(57)【要約】      （修正有）【課題】タッチ機能や精度を大幅に向上させたタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイを提供する。【解決手段】液晶層と、液晶層の下に位置するアクティブマトリクストランジスタ基板と、アクティブマトリクストランジスタ基板上に設置した電極対であって、電極対は画素電極と共通電極を含み、画素電極と共通電極の間に側面水平電場を生じて液晶層の液晶の回動を制御するものと、液晶層の上に位置するカラーフィルタ基板と、検出電極層と、を含む。検出電極層はカラーフィルタ基板の上又は下に、また、２つの部分に分けてそれぞれカラーフィルタ基板の上下に設置する。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
タッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイであって、
液晶層と、
前記液晶層の下に位置するアクティブマトリクストランジスタ基板と、
前記アクティブマトリクストランジスタ基板上に設置した電極対であって、前記電極対は画素電極と共通電極を含み、前記画素電極と前記共通電極の間に側面水平電場を生じて前記液晶層の液晶の回動を制御するものと、
前記液晶層の上に位置するカラーフィルタ基板と、
前記カラーフィルタ基板の上に設置する検出電極層と、
を含むことを特徴とするタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２】
、
前記検出電極層は、
複数の第１検出電極を含み、且つ第１軸方向において隣接する前記第１検出電極の間に第１接続導線を接続する第１軸方向電極層と、
複数の第２検出電極を含み、且つ第２軸方向において隣接する前記第２検出電極の間に第２接続導線を接続する第２軸方向電極層と、
を含み、対応する前記第１接続導線と前記第２接続導線の間は電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項３】
前記第１軸方向電極層と前記第２軸方向電極層とは異なる層にあって、前記第１軸方向電極層と前記第２軸方向電極層の間には絶縁層があることを特徴とする請求項２に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項４】
前記第１検出電極と第２検出電極は同じ層にあり、前記第１接続導線と前記第２接続導線の間の重なるエリアに絶縁エリアを設置して、前記第１接続導線と前記第２接続導線を互いに電気的に絶縁させることを特徴とする請求項２に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項５】
前記第１検出電極と第２検出電極は同じ層にあり、絶縁層は第１接続導線と第２接続導線が重なるエリアで接触してオンするのを回避するもので、前記絶縁層はビアホールを有する第１検出電極にあり、第１接続導線は前記ビアホールによって第１検出電極と接続されることを特徴とする請求項２に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項６】
前記検出電極層は複数の互いに仕切られた並列の検出電極を含み、各前記検出電極の両端はそれぞれ導線を接続することを特徴とする請求項１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項７】
前記検出電極層は、第１軸方向に互いに仕切られた並列の複数の長形の第１検出電極と、第２軸方向に互いに仕切られた並列の複数の長形の第２検出電極とを含み、前記長形の第１検出電極と前記長形の第２検出電極との間は電気的に絶縁されることを特徴とする請求項１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項８】
さらに前記検出電極層と前記液晶層との間に位置する遮蔽層を含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項９】
前記遮蔽層は遮光層であることを特徴とする請求項８に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１０】
タッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイであって、
液晶層と、
前記液晶層の下に位置するアクティブマトリクストランジスタ基板と、
前記アクティブマトリクストランジスタ基板上に設置した電極対であって、前記電極対は画素電極と共通電極を含み、前記画素電極と前記共通電極の間に側面水平電場を生じて前記液晶層の液晶の回動を制御するものと、
前記液晶層の上に位置するカラーフィルタ基板と、
前記カラーフィルタ基板と前記液晶層との間に設置した検出電極層と、
を含むことを特徴とするタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１１】
前記検出電極層は、
複数の第１検出電極を含み、且つ第１軸方向において隣接する前記第１検出電極の間に第１接続導線を接続する第１軸方向電極層と、
複数の第２検出電極を含み、且つ第２軸方向において隣接する前記第２検出電極の間に第２接続導線を接続する第２軸方向電極層と、
を含み、対応する前記第１接続導線と前記第２接続導線の間は電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項１０に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１２】
前記第１接続導線は遮光層であることを特徴とする請求項１１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１３】
前記第１軸方向電極層は遮光層であることを特徴とする請求項１１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１４】
前記検出電極層は遮光層であることを特徴とする請求項１０に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１５】
