(57)【要約】【課題】  インセル型タッチセンサを備えた表示装置において、製造コストを減少させると共に、光透過率と演色を向上させる。【解決手段】  第１の基板１１と、第２の基板１２と、第２の基板１２の表面に設けられたタッチセンサ１３とを備える。第１の基板１１の一表面にはトランジスタアレイ１１１が設けられ、第２の基板１２の一表面にはカラーピクセルアレイが設けられる。トランジスタアレイ１１１及びカラーピクセルアレイは互いに対向して位置合わせされている。タッチセンサ１３は複数の電極と、複数の第１のリード線と、複数の第１のコンタクトパッドとを備える。第１の基板１１上には複数の第２のコンタクトパッドと、複数の第２のリード線と、複数の接続線と、複数の端子パッドとが設けられる。接続線の各々は端子パッドの少なくとも一本に電気的に接続され、また第１のコンタクトパッドの各々は第２のコンタクトパッドに電気的に接続される。【選択図】  図１
2011222009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インセル型タッチセンサを備えた表示装置であって、
表面にトランジスタアレイが設けられている第１の基板と、
表面にカラーピクセルアレイが設けられており、前記トランジスタアレイ及びカラーピクセルアレイが互いに対向して位置合わせされている第２の基板と、
前記第２の基板上に設けられており、複数の電極と、複数の第１のリード線と、複数の第１のコンタクトパッドとを備えており、前記複数の第１のリード線の各々は前記電極及び前記第１のコンタクトパッドの内の一つに接続されているタッチセンサと、
前記第１の基板上に設けられており、複数の第２のコンタクトパッドと、複数の第２のリード線と、複数の接続線とを備えており、前記第２のリード線の各々は前記第２のコンタクトパッド及び前記接続線と電気的に接続するとともに、前記接続線の少なくとも一本は前記第２のリード線の複数本に電気的に接続されている結線回路と、
を具備しており、
前記第１のコンタクトパッドの各々は前記第２のコンタクトパッドの内の一つに電気的に接続されていることを特徴とするインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項２】
前記結線回路は複数の端子パッドを更に備えるとともに、前記接続線の各々は前記端子パッドの少なくとも一つに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のインセル型タッチセンサを備えた表示装置。
【請求項３】
保護回路、遮蔽回路または基準電極として機能する、前記複数の電極を囲むように配置された周囲回路を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項４】
前記周囲回路は、前記複数の第１のコンタクトパッド及び前記複数の電極の外側の四側に配置されている第１のリード線ワイヤと、前記複数の電極の両側に配置されている複数の第２のリード線ワイヤとを備えていることを特徴とする請求項３に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項５】
前記電極の各々は網状のリード線ワイヤであって、前記リード線ワイヤは前記カラーピクセルアレイの間隔に位置合わせされて、前記第２の基板上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項６】
前記複数の電極は、第１方向に延在している複数の第１の電極と、第２方向で位置合わせされている複数の第２の電極と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項７】
前記第２のリード線と前記複数の接続線との間は少なくとも一つの絶縁層で隔離されており、また前記絶縁層上には、金属又は導電材料が充填された複数のビアホールが設けられており、前記複数のビアホールにより前記接続線の少なくとも一つを前記第２のリード線の複数本に電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項８】
前記トランジスタアレイは少なくとも二つの金属層を含み、前記複数の第２のリード線は一方の金属層内にあり、前記複数の接続線は別の金属層内にあることを特徴とする請求項１に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項９】
インセル型タッチセンサを備えた表示装置であって、
表面にトランジスタアレイが設けられている第１の基板と、
表面にカラーピクセルアレイが設けられており、前記トランジスタアレイ及びカラーピクセルアレイが互いに対向して位置合わせされている第２の基板と、
