(57)【要約】【課題】フラットディスプレイの表示面側の透明基板の下に設けたタッチセンサ用電極への配線接続を容易とする。【解決手段】表示装置１００は素子基板１０４を含む第１の積層構造体と、対向基板１０２並びに静電容量式タッチセンサの駆動電極及び検知電極を含む第２の積層構造体とがシール材１１８で接合される。駆動電極及び検知電極のいずれかは素子基板１０４から見て対向基板１０２より手前に位置し、第２の積層構造体には当該電極に対する配線１１２が形成される。第１の積層構造体の表面には、配線１１２との間に対向部分２０２を有する配線２００が形成される。対向部分２０２に設けられるシール材１１８は、導電性ビーズ２０４を混入され配線１１２と配線２００との間を電気的に接続する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された表示面側基板と背面側基板との間に画像を形成する画素構造を配された表示装置であって、
前記背面側基板、及び前記画素構造に電気信号を供給する表示用配線が形成された層を含む第１の積層構造体と、
前記第１の積層構造体に間隔を置いて対向配置された積層構造体であって、前記表示面側基板、並びに静電容量式タッチセンサの駆動電極及び検知電極を含み、かつ前記駆動電極又は前記検知電極が前記背面側基板から見て前記表示面側基板よりも手前に位置した内側電極である第２の積層構造体と、
絶縁材料からなり前記間隔に充填され前記第１の積層構造体と前記第２の積層構造体とを接合する接合部と、
前記内側電極から引き出された第１のセンサ用配線と、
前記第１の積層構造体の表面に形成され、前記第１のセンサ用配線との間に対向部分を有する第２のセンサ用配線と、を有し、
前記対向部分に設けられる前記接合部は、導電性ビーズを混入され前記第１のセンサ用配線と前記第２のセンサ用配線との間を電気的に接続すること、
を特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、
前記表示用配線は、前記第１の積層構造体にて前記第２のセンサ用配線より下層に位置する下地層上に形成され、
前記第１の積層構造体は、前記下地層上に形成された回路が露出する露出領域を有し、
前記露出領域には、前記第２のセンサ用配線に繋げられる第３のセンサ用配線が形成され、
前記第２のセンサ用配線は前記露出領域との境界まで延伸し、当該境界にて導電性ペーストで前記第３のセンサ用配線に接続されること、
を特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表示装置において、
前記表示用配線は、前記第１の積層構造体にて前記第２のセンサ用配線より下層に位置する下地層上に形成され、
前記第１の積層構造体は、前記第２のセンサ用配線の形成領域に隣接して、前記下地層上に形成された回路が露出する露出領域を有し、
前記露出領域に延伸された前記表示用配線と前記第２のセンサ用配線とが共通のフレキシブルプリント基板に接続されること、
を特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項２に記載の表示装置において、
前記表示用配線は、前記第３のセンサ用配線の形成領域に隣接する前記露出領域に延伸され、
前記表示用配線と前記第３のセンサ用配線とが前記露出領域にて共通のフレキシブルプリント基板に接続されること、
を特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の表示装置において、
前記駆動電極は前記内側電極として前記表示面側基板の一方主面に積層され、前記検知電極は前記表示面側基板の他方主面に積層されること、
を特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の表示装置において、
前記接合部は、前記画素構造が形成された表示領域を囲むように閉ループのパターンを有し、前記画素構造を密封するシール部を含み、
前記閉ループの内側に形成される前記第１のセンサ用配線と前記閉ループの外側に形成される前記第２のセンサ用配線とが、前記シール部にて前記導電性ビーズにより接続されること、
を特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インセル方式のタッチパネルを備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示機能と入力機能を兼ね備え、表示された画像を触れるように操作することで操作が行われるコンピュータ機器や携帯型の電子機器の普及が進んでいる。このような電子機器に使用される表示パネルはタッチパネル（若しくはタッチスクリーン）とも呼ばれている。タッチパネルは静電容量式のものが主流となっており、センサ電極の静電容量の変化を検出し、これを入力信号に変換する方式が主流となっている。
【０００３】
例えば、透明基板の片面に透明導電膜よりなる複数のＸ電極を行方向に且つ複数行配設した第１電極パターンを形成し、その上に中間絶縁層を形成し当該中間絶縁層の上に、第１電極パターンに対してマトリックス状に透明導電膜からなる複数のＹ電極を列方向に複数列配設した第２電極パターンを設けた静電容量式のタッチパネルが開示されている（特許文献１参照）。このタッチパネルを液晶パネル等の表示パネルに重ね合わせれば、外付け型のタッチパネルを構成することができる。しかし、表示パネルとタッチセンサパネルを単純に一体化すると、パネルが厚型化し重量も増加してしまうことになる。
【０００４】
これに対して内蔵型（インセル型）と呼ばれるタッチパネルでは、表示素子が形成される素子基板とこれに対向配置される対向基板とを備えた表示装置において、例えば、表示面側に位置する対向基板にタッチセンサが作り込まれる。例えば、センサ内蔵型の一例として、静電容量式タッチセンサの検知電極と駆動電極とを透明基板の一方の面と他方の面とに形成する構造が開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１９２１５０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４３９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