前記第１軸方向電極層と前記第２軸方向電極層とは異なる層にあって、前記第１軸方向電極層と前記第２軸方向電極層の間には絶縁層があることを特徴とする請求項１１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１６】
前記絶縁層はカラーレジスト層であることを特徴とする請求項１５に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１７】
前記第１検出電極と第２検出電極は同じ層にあり、前記第１接続導線と前記第２接続導線の間の重なるエリアに絶縁エリアを設置して、前記第１接続導線と前記第２接続導線を互いに電気的に絶縁させることを特徴とする請求項１１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１８】
前記絶縁エリアはカラーレジスト層であることを特徴とする請求項１７に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１９】
前記第１検出電極と第２検出電極は同じ層にあり、絶縁層は第１接続導線と第２接続導線が重なるエリアで接触してオンするのを回避するもので、前記絶縁層はビアホールを有する第１検出電極にあり、第１接続導線は前記ビアホールによって第１検出電極と接続されることを特徴とする請求項１１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２０】
前記絶縁層はカラーレジスト層であることを特徴とする請求項１９に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２１】
前記検出電極層は互いに仕切られた並列の複数の検出電極を含み、各前記検出電極の両端はそれぞれ導線を接続することを特徴とする請求項１０に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２２】
前記検出電極は遮光層と透明導電層を複合することを特徴とする請求項２１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２３】
前記検出電極層は、第１軸方向に互いに仕切られた並列の複数の長形の第１検出電極と、第２軸方向に互いに仕切られた並列の複数の長形の第２検出電極とを含み、前記長形の第１検出電極と前記長形の第２検出電極との間は電気的に絶縁されることを特徴とする請求項１０に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２４】
さらに前記検出電極層と前記液晶層との間に位置する遮蔽層を含むことを特徴とする請求項１０に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２５】
前記遮蔽層は遮光層であることを特徴とする請求項２４に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２６】
タッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイであって、
液晶層と、
前記液晶層の下に位置するアクティブマトリクストランジスタ基板と、
前記アクティブマトリクストランジスタ基板上に設置した電極対であって、前記電極対は画素電極と共通電極を含み、前記画素電極と前記共通電極の間に側面水平電場を生じて前記液晶層の液晶の回動を制御するものと、
前記液晶層の上に位置するカラーフィルタ基板と、
前記カラーフィルタ基板と前記液晶層との間に設置した第１検出電極層と、
前記カラーフィルタ基板の上に設置した第２検出電極層と、
を含むことを特徴とするタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２７】
前記第１検出電極層は、複数の第１検出電極を含んで且つ第１軸方向において、隣接する前記第１検出電極の間に第１接続導線を接続する第１軸方向電極層を含み、また、前記第２検出電極層は、複数の第２検出電極を含んで且つ第２軸方向において、隣接する前記第２検出電極の間に第２接続導線を接続する第２軸方向電極層を含むことを特徴とする請求項２６に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２８】
前記第１検出電極層は第１軸方向に互いに仕切られた並列の複数の長形の第１検出電極を含み、前記第２検出電極層は第２軸方向に互いに仕切られた並列の複数の長形の第２検出電極を含むことを特徴とする請求項２６に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２９】
前記第１接続導線は遮光層であることを特徴とする請求項２６に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項３０】
前記第１検出電極層は遮光層であることを特徴とする請求項２６に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項３１】
さらに前記検出電極層と前記液晶層との間に位置する遮蔽層を含むことを特徴とする請求項２６に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項３２】
前記遮蔽層は遮光層であることを特徴とする請求項３１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はタッチパネルに関し、特にタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ（Ｉｎ−Ｐｌａｎ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ＬＣＤ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネル（ｔｏｕｃｈ  ｐａｎｅｌ）又はタッチスクリーン（ｔｏｕｃｈ  ｓｃｒｅｅｎ）が次第に電子装置、特にＰＤＡや携帯電話のようなポータブルタイプやハンディタイプの電子装置に普遍的に応用されつつある。タッチパネルとはタッチ技術（例：抵抗式、容量式、光学式のタッチ技術）や表示パネルを結合した応用技術である。ここ最近液晶表示（ＬＣＤ）パネル技術の発展成熟によって、タッチ技術を液晶表示パネルに結合する（即ち、液晶タッチパネル）ことが趨勢となっている。