前記第２の基板上に設けられており、複数の電極と、複数の第１のリード線と、複数の第１のコンタクトパッドとを備えており、前記複数の第１のリード線の各々は前記電極の内の一つ及び前記第１のコンタクトパッドの内の一つに接続されており、このうち前記複数の第１のコンタクトパッドは二つの第１のコンタクトパッドグループに分けられ、一方の第１のコンタクトパッドのグループは前記第２の基板の一方の側に配置された第１のコンタクトパッドを含み、他方の第１のコンタクトパッドのグループは前記第２の基板の他方の側に配置された第１のコンタクトパッドを含むタッチセンサと、
前記第１の基板上に設けられており、複数の第２のコンタクトパッドと、複数の第２のリード線と、複数の接続線とを備えており、前記第２のリード線の各々は前記第２のコンタクトパッドの内の一つ及び前記接続線の内の一つと電気的に接続するとともに、前記接続線の少なくとも一本は前記第２のリード線の複数本に電気的に接続されている結線回路と、
を具備しており、
前記第１のコンタクトパッドの各々は前記第２のコンタクトパッドの内の一つに電気的に接続されていることを特徴とするインセル型タッチセンサを備えた表示装置。
【請求項１０】
前記結線回路は複数の端子パッドを更に備えるとともに、前記接続線の各々は前記端子パッドの少なくとも一本に電気的に接続されていることを特徴とする請求項９に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項１１】
保護回路、遮蔽回路または基準電極として機能する、前記複数の電極を囲む周囲回路を更に備えていることを特徴とする請求項９に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項１２】
前記周囲回路は、第１のリード線ワイヤおよび複数の第２のリード線ワイヤを含み、外第１のリード線ワイヤは、前記複数の第１のコンタクトパッドの外側及び前記複数の電極を取り囲み、前記複数のリード線ワイヤは、前記複数の電極の両側に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項１３】
前記電極の各々は網状のリード線ワイヤであって、前記リード線ワイヤは前記カラーピクセルアレイの間隔に位置合わせされて、前記第２の基板上に設けられていることを特徴とする請求項９に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項１４】
前記複数の電極は、第１方向に延在している複数の第１の電極と、第２方向で位置合わせされている複数の第２の電極と、を備えていることを特徴とする請求項９に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項１５】
前記複数の第２のリード線と前記複数の接続線との間は少なくとも一つの絶縁層で隔離されており、また前記絶縁層上には、金属又は導電材料が充填された複数のビアホールが設けられており、前記複数のビアホールにより前記接続線の内の少なくとも一つを前記第２のリード線の複数本に電気的に接続することを特徴とする請求項９に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項１６】
前記トランジスタアレイは少なくとも二つの金属層を含み、前記複数の第２のリード線は一方の金属層内にあり、前記複数の接続線は別の金属層内にあることを特徴とする請求項９に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項１７】
前記複数の第２のコンタクトパッドは二つの第２のコンタクトパッドグループに分けられ、一方の第２のコンタクトパッドのグループは前記第１の基板の一方の側に配置された第２のコンタクトパッドを含み、他方の第２のコンタクトパッドのグループは前記第１の基板の他方の側に配置された第２のコンタクトパッドを含むことを特徴とする請求項９に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項１８】
インセル型タッチセンサを備えた表示装置において、
表面にトランジスタアレイが設けられた基板であって、カラーピクセルアレイが前記トランジスタアレイ上に位置合わせされて設けられている基板と、
前記基板上に設けられており、複数の電極と、複数の第１のリード線と、複数の第１のコンタクトパッドとを備えており、前記第１のリード線の各々は前記電極の内の一つ及び前記第１のコンタクトパッドの内の一つに接続されているタッチセンサと、
前記基板上に設けられており、複数の第２のコンタクトパッドと、複数の第２のリード線と、複数の接続線とを備えており、前記第２のリード線の各々は前記第２のコンタクトパッドの内の一つ及び前記接続線の内の一つと電気的に接続するとともに、前記接続線の少なくとも一本は前記第２のリード線の複数本に電気的に接続されている結線回路と、
を具備しており、
前記第１のコンタクトパッドの各々は前記第２のコンタクトパッドの内の一つに電気的に接続されていることを特徴とするインセル型タッチセンサを備えた表示装置。
【請求項１９】
