される。なお、第１の隣接電極接続配線２４７と第２の隣接電極接続配線２４９は、第３のタッチ電極又は第４のタッチ電極と別層であっても良い。隣り合うタッチ電極が電気的に接続されることで、各タッチ電極の抵抗値を小さくすることできる。このため、タッチされた場所やゴーストの検出精度がさらに向上する。

本実施の形態では、隣りあう２本のタッチ電極を電気的に接続する例を示したが、この例に限定されない。互いに隣りあう３本以上のタッチ電極を電気的に接続してもよい。

また、本実施の形態では、第３のタッチ電極と第４のタッチ電極の両方に対して、隣りあう２本のタッチ電極を電気的に接続する例を示したが、この例に限定されない。例えば、第３のタッチ電極と、第４のタッチ電極とで、電気的に接続するタッチ電極の本数が異なっていてもよい。また、いずれか一方のタッチ電極は、２本以上を電気的に接続せずに、従来通り１本のタッチ電極で検出するように構成してもよい。以上のような構成とすることで、高感度な検出を必要とするタッチ電極は低抵抗にし、通常の検出感度でも問題ないタッチ電極は通常通りとするなど、従来のタッチセンサの作製工程を変えなくとも、必要に応じたタッチ電極を組み合わせタッチセンサ及びタッチセンサを有する表示装置を提供することができる。

なお、本実施形態は本発明に記載のほかの実施形態と自由に組み合わせてもよい。

（第５実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係るタッチセンサを有する表示装置の断面構造を説明する。なお、第１実施形態乃至第４の実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。

図１５に本発明の一実施形態に係るタッチセンサを有する表示装置の模式的な断面図を示す。図１５は、図１におけるＥ１−Ｅ２に沿った断面である。表示領域１０２から第１の配線２０６、第１の端子配線２１０、第１の端子２１２に至る断面を模式的に示す。

表示装置１００は基板１０４上に第１の層１１０、第２の層１１２を有している。基板１０４に可塑性を付与する場合、基板１０４上に基材を形成すればよい。この場合、基板１０４は支持基板とも呼ばれる。後述するように、第１の層１１０は各副画素１３０、１３２、１３４を制御するためのトランジスタや発光素子が設けられ、映像の表示に寄与する。一方、第２の層１１２には第１のタッチセンサ２００及び第２のタッチセンサ２０１が設けられ、タッチの検出に寄与する。

＜１．第１の層＞
基板１０４上には、任意の構成である下地膜１０６を介してトランジスタ１４０が設けられる。トランジスタ１４０は半導体膜１４２、ゲート絶縁膜１４４、ゲート電極１４６、ソース及びドレイン電極１４８などを含む。ゲート電極１４６はゲート絶縁膜１４４を介して半導体膜１４２と重なっており、ゲート電極１４６と重なる領域が半導体膜１４２のチャネル領域１４２ａである。半導体膜１４２はチャネル領域１４２ａを挟むようにソース及びドレイン領域１４２ｂを有してもよい。ゲート電極１４６上には層間膜１０８を設けることができ、層間膜１０８とゲート絶縁膜１４４に設けられる開口において、ソース及びドレイン電極１４８はソース及びドレイン領域１４２ｂと接続される。

層間膜１０８上には、第１の端子配線２１０が設けられる。第１の端子配線２１０はソース及びドレイン電極１４８と同一の層内に存在することができる。図示していないが、第１の端子配線２１０はゲート電極１４６と同一の層内に存在するよう構成してもよい。

図１５では、トランジスタ１４０はトップゲート型のトランジスタとして図示されているが、トランジスタ１４０の構造に限定はなく、ボトムゲート型トランジスタ、ゲート電極１４６を複数有するマルチゲート型トランジスタ、半導体膜１４２の上下を二つのゲート電極１４６で挟持する構造を有するデュアルゲート型トランジスタでもよい。また、図１５では、各副画素１３０、１３２、１３４のそれぞれには、一つのトランジスタ１４０が設けられる例が示されているが、各副画素１３０、１３２、１３４は複数のトランジスタや容量素子などの半導体素子をさらに有してもよい。

トランジスタ１４０上には、平坦化膜１１４が備えられる。平坦化膜１１４はトランジスタ１４０やその他の半導体素子に起因する凹凸を吸収して平坦な表面を与える機能を有する。

平坦化膜１１４上には無機絶縁膜１５０を形成してもよい。無機絶縁膜１５０はトランジスタ１４０などの半導体素子を保護する機能を有するとともに、後述する発光素子１６０の第１の電極１６２と、無機絶縁膜１５０の下層に、第１の電極１６２とで無機絶縁膜１５０を挟むように形成される電極（図示せず）との間で容量を形成する。

平坦化膜１１４、及び無機絶縁膜１５０には複数の開口が設けられる。そのうちの一つはコンタクトホール１５２であり、後述する発光素子１６０の第１の電極１６２とソース及びドレイン電極１４８の電気的接続に用いられる。開口の一つはコンタクトホール２０８であり、第１の配線２０６と第１の端子配線２１０の電気的接続に用いられる。他の一つは開口１５４であり、第１の端子配線２１０の一部を露出するように設けられる。開口１５４で露出した第１の端子配線２１０は、例えば異方性導電膜２５２などによりコネクタ２１４と接続される。