【０００３】
図１は従来の液晶タッチパネルの構造９を示しており、例えば特許文献１は「液晶ディスプレイ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ）」と題して、また、特許文献２は「Ｌｉｇｈｔ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｔｏｕｃｈ  ｐａｎｅｌ  ａｎｄ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ  ｔｈｅｒｅｏｆ（光透過性タッチパネルとその製法）」と題して開示している。図示されるように、この構造９は下から上に順次ＴＦＴ基板１、液晶（ＬＣ）層２、共通電極層（ｃｏｍｍｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）３、カラーレジスト（ｃｏｌｏｒ  ｒｅｓｉｓｉｔ，ＣＲ）層４、カラーフィルタ（ＣＦ）基板５、検出電極層６及び偏光板７を含む。この種の従来の液晶タッチパネルの構造９は、共通電極層３と検出電極層６が共に液晶層２の上にあることから、もたらされるバックグランド容量値（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）が高く、検出電極層６に干渉を引き起こすこととなり、液晶タッチパネルのタッチ機能や精度が低下する。また、従来の液晶タッチパネルの構造９は、液晶層１２内の電場も検出電極層６のタッチ機能や精度に影響する。
【０００４】
従来の液晶タッチパネルの機能や精度が向上されないことに鑑みて、タッチの機能と精度を向上させた斬新な液晶タッチパネルを提供する必要があるとした。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６,２５９,４９０号明細書
【特許文献２】米国特許公開第２００７０２４２０５４  Ａ１号明細書
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
上記に鑑みて本考案は、その構造がタッチ機能や精度を大幅に向上させたタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイを提供する。また、本考案は各種検出電極層の設計構造も開示している。このほか、本考案はさらに液晶ディスプレイの層の一部を検出電極層内に代用又は共用する旨開示している。そして、本考案は遮蔽（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）層を使用して液晶層の電場の検出電極層に対する影響を低減する旨も開示している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案が開示したタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイは、主に液晶層、電極対（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ｐａｉｒ）（即ち、画素電極と共通電極）を設けたアクティブマトリクストランジスタ基板、カラーフィルタ基板及び検出電極層を含む。本考案の実施例１により、検出電極層はカラーフィルタ基板の上に設置され、本考案の実施例２により、検出電極層はカラーフィルタ基板の下に設置され、また、本考案の実施例３により、検出電極層は２つの部分に分けられてそれぞれカラーフィルタ基板の上下に設置される。
【０００８】
本考案の特徴の一つによると、検出電極層は多層電極層又は単層電極層を含むことができ、本考案の別の特徴によると、一部の実施例において、検出電極層内の接続導線は遮光層（ＢＭ）と共用でき、絶縁層はカラーレジスト層と共用できる。また、本考案の別の特徴によると、遮蔽層を使用して検出電極層が液晶層の電場に影響されない様にすることができる。そのうち、遮蔽層は遮光層と共用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来の液晶タッチパネルである。
【図２】本考案の実施例１に係るタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイである。
【図３】本考案の実施例２に係るタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイである。
【図４】本考案の実施例３に係るタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイである。
【図５Ａ】多層電極層の電極デザインを例示した上面図である。
【図５Ｂ】単層電極層の電極デザインを例示した上面図である
【図５Ｃ】別の多層電極層の電極デザインを例示した上面図である。
【図６Ａ】多層電極層の構造であって、その２つの軸方向の検出電極はそれぞれ異なる層にあることを示している。
【図６Ｂ】多層電極層の構造であって、その２つの軸方向の検出電極はそれぞれ異なる層にあることを示している。
【図７Ａ】多層電極層の構造であって、その２つの軸方向の検出電極は同じ層にあることを示している。
【図７Ｂ】多層電極層の構造であって、その２つの軸方向の検出電極は同じ層にあることを示している。
【図７Ｃ】図７Ａが変化した構造である。
【図７Ｄ】図７Ｃの切断線７Ｄ−７Ｄ’に沿って見た断面図である。
【図８Ａ】別の多層電極層の構造であって、その２つの軸方向の検出電極も同じ層にあることを示している。
【図８Ｂ】別の多層電極層の構造であって、その２つの軸方向の検出電極も同じ層にあることを示している。
【図８Ｃ】図８Ａが変化した構造である。
【図８Ｄ】図８Ｃの切断線８Ｄ−８Ｄ’に沿って見た断面図である。
【図９Ａ】単層電極層の構造である。
【図９Ｂ】単層電極層の構造である。