前記結線回路は複数の端子パッドを更に備えるとともに、前記接続線の各々は前記端子パッドの少なくとも一本に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１８に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項２０】
保護回路、遮蔽回路または基準電極として機能する、前記複数の電極を囲む周囲回路を更に備えていることを特徴とする請求項１８に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項２１】
前記周囲回路は、第１のリード線ワイヤおよび複数の第２のリード線ワイヤを含み、外第１のリード線ワイヤは、前記複数の第１のコンタクトパッドの外側及び前記複数の電極を取り囲み、前記複数のリード線ワイヤは、前記複数の電極の両側に配置されていることを特徴とする請求項２０に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項２２】
前記電極の各々は網状のリード線ワイヤであって、前記リード線ワイヤは前記カラーピクセルアレイの間隔に位置合わせされて、前記基板上に設けられていることを特徴とする請求項１８に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項２３】
前記複数の電極は、第１方向に延在している複数の第１の電極と、第２方向で位置合わせされている複数の第２の電極と、を備えていることを特徴とする請求項１８に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項２４】
前記複数の第２のリード線と前記複数の接続線との間は少なくとも一つの絶縁層または平坦化層で隔離されており、また前記絶縁層または平坦化層上には、金属又は導電材料が充填された複数のビアホールが設けられており、前記複数のビアホールにより前記接続線の内の少なくとも一つを前記第２のリード線の複数本に電気的に接続することを特徴とする請求項１８に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項２５】
前記トランジスタアレイは少なくとも二つの金属層を含み、前記複数の第２のリード線は一方の金属層内にあり、前記複数の接続線は別の金属層内にあることを特徴とする請求項１８に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項２６】
インセル型タッチセンサを備えた表示装置であって、
表面にトランジスタアレイが設けられている第１の基板と、
一方の表面にカラーピクセルアレイが設けられており、他方の表面に偏光板が設けられており、前記トランジスタアレイ及びカラーピクセルアレイが互いに対向して位置合わせされている第２の基板と、
前記カラーピクセルアレイと前記偏光板との間に設けられており、複数の電極と、複数の第１のリード線と、複数の第１のコンタクトパッドとを備えており、前記第１のリード線の各々は前記電極の内の一つ及び前記第１のコンタクトパッドの内の一つに接続されているタッチセンサと、
複数の第２のコンタクトパッドと、複数の第２のリード線と、複数の接続線とを備えており、前記第２のリード線の各々は前記第２のコンタクトパッドの内の一つ及び前記接続線の内の一つと電気的に接続するとともに、前記接続線の少なくとも一本は前記第２のリード線の複数本に電気的に接続されており、前記第１のコンタクトパッドの各々は前記第２のコンタクトパッドの内の一つに電気的に接続されている結線回路と、
を具備していることを特徴とするインセル型タッチセンサを備えた表示装置。
【請求項２７】
保護回路、遮蔽回路または基準電極として機能する、前記複数の電極およびコンタクトパッドを囲む周囲回路を更に備えていることを特徴とする請求項２６に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項２８】
前記電極の各々は網状のリード線ワイヤであることを特徴とする請求項２６に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【請求項２９】
前記複数の電極は、第１方向に延在している複数の第１の電極と、第２方向で位置合わせされている複数の第２の電極と、を備えていることを特徴とする請求項２６に記載のインセル型タッチセンサ装置を備えた表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に関し、特にインセル型タッチセンサを備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは家庭用品、現金自動預け払い機（ＡＴＭ）、通信装置及び電子情報装置などの分野に広く用いられており、そしてテレビ（ＴＶ）、高機能携帯電話（smart phone）、オールインワンパソコン（ＰＣ）、ノートパソコン、全地球測位システム（ＧＰＳ）及びディジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）などの入力インターフェイスとして、つまり、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）、アクティブマトリクス式有機ＥＬ（ＡＭＯＬＥＤ）及びプラズマ表示装置といった表示装置のページ面をクリック又は操作するツールとして最もよく用いられている。現在、タッチパネルと表示画面とを組み込むことにより、使用者が指又はタッチペンでパネル上に表示されているアイコン（icon）を選択できるようになるので、高機能携帯電話、ＧＰＳ及びＤＳＣで所望の機能を実行することができるようになる。このようなタッチパネルは公共的な情報検索システムにも応用して、より効率的な操作システムを提供することもできる。