静電容量式タッチセンサの一対の電極のうち対向基板の内側の面、すなわち素子基板側を向いた面に形成されたものは外部の配線を接続しにくい。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、対向基板の内側の面に形成された電極への配線接続を容易とする表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る表示装置は、対向配置された表示面側基板と背面側基板との間に画像を形成する画素構造を配された表示装置であって、前記背面側基板、及び前記画素構造に電気信号を供給する表示用配線が形成された層を含む第１の積層構造体と、前記第１の積層構造体に間隔を置いて対向配置された積層構造体であって、前記表示面側基板、並びに静電容量式タッチセンサの駆動電極及び検知電極を含み、かつ前記駆動電極又は前記検知電極が前記背面側基板から見て前記表示面側基板よりも手前に位置した内側電極である第２の積層構造体と、絶縁材料からなり前記間隔に充填され前記第１の積層構造体と前記第２の積層構造体とを接合する接合部と、前記内側電極から引き出された第１のセンサ用配線と、前記第１の積層構造体の表面に形成され、前記第１のセンサ用配線との間に対向部分を有する第２のセンサ用配線と、を有し、前記対向部分に設けられる前記接合部は、導電性ビーズを混入され前記第１のセンサ用配線と前記第２のセンサ用配線との間を電気的に接続する。
【０００９】
（２）上記（１）に記載する表示装置において、前記表示用配線は、前記第１の積層構造体にて前記第２のセンサ用配線より下層に位置する下地層上に形成され、前記第１の積層構造体は、前記下地層上に形成された回路が露出する露出領域を有し、前記露出領域には、前記第２のセンサ用配線に繋げられる第３のセンサ用配線が形成され、前記第２のセンサ用配線は前記露出領域との境界まで延伸し、当該境界にて導電性ペーストで前記第３のセンサ用配線に接続される構造とすることができる。
【００１０】
（３）上記（１）に記載する表示装置において、前記表示用配線は、前記第１の積層構造体にて前記第２のセンサ用配線より下層に位置する下地層上に形成され、前記第１の積層構造体は、前記第２のセンサ用配線の形成領域に隣接して、前記下地層上に形成された回路が露出する露出領域を有し、前記露出領域に延伸された前記表示用配線と前記第２のセンサ用配線とが共通のフレキシブルプリント基板に接続される構造とすることができる。
【００１１】
（４）上記（２）に記載する表示装置において、前記表示用配線は、前記第３のセンサ用配線の形成領域に隣接する前記露出領域に延伸され、前記表示用配線と前記第３のセンサ用配線とが前記露出領域にて共通のフレキシブルプリント基板に接続される構造とすることができる。
【００１２】
（５）上記（１）から（４）に記載する表示装置において、前記駆動電極は前記内側電極として前記表示面側基板の一方主面に積層され、前記検知電極は前記表示面側基板の他方主面に積層される構造とすることができる。
【００１３】
（６）上記（１）から（４）に記載する表示装置において、前記接合部は、前記画素構造が形成された表示領域を囲むように閉ループのパターンを有し、前記画素構造を密封するシール部を含み、前記閉ループの内側に形成される前記第１のセンサ用配線と前記閉ループの外側に形成される前記第２のセンサ用配線とが、前記シール部にて前記導電性ビーズにより接続される構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表示装置の模式的な平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る表示装置の模式的な部分断面図である。
【図３】センシング部における電極の構成例を説明する部分平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る表示装置の模式的な垂直断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る表示装置における対向基板側の配線と素子基板側の配線との接続構造を示す模式的な平面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る表示装置における対向基板側の配線と素子基板側の配線との接続構造を示す模式的な垂直断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る表示装置においてＦＰＣを取り付けた端子部の模式的な平面図である。
【図８】図７に示す表示装置の模式的な断面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る表示装置における画素部の一例を説明する部分垂直断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る表示装置の製造工程を説明する模式図である。
【図１１】外周部材にダミー配線パターンを埋設した構造を説明する、表示装置の部分垂直断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る表示装置の模式的な平面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る表示装置の模式的な垂直断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る表示装置における対向基板側の配線と素子基板側の配線との接続構造を示す模式的な平面図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る表示装置における対向基板側の配線と素子基板側の配線との接続構造を示す模式的な垂直断面図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る表示装置においてＦＰＣを取り付けた端子部の模式的な斜視図である。