【図１０】遮蔽層を使用したタッチディスプレイの構造である。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
[実施例]
図２は本考案の実施例１に係るタッチ機能を備えたＩＰＳ方式（Ｉｎ−Ｐｌａｎ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ＩＰＳ）の液晶ディスプレイ１００Ａを示しており、以下「タッチディスプレイ」と略称する。本明細書にいう方位「上」と「下」は相対的な方位関係を表示するためのものに過ぎず、本明細書の図面については、タッチディスプレイの上が観察者に近く、下が観察者から遠いことを示している。本考案の実施例で開示したタッチ機能は容量式のタッチ原理を採用しており、それは手指又はスタイラスでタッチパネルに接触したときに生じる容量変化によって、タッチされた位置を検知する。
【００１１】
本考案の実施例で開示したタッチディスプレイの構造及びディスプレイモデルはＩＰＳ方式であり、これとその他のモデルのディスプレイとの異なるところは、ＩＰＳ方式の液晶ディスプレイの共通電極層と画素電極は共に液晶層の下にあるが、その他のモデルの液晶ディスプレイの共通電極層と画素電極はそれぞれ液晶層の上下にあるということである。ＩＰＳ方式の液晶ディスプレイのこうした特殊な構造は、そのバックグランド容量値を低下させられることから、タッチ機能に対する干渉を低下又は回避することができ、従ってタッチ機能や制度を高めることができる。
【００１２】
実施例１では、図２に示すように、タッチディスプレイ１００Ａは下から上に順次アクティブマトリクストランジスタ（例：ＴＦＴ）基板１０、液晶層１２、オーバーコート（ｏｖｅｒ  ｃｏａｔｉｎｇ，ＯＣ）層１４、カラーレジスト層１６、カラーフィルタ基板１８、検出電極層２０及び偏光板２２を含む。上記各層の間は各種応用又は機能ニーズによってその他付加した層を挿入することができる。詳述すると、ＴＦＴ基板１０上に画素電極と共通電極を含む電極対を設置し、両者間に側面水平電場を生じて液晶層１２の液晶の回動を制御する。先に述べたように、こうしてＩＰＳ方式のディスプレイモデルを形成する。オーバーコート層１４は主にカラーレジスト層１６のイオンが液晶層１２に進入して引き起こす汚染を回避するためである。オーバーコート層１４はアクリル樹脂（ａｃｒｙｌ  ｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ  ｒｅｓｉｎ）及びその他の材質を使用することができる。カラーレジスト層１６はポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙ-ｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ，ＰＶＡ）、アクリル顔料（又はその他の顔料や染料）を使用して赤、緑、青（ＲＧＢ）の着色模様を形成する。カラーフィルタ基板１８は透明基板であって、ガラス、高分子プラスチック素材（例：ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ，  ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ，  ＰＶＣ）又はその他の材質）でもよい。偏光板２２はポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）又はその他の材質を使用することができる。なお、検出電極層２０の構造や材質については後部で詳述することとする。
【００１３】
実施例１（図２）の特徴の一つは、構造について述べると、検出電極層２０をカラーフィルタ基板１８と偏光板２２の間に設置し、つまりカラーフィルタ基板１８の上にあることである。詳述すると、検出電極層２０はカラーフィルタ基板１８の第１（上）表面１８Ａの上にあり、カラーレジスト層１６はカラーフィルタ基板１８の第２（下）表面１８Ｂの下にある。
【００１４】
図３は本考案の実施例２に係るタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ１００Ｂを示している。本実施例では、タッチディスプレイ１００Ｂは下から上に順次アクティブマトリクストランジスタ（例：ＴＦＴ）基板１０、液晶層１２、オーバーコート層１４、検出電極層２０、カラーフィルタ基板１８及び偏光板２２を含む。また、図面の各矢印が示すように、カラーレジスト層１６はオーバーコート層１４/検出電極層２０の間にあってもよく、また、検出電極層２０/カラーフィルタ基板１８の間にあってもよく、さらに検出電極層２０内部にあってもよい。上記各層の間は各種応用又は機能ニーズによってその他付加した層を挿入することができる。
【００１５】
実施例２（図３）の特徴の一つは、構造について述べると、検出電極層２０をカラーフィルタ基板１８とオーバーコート層１４の間に設置し、つまりカラーフィルタ基板１８の下にあることである。詳述すると、検出電極層２０はカラーフィルタ基板１８の第２（下）表面１８Ｂの下にあり、偏光板２２はカラーフィルタ基板１８の第１（上）表面１８Ａの上にある。
【００１６】
図４は本考案の実施例３に係るタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ１００Ｃを示している。本実施例では、タッチディスプレイ１００Ｃは下から上に順次アクティブマトリクストランジスタ（例：ＴＦＴ）基板１０、液晶層１２、オーバーコート層１４、第１検出電極層２０Ａ、カラーフィルタ基板１８、第２検出電極層２０Ｂ及び偏光板２２を含む。また、図面の各矢印が示すように、カラーレジスト層１６はオーバーコート層１４/第１検出電極層２０Ａの間にあってもよく、また、第１検出電極層２０Ａ/カラーフィルタ基板１８の間にあってもよい。上記各層の間は各種応用又は機能ニーズによってその他付加した層を挿入することができる。
【００１７】
実施例３（図４）の特徴の一つは、構造について述べると、検出電極層は２つの部分に分かれることである。第１検出電極層２０Ａと第２検出電極層２０Ｂはそれぞれオーバーコート層１４/カラーフィルタ基板１８の間とカラーフィルタ基板１８/偏光板２２の間に設置する。詳述すると、第２検出電極層２０Ｂはカラーフィルタ基板１８の第１（上）表面１８Ａの上に設置し、第１検出電極層２０Ａはカラーフィルタ基板１８の第２（下）表面１８Ｂの下に設置する。