【０００３】
従来のタッチパネルは透明基板を備えており、当該透明基板は複数のセンサ領域で構成された表面を有しており、これら配置されたセンサ領域は使用者の指又はタッチペンで触れることにより生成された信号を検出して、入力又は制御を行う。当該センサ領域は例えばインジウム・スズ・酸化物（ＩＴＯ）といった透明の導電性フイルムにより構成されており、使用者は表示画面上に表示されている特定位置の対応する透明の導電性フイルムをタッチして、タッチパネルを備えた当該装置を効率的に操作することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、表示装置と別個のタッチパネルとを上述したように組み合わせると、タッチパネルを含む装置の全体の厚さが増す。その上、そのような表示装置とタッチパネルの組立て及び位置合せにより、別の問題も生じる。また、透明基板のフォトエッチングプロセスは表示装置の製造工程に組み込むことができないので、タッチパネルを製造するには、複数のフォトエッチングプロセスが必要である。その上、表示装置の上面に１つの追加の別個のタッチセンサがあるために、表示装置とタッチパネル全体の光透過率と演色が低下してしまうであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、タッチ制御ユニットを組み込んだ表示装置、つまりインセル型タッチセンサ（in-cell touch sensor）を備えた表示装置を提供する。従来のタッチパネルで使用される材料のいくつかは、ここに開示された表示装置においては必要ない。したがって、従来の表示装置の製造工程においてタッチ制御ユニットの一部分が完成されるので、表示装置の製造コストを効果的に削減することができる。
【０００６】
本発明の一実施例のインセル型タッチセンサを備えた表示装置は、第１の基板と、第２の基板と、前記第２の基板の表面に設けられているタッチセンサとを備えており、このうち前記第１の基板の一表面にはトランジスタアレイが設けられ、そして前記第２の基板の一表面にはカラーピクセルアレイが設けられており、前記トランジスタアレイ及びカラーピクセルアレイは互いに対向して位置合わせされている。前記タッチセンサは複数の電極と、複数の第１のリード線と、複数の第１のコンタクトパッドとを備えており、前記複数の第１のリード線の各々は前記電極の内の一つ及び前記第１のパッドの内の一つに接続されている。前記第１の基板上には複数の第２のコンタクトパッドと、複数の第２のリード線と、複数の接続線と、複数の端子パッドとが更に設けられており、前記第２のリード線の各々は前記第２のコンタクトパッドの内の一つ及び前記接続線の内の一つと電気的に接続するとともに、前記接続線の少なくとも一本は前記第２のリード線の複数本に電気的に接続されている。前記接続線の各々は前記端子パッドの少なくとも一つに電気的に接続されており、また前記第１のコンタクトパッドの各々は前記第２のコンタクトパッド内の一つに電気的に接続されている。
【０００７】
本発明の一実施例のインセル型タッチセンサを備えた表示装置は、第１の基板と、第２の基板と、前記第２の基板の表面に設けられているタッチセンサとを備えており、このうち前記第１の基板の一表面にはトランジスタアレイが設けられ、そして前記第２の基板の一表面にはカラーピクセルアレイが設けられており、前記トランジスタアレイ及びカラーピクセルアレイは互いに対向して位置合わせされている。前記タッチセンサは、複数の電極と、複数の第１のリード線と、複数の第１のコンタクトパッドとを備えており、前記複数の第１のリード線の各々は前記電極の内の一つ及び前記第１のコンタクトパッドの内の一つに接続されており、このうち前記複数の第１のコンタクトパッドは二つのグループに分けられ、一方のグループは、第２の基板の一方の面に設けられた第１のコンタクトパッドを備え、他方のグループは、第２の基板の他方の面に設けられた第１のコンタクトパッドを備えている。前記第１の基板上には、複数の第２のコンタクトパッドと、複数の第２のリード線と、複数の接続線と、複数の端子パッドとが設けられており、このうち前記複数の第２のコンタクトパッドは二つのグループに分けられ、一方のグループは、第１の基板の一方の面に設けられた第２のコンタクトパッドを備え、他方のグループは、第１の基板の他方の面に設けられた第２のコンタクトパッドを備えている。前記第２のリード線の各々は前記第２のコンタクトパッドの内の一つ及び前記接続線の内の一つと電気的に接続するとともに、前記接続線の少なくとも一本は前記第２のリード線の複数本に電気的に接続されている。前記接続線の各々は前記端子パッドの少なくとも一つに電気的に接続されており、また前記第１のコンタクトパッドの各々は前記第２のコンタクトパッドの内の一つに電気的に接続されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施例のインセル型タッチセンサを備えた表示装置の断面図