【図１７】図１６に示す表示装置の模式的な断面図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る表示装置におけるカラーフィルタを備えた画素部の一例を説明する部分垂直断面図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る表示装置におけるカラーフィルタを備えた画素部の他の例を説明する部分垂直断面図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態に係る表示装置におけるカラーフィルタを備えた画素部の一例を説明する部分垂直断面図である。
【図２１】本発明の第３の実施形態に係る表示装置の変形例におけるカラーフィルタを備えた画素部の一例を説明する部分垂直断面図である。
【図２２】本発明の第３の実施形態に係る表示装置の模式的な平面図である。
【図２３】本発明の第３の実施形態に係る表示装置の模式的な部分断面図である。
【図２４】本発明の第３の実施形態に係る表示装置における対向基板側の配線と素子基板側の配線との接続構造を示す模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１６】
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。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。
【００１７】
［第１の実施形態］
本実施形態は、入力機能を有する表示装置１００の構成について例示する。図１は本実施形態に係る表示装置１００の模式的な平面図である。表示装置１００は、対向基板１０２（表示面側基板）と素子基板１０４（背面側基板）とを有している。対向基板１０２と素子基板１０４とは対向配置され、それらの間には画像を形成する画素構造を配される。
【００１８】
対向基板１０２には、一方向（例えば、Ｘ方向）に第１の電極パターン１０８が設けられており、一方向と交差する方向（例えば、Ｙ方向）に第２の電極パターン１１０が設けられている。第１の電極パターン１０８と第２の電極パターン１１０は、それぞれ複数個が用意され、マトリクスを形成するように配設されることで静電容量式タッチセンサであるセンシング部１０６が形成されている。例えば、第１の電極パターン１０８は静電容量式タッチセンサの駆動電極（送信電極）Ｔｘであり、第２の電極パターン１１０は検知電極（受信電極）Ｒｘである。
【００１９】
素子基板１０４には画素構造を配される画素部が設けられている。具体的には画素部には表示素子が配列される。素子基板１０４において表示素子は対向基板１０２のセンシング部１０６と重なる領域に配列される。また、素子基板１０４には画素構造として、表示素子を制御する画素回路や、表示素子や当該回路に電気信号を供給する配線（表示用配線）が設けられる。さらに、素子基板１０４には、各画素回路に電気信号を供給するドライバ回路が設けられる場合もある。
【００２０】
それぞれ上述の積層構造を形成された素子基板１０４（第１の積層構造体）と対向基板１０２（第２の積層構造体）とはシール材１１８によって固定されている。
【００２１】
対向基板１０２のセンシング部１０６は、表示装置１００の表示画面と重なる領域に設けられるので、第１の電極パターン１０８と第２の電極パターン１１０は透光性の導電材料で形成される。例えば、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム・スズと酸化亜鉛の複合材料（ＩＺＯ）等の透明導電膜によって、第１の電極パターン１０８と第２の電極パターン１１０は形成される。
【００２２】
第１の電極パターン１０８と第２の電極パターン１１０によるセンシング部１０６は、静電容量の変化によって接触位置を検出する。すなわち、Ｘ方向については駆動パルスを印加した第１の電極パターン１０８の位置を、またＹ方向については第２の電極パターン１１０における静電容量の変化を検出することで、センシング部１０６の面内のどの位置にタッチされたのか位置を特定することができる。なお、本実施形態で例示する表示装置１００は、対向基板１０２において、第１の電極パターン１０８が素子基板１０４側の面に設けられた電極（内側電極）であり、一方、第２の電極パターン１１０が素子基板１０４とは反対側の面に設けられている。
【００２３】
第１の電極パターン１０８は配線１１２（第１のセンサ用配線）と電気的に接続される。配線１１２は第１の電極パターン１０８と外部回路とを接続する配線の一部を構成する。配線１１２は信号の減衰を抑制するために低抵抗の金属材料により形成される。配線１１２は複数本必要であり、これを集積して束ねると非透過領域となるため、素子基板１０４の画素部と重ならないように、対向基板１０２の端部に沿って金属細線で形成される。
【００２４】
保護絶縁層１１４は、配線１１２に沿って設けられている。保護絶縁層１１４は、配線１１２を埋設するように設けられている。保護絶縁層１１４は配線１１２が埋め込まれるように厚く形成することが好ましく、配線１１２による段差を緩和するように、断面形状から見るとテーパ状の側端面を有していることが好ましい。
【００２５】
シール材１１８は、センシング部１０６を囲むように、閉ループのパターンをもって形成される。このためシール材１１８は、配線１１２が引き回されている領域では、該配線１１２及び保護絶縁層１１４と重なるように設けられている。したがって、何ら措置をとらなければ、シール材１１８が対向基板１０２と接する面は一様ではなく、接触面の素材や高さが場所によって異なってしまうことになる。
【００２６】
しかしながら本実施形態においては、シール材１１８と重なるように外周部材１１６が設けられている。外周部材１１６は、少なくとも配線１１２が形成されない領域に設けられている。もしくは外周部材１１６がシール材１１８と重なるように、配線１１２及び保護絶縁層１１４が形成された領域からそれ以外の領域に渡って連続的に設けられていても良い。
【００２７】
このように外周部材１１６を設けることによって、シール材１１８が接する面の均一化を図ることが可能となる。また、外周部材１１６の高さを保護絶縁層１１４の厚さと略一致させることで、シール材１１８が対向基板１０２と接する領域の高さの均一化も図ることができる。
【００２８】