【００１８】
上記実施例１、実施例２及び実施例３の特徴を比較してこれを簡潔に述べると、実施例１（図２）の検出電極層２０はカラーフィルタ基板１８の上に設置し、実施例２（図３）の検出電極層２０はカラーフィルタ基板１８の下に設置し、実施例３（図４）の第１検出電極層２０Ａ/第２検出電極層２０Ｂはそれぞれカラーフィルタ基板１８の下と上に設置する。
【００１９】
上記実施例（図２、図３、図４）の検出電極層（２０、２０Ａ、２０Ｂ）は主に多層又は単層の電極層を含み、各電極層は多数の検出電極を含む。電極層は一般に透明の導電素材であって、例えば、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ，  ＩＴＯ）、酸化亜鉛アルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ，  ＡＺＯ）又は酸化亜鉛インジウム（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ，  ＩＺＯ）であるがこれらに限定されない。図５Ａの上面図は多層電極層の電極デザインを例示しており、主に第１軸方向（例：Ｘ軸方向）の第１検出電極２０１Ａと第２軸方向（例：Ｙ軸方向）の第２検出電極２０２Ａを含む。そのうち、第１軸方向において隣接する第１検出電極２０１Ａの間に第１接続導線（ブリッジ導線（ｂｒｉｄｇｅ）ともいう）２０１Ｂを有し、また第２軸方向において隣接する第２検出電極２０２Ａの間に第２接続導線２０２Ｂを有する。本例示では、検出電極２０１Ａ、２０２Ａは菱形模様であるがこの限りではなく、その他の形状模様を使用することもできる。一般的に、第１軸方向の検出電極２０１Ａと第２軸方向の検出電極２０２Ａのこの２つの電極層は同一平面にあるか否かに拘らず、互いに重なり合った接続導線２０１Ｂと２０２Ｂの間には互いに電気的にオンされない様にするための絶縁物が必要である。第２軸方向の検出電極（２０２Ａ、２０２Ｂ）と、第１軸方向の検出電極（２０１Ａ、２０１Ｂ）によって、それぞれ接点であるＸとＹ座標を検出することができる。図５Ａが例示する多層電極層のデザイン構造は実施例１（図２）のタッチディスプレイ１００Ａ又は実施例２（図３）のタッチディスプレイ１００Ｂの中の検出電極層２０に適用することができる。また、第１軸方向の検出電極（２０１Ａ、２０１Ｂ）、第２軸方向の検出電極（２０２Ａ、２０２Ｂ）はそれぞれ実施例３（図４）のタッチディスプレイ１００Ｃの中の第１、第２検出電極層２０Ａ、２０Ｂに適用することができる。なお、本明細書では、第１軸方向、Ｘ軸方向、第１等の単語は互いに交換使用が可能であり、また、第２軸方向、Ｙ軸方向、第２等の単語も同様とする。前記接続導線２０１Ｂ又は第１軸方向の検出電極２０１Ａは遮光層で代用することができる。
【００２０】
図５Ｂの上面図は単層電極層の電極デザインを例示しており、主に互いに仕切られた多数の並列の長形の検出電極２０３Ａを含み、各検出電極２０３Ａの両端はそれぞれ導線２０３Ｂ（両端の接続導線は共に電気的に接続される１本の導線であってもよい）で接続される。ある検出電極２０３Ａが接触されると、その接点が前記検出電極２０３Ａに対向する両端は異なる抵抗値を形成し、これによってＸ座標を検出することができる。また、接点のある検出電極２０３ＡによってＹ座標を検出することができる。図５Ｂで例示する単層電極層のデザイン構造は実施例１（図２）のタッチディスプレイ１００Ａ又は実施例２（図３）のタッチディスプレイ１００Ｂの中の検出電極層２０に適用することができる。
【００２１】
図５Ｃの上面図は別の多層電極層の電極デザインを例示しており、主に第１軸方向（例：Ｘ軸方向）に互いに仕切られた並列の長形の第１検出電極２０６と第２軸方向（例：Ｙ軸方向）に互いに仕切られた並列の長形の第２検出電極２０７を含む。長形の第１検出電極２０６と長形の第２検出電極２０７によって、それぞれ接点であるＹとＸ座標を検出することができる。この２つの電極層２０６、２０７の間には互いに電気的にオンされない様にするための絶縁物が必要である。図５Ｃが例示する多層電極層の電極デザインは実施例１（図２）のタッチディスプレイ１００Ａ又は実施例２（図３）のタッチディスプレイ１００Ｂの中の検出電極層２０に適用することができる。また、長形の第１検出電極２０６と長形の第２検出電極２０７はそれぞれ実施例３（図４）のタッチディスプレイ１００Ｃの中の第１、第２検出電極層２０Ａ、２０Ｂに適用することができる。
【００２２】
上記の電極層（２０、２０Ａ、２０Ｂ）のデザイン構造について、以下に異なる構造の設計方法を例示する。図６Ａ、図６Ｂは多層電極層の構造を示しており、その２つの軸方向の検出電極はそれぞれ異なる面にある。図６Ａは図５Ａの局部拡大図であり、また図６Ｂは図６Ａにおける切断線６Ｂ-６Ｂ’に沿って見た断面図である。図面では、Ｙ軸方向の電極層（２０２Ａ、２０２Ｂ）は上層にあり、またＸ軸方向の電極層（２０１Ａ、２０１Ｂ）は下層にある。上下２つの層の間には絶縁層２０４を有し、両軸方向の接続導線２０１Ｂ、２０２Ｂを互いに電気的に絶縁している。実施例２（図３）では、この絶縁層２０４は（絶縁した）カラーレジスト層１６で代用又は共用することができる。図６Ｂが例示する電極は下から上にそれぞれＸ軸方向の電極層（２０１Ａ、２０１Ｂ）、絶縁層２０４、Ｙ軸方向の電極層２０２Ａであるが、逆の順序の構造（即ち、下から上にそれぞれＹ軸方向の電極層、絶縁層、Ｘ軸方向の電極層とする）を形成することもできるが、その関連図面と説明はここでは贅言しないこととする。
【００２３】