【図２】本発明の一実施例の第２の基板上のタッチセンサのセンサ配線図
【図３】本発明の一実施例の第１の基板上の結線回路配線図
【図４】本発明の一実施例の複数の第１の電極での複数の色サブピクセル間の配線の部分拡大図
【図５】本発明の別の実施例の第２の基板上のタッチセンサのセンサの配線図
【図６】本発明の別の実施例の第１の基板上の結線回路配線図
【図７】本発明の更に別の実施例の第２の基板上のタッチセンサのセンサ配線図
【図８】本発明の更なる実施例のインセル型タッチセンサを備えたＡＭＯＬＥＤ表示装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は本発明の一実施例のインセル型タッチセンサを備えた表示装置の断面図である。表示装置１０は第１の基板１１と、第２の基板１２と、前記第２の基板１２の表面に設けられているタッチセンサ１３とを備えている。第１の基板１１の表面にはアレイ状に配列されている薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ１１１が設けられ、そして第２の基板１２の表面にはカラーピクセルアレイを有するカラーフィルタ装置１２１が設けられている。第２の基板１２の反対の表面には、偏光板が設けられている（図示せず）。しかしながら、本発明の応用は、ＬＣＤパネルのみに限定されることなく、例えばアクティブマトリクス式有機ＥＬ（ＡＭＯＬＥＤ）及びプラズマ表示装置などの自己発光型表示装置にも適用できる。アクティブマトリクス式薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、アモルファスシリコン（ａ−ＴＦＴ）、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）、有機ＴＦＴ、または酸化物ＴＦＴによっても製造できる。これらの用途は、デバイスの構造およびしたがってプロセス工程を単純にするために、トランジスタとピクセルアレイの両方にタッチセンサを組み込める、アクティブマトリクス式トランジスタアレイおよびカラーピクセル素子アレイを有するどのような種類の表示装置も包含するものとする。
【００１０】
カラーフィルタ装置１２１は、複数のカラーサブピクセル１２１１と、ブラックマトリクス１２１２とを備えている。これらのカラーピクセルは、赤、青、緑の三原色サブピクセルを提供し、またブラックマトリクス１２１２は格子状で複数のカラーサブピクセル１２１１を囲むように設けられている。複数のカラーサブピクセル１２１１の一表面には共通電極（common electrode）１４が設けられており、この共通電極１４と薄膜トランジスタ１１１アレイのピクセル電極１１１４との間に形成される電場で液晶層１５中における液晶分子の配向を制御できる。タッチセンサ１３は、図示するようなブラックマトリクス１２１２の表面で延在するリード線ワイヤの形態をとる。他方で、タッチセンサ１３はブラックマトリクス１２１２と第２の基板１２との間に設けてもよいので、タッチセンサ１３及びブラックマトリクス１２１２の間の相対的な層の配置はこの実施例に限定されない。本発明の一実施例において、カラーピクセルアレイ１２１１と偏光板との間にタッチセンサ１３が配置されており、タッチセンサ１３は、第２の基板１２上に形成しても、またはカラーピクセルアレイ１２１１と偏光板との間に配置された第３の基板上に形成しても差し支えない。
【００１１】
図２は本発明の一実施例の第２の基板上のタッチセンサのセンサ配線図である。第２の基板１２上に設けられているタッチセンサ１３は複数の電極１３１と、複数の第１のリード線１３２と、複数の第１のコンタクトパッド１３３とを備え、第１のリード線１３２の各々は電極１３１及び第１のコンタクトパッド１３３に接続されている。複数の電極１３１は複数の第１の電極１３１１及び複数の第２の電極１３１２〜１３１８に分類することができ、第１の電極１３１１の各々はＹ方向上（又は第２方向）にバー電極として延在しており、また複数の第２の電極１３１２〜１３１８はＸ方向上（又は第１方向）で複数の列としてそれぞれ位置合わせされている。電極１３１の各々に接続された第１のリード線１３２は第１のコンタクトパッド１３３まで上方向に延在しているので、複数の電極１３１は第２の基板１２上で互いに電気的な独立性を保っている。
【００１２】