なお、後述するように、対向基板１０２側にてシール材１１８の閉ループの内側に形成された配線１１２は、シール材１１８に混入した導電性ビーズを介し、素子基板１０４側にてシール材１１８の閉ループの外側に形成された配線２００（第２のセンサ用配線）に接続される。よって、配線２００の端子からなる第１の端子部１２０は素子基板１０４側に設けられる。配線２００及び第１の端子部１２０は素子基板１０４に積層される層のうちシール材１１８が接する層、例えば、後述するパッシベーション層１６０の表面に、金属材料で例えばマスク蒸着で形成される。
【００２９】
一方、第２の電極パターン１１０の端子からなる第２の端子部１２２は対向基板１０２側に設けられる。第２の端子部１２２は第２の電極パターン１１０と同様、対向基板１０２の上面側に設けられる。
【００３０】
また、素子基板１０４の上面側には、第１の端子部１２０に並んで、画素に接続される表示用配線や、素子基板１０４に配置されるドライバ回路を外部と接続するための第３の端子部１２４も設けられている。但し、表示用配線は、例えば、画素回路等の下地層など、配線２００より下層に位置する層の表面に形成され、これに対応して、第３の端子部１２４を形成する領域からはパッシベーション層１６０等が除去され、当該領域は下地層及びその表面に形成された表示用配線や第３の端子部１２４が露出する露出領域とされる。すなわち、第１の端子部１２０と第３の端子部１２４とは互いに異なる層の表面に位置する。
【００３１】
次に、配線１１２、保護絶縁層１１４、外周部材１１６及びシール材１１８の詳細を、図２を参照して説明する。図１において、一点鎖線で示すＡ−Ｂ線及びＣ−Ｄ線に対応する断面構造を、それぞれ図２（Ａ）、（Ｂ）に示す。
【００３２】
シール材１１８は素子基板１０４と対向基板１０２が重なる領域において、その周縁部に沿って設けられている。シール材１１８と重畳するように外周部材１１６が設けられている。外周部材１１６の幅は、シール材１１８によるシールパターンの幅よりも狭いものとなっている。また外周部材１１６は、シール材１１８の厚さよりも薄いものとなっている。すなわち図２（Ａ）で示すように、外周部材１１６はシール材１１８により埋設されている。シール材１１８は、対向基板１０２と素子基板１０４に挟まれて、両基板を固着すると共に、シール材１１８による閉ループパターンの内側領域に配置される画素部を内包し、該画素部が大気に直接触れないように密閉し保護している。このためシール部は、外周部材１１６とシール材１１８によって構成されているとみなすことができる。
【００３３】
ここで、外周部材１１６とシール材１１８は絶縁性を有した有機樹脂材料で形成することが好ましい。この場合において、外周部材１１６は対向基板１０２に形成されるものであるため、有機樹脂材料の選択に自由度がある。一方、シール材１１８は素子基板１０４と対向基板１０２とを接着させるものであるため、素子基板１０４に形成される表示素子等に影響を与えないようなプロセス条件及び材質に限定されてしまう。
【００３４】
例えば、外周部材１１６は比較的付着強度の高い熱硬化性の有機樹脂材料を用いることができる。一方、シール材１１８は比較的低温で処理が可能な熱硬化性樹脂もしくは光硬化性樹脂を用いることが好ましい。このように材質の異なる部材によってシール部を形成することで、シール部の強度を向上させることができる。また、シール材１１８の使用量を低減することができるので、製造コストを低減することができる。
【００３５】
配線１１２は、対向基板１０２の外端部に沿うように設けられ、そこから第１の電極パターン１０８の方に延びている。配線１１２は配線抵抗を下げるために、アルミニウム等の金属材料を用いることが好ましい。図２（Ｂ）で示すように、保護絶縁層１１４は、配線１１２の側面及び上端角部を覆って、段差を緩和するように設けることが好ましい。換言すれば、配線１１２は保護絶縁層１１４によって埋設されているとみることができる。
【００３６】
保護絶縁層１１４は配線１１２の上面部を露出させる開口部を有している。第１の電極パターン１０８は保護絶縁層１１４の表面に沿って形成され、当該開口部において配線１１２と接触し、電気的な接続を形成している。このとき保護絶縁層１１４の断面形状は階段状の段差を有するのではなく、断面形状からみて傾斜面（テーパ形状）を有するように形成されていることが好ましい。
【００３７】
このように配線１１２と第１の電極パターン１０８を接続する場合において、保護絶縁層１１４が介在するようにすることで、電気的な接続を確実なものとすることができる。仮に保護絶縁層１１４がないと、配線１１２を形成した後に第１の電極パターン１０８を同一平面に形成してコンタクトを形成しようとしても、配線１１２の段差により第１の電極パターン１０８が切れてしまい、電気的な接続が不良になってしまう場合がある。配線１１２の端部をテーパ形状に加工すれば、段差部における接続不良は解消できるが、全ての配線の端部をテーパ形状にすると配線の微細化（集積化）が困難になってしまう。また、配線１１２を形成する金属パターンが露出した状態で、透明導電膜で形成される第１の電極パターン１０８をドライエッチングすると金属パターンもエッチングされてしまう。また、透明導電膜で形成される第１の電極パターン１０８をウェットエッチングで加工しようとすると、アルミニウム等の金属材料で形成される配線１１２が電気化学的反応により腐食してしまう。
【００３８】
これに対し、配線１１２の側面及び上端部を被覆するように保護絶縁層１１４を設け、該保護絶縁層１１４の上面に設けられた開口部から第１の電極パターン１０８が配線１１２と接触するようにすることで、かかる問題を解消することができる。保護絶縁層１１４は複数の配線１１２を埋設するように設けることが可能であるため、保護絶縁層１１４の側端部をテーパ形状としても配線１１２の集積度を低下させずに済むことになる。また、保護絶縁層１１４は配線１１２の保護膜として機能するので、傷による断線や、水分による腐食を防ぐことができる。第１の電極パターン１０８をドライエッチングやウェットエッチングで加工する際にも、配線１１２が露出する面積を最小限にすることができるので、かかる不具合を解消することができる。
【００３９】
さらに図２の（Ｂ）に示されるように、保護絶縁膜１１４上および、この保護絶縁膜１１４に設けられた開口部に露出した配線１１２を覆うように被覆配線３０８が設けられる。この被覆配線３０８に関して、本実施形態においてはこの被覆配線３０８は第１の電極１０８と同一工程で形成され、同一材料で形成されるものである。これは配線１１２の材料に依存するが、第１の電極１０８をウェットエッチングする際に電蝕を防止するために、図２にように被覆配線３０８で配線１１２を被覆する構成にすることが好ましいからである。