図７Ａ、図７Ｂは別の多層電極層の構造を示しており、その２つの軸方向の検出電極は同じ面にある。図７Ａは図５Ａの局部拡大図であり、また図７Ｂは図７Ａにおける切断線７Ｂ-７Ｂ’に沿って見た断面図である。図面では、Ｘ軸方向の電極層（２０１Ａ）とＹ軸方向の電極層（２０２Ｂ）は同じ面にある。絶縁層２０４は絶縁エリア（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ｉｓｌａｎｄ）形式を使用してＹ軸方向の電極層（２０２Ｂ）をカバーして、両軸方向の接続導線２０１Ｂ、２０２Ｂを互いに電気的に絶縁している。絶縁層２０４の上は導電素材（例：金属、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ））を覆って、Ｘ軸方向の接続（又はブリッジ）導線２０１Ｂとする。実施例２（図３）では、前記絶縁層２０４は（絶縁した）カラーレジスト層１６で代用又は共用することができる。前記接続導線２０１Ｂは（導電する）遮光層（ｂｌａｃｋ  ｍａｔｒｉｘ，ＢＭ）で代用することができる。図７Ｂが例示する電極は下から上にそれぞれＸ/Ｙ軸方向の電極層（２０１Ａ、２０１Ｂ）、絶縁層２０４、接続導線２０１Ｂであるものの、逆の順序の構造（即ち、下から上にそれぞれ接続導線２０１Ｂ、絶縁層２０４、Ｘ/Ｙ軸方向の電極層（２０１Ａ、２０１Ｂ）とする）を形成することもできるが、その関連図面と説明はここでは贅言しないこととする。
【００２４】
図７Ｃは図７Ａが変化した構造を示している。図７Ａと異なるのはＸ軸方向の接続導線２０１Ｂは連続した直線であって、同列のＸ軸方向の電極層２０１Ａに連通している。Ｘ軸方向の接続導線２０１ＢとＹ軸方向の接続導線２０２Ｂは同じ又は異なる材質を使用することができる。図７Ｄは図７Ｃの切断線７Ｄ−７Ｄ’に沿って見た断面図である。
【００２５】
図８Ａ、図８Ｂは別の多層電極層の構造を示しており、その２つの軸方向の検出電極は同じ面にある。図８Ａは図５Ａの局部拡大図であり、また図８Ｂは図８Ａにおける切断線８Ｂ-８Ｂ’に沿って見た断面図である。図面では、Ｘ軸方向の電極層（２０１Ａ）とＹ軸方向の電極層（２０２Ｂ）は同じ面にある。絶縁層２０４はＸ/Ｙ軸方向の電極層（２０１Ａ、２０１Ｂ）を全面的にカバーして、Ｘ軸方向の接続導線２０１ＢとＹ軸方向の接続導線２０２Ｂの重なり合うエリアが接触してオンしない様にする。絶縁層２０４はＸ軸方向の電極層２０１Ａにあってビアホール２０５を有し、Ｘ軸方向の接続導線２０１Ｂ（例：金属、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ））はビアホール２０５によってＸ軸方向の電極層２０１Ａと接続される。実施例２（図３）では、前記絶縁層２０４は（絶縁した）カラーレジスト層１６で代用又は共用することができる。前記接続導線２０１Ｂは（導電する）遮光層（ＢＭ）で代用することができる。図８Ｂが例示する電極は下から上にそれぞれＸ/Ｙ軸方向の電極層（２０１Ａ、２０１Ｂ）、絶縁層２０４、接続導線２０１Ｂであるものの、逆の順序の構造（即ち、下から上にそれぞれ接続導線２０１Ｂ、絶縁層２０４、Ｘ/Ｙ軸方向の電極層（２０１Ａ、２０１Ｂ）とする）を形成することもできるが、その関連図面と説明はここでは贅言しないこととする。
【００２６】
図８Ｃは図８Ａが変化した構造を示している。図８Ａと異なるのはＸ軸方向の接続導線２０１Ｂは連続した直線であって、同列のＸ軸方向の電極層２０１Ａに連通している。Ｘ軸方向の接続導線２０１ＢとＹ軸方向の接続導線２０２Ｂは同じ又は異なる材質を使用することができる。図８Ｄは図８Ｃの切断線８Ｄ−８Ｄ’に沿って見た断面図である。
【００２７】
図９Ａ、図９Ｂは単層電極層の構造を示している。図９Ａは図５Ａの局部拡大図であり、また図９Ｂは図９Ａにおける切断線９Ｂ-９Ｂ’に沿って見た断面図である。図面では、検出電極２０３Ａの両端はそれぞれ導線２０３Ｂに接続している（両端の接続導線は共に電気的に接続される１本の導線であってもよい）。通常、導線２０３Ｂの材質の抵抗値は検出電極２０３Ａの材質の抵抗値より若干低い。例えば、導線２０３Ｂは金属を使用するが、検出電極２０３Ａはインジウムスズ酸化物を使用する。実施例２（図３）では、前記検出電極２０３Ａの構成は遮光層と透明導電層を複合することができる。
【００２８】
本考案の別の特徴により、検出電極層（２０、２０Ａ、２０Ｂ）と液晶層１２の間にある少なくとも１つの遮蔽層（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）２４を余計に使用して、図１０に示すタッチディスプレイ構造のように、液晶層１２内の電場が検出電極層（２０、２０Ａ、２０Ｂ）に影響しないようにする。遮蔽層２４と検出電極層（２０、２０Ａ、２０Ｂ）の間の電気が通じないようにするために、両者間にガラス、カラーレジスト層又はその他の絶縁材質のような絶縁層２６を使用することができる。遮光層にはメッシュ状の構造があるため、適当な密度に達すると電場を遮蔽する作用をすることができる。このため、前記遮蔽層２４は遮光層で代用又は共用することもできる。
【００２９】
上記は本考案の好ましい実施例に過ぎず、本考案の特許請求の範囲を限定するものではない。従って、その他本考案で開示した精神を逸脱しない範囲において完成した等価変更若しくは修飾は、全て下記の特許請求の範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００３０】
１        ＴＦＴ基板
２        液晶層
３        共通電極層
４        カラーレジスト層
５        カラーフィルタ基板
６        検出電極層
７        偏光板
９        液晶タッチパネル
１０      ＴＦＴ基板
１２      液晶層
１４      オーバーコート層
１６      カラーレジスト層
１８      カラーフィルタ基板
１８Ａ    カラーフィルタ基板第１（上）表面
１８Ｂ    カラーフィルタ基板第２（下）表面
２０      検出電極層
２２      偏光板
２４      遮蔽層
２６      絶縁層
１００Ａ  （実施例１）タッチディスプレイ
１００Ｂ  （実施例２）タッチディスプレイ
１００Ｃ  （実施例３）タッチディスプレイ
２０１Ａ  第１検出電極
２０１Ｂ  第１接続導線
２０２Ａ  第２検出電極
２０２Ｂ  第２接続導線
２０３Ａ  長形の検出電極
２０３Ｂ  導線
２０４    絶縁層
２０５    ビアホール
２０６    長形の第１検出電極
２０７    長形の第２検出電極