電極１３１の周りに周囲回路１３４が配置されている。この周囲回路１３４は、電極１３１の周りに配置された保護または遮蔽回路として機能して、外部の電磁場の干渉により生じた疑似信号から電極１３１を保護できるか、又はこの周囲回路１３４は、電極１３１の間の基準レベルを提供する基準電極１３４として機能して、タッチセンサ１３の感度または信号対雑音比を高めることができる。周囲回路１３４は、図２の左上に示された第１のコンタクトパッド１３３に接続されており、リード線ワイヤ１３４１および複数のリード線ワイヤ１３４２を含む。このリード線ワイヤ１３４１は第１のコンタクトパッド１３３の外側と電極１３１を取り囲んでいる。リード線ワイヤ１３４２は複数の第１の電極１３１１の両側に配置されている。底側のリード線ワイヤ１３４１はリード線ワイヤ１３４２に必ずしも接続されなくてもよいが、このような場合、上面側のリード線ワイヤ１３４１はリード線ワイヤ１３４２に接続される必要がある。
【００１３】
図３は本発明の一実施例の第１の基板上の結線回路配線図である。図３に示されるように、第１の基板１１上には、ＴＦＴアレイ１１０及びタッチセンサ１３専用の結線回路１１２が設けられている。結線回路１１２は、図２に示されるように、タッチセンサ１３に電気的に接続されている。また結線回路１１２はタッチ制御ＩＣ素子（図示せず）にも接続されている。その上、結線回路１１２の製造プロセスは、図１に示されるように、ＴＦＴアレイ１１１のゲート電極１１１１およびソース電極１１１２（またはドレイン電極１１１３）の二金属層の製造に組み込まれる。したがって、結線回路１１２には追加の製造プロセスは必要ない。本発明の一実施例において、結線回路１１２は、第１の基板１１上に形成される代わりに、別の基板上に形成してもよい。
【００１４】
結線回路１１２は、複数の第２のコンタクトパッド１１２１と、複数の第２のリード線１１２２と、複数の接続線１１２３と、複数の端子パッド１１２４とを備えている。第２のコンタクトパッド１１２１の各々は第１のコンタクトパッド１３３に電気的に接続されている。第１の基板１１を第２の基板１２に接着するためにシール剤が使用されている。互いに対向する第２のコンタクトパッド１１２１及び第１のコンタクトパッド１３３は、圧力が印加されると壊れる導電性粒子が、第１の基板１１と第２の基板１２の間の導電チャンネルを形成する、異方導電性フイルム、ペーストまたは接着剤（図示せず）で互いに導電的に接続されている。またその他の導電の方式を、第１のコンタクトパッド１３３の内の一つが第２のコンタクトパッド１１２１の内の一つに垂直に導電するように、各対の対応する第２のコンタクトパッド１１２１及び第１のコンタクトパッド１３３に実施してもよい。複数の第２のリード線１１２２及び複数の接続線１１２３は、ＴＦＴデバイスにおけるゲート金属とソールまたはドレイン金属のような、異なる金属層に配置されている。すなわち、第２のリード線１１２２および接続線１１２３は、それぞれ、ＴＦＴアレイ１１１中のソース電極１１１２（又はドレイン電極１１１３）を含有する金属層及びＴＦＴアレイ１１１のゲート電極１１１１を含有する金属層に配置することができる。
【００１５】
第２のリード線１１２２の各々は第２のコンタクトパッド１１２１の内の一つ及び接続線１１２３の内の一つと電気的に接続している。接続線１１２３の一部は第２のリード線１１２２の複数本に電気的に接続されており、接続線１１２３および第２のリード線１１２２の間にある絶縁層１１３間には複数のビアホールが形成されている。これら複数のビアホールには金属又は導電材料が充填されており、したがって、垂直に導通している。図３に示された黒点は、これらのビアホールの位置を印している。また接続線１１２３に電気的に接続されているこれら第２のリード線１１２２はＸ方向で同じ列に位置合わせされている第２の電極１３１２〜１３１８に対応している。したがって、このタッチセンサ１３は、第１の基板１１および第２の基板１２のセンサの配線を組み合わせることによって、まさに単層センサであるが、タッチセンサ１３は、指の接触を検出し操作されるようにＸ方向とY方向の両方で二次元タッチ機能を実現しても差し支えない。端子パッド１１２４の各々は接続線１１２３の内の一つに接続されている。そして、複数の端子パッド１１２４はタッチ制御ＩＣ素子（図示しない）に接続することができる。
【００１６】
図３に示された接続回路配線図は、第１の基板に形成され、本発明の第１の実施例におけるこのインセル型タッチセンサを形成する製造コストを減少させるために、ＴＦＴゲートおよびソースまたはドレイン金属プロセスに組み込まれる。接続回路も、第１のＴＦＴ基板および第２のカラーピクセルアレイ基板以外の他の基板に形成しても差し支えない。この基板は、図２に記載されたものと類似の接続回路配線および構造を有するフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）またはプリント基板（ＰＣＢ）であっても差し支えない。この基板は、接続回路およびタッチ制御ＩＣ素子の両方を一緒に同じ基板に組み込むことができるので、この構造もインセル型タッチセンサを形成する製造コストを減少させることができる。この場合、図２に記載されたタッチセンサは、第２のカラーピクセルアレイ基板以外の、偏光板と第２のカラーピクセルアレイ基板との間に配置された他の基板に設計することもできる。そのため、これらの様々なセンサの構造と配線設計は、最小の製造コストでタッチ機能および装置をもう一つ加えるのに最も適した用途に融通性を与える。