【００４０】
外周部材１１６と保護絶縁層１１４は同じ絶縁材料を用いて形成しても良い。かかる場合、外周部材１１６と保護絶縁層１１４が連続するように形成しても良い。外周部材１１６と保護絶縁層１１４を連続的に設けることで、シール材１１８が外周部材１１６及び保護絶縁層１１４と接する面の高さを揃えることができ、シール材１１８の強度を一様にすることができる。なお、外周部材１１６と保護絶縁層１１４を形成する絶縁材料としては有機樹脂材料を用いることが好ましく、例えば、アクリル系、イミド系の有機樹脂材料を用いることができる。
【００４１】
図３はセンシング部１０６の詳細を示す。個々の第１の電極パターン１０８は図３において横方向（Ｘ方向とする）に伸びた矩形である。第１の電極パターン１０８は縦方向（Ｙ方向とする）に複数配列される。第２の電極パターン１１０は、Ｙ方向に周期的に密に配列された複数の菱形の電極が当該菱形より細い配線で互いに接続されたパターンを有する。
【００４２】
なお、第１の電極パターン１０８は、第２の電極パターン１１０と比較して、面積の大きい矩形のパターンとしている。第１の電極パターン１０８をこのような形態とすることにより、電極自体の抵抗を下げることができる。そして、第１の電極パターン１０８は単に第２の電極パターン１１０と重なるように設ければ良いので、電極の合わせ精度を緩和することができる。また、第１の出力配線１１２との接触面積を大きくすることができ、接続抵抗を低減することができる。
【００４３】
第２の電極パターン１１０の周辺には、視認性の観点から、同じ材質のダミーパターン１１０’を設けておくことが好ましい。例えば、菱形電極の周期パターンで第２の電極パターン１１０が設けられているとき、その周囲にも同じ略同じ周期で菱形のダミーパターン１１０’が設けられている。このようにダミーパターン１１０’を設けることで、外観的には電極パターンの不可視化を図ることができる。
【００４４】
図４は表示装置１００の模式的な断面図である。対向基板１０２において第１の電極パターン１０８が素子基板１０４と対向する面に設けられ、第２の電極パターン１１０がその反対側の面に設けられる。そして対向基板１０２と素子基板１０４はシール材１１８で固定されている。対向基板１０２の基材は透明なガラス基板若しくはプラスチック基板等が用いられるので、第１の電極パターン１０８と第２の電極パターン１１０はガラス若しくはプラスチック等の絶縁部材を挟んで直流的には絶縁されている。
【００４５】
図４は配線１１２に沿った垂直断面図であり、配線１１２に沿って第１の電極パターン１０８も設けられる。配線１１２に沿って設けられた第１の電極パターン１０８は配線１１２とコンタクトしつつ配線１１２と一緒に引き回されている。第１のセンサ用配線である配線１１２は、これに積層される第１の電極パターン１０８と共に画素部に形成された矩形の第１の電極パターン１０８から引き出され、第１の端子部１２０が設けられる側における対向基板１０２の端部まで延設される。第１のセンサ用配線は当該端部に形成されるシール部の位置、つまりシール材１１８の配置領域まで延設される。
【００４６】
素子基板１０４側においては、平面図上にて各配線１１２の延長線に沿って配線２００が設けられる。配線２００はシール材１１８の配置領域にて配線１１２と対向する部分２０２を有し、当該対向部分２０２にて配線２００と配線１１２は導電ビーズ２０４にて電気的に接続される。
【００４７】
図５は配線１１２と配線２００との接続部分を示す模式的な平面図であり、図６は当該接続部分の配線１１２，２００に沿った（図５のＡ−Ａ’線に沿った）模式的な垂直断面図である。シール材１１８は配線１１２と配線２００とはそれらの対向部分２０２に導電性ビーズ２０４を混入される。導電性ビーズ２０４により配線１１２と配線２００とを接続し、また配線２００を金属配線とすることにより、第１の電極パターン１０８と第１の端子部１２０との間を低抵抗で安定して接続することができる。
【００４８】
導電性ビーズ２０４のサイズは、互いに隣接する配線１１２の間、及び互いに隣接する配線２００の間を短絡しないように、それぞれ並行配置される配線１１２及び配線２００の間隔よりも小さくされ、一方、対向基板１０２を素子基板１０４に接合したときに対向部分２０２にて配線１１２と配線２００とに挟持される大きさとされる。また、導電性ビーズ２０４のシール材１１８への混入密度は、各対向部分２０２に少なくとも１つの導電性ビーズ２０４が確実に存在し、一方、導電性ビーズ２０４同士が接触して配線１１２間及び配線２００間の短絡を生じないような範囲内に設定される。なお、導電性ビーズ２０４は基本的には対向部分２０２に導入されていれば十分であるが、画素部を取り込む全周に亘ってシール材１１８に導入されていてもよい。
【００４９】
配線１１２は保護絶縁層１１４に被覆されているが、シール材１１８がある個所において露出されている。この露出箇所には被覆配線３０８が配置されており、その下に導電性ビーズ２０４が配置されている。このような配置となることにより、図２の説明箇所にて説明したように、保護絶縁層１１４は複数の配線１１２を埋設するように設けることが可能であるため、保護絶縁層１１４の側端部をテーパ形状としても配線１１２の集積度を低下させずに済むことになる。また、保護絶縁層１１４は配線１１２の保護膜として機能するので、傷による断線や、水分による腐食を防ぐことができる。第１の電極パターン１０８をドライエッチングやウェットエッチングで加工する際にも、配線１１２が露出する面積を最小限にすることができるので、かかる不具合を解消することができる。更に、保護絶縁層１１４が配線１１２の端部を覆う構造となっており、配線１１２を精密に加工しつつ保護ができるため、配線１１２の端部がシール材１１８からはみ出すこともなくなる。さらに保護絶縁層１１４における配線１１２の露出箇所がくぼみとなるために、このくぼみに導電性ビーズ２０４がはまりやすくなり、確実に配線１１２と配線２００との電気接続を行うことができる。
【００５０】