平坦化膜１１４、及び無機絶縁膜１５０上に発光素子１６０が形成される。発光素子１６０は、第１の電極（画素電極）１６２、機能層１６４、第２の電極（対向電極）１６６によって構成される。より具体的には、第１の電極１６２は、コンタクトホール１５２を覆い、ソース及びドレイン電極１４８と電気的に接続されるように設けられる。これにより、トランジスタ１４０を介して電流が発光素子１６０へ供給される。第１の電極１６２の端部を覆うように隔壁１６８が設けられる。隔壁１６８は第１の電極１６２の端部を覆うことで、その上に設けられる機能層１６４や第２の電極１６６の断線を防ぐことができる。機能層１６４は第１の電極１６２と隔壁１６８を覆うように設けられ、その上に第２の電極１６６が形成される。第１の電極１６２と第２の電極１６６からキャリアが機能層１６４へ注入され、キャリアの再結合が機能層１６４内で生じる。これにより、機能層１６４内の発光性分子が励起状態となり、これが基底状態へ緩和するプロセスを経て発光が得られる。したがって、第１の電極１６２と機能層１６４が接する領域が各副画素１３０、１３２、１３４における発光領域となる。

機能層１６４の構成は適宜選択することができ、例えばキャリア注入層、キャリア輸送層、発光層、キャリア阻止層、励起子阻止層などを組み合わせて構成することができる。図１５では、機能層１６４が三つの層１７０、１７２、１７４を有する例が示されている。この場合、例えば層１７０はキャリア（ホール）注入及び輸送層、層１７２は発光層、層１７４はキャリア（電子）注入及び輸送層とすることができる。発光層である層１７２は、副画素１３０、１３２、１３４で異なる材料を含むように構成することができる。この場合、他の層１７０や層１７４は副画素１３０、１３２、１３４で共有されるよう、副画素１３０、１３２、１３４、及び隔壁１６８上にわたって形成すればよい。層１７２で用いる材料を適宜選択することで、副画素１３０、１３２、１３４で異なる発光色を得ることができる。あるいは、層１７４の構造を副画素１３０、１３２、１３４間で同一としてもよい。この場合、層１７４も副画素１３０、１３２、１３４で共有されるよう、副画素１３０、１３２、１３４、及び隔壁１６８上にわたって形成すればよい。このような構成では各副画素１３０、１３２、１３４の層１７２から同一の発光色が出力されるため、例えば層１７２を白色発光可能な構成とし、カラーフィルタを用いて種々の色（例えば、赤色、緑色、青色）をそれぞれ副画素１３０、１３２、１３４から取り出してもよい。

なお、表示装置１００はさらに、コンタクトホール２０８と開口１５４を覆い、第１の端子配線２１０と接する接続電極２３４、２３６を有してもよい。これらの接続電極２３４、２３６は、第１の電極１６２と同一層内に存在することができる。接続電極２３４、２３６を形成することで、表示装置１００の製造プロセスにおける第１の端子配線２１０に対するダメージを低減することが可能となり、コンタクト抵抗の低い電気的接続が実現できる。

発光素子１６０上には、封止膜（パッシベーション膜）１８０が設けられる。封止膜１８０は、外部から発光素子１６０やトランジスタ１４０に不純物（水、酸素など）が侵入することを防ぐ機能を有する。図１５に示すように、封止膜１８０は三つの層１８２、１８４、１８６を含むことができる。層（第１の無機膜）１８２と層（第２の無機膜）１８６では、無機化合物を含む無機膜を用いることができる。一方、第１の無機膜１８２と第２の無機膜１８６の間の層１８４では、有機化合物を含む膜（有機膜）１８４を用いることができる。有機膜１８４は、発光素子１６０や隔壁１６８に起因する凹凸を吸収して平坦な面を与えるように形成することができる。このため、有機膜１８４の厚さを比較的大きくすることができる。その結果、第１のタッチセンサ２００の第１のタッチ電極２０２と、後述する発光素子１６０の一方の電極（第２の電極１６６）との間の距離を大きくすることができる。その結果、第１のタッチセンサ２００と第２の電極１６６間で生じる寄生容量を大幅に小さくすることができる。

なお、第１の無機膜１８２と第２の無機膜１８６は表示領域１０２内に留まるように形成することが好ましい。換言すると、第１の無機膜１８２と第２の無機膜１８６はコンタクトホール２０８や開口１５４と重ならないように設ける。これにより、第１の端子配線２１０とコネクタ２１４や第１の配線２０６との間でコンタクト抵抗の低い電気的接続が可能となる。さらに、表示領域１０２の周囲で、第１の無機膜１８２と第２の無機膜１８６が直接接することが好ましい（円１８８で囲った領域参照）。これにより、第１の無機膜１８２や第２の無機膜１８６と比較して親水性の高い有機膜１８４を第１の無機膜１８２と第２の無機膜１８６によって封止することができるため、外部からの不純物の侵入、ならびに表示領域１０２内での不純物の拡散をより効果的に防ぐことができる。