【図１】
0003154829.tif 000003
【図２】
0003154829.tif 000004
【図３】
0003154829.tif 000005
【図４】
0003154829.tif 000006
【図５Ａ】
0003154829.tif 000007
【図５Ｂ】
0003154829.tif 000008
【図５Ｃ】
0003154829.tif 000009
【図６Ａ】
0003154829.tif 000010
【図６Ｂ】
0003154829.tif 000011
【図７Ａ】
0003154829.tif 000012
【図７Ｂ】
0003154829.tif 000013
【図７Ｃ】
0003154829.tif 000014
【図７Ｄ】
0003154829.tif 000015
【図８Ａ】
0003154829.tif 000016
【図８Ｂ】
0003154829.tif 000017
【図８Ｃ】
0003154829.tif 000018
【図８Ｄ】
0003154829.tif 000019
【図９Ａ】
0003154829.tif 000020
【図９Ｂ】
0003154829.tif 000021
【図１０】
0003154829.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月14日(2009.8.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
タッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイであって、
液晶層と、
前記液晶層の下に位置するアクティブマトリクストランジスタ基板と、
前記アクティブマトリクストランジスタ基板上に設置した電極対であって、前記電極対は画素電極と共通電極を含み、前記画素電極と前記共通電極の間に側面水平電場を生じて前記液晶層の液晶の回動を制御するものと、
前記液晶層の上に位置するカラーフィルタ基板と、
前記カラーフィルタ基板の上に設置する検出電極層と、
を含むことを特徴とするタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２】
前記検出電極層は、
複数の第１検出電極を含み、且つ第１軸方向において隣接する前記第１検出電極の間に第１接続導線を接続する第１軸方向電極層と、
複数の第２検出電極を含み、且つ第２軸方向において隣接する前記第２検出電極の間に第２接続導線を接続する第２軸方向電極層と、
を含み、対応する前記第１接続導線と前記第２接続導線の間は電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項３】
前記第１軸方向電極層と前記第２軸方向電極層とは異なる層にあって、前記第１軸方向電極層と前記第２軸方向電極層の間には絶縁層があることを特徴とする請求項２に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項４】
前記第１検出電極と第２検出電極は同じ層にあり、前記第１接続導線と前記第２接続導線の間の重なるエリアに絶縁エリアを設置して、前記第１接続導線と前記第２接続導線を互いに電気的に絶縁させることを特徴とする請求項２に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項５】
前記第１検出電極と第２検出電極は同じ層にあり、絶縁層は第１接続導線と第２接続導線が重なるエリアで接触してオンするのを回避するもので、前記絶縁層はビアホールを有する第１検出電極にあり、第１接続導線は前記ビアホールによって第１検出電極と接続されることを特徴とする請求項２に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項６】
前記検出電極層は複数の互いに仕切られた並列の検出電極を含み、各前記検出電極の両端はそれぞれ導線を接続することを特徴とする請求項１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項７】
前記検出電極層は、第１軸方向に互いに仕切られた並列の複数の長形の第１検出電極と、第２軸方向に互いに仕切られた並列の複数の長形の第２検出電極とを含み、前記長形の第１検出電極と前記長形の第２検出電極との間は電気的に絶縁されることを特徴とする請求項１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項８】
さらに前記検出電極層と前記液晶層との間に位置する遮蔽層を含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項９】
前記遮蔽層は遮光層であることを特徴とする請求項８に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１０】
タッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイであって、
液晶層と、
前記液晶層の下に位置するアクティブマトリクストランジスタ基板と、
前記アクティブマトリクストランジスタ基板上に設置した電極対であって、前記電極対は画素電極と共通電極を含み、前記画素電極と前記共通電極の間に側面水平電場を生じて前記液晶層の液晶の回動を制御するものと、
前記液晶層の上に位置するカラーフィルタ基板と、
前記カラーフィルタ基板と前記液晶層との間に設置した検出電極層と、
を含むことを特徴とするタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１１】
前記検出電極層は、
複数の第１検出電極を含み、且つ第１軸方向において隣接する前記第１検出電極の間に第１接続導線を接続する第１軸方向電極層と、
複数の第２検出電極を含み、且つ第２軸方向において隣接する前記第２検出電極の間に第２接続導線を接続する第２軸方向電極層と、
を含み、対応する前記第１接続導線と前記第２接続導線の間は電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項１０に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１２】