さらに図２にて説明したように被覆配線３０８に関して、本実施例においてはこの被覆配線３０８は第１の電極１０８と同一工程で形成され、同一材料で形成されるものである。これは配線１１２の材料に依存するが、第１の電極１０８をウェットエッチングする際に電蝕を防止するために、図２にように被覆配線３０８で配線１１２を被覆する構成にすることが好ましいからである。
【００５１】
図７は、フレキシブルプリント基板(Flexible Printed Circuits：以下「ＦＰＣ」ともいう)を取り付けた表示装置１００の模式的な平面図である。また、図８はＦＰＣを取り付けた表示装置１００の模式的な断面図であり、図４と同じ位置における垂直断面図である。
【００５２】
上述のように対向基板１０２側にて第１の電極パターン１０８に接続された配線１１２を、素子基板１０４側の配線２００に接続したことにより、配線２００の端子からなる第１の端子部１２０は表示用配線等の第３の端子部１２４と同じく素子基板１０４側に位置する。つまり、第１の端子部１２０と第３の端子部１２４とは大体同じ高さであるので、共通のＦＰＣに接続することができる。そこで、素子基板１０４側には、第１の電極パターン１０８に対する配線２００と表示用配線等とに電気的に接続される第１のＦＰＣ基板１２６が取り付けられる。一方、対向基板１０２側には第２の電極パターン１１０と電気的に接続される第２のＦＰＣ基板１２８が取り付けられる。
【００５３】
なお、本実施形態の表示装置における画素部の詳細を図９に示す。図９は、第１の画素１３２ｒ、第２の画素１３２ｇ及び第３の画素１３２ｂの断面構造を示す。ここで、第１の画素１３２ｒは赤色画素、第２の画素１３２ｇは緑色画素、第３の画素１３２ｂは青色画素を例示するものとするが、各画素の構成は基本的に共通している。
【００５４】
各画素にはトランジスタ１３４と保持容量１３６と発光素子１３８が設けられている。トランジスタ１３４は、半導体層１４０、ゲート絶縁層１４２及びゲート電極１４４によって構成され、ソース・ドレイン電極１４８が画素電極１５２と接続されている。ゲート電極１４４とソース・ドレイン電極１４８の間には第１の層間絶縁層１４６が設けられ、ソース・ドレイン電極１４８と画素電極１５２との間には第２の層間絶縁層１５０が設けられている。発光素子１３８は、画素電極１５２、発光層１５６及び対向電極１５８が積層されることによって構成されている。発光層１５６は有機エレクトロルミネセンス材料を含んで構成されている。そして、画素ごとに発光色の異なる有機エレクトロルミネセンス材料を用いることで、第１の画素１３２ｒを赤色画素、第２の画素１３２ｇを緑色画素、第３の画素１３２ｂを青色画素とすることができる。それにより、カラー表示に対応したグラフィカルインターフェイスを有する入力機能を備えた表示装置とすることができる。
【００５５】
なお、隔壁層１５４は画素電極の間に設けられそれぞれの画素を区画している。パッシベーション層１６０は対向電極１５８上に設けられ、発光素子１３８が水分等によって劣化しないように保護している。また、対向基板１０２には、素子基板１０４と対向する側に第１の電極パターン１０８が設けられ、その反対側の面に第２の電極パターン１１０が設けられている。さらに、素子基板１０４と対向基板１０２は空隙をもって対向配置されており、その空隙部に充填材１６２が設けられている。充填材１６２には乾燥剤が含まれていてもよく、これによって発光素子１３８の劣化を抑制することができる。また、充填材１６２を設けることによって素子基板１０４と対向基板１０２の接着強度および機械強度を高めることもできる。
【００５６】
素子基板１０４と対向基板１０２との間にはスペーサ１６４が設けられていても良い。スペーサ１６４は素子基板１０４と対向基板１０２との間に充填材１６２が設けられるとしても、充填材１６２の中に立設するように設けることができる。このスペーサ１６４は対向基板１０２側に形成することができ、かかる場合には外周部材１１６と同じ有機樹脂材料を用いて形成することができる。すなわち外周部材１１６と工程的には同時に作製することができる。
【００５７】
スペーサ１６４は隔壁層１５４と重なる領域に設けることで画素の開口率を低下させないようにすることができる。スペーサ１６４は全ての画素に対応して設けることもできるが、複数の画素に対して一つ設けるように、所定の間隔をおいて設けるようにしても良い。
【００５８】
スペーサ１６４は素子基板１０４と対向基板１０２との間隔を一定に保つ機能を有している。また、素子基板１０４と対向基板１０２との間に充填材を設けない場合にもスペーサ１６４を設けることが好ましい。素子基板１０４と対向基板１０２との間の間隙部を減圧状態で保持する場合には、スペーサ１６４が存在することによって、大気圧がかかっても両基板の間隔を一定に保つことができる。
【００５９】
図１０を参照して、このような表示装置の製造工程の概略を説明する。図１０（Ａ）は対向基板１０２の製造工程を示す。対向基板１０２の基材に配線１１２を形成する。配線１１２はアルミニウム等の金属材料で形成する。配線１１２は、対向基板１０２の周縁部に形成する。
【００６０】
そして、配線１１２の側面部及び上端部を覆う保護絶縁層１１４を形成する。保護絶縁層１１４はアクリル樹脂などの有機材料を用いて形成することが好ましい。このとき保護絶縁層１１４の側面部が傾斜面を有するように形成することが好ましい。また、保護絶縁層１１４に開口部を設け、配線１１２の一部が露出するように加工する。
【００６１】
対向基板１０２の周縁部に外周部材１１６を形成する。外周部材は任意の材料で形成可能であるが、保護絶縁層１１４と同時に形成することが好ましい。保護絶縁層１１４と外周部材１１６を同時に形成することで工程を簡略化することができる。いずれにしても、外周部材１１６と保護絶縁層１１４の厚さ（高さ）を略同一となるように形成することが好ましい。両者の高さを揃えておくことで、後の工程で形成するシール材１１８の高さを均一に保つことができる。保護絶縁層１１４と外周部材１１６は、有機樹脂材料を用いて形成した場合であっても、この段階で硬化させ対向基板１０２の基材にしっかりと固定する。
【００６２】