表示装置１００はさらに、封止膜１８０上に有機絶縁膜１９０を有する。有機絶縁膜１９０は封止膜１８０の第２の無機膜１８６と接するように設けることができる。

上述した種々の素子や膜により、第１の層１１０が構成される。

＜２．第２の層＞
第２の層１１２は第１のタッチ電極２０２、第２のタッチ電極２０４、第３のタッチ電極２０７、第４のタッチ電極２０９、層間絶縁膜２４６、第１の配線２０６、第２の配線２１６などを含む。

第１のタッチ電極２０２及び第２のタッチ電極２０４は、有機絶縁膜１９０の上に形成され、第１の配線２０６と同一の層内に存在することができる。例えば、第１の配線２０６は表示領域１０２の外を経由し、コンタクトホール２０８へ延びる（図１参照）。第１の配線２０６はさらに、コンタクトホール２０８において接続電極２３４を介して、トランジスタ１４０のソース及びドレイン電極１４８（あるいはゲート電極１４６）と同一層に存在する第１の端子配線２１０と電気的に接続される。これにより、第１のタッチ電極２０２は第１の端子配線２１０と電気的に接続される。また、第４のタッチ電極２０９は、第１のタッチ電極２０２及び第１の配線２０６と同一層内に形成される第２のブリッジ配線２４８及びコンタクトホール２４１を介して、第１の配線２０６と電気的に接続される。そして、第４のタッチ電極２０９は第１の端子配線２１０と電気的に接続される

複数の第１のタッチ電極２０２及び複数の第２のタッチ電極２０４の上には、それらを覆うように層間絶縁膜２４６が設けられている。

第３のタッチ電極２０７及び第４のタッチ電極２０９は、第２の配線２１６と同一の層内に存在することができる。

例えば、第３のタッチ電極２０７は、表示領域１０２の外から延びる第２の配線２１６と電気的に接続される。また、第２のタッチ電極２０４は、第１のタッチ電極２０４と同一層内に形成される第２のブリッジ配線２４８及びコンタクトホール２４１を介して、第３のタッチ電極２０７と同一層内に形成される第２の配線２１６に電気的に接続される。第２の配線２１６は表示領域１０２の外を延伸し、コンタクトホール２１８において第２の端子配線２２０と電気的に接続される。第２の端子配線２２０は表示装置１００の端部付近で露出されて第２の端子２２２を形成する。第２の端子２２２はコネクタ２１４と接続され、外部回路からタッチセンサ用信号が第２の端子２２２を経由して第２のタッチ電極２０４及び第３のタッチ電極２０７に与えられる。

複数の第３のタッチ電極２０７及び複数の第４のタッチ電極２０９の上には、それらを覆うように層間絶縁膜２６６が設けられている。

＜３．他の構成＞
表示装置１００はさらに、任意の構成として、表示領域１０２と重なる円偏光板２６０を有してもよい。円偏光板２６０は、例えば１／４λ板２６２とその上に配置される直線偏光板２６４の積層構造を有することができる。表示装置１００の外から入射される光が直線偏光板２６４を透過して直線偏光となったのち１／４λ板２６２を通過すると、右回りの円偏光となる。この円偏光が第１の電極１６２、あるいは第１のタッチ電極２０２、第２のタッチ電極２０４で反射すると左回りの円偏光となり、これが再度１／４λ板２６２を透過することで、直線偏光となる。この時の直線偏光の偏光面は、反射前の直線偏光と直交する。したがって、直線偏光板２６４を透過することができない。その結果、円偏光板２６０を設置することで外光の反射が抑制され、コントラストの高い映像を提供することが可能となる。

複数の第３のタッチ電極２０７及び複数の第４のタッチ電極２０９の上層には、保護膜として絶縁膜２６６を設けてもよい。ここで、絶縁膜２６６の屈折率は、層間絶縁膜２４６の屈折率と実質的に等しいことが好ましい。そのためには、絶縁膜２６６及び層間絶縁膜２４６として同様の材料を用いてもよい。また、絶縁膜２６６及び層間絶縁膜２４６に屈折率の差が存在する材料を用いる場合は、絶縁膜２６６と層間絶縁膜２４６とにおける膜厚を調整し、上記の光路差を低く抑えるように調整してもよい。

さらに、この絶縁膜２６６は表示装置１００を物理的に保護すると同時に、円偏光板２６０と第２の層１１２を接着する機能を有する。

さらに任意の構成として、表示装置１００にカバーフィルム２６８を設けてもよい。カバーフィルム２６８は円偏光板２６０を物理的に保護する機能を有する。本発明の一実施形態に係る表示装置は、円偏光板２６０を設けることで、第１のタッチ電極２０２や、第２のタッチ電極２０４や、第３のタッチ電極２０７や、第４のタッチ電極２０９などによって反射した外光が表示装置１００の外に出射することがなく、コントラストの高い、高品質な映像を提供することができる。

（第６実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係るタッチセンサを有する表示装置の作製方法を説明する。なお、第１実施形態乃至第５の実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。