前記第１接続導線は遮光層であることを特徴とする請求項１１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１３】
前記第１軸方向電極層は遮光層であることを特徴とする請求項１１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１４】
前記検出電極層は遮光層であることを特徴とする請求項１０に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１５】
前記第１軸方向電極層と前記第２軸方向電極層とは異なる層にあって、前記第１軸方向電極層と前記第２軸方向電極層の間には絶縁層があることを特徴とする請求項１１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１６】
前記絶縁層はカラーレジスト層であることを特徴とする請求項１５に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１７】
前記第１検出電極と第２検出電極は同じ層にあり、前記第１接続導線と前記第２接続導線の間の重なるエリアに絶縁エリアを設置して、前記第１接続導線と前記第２接続導線を互いに電気的に絶縁させることを特徴とする請求項１１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１８】
前記絶縁エリアはカラーレジスト層であることを特徴とする請求項１７に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項１９】
前記第１検出電極と第２検出電極は同じ層にあり、絶縁層は第１接続導線と第２接続導線が重なるエリアで接触してオンするのを回避するもので、前記絶縁層はビアホールを有する第１検出電極にあり、第１接続導線は前記ビアホールによって第１検出電極と接続されることを特徴とする請求項１１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２０】
前記絶縁層はカラーレジスト層であることを特徴とする請求項１９に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２１】
前記検出電極層は互いに仕切られた並列の複数の検出電極を含み、各前記検出電極の両端はそれぞれ導線を接続することを特徴とする請求項１０に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２２】
前記検出電極は遮光層と透明導電層を複合することを特徴とする請求項２１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２３】
前記検出電極層は、第１軸方向に互いに仕切られた並列の複数の長形の第１検出電極と、第２軸方向に互いに仕切られた並列の複数の長形の第２検出電極とを含み、前記長形の第１検出電極と前記長形の第２検出電極との間は電気的に絶縁されることを特徴とする請求項１０に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２４】
さらに前記検出電極層と前記液晶層との間に位置する遮蔽層を含むことを特徴とする請求項１０に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２５】
前記遮蔽層は遮光層であることを特徴とする請求項２４に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２６】
タッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイであって、
液晶層と、
前記液晶層の下に位置するアクティブマトリクストランジスタ基板と、
前記アクティブマトリクストランジスタ基板上に設置した電極対であって、前記電極対は画素電極と共通電極を含み、前記画素電極と前記共通電極の間に側面水平電場を生じて前記液晶層の液晶の回動を制御するものと、
前記液晶層の上に位置するカラーフィルタ基板と、
前記カラーフィルタ基板と前記液晶層との間に設置した第１検出電極層と、
前記カラーフィルタ基板の上に設置した第２検出電極層と、
を含むことを特徴とするタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２７】
前記第１検出電極層は、複数の第１検出電極を含んで且つ第１軸方向において、隣接する前記第１検出電極の間に第１接続導線を接続する第１軸方向電極層を含み、また、前記第２検出電極層は、複数の第２検出電極を含んで且つ第２軸方向において、隣接する前記第２検出電極の間に第２接続導線を接続する第２軸方向電極層を含むことを特徴とする請求項２６に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２８】
前記第１検出電極層は第１軸方向に互いに仕切られた並列の複数の長形の第１検出電極を含み、前記第２検出電極層は第２軸方向に互いに仕切られた並列の複数の長形の第２検出電極を含むことを特徴とする請求項２６に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項２９】
前記第１接続導線は遮光層であることを特徴とする請求項２７に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項３０】
前記第１検出電極層は遮光層であることを特徴とする請求項２６に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項３１】
さらに前記検出電極層と前記液晶層との間に位置する遮蔽層を含むことを特徴とする請求項２６に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。
【請求項３２】
前記遮蔽層は遮光層であることを特徴とする請求項３１に記載のタッチ機能を備えたＩＰＳ方式の液晶ディスプレイ。