【００１７】
図４は、本発明の実施例の複数のカラーサブピクセルの間に配置された複数の第１の電極のセンサの配線の部分拡大図である。第１の電極１３１１は網状のリード線ワイヤ１３１１１から構成されており、複数のカラーサブピクセル１２１１の間に配置されたブラックマトリクス１２１２上に設けられている。また第２の電極１３１２〜１３１８も似たような網状のリード線ワイヤから構成されるとともに、同様にブラックマトリクス１２１２上に配置されている。したがって、リード線ワイヤはブラックマトリクス１２１２により遮蔽されているので、第１の電極１３１１及び第２の電極１３１２から１３１８は光透過率に影響を与えることはない。
【００１８】
図５は本発明の別の実施例の第２の基板上のタッチセンサのセンサの配線図である。本実施例のタッチセンサ５３は、複数の第１のコンタクトパッド５３３を二つのグループに分けており、一方のグループの第１のコンタクトパッド５３３は第２の基板１２の一方の面に配置され、他方のグループの第１のコンタクトパッド５３３は第２の基板１２の他方の面に配置されている。本実施例では、二つのグループは第２の基板１２の上下両側にそれぞれ設けられている。したがって、複数の第１のリード線５３２の各々は複数の電極５３１からそれぞれ上下両側に延在するとともに、第１のコンタクトパッド５３３の内の一つに接続されている。図２に示されたタッチセンサ１３と比較すると、タッチセンサ５３の下側にある電極５３１から引き出された第１のリード線５３２の長さが短めであるので、タッチセンサ５３の電気抵抗値を下げて、電気的性能を向上させる。したがって、この実施例のタッチセンサ５３は、大型の表示装置に適している。
【００１９】
周囲回路５３４が電極５３１の周りに配置されている。周囲回路５３４は、電極５３１の周りに配置された保護または遮蔽回路として機能して、外部の電磁場の干渉により生じた疑似信号から電極５３１を保護できるか、又はこの周囲回路５３４は、電極５３１の間の基準レベルを提供する基準電極５３４として機能して、タッチセンサ５３の感度または信号対雑音比を高めることができる。周囲回路５３４は、図５の左上に示された第１のコンタクトパッド５３３に接続され、リード線ワイヤ５３４１および複数のリード線ワイヤ５３４２を備えている。リード線ワイヤ５３４１は、複数の第１のコンタクトパッド５３３の外側及び電極５３１を取り囲んでいる。リード線ワイヤ５３４２は、第１の電極５３１１の両側に配置されている。底側のリード線ワイヤ５３４１はリード線ワイヤ５３４２に必ずしも接続されなくてもよい。しかしながら、そのような場合、上側のリード線ワイヤ５３４１は、リード線ワイヤ５３４２に接続されている必要がある。
【００２０】
図６は本発明の別の実施例の第１の基板上のセンサの配線図である。第１の基板１１上には、ＴＦＴアレイ５１０及びタッチセンサ５３専用の結線回路５１２が設けられている。結線回路５１２は、図５中のタッチセンサ５３をタッチ制御ＩＣ素子（図示しない）に接続するのに用いられ、複数の第２のコンタクトパッド５１２１と、複数の第２のリード線５１２２、複数の接続線５１２３と、複数の端子パッド５１２４とを備えている。複数の第２のコンタクトパッド５１２１も二つのグループに分けることができ、これら二つのグループは第１の基板１１の上下両側にそれぞれ設けられている。第２のコンタクトパッド５１２１の各々は、図５に示されるように第１のコンタクトパッド５３３の内の一つに電気的に接続されている。第１の基板１１を第２の基板１２に接着するために、シール材が使用される。互いに対向する第１のコンタクトパッド５３３および第２のコンタクトパッド５１２１は、圧力が印加されたときに壊れる導電性粒子が第１の基板１１と第２の基板１２との間の導電チャンネルを形成する、異方導電性フイルム、ペースト、または接着剤（図示せず）で電気的に互いに接続されている。またその他の導電性の方式を、第１のコンタクトパッド５３３の内の一つが第２のコンタクトパッド５１２１の内の一つに垂直に導電するように、各対の対応する第２のコンタクトパッド５１２１及び第１のコンタクトパッド５３３に実施してもよい。複数の第２のリード線５１２２及び複数の接続線５１２３は、ＴＦＴデバイスにおけるゲート金属とソールまたはドレイン金属のように、異なる金属層に配置されている。
【００２１】