図１５、および図１６乃至図２１を用いて述べる。図１６乃至図２１は、図１５に示した断面に対応する。

＜１．第１の層＞
図１６（Ａ）に示すように、まず基板１０４上に下地膜１０６を形成する。基板１０４は、トランジスタ１４０など、表示領域１０２に含まれる半導体素子や第１のタッチセンサ２００などを支持する機能を有する。したがって基板１０４には、この上に形成される各種素子のプロセスの温度に対する耐熱性とプロセスで使用される薬品に対する化学的安定性を有する材料を使用すればよい。具体的には、基板１０４はガラスや石英、プラスチック、金属、セラミックなどを含むことができる。

表示装置１００に可撓性を付与する場合、基板１０４上に基材を形成すればよい。この場合、基板１０４は支持基板とも呼ばれる。基材は可撓性を有する絶縁膜であり、例えばポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネートに例示される高分子材料から選択される材料を含むことができる。基材は、例えば印刷法やインクジェット法、スピンコート法、ディップコーティング法などの湿式成膜法、あるいはラミネート法などを適用して形成することができる。この場合は、表示装置１００の作製後に、基板１０４と基材との界面から剥離することで、可撓性を持った表示装置１００が得られる。一方、基板１０４自体を前述した可撓性を有する材料とし、表示装置１００を作製しても良い。

下地膜１０６は基板１０４（および基材）からアルカリ金属などの不純物がトランジスタ１４０などへ拡散することを防ぐ機能を有する膜であり、窒化ケイ素や酸化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などの無機絶縁体を含むことができる。下地膜１０６は化学気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法などを適用して単層、あるいは積層構造を有するように形成することができる。基板１０４（および基材）中の不純物濃度が小さい場合、下地膜１０６は設けない、あるいは基板１０４の一部だけを覆うように形成してもよい。

次に半導体膜１４２を形成する（図１６（Ａ））。半導体膜１４２は例えばケイ素などの１４族元素を含むことができる。あるいは半導体膜１４２は酸化物半導体を含んでもよい。酸化物半導体としては、インジウムやガリウムなどの第１３族元素を含むことができ、例えばインジウムとガリウムの混合酸化物（ＩＧＯ）が挙げられる。酸化物半導体を用いる場合、半導体膜１４２はさらに１２族元素を含んでもよく、一例としてインジウム、ガリウム、および亜鉛を含む混合酸化物（ＩＧＺＯ）が挙げられる。半導体膜１４２の結晶性に限定はなく、半導体膜１４２は単結晶、多結晶、微結晶、あるいはアモルファスのいずれの結晶場外と含んでもよい。

半導体膜１４２がケイ素を含む場合、半導体膜１４２は、シランガスなどを原料として用い、ＣＶＤ法によって形成すればよい。得られるアモルファスシリコンに対して加熱処理、あるいはレーザなどの光を照射することで結晶化を行ってもよい。半導体膜１４２が酸化物半導体を含む場合、スパッタリング法などを利用して形成することができる。

次に半導体膜１４２を覆うようにゲート絶縁膜１４４を形成する（図１６（Ａ））。ゲート絶縁膜１４４は単層構造、積層構造のいずれの構造を有していてもよく、下地膜１０６と同様の手法で形成することができる。

引き続き、ゲート絶縁膜１４４上にゲート電極１４６をスパッタリング法やＣＶＤ法を用いて形成する（図１６（Ｂ））。ゲート電極１４６はチタンやアルミニウム、銅、モリブデン、タングステン、タンタルなどの金属やその合金などを用い、単層、あるいは積層構造を有するように形成することができる。例えばチタンやタングステン、モリブデンなどの比較的高い融点を有する金属でアルミニウムや銅などの導電性の高い金属を挟持する構造を採用することができる。

次にゲート電極１４６上に層間膜１０８を形成する（図１７（Ａ））。層間膜１０８は単層構造、積層構造のいずれの構造を有していてもよく、下地膜１０６と同様の手法で形成することができる。積層構造を有する場合、例えば有機化合物を含む層を形成したのち、無機化合物を含む層を積層してもよい。

次に、層間膜１０８とゲート絶縁膜１４４に対してエッチングを行い、半導体膜１４２に達する開口を形成する。開口は、例えばフッ素含有炭化水素を含むガス中でプラズマエッチングを行うことで形成することができる。

次に開口を覆うように金属膜を形成し、エッチングを行って成形することで、ソース及びドレイン電極１４８を形成する。本実施形態では、ソース及びドレイン電極１４８の形成と同時に第１の端子配線２１０を形成する（図１７（Ｂ））。したがって、ソース及びドレイン電極１４８と第１の端子配線２１０は同一の層内に存在することができる。金属膜はゲート電極１４６と同様の構造を有することができ、ゲート電極１４６の形成と同様の手法を用いて形成することができる。

次に平坦化膜１１４を、ソース及びドレイン電極１４８や第１の端子配線２１０を覆うように形成する（図１８（Ａ））。平坦化膜１１４は、トランジスタ１４０や第１の端子配線２１０などに起因する凹凸や傾斜を吸収し、平坦な面を与える機能を有する。平坦化膜１１４は有機絶縁体で形成することができる。有機絶縁体としてエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリシロキサンなどの高分子材料が挙げられ、上述した湿式成膜法などによって形成することができる。