第１の電極パターン１０８を配線１１２が形成される対向基板１０２の一方の面に形成し、第２の電極パターン１１０を他方の面に形成する。第１の電極パターン１０８と第２の電極パターン１１０は透明導電膜で形成する。第１の電極パターン１０８は配線１１２まで延設され、その延設部では、保護絶縁層１１４の表面に沿って形成され、開口部において配線１１２とコンタクトするように設けられる。
【００６３】
図１０（Ｂ）はシール材１１８を形成する工程を示す。シール材１１８は外周部材１１６が形成された領域に合わせて形成する。シール材１１８は、外周部材１１６よりも厚膜で、かつ幅広に形成することが好ましい。また、シール材１１８は配線１１２が形成される領域にも形成される。シール材１１８は、ディスペンサを用いて閉ループパターンをもって形成される。シール材１１８は光硬化性であり接着性のある有機樹脂組成物を用いること好ましいが、これに代えて熱硬化性の有機樹脂組成物を用いてもよい。シール材１１８が形成される領域に予め外周部材１１６を設けておくことで、シール材１１８の使用量を減らすことができる。シール材１１８は、描画した段階では完全に硬化せず、未硬化の状態で維持される。
【００６４】
図１０（Ｃ）は、このように作製された対向基板１０２と素子基板１０４を貼り合わせる工程を示す。まず、充填材１６２をループ状に形成されたシール材１１８の内側領域に滴下若しくは塗布する。充填材１６２は、対向基板１０２と素子基板１０４とを、間隙をもって貼り合わせたとき、当該間隙部に空洞がなく充満するように必要量滴下する。充填材１６２は有機樹脂材料を用いれば良く、例えばゲル状乾燥剤を用いることもできる。
【００６５】
その後、画素部が設けられた素子基板１０４を対向させ、充填材１６２が盛られた対向基板１０２と貼り合わせる。対向基板１０２と素子基板１０４の貼り合わせは減圧下で行われる。そして、対向基板１０２と素子基板１０４を貼り合わせた状態で、減圧下から大気圧に戻すと、対向基板１０２と素子基板１０４は大気圧によって押される。対向基板１０２と素子基板１０４に大気圧がかかることにより、間隙部の間隔が狭くなると、充填材１６２が圧縮されるので、シール材１１８にその押圧力が作用する。このような場合でも、外周部材１１６がシール材１１８に埋設されるように設けられているので、シール材１１８が決壊することがなく、充填材１６２が外に漏れ出すことを防ぐことができる。また、当該押圧力により、配線１１２及び配線２００とそれらに挟持された導電性ビーズ２０４との電気的接触が確実に行われる。そして、この状態でシール材１１８を硬化して、対向基板１０２と素子基板１０４とを固着させる。以上のようにして、表示装置を作製することができる。
【００６６】
このように本実施形態によれば、配線１１２を保護絶縁層で覆うことにより、傷による断線や水分等による腐食を防ぐことができる。配線１１２に重ねて第１の電極パターンを形成するときにも、該配線上に保護絶縁層が存在することにより、エッチングダメージを防止することができる。また、シール部においては、材質の異なる部材によってシールパターンを形成することで、シールの強度を向上させることができる。それによって配線基板と素子基板が貼り合わされるパネルの強度を向上させることができる。そして、シール材の使用量を低減することができるので製造コストを低減することができる。
【００６７】
＜変形例＞
上述した実施形態では、配線１１２が形成されない領域にてシール材１１８と重なるように、図２（Ａ）に示す構造の外周部材１１６を設けた。この外周部材１１６を、図１１（Ａ）に示す、配線１１２と同じ構造を有するダミー配線パターン１６６を埋設した構造としてもよい。このダミー配線パターン１６６は、シール材１１８によるシールパターンが配線１１２と重なる領域以外の領域において、シールパターンの概略全周に渡って設けられている。すなわち外周部材１１６と重なるように設けられている。例えば、ダミー配線パターン１６６は配線１１２と同時に形成することができる。しかしながら、ダミー配線パターン１６６は切欠部があって配線１１２とは絶縁分離されている。
【００６８】
次にこの構成を図１１を参照してさらに詳細に説明する。本変形例によれば、図１のＡ−Ｂ線における断面は、図２（Ａ）に示す構造に代えて図１１（Ａ）に示す構造となる。図１のＣ−Ｄ線における断面は変わらず、本変形例における図１１（Ｂ）に示す断面は図２（Ｂ）と同じ構造となる。
【００６９】
ダミー配線パターン１６６は、配線１１２と同じ金属層で形成される金属層１１２’と、第１の電極パターン１０８と同じ層で形成される導電層１０８’を含んで構成されている。つまり、図１１（Ａ）で示すように、配線１１２が設けられない領域においても、配線１１２と同じ構造を有するダミー配線パターン１６６が、シール材１１８に埋設されるように設けられ、図１１（Ｂ）又は図２（Ｂ）と同様の構造が形成される。
【００７０】
このように外周部材１１６のみならず配線１１２と同じ構造を有するダミー配線パターン１６６を、シール材１１８が埋設するように設けることで、配線１１２が設けられる領域と、それ以外の領域においてシール材１１８が設けられる領域の形態を均一にすることが可能となる。なお、それ以外の有利な効果は図１乃至図１０で説明した表示装置１００と同様である。
【００７１】
［第２の実施形態］
本実施形態では、センサ用配線の構造が異なる表示装置について例示する。本実施形態では、配線２００がさらに配線２１０（第３のセンサ用配線）に接続される。
【００７２】
図１２は本実施形態に係る表示装置１００の模式的な平面図である。図１３は表示装置１００の模式的な断面図である。既に述べたように、配線２００はパッシベーション層１６０上に形成される一方、第３の端子部１２４はパッシベーション層１６０より下の層を下地層としてその上に形成される。配線２１０は第３の端子部１２４と同様、当該下地層の表面に形成される。また、これにより、第１の端子部１２０は配線２１０の端子からなる第１の端子部１２０も第３の端子部１２４と同じく、下地層の表面に位置する。配線２１０、第１の端子部１２０は第３の端子部１２４や表示用配線と共に、低抵抗の金属材料で下地層上に例えばフォトリソグラフィ技術により形成される。配線２１０、第１の端子部１２０及び第３の端子部１２４の上には、素子基板１０４の他の領域と同様に一旦、パッシベーション層１６０まで積層され、パッシベーション層１６０の表面に配線２００が形成される。その後、配線２１０、第１の端子部１２０及び第３の端子部１２４を形成する領域からはパッシベーション層１６０等が除去され、当該領域は下地層及びその表面に形成された配線２１０、第１の端子部１２０及び第３の端子部１２４が露出する露出領域とされる。