第２のリード線５１２２の各々は第２のコンタクトパッド５１２１の内の一つ及び接続線５１２３の内の一つと電気的に接続しており、同様に複数の第２のリード線５１２２及び複数の接続線５１２３も二つのグループに分けられている。接続線５１２３の一部は第２のリード線５１２２の複数本に電気的に接続されている。接続線５１２３と第２のリード線５１２２の間にある絶縁層５１３には複数のビアホールが形成されている。これら複数のビアホールには金属又は導電材料が充填されており、したがって垂直に導通している。図６に示された黒点は、ビアホールの位置を印している。また接続線５１２３により電気的に接続されているこれら第２のリード線５１２２はＸ方向で同じ列に位置合わせされている第２の電極５３１２〜５３１８に対応している。端子パッド５１２４は接続線５１２３の内の一つに接続されている。したがって、このタッチセンサ５３は、第１の基板１１および第２の基板１２のセンサの配線を組み合わせることによって、まさに単層センサであるが、タッチセンサ５３は、指の接触を検出し操作されるようにＸ方向とY方向の両方で二次元タッチ機能を実現しても差し支えない。
【００２２】
図７は本発明の更に別の実施例の第２の基板上のタッチセンサのセンサの配線図である。第２の基板１２上に設けられているタッチセンサ７３は複数の電極７３１と、複数の第１のリード線７３２と、複数の第１のコンタクトパッド７３３とを備え、第１のリード線７３２の各々は電極７３１の内の一つ及び第１のコンタクトパッド７３３の内の一つと接続している。複数の電極７３１はＹ方向に規則的に６行で配置されており、また複数の電極７３１はＸ方向に規則的に７列で配置されている。電極７３１の各々を接続する第１のリード線７３２は上向きまたは下向きで第１のコンタクトパッド７３３に延在しており、また複数の第１のコンタクトパッド７３３も二つのグループに分けられることで、第１のリード線７３２の一部の長さを短縮している。
【００２３】
上述したように、本発明の用途は、ＬＣＤパネルのみには制限されず、ＡＭＯＬＥＤまたはプラズマ表示装置などの自己発光型表示装置にも適用できる。以下は、本発明のＡＭＯＬＥＤ表示装置への適用を示すものである。図８は、本発明のさらなる実施例のインセル型タッチセンサを備えたＡＭＯＬＥＤ表示装置の断面図である。ＡＭＯＬＥＤ基板８１の一表面上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ８１１が配置されている。ＴＦＴアレイ８１１上には、ＯＬＥＤ材料の堆積により形成された、カラーサブピクセルを含むカラーピクセルアレイ８２１が配置されている。基板８１上には、平坦化層または密封層の群８３が配置されている。平坦化層８３上にタッチセンサ８２が配置されている。このタッチセンサ８２は、図示されたように、平坦化層８３の表面に沿って延在するリード線ワイヤの形態をとる。他方で、タッチセンサ８２は、基板８１と平坦化層８３との間に配置しても差し支えない。したがって、基板８１と平坦化層８３との間のタッチセンサ８２の相対的な層の位置は、タッチセンサのリード線ワイヤがこの層の設計に基づいて人の目に実質的に見えない限り、この実施例により制限されない。先に実施例に記載されたような、第１と第２のリード線、接続線、およびコンタクトパッドが、ＴＦＴゲート金属とソースまたはドレイン金属の形成に組み込まれるプロセスにより、基板８１に配置されているが、これはこの図８には示されていない。第１と第２のコンタクトパッドを垂直に接続するビアホールは、ＯＬＥＤカソード設計に組み込むことによって形成することができるが、これもこの図８には示されていない。
【００２４】
本発明の技術内容および技術的特徴はすでに上記したとおりであるが、当業者であれば本発明の教示および開示に基づき、本発明の技術的思想に違わない置換および修飾を行うことができる。したがって、本発明の保護範囲は実施例に開示されているものに限定されずに、本発明に違わない各種の置換および修飾を含むべきであるとともに、別紙の特許請求の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２５】
１０  表示装置
１１  第１の基板
１２  第２の基板
１３、５３、７３、８２  タッチセンサ
１４  共通電極
１５  液晶層
１１０、５１０  ＴＦＴアレイ領域
１１１、８１１  薄膜トランジスタアレイ
１１２、５１２  結線回路
１１３、５１３  絶縁層
１２１  カラーフィルタ装置
１３１、５３１、７３１  電極
１３２、５３２、７３２  第１のリード線
１３３、５３３、７３３  第１のコンタクトパッド
１３４、５３４  周囲回路
１１１１  ゲート
１１１２  ソース
１１１３  ドレイン
１１１４  ピクセル電極
１１２１、５１２１  第２のコンタクトパッド
１１２２、５１２２  第２のリード線
１１２３、５１２３  接続線
１１２４、５１２４  端子パッド
１２１１  原色ピクセル
１２１２  ブラックマトリクス
１３１１、５３１１  第１の電極
１３１２〜１３１８、５３１２〜５３１８  第２の電極
１３４１、１３４２、５３４１、５３４２  リード線ワイヤ又は基準電極
１３１１１  リード線ワイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
2011222009000001.pdf