引き続き、平坦化膜１１４上には無機絶縁膜１５０が形成される（図１８（Ａ））。上述したように、無機絶縁膜１５０はトランジスタ１４０に対する保護膜として機能するだけでなく、のちに形成される発光素子１６０の第１の電極１６２とともに容量（図示せず）を形成する。したがって、誘電率の比較的高い材料を用いることが好ましい。例えば窒化ケイ素や窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などを用い、ＣＶＤ法やスパッタリング法を適用して第１の電極１６２を形成することができる。

次に図１８（Ｂ）に示すように、ソース及びドレイン電極１４８と第１の端子配線２１０をエッチングストッパーとして用い、無機絶縁膜１５０と平坦化膜１１４に対してエッチングを行い、開口１５４、コンタクトホール１５２、２０８を形成する。その後これらの開口、あるいはコンタクトホールを覆うように第１の電極１６２、および接続電極２３４、２３６を形成する（図１９（Ａ））。

ここで、接続電極２３６が形成された領域、すなわち開口１５４は、後に異方性導電膜等を介してＦＰＣなどのコネクタ２１４が接続される領域となるため、接続電極２３４が形成された領域、すなわちコンタクトホール２０８よりもはるかに面積が大きい。開口１５４は、コネクタ２１４の端子ピッチ等により前後するが、例えば幅が１０μｍから５０μｍ、長さが１ｍｍから２ｍｍといったサイズであるのに対し、コンタクトホール２０８は、例えば数μｍ×数μｍから数十μｍ×数十μｍである。開口１５４は、コネクタ２１４の実装工程上、微細化には制限がある。一方、コンタクトホール２０８は、ここで接続される導電層同士（ここでは、第１の端子配線２１０、接続配線２３４、および第１の配線２０６）が十分に低いコンタクト抵抗で接続される程度であれば最小限で良い。

発光素子１６０からの発光を第２の電極１６６から取り出す場合、第１の電極１６２は可視光を反射するように構成される。この場合、第１の電極は、銀やアルミニウムなどの反射率の高い金属やその合金を用いる。あるいはこれらの金属や合金を含む膜上に、透光性を有する導電性酸化物の膜を形成する。導電酸化物としてはＩＴＯやＩＺＯなどが挙げられる。発光素子１６０からの発光を第１の電極１６２から取り出す場合には、ＩＴＯやＩＺＯを用いて第１の電極１６２を形成すればよい。

本実施形態では、第１の電極１６２、および接続電極２３４、２３６が無機絶縁膜１５０上に形成される。したがって、例えば開口１５４、コンタクトホール１５２、２０８を覆うように上記金属の膜を形成し、その後可視光を透過する導電酸化物を含む膜を形成し、エッチングによる加工を行って第１の電極１６２、および接続電極２３４、２３６を形成することができる。あるいは、導電酸化物の膜、上記金属の膜、導電酸化物の膜を開口１５４、コンタクトホール１５２、２０８を覆うように順次積層し、その後エッチング加工を行ってもよい。あるいは、導電性酸化物を開口１５４、コンタクトホール１５２、２０８を覆うように形成し、その後、コンタクトホール１５２を選択的に覆うように導電酸化物の膜、上記金属の膜、及び導電酸化物の膜の３つの膜の積層膜を形成してもよい。

次に、第１の電極１６２の端部を覆うように、隔壁１６８を形成する（図１９（Ｂ））。隔壁１６８により、第１の電極１６２などに起因する段差を吸収し、かつ、隣接する副画素の第１の電極１６２を互いに電気的に絶縁することができる。隔壁１６８はエポキシ樹脂やアクリル樹脂など、平坦化膜１１４で使用可能な材料を用い、湿式成膜法で形成することができる。

次に発光素子１６０の機能層１６４、および第２の電極１６６を、第１の電極１６２と隔壁１６８を覆うように形成する（図１９（Ｂ））。機能層１６４は主に有機化合物を含み、インクジェット法やスピンコート法などの湿式成膜法、あるいは蒸着などの乾式成膜法を適用して形成することができる。

発光素子１６０からの発光を第１の電極１６２から取り出す場合には、第２の電極１６６として、アルミニウムやマグネシウム、銀などの金属やこれらの合金を用いればよい。逆に発光素子１６０からの発光を第２の電極１６６から取り出す場合には、第２の電極１６６として、ＩＴＯなどの透光性を有する導電性酸化物などを用いればよい。あるいは、上述した金属を可視光が透過する程度の厚さで形成することができる。この場合、さらに透光性を有する導電性酸化物を積層してもよい。

次に封止膜１８０を形成する。図２０（Ａ）に示すように、まず第１の無機膜１８２を発光素子１６０や接続電極２３４、２３６を覆うように形成する。第１の無機膜１８２は、例えば窒化ケイ素や酸化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などの無機材料を含むことができ、下地膜１０６と同様の手法で形成することができる。

引き続き有機膜１８４を形成する（図２０（Ａ））。有機膜１８４は、アクリル樹脂やポリシロキサン、ポリイミド、ポリエステルなどを含む有機樹脂を含有することができる。また、図２０（Ａ）に示すように、隔壁１６８に起因する凹凸を吸収するよう、また、平坦な面を与えるような厚さで形成してもよい。有機膜１８４は、表示領域１０２内に選択的に形成することが好ましい。すなわち有機膜１８４は、接続電極２３４、２３６と重ならないように形成することが好ましい。有機膜１８４は、インクジェット法などの湿式成膜法によって形成することができる。あるいは、上記高分子材料の原料となるオリゴマーを減圧下で霧状あるいはガス状にし、これを第１の無機膜１８２に吹き付けて、その後オリゴマーを重合することによって有機膜１８４を形成してもよい。

その後、第２の無機膜１８６を形成する（図２０（Ａ））。第２の無機膜１８６は、第１の無機膜１８２と同様の構造を有し、同様の方法で形成することができる。第２の無機膜１８６も、有機膜１８４上だけでなく、接続電極２３４、２３６を覆うように形成することができる。これにより、有機膜１８４を第１の無機膜１８２と第２の無機膜１８６で封止することができる。

引き続き、有機絶縁膜１９０を形成する（図２０（Ｂ））。有機絶縁膜１９０は、封止膜１８０の有機膜１８４と同様の材料を含むことができ、これと同様の方法で形成することができる。有機絶縁膜１９０は、図２０（Ｂ）に示すように、表示領域１０２内に選択的に、第１の無機膜１８２と第２の無機膜１８６が互いに接する領域を覆い、かつ、接続電極２３４、２３６と重ならないように形成することが好ましい。引き続き有機絶縁膜１９０をマスクとして用い、有機絶縁膜１９０から露出した第１の無機膜１８２と第２の無機膜１８６をエッチングによって除去する（図２１（Ａ））。これにより、表示領域１０２の外に配置されるコンタクトホール２０８および開口１５４において、それぞれ接続電極２３４、２３６が露出される。この時、無機絶縁膜１５０も一部エッチングされ、厚さが薄くなることがある。

以上のプロセスにより、第１の層１１０が形成される。

＜２．第２の層＞
こののち、第１のタッチセンサ２００及び第２のタッチセンサ２０１を含む第２の層１１２を形成する。具体的には、有機絶縁膜１９０上に第１のタッチ電極２０２を形成する（図２１（Ｂ））。このとき、第２のタッチ電極２０４も同時に形成される。第１のタッチ電極２０２及び第２のタッチ電極２０４は透光性を有する導電性酸化物を主成分として含むことができる。その導電性酸化物はＩＴＯやＩＺＯなどが挙げられる。

第１のタッチ電極２０２及び第２のタッチ電極２０４の形成と同時に、第１の配線２０６を形成する。第１の配線２０６は、コンタクトホール２０８を覆うように形成され、これにより、第１のタッチ電極２０２と第１の端子配線２１０が電気的に接続される（図２１（Ｂ））。

引き続き、第１のタッチ電極２０２及び第２のタッチ電極２０４の上に層間絶縁膜２４６を形成する（図２１（Ｂ））。層間絶縁膜２４６は、有機膜１８４と同等な材料、及び方法で形成することができる。平坦化膜１１４等と異なるのは、例えばベーク処理等を行う場合に、高温を用いない点である。この時点で既に有機化合物を含む機能層１６４が形成されているため、有機化合物が分解しない程度の温度下で処理を行うことが望まれる。

層間絶縁膜２４６を形成する他の方法の例として、予めシート状の層間絶縁膜２４６を形成しておき、その後、複数の第１のタッチ電極２０２及び複数の第２のタッチ電極２０４を覆うように貼り付けてもよい。

こののち、層間絶縁膜２４６上に第３のタッチ電極２０７及び第４のタッチ電極２０９を形成する（図２１（Ｂ））。

以上のプロセスにより、第２の層１１２が形成される。
＜３．その他の層＞
その後、絶縁膜２６６、円偏光板２６０、およびカバーフィルム２６８を形成する。引き続きコネクタ２１４を開口１５４において異方性導電膜２５２などを用いて接続することで、図１６に示す表示装置１００を形成することができる。絶縁膜２６６はポリエステル、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などの高分子材料を含むことができ、印刷法やラミネート法などを適用して形成することができる。カバーフィルム２６８も絶縁膜２６６と同様高分子材料を含むことができ、上述した高分子材料に加え、ポリオレフィン、ポリイミドなどの高分子材料を適用することも可能である。

図示していないが、表示装置１００に可撓性を付与する場合、例えばコネクタ２１４を形成した後、円偏光板２６０を形成した後、あるいは絶縁膜２６６を形成した後に、レーザなどの光を基板１０４側から照射して基板１０４上と基材間の接着力を低下させ、その後物理的な力を利用してこれらの界面で基板１０４を剥離すればよい。

図２２は、層間絶縁膜２４６に対して、第１のタッチセンサ２００が有する複数の第１のタッチ電極２０２と複数の第２のタッチ電極２０４が形成される層と、第２のタッチセンサ２０１が有する複数の第３のタッチ電極２０７と複数の第４のタッチ電極２０９が形成される層とを、上下を入れ替えて製造した場合の断面構造である。

本実施形態で述べたように、第１のタッチセンサ２００は複数の第１のタッチ電極２０２と複数の第２のタッチ電極２０４で構成される。また、第２のタッチセンサ２０１は複数の第３のタッチ電極２０７と複数の第４のタッチ電極２０９で構成される。以上のように作製されたタッチセンサを有する表示装置は、ユーザがタッチした場所とゴーストが発生する場所とを検出し、ユーザがタッチした場所とゴーストとを判別することができる。したがって、ユーザがタッチした場所を確実に検出することができるタッチセンサ及びタッチセンサを有する表示装置を提供することができる。

本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の表示装置を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略も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。

本明細書においては、開示例として主に表示装置を例示したが、他の適用例として、その他の自発光型表示装置、液晶表示装置、あるいは電気泳動素子などを有する電子ペーパ型表示装置など、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。

上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

１００・・・表示装置、１０２・・・表示領域、１０４・・・基板、１０６・・・下地膜、１０８・・・層間膜、１１０・・・第１の層、１１２・・・第２の層、１１４・・・平坦化膜、１２０・・・画素、１２１・・・タッチセンサ、１２２・・・第３の端子、１２４・・・ＩＣチップ、１２６・・・走査線駆動回路、１３０・・・第１の副画素、１３２・・・第２の副画素、１３４・・・第３の副画素、１４０・・・トランジスタ、１４２・・・半導体膜、１４２ａ・・・チャネル領域、１４２ｂ・・・ソース及びドレイン領域、１４４・・・ゲート絶縁膜、１４６・・・ゲート電極、１４８・・・ソース及びドレイン電極、１５０・・・無機絶縁膜、１５２・・・コンタクトホール、１５４・・・開口、１６０・・・発光素子、１６２・・・第１の電極、１６４・・・機能層、１６６・・・第２の電極、１６８・・・隔壁、１７０・・・層、１７２・・・層、１７４・・・層、１８０・・・封止膜、１８２・・・第１の無機膜、１８４・・・有機膜、１８６・・・第２の無機膜、１９０・・・有機絶縁膜、２００・・・第１のタッチセンサ、２０１・・・第２のタッチセンサ、２０２・・・第１のタッチ電極、２０４・・・第２のタッチ電極、２０６・・・第１の配線、２０７・・・第３のタッチ電極、２０８・・・コンタクトホール、２０９・・・第４のタッチ電極、２１０・・・第１の端子配線、２１２・・・第１の端子、２１４・・・コネクタ、２１６・・・第２の配線、２１８・・・コンタクトホール、２２０・・・第２の端子配線、２２２・・・第２の端子、２３４・・・接続電極、２３６・・・接続電極、２４１・・・開口、２４２・・・第１の接続領域、２４３・・・第２の接続領域、２４４・・・第３の接続領域、２４５・・・開口、２４６・・・層間絶縁膜、２４７・・・第１の隣接電極接続配線、２４８・・・第１のブリッジ配線、２４９・・・第２の隣接電極接続配線、２５０・・・開口、２５１・・・第２のブリッジ配線、２５２・・・異方性導電膜、２６０・・・円偏光板、２６２・・・１／４λ板、２６４・・・直線偏光板、２６６・・・層間絶縁膜、２６８・・・カバーフィルム、２７０・・・第１のタッチ電極検出回路、２７２・・・第２のタッチ電極検出回路、２７４・・・第３のタッチ電極検出回路、２７６・・・第４のタッチ電極検出回路

Claims (20)

1. 第１の方向に延伸する第１のタッチ電極、前記第１の方向と交差する第２の方向に延伸する第２のタッチ電極、前記第１の方向と前記第２の方向の間に交差する第３の方向に延伸する第３のタッチ電極、及び前記第３の方向と交差する第４の方向に延伸する第４のタッチ電極を有し、
   前記第１のタッチ電極は前記第２のタッチ電極と同一の層内に存在するタッチセンサ。
2. 前記第１のタッチ電極と前記第３のタッチ電極の間に、第１の絶縁膜を有する請求項１に記載のタッチセンサ。
3. 第１のブリッジ配線及び第２のブリッジ配線をさらに有し、
   前記第１の絶縁膜の上に配置される前記第１のブリッジ配線は前記第３のタッチ電極及び前記第４のタッチ電極と同一の層内に存在し、
   前記第１のタッチ電極と交差する領域において、前記第２のタッチ電極は前記第１のブリッジ配線と接し、
   前記第２のブリッジ配線は前記第１のタッチ電極及び前記第２のタッチ電極と同一の層内に存在し、
   前記第３のタッチ電極及び前記第４のタッチ電極は前記第１の絶縁膜の上に配置され、
   前記第３のタッチ電極と交差する領域において、前記第４のタッチ電極は前記第２のブリッジ配線と接し、
   前記第４のタッチ電極と交差する領域において、前記第３のタッチ電極は前記第２のブリッジ配線と接する
   請求項２に記載のタッチセンサ。
4. 前記第１の絶縁膜の下に配置される前記第１のブリッジ配線は前記第３のタッチ電極及び前記第４のタッチ電極と同一の層内に存在し、
   前記第１のタッチ電極と交差する領域において、前記第２のタッチ電極は前記第１のブリッジ配線と接し、
   前記第２のブリッジ配線は前記第１のタッチ電極及び前記第２のタッチ電極と同一の層内に存在し、
   前記第３のタッチ電極及び前記第４のタッチ電極は前記第１の絶縁膜の下に配置され、
   前記第３のタッチ電極と交差する領域において、前記第４のタッチ電極は前記第２のブリッジ配線と接し、
   前記第４のタッチ電極と交差する領域において、前記第３のタッチ電極は前記第２のブリッジ配線と接する請求項２に記載のタッチセンサ。
5. 前記第１のタッチ電極と前記第２のタッチ電極は、互いに隣接する複数の四角形領域を有し、
   前記複数の四角形領域のそれぞれの辺は切り欠き部を有し、前記第２のブリッジ配線は、前記互いに隣接する四角形領域の向かいあう切り欠き部の間に配置される請求項２に記載のタッチセンサ。
6. 前記第３のタッチ電極と前記第４のタッチ電極は、前記第１の電極の前記複数の四角形領域の１つと前記第２の電極の前記複数の四角形領域の１つと重畳する曲げ部を有する線状部を有する請求項５に記載のタッチセンサ。
7. 前記曲げ部を有する線状部は円弧状である請求項６に記載のタッチセンサ。
8. 前記曲げ部はコの字型である請求項６に記載のタッチセンサ。
9. 前記第１のブリッジ配線は、前記第３のタッチ電極を構成する配線または前記第４のタッチ電極を構成する配線に囲まれている請求項３に記載のタッチセンサ。
10. 前記第３のタッチ電極または前記第４のタッチ電極は、互いに隣接する少なくとも２つの電極が電気的に接続されている請求項２に記載のタッチセンサ。
11. 複数の画素が配列した表示領域と、
    前記表示領域に重ねて配置されたタッチセンサと、を有し、
    前記タッチセンサは、
    第１の層、及び前記第１の層上の第２の層を有し、
    前記第１の層は、第１の絶縁膜で覆われる表示領域を含み、
    前記第２の層は、
    第１の方向に延伸する第１のタッチ電極と、前記第１のタッチ電極上の第２の絶縁膜と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延伸する第２のタッチ電極と、前記第１の方向と前記第２の方向の間に交差する第３の方向に延伸する第３のタッチ電極と、前記第３の方向と交差する第４の方向に延伸する第４のタッチ電極とを含み、
    前記第１のタッチ電極は前記第２のタッチ電極と同一の層内に配置されている、表示装置。
12. 前記第１のタッチ電極と、前記第２のタッチ電極とは、前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜の間に配置される請求項１１に記載の表示装置。
13. 第１のブリッジ配線をさらに有し、
    前記第２の絶縁膜の上に配置される前記第１のブリッジ配線は前記第３のタッチ電極及び前記第４のタッチ電極と同一の層内に存在し、
    前記第１のタッチ電極と交差する領域において、前記第２のタッチ電極は前記第１のブリッジ配線と接する請求項１１に記載の表示装置。
14. 第２のブリッジ配線をさらに有し、
    前記第２のブリッジ配線は前記第１のタッチ電極及び前記第２のタッチ電極と同一の層内に存在し、
    前記第３のタッチ電極及び前記第４のタッチ電極は前記第２の絶縁膜の上に配置され、
    前記第３のタッチ電極と交差する領域において、前記第４のタッチ電極は前記第２のブリッジ配線と接し、
    前記第４のタッチ電極と交差する領域において、前記第３のタッチ電極は前記第２のブリッジ配線と接する請求項１１に記載の表示装置。
15. 前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜との間に配置される前記第１のブリッジ配線は前記第３のタッチ電極及び前記第４のタッチ電極と同一の層内に存在し、
    前記第１のタッチ電極と交差する領域において、前記第２のタッチ電極は前記第１のブリッジ配線と接する請求項１２に記載の表示装置。
16. 前記第２のブリッジ配線は前記第１のタッチ電極及び前記第２のタッチ電極と同一の層内に存在し、
    前記第３のタッチ電極及び前記第４のタッチ電極は前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜との間に配置され、
    前記第３のタッチ電極と交差する領域において、前記第４のタッチ電極は前記第２のブリッジ配線と接し、
    前記第４のタッチ電極と交差する領域において、前記第３のタッチ電極は前記第２のブリッジ配線と接する請求項１３に記載の表示装置。
17. 前記第１のタッチ電極と前記第２のタッチ電極は、互いに隣接する複数の四角形領域を有し、
    前記複数の四角形領域のそれぞれの辺は切り欠き部を有する請求項１１に記載の表示装置。
18. 前記第２のブリッジ配線は、前記互いに交互する四角形領域の向かいあう切り欠き部の間に配置される請求項１７に記載の表示装置。
19. 前記第１のブリッジ配線は、前記第３のタッチ電極を構成する配線または前記第４のタッチ電極を構成する配線に囲まれている請求項１３に記載の表示装置。
20. 前記第３のタッチ電極または前記第４のタッチ電極は、互いに隣接する少なくとも２つの電極が電気的に接続されている請求項１１に記載の表示装置。

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