【００７３】
図１４は配線１１２と配線２００との接続部分、及び配線２００と配線２１０との接続部分を示す模式的な平面図であり、図１５は当該接続部分の配線１１２，２００，２１０に沿った（図１４のＡ−Ａ’線に沿った）模式的な垂直断面図である。配線１１２は導電性ビーズ２０４を介して配線２００に接続される。配線２１０は平面図上にて各配線２００の延長線に沿って配置される。配線２００は露出領域との境界まで延伸し、当該境界にて導電性ペースト２１２で配線２１０に電気的に接続される。これにより第１の実施形態と同様、第１の電極パターン１０８と第１の端子部１２０との間を低抵抗で安定して接続することができる。パッシベーション層１６０は第１の端子部１２０や第３の端子部１２４を露出する際の対向基板１０２をマスクにしたエッチングにて、対向基板１０２下および配線２００下のもの以外は除去される。
【００７４】
配線２１０はフォトリソグラフィ技術で形成でき、マスク蒸着で形成される配線２００より微細に加工できる。よって、例えば、配線２１０の間隔を図１４に示すように配線２００より詰めて、そのレイアウトスペースを小さくすることができる。画素部外となる素子基板１０４の第１の端子部１２０等が設けられる部分に必要とされる面積が小さくなることにより、狭額縁化を図ることができる。
【００７５】
図１６は、ＦＰＣを取り付けた表示装置１００の模式的な平面図である。また、図１７はＦＰＣを取り付けた表示装置１００の模式的な断面図であり、図４と同じ位置における垂直断面図である。本実施形態では、第１の端子部１２０と第３の端子部１２４とは基本的に同じ高さであるので、第１の電極パターン１０８に対する配線２１０と表示用配線等とに共通に接続される第１のＦＰＣ基板１２６を取り付けることが容易である。
【００７６】
［第１及び第２の実施形態に共通する変形例］
本発明の一実施形態に係る表示装置において、対向基板１０２にカラーフィルタを設けることができる。図１８はカラーフィルタを設けた画素部の一例を示す。
【００７７】
第１の画素１３２ｒを赤色画素、第２の画素１３２ｇを緑色画素、第３の画素１３２ｂを青色画素とする場合、それぞれの画素に対応して、赤色光を透過するカラーフィルタ層１７８ｒ、緑色光を透過するカラーフィルタ層１７８ｇ、青色光を透過するカラーフィルタ層１７８ｂが対向基板１０２に設けられている。透過光が異なるカラーフィルタ層の境界領域には遮光層１７６が設けられており、隣接する画素間での混色を防いでいる。また、カラーフィルタ層及びスペーサ１６４の上層には第１の電極パターン１０８が設けられている。
【００７８】
対向基板１０２にカラーフィルタを設ける場合、白色発光する発光層１５６を設けることができる。このようにすれば画素ごとに発光層を作り分ける必要がなくなり、全画素共通の発光層とすることもできる。発光層１５６において白色光を出射するには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色を発光する発光層、又は青（Ｂ）色と黄色（Ｙ）を発光する発光層を積層した構造とすればよい。
【００７９】
なお、図１９で示すように、カラーフィルタ層の上層にオーバーコート層１８０を設け、平坦化された表面の上にスペーサ１６４及び第１の電極１０８を設けてもよい。対向基板１０２側にスペーサを形成する場合、オーバーコート層１８０によって平坦化された表面にスペーサ１６４を設けることで、当該スペーサの高さがより均一化されるため、素子基板１０４と対向基板１０２との間隔を、より均一に保つことができる。
【００８０】
対向基板１０２にカラーフィルタを設けた画素の構成は、第１及び第２の実施形態で例示するいずれの表示装置に対しても適用することができる。それにより、カラー表示に対応したグラフィカルインターフェイスを有する入力機能を備えた表示装置とすることができる。
【００８１】
［第３の実施形態］
本実施形態では、センサ用配線の構造が異なる表示装置について例示する。本実施形態では、第２の電極パターン１１０がさらに配線２１４および導電性ビーズ２０４を介して配線３００に接続される。第１および第２の実施形態の表示装置ではＦＰＣ基板が２つ必要であったが、本実施形態では１つでよい。
【００８２】
第２の電極パターン１１０も素子基板１０４から見て対向基板１０２よりも手前に配置することができる。例えば、第２の電極パターン１１０は図２０および図２１の構成のように、対向基板１０２とカラーフィルタ層１７８との間に配置することができる。この場合、第２の電極パターン１１０に対する配線２１４も第１の電極パターン１０８に対する配線と同様にして、素子基板１０４側に設けた配線３００に接続することができる。図２２の構成のように、第２の電極パターン１１０から配線２１４へ接続し、導電性ビーズを介して配線３００へ接続することができる。配線３００は第４の端子部２２４に接続されている。この第４の端子部２２４は第１の端子部１２０や第３の端子部１２４が配置された辺と同じ辺に沿って配置されている。このことでこの辺に接続された１つのＦＰＣ基板２２６で表示装置が駆動可能となる。配線２１４、配線３００、第４の端子部２２４はそれぞれ複数あることは言うまでもない。なお、配線２１４から配線３００までの接続は、図２４の構成とすることができる。配線２１４が被覆配線３１０で覆われている構造となっている。本実施形態においてはこの被覆配線３１０は第２の電極１１０と同一工程で形成され、同一材料で形成されるものである。これは配線２１４の材料に依存するが、第２の電極１１０をウェットエッチングする際に電蝕を防止するために、図２３にように被覆配線３１０で配線２１４を被覆する構成にすることが好ましいからである。第１の電極１０８と同一材料の被覆配線３０８は特になくても良いが、ウェットエッチング等による歩留り低下の対策にある方がよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、グラフィカルユーザーインターフェースを必要とする様々な電子機器に適用することができる。例えば、表示された画像を触れるように操作することで操作が行われるコンピュータ機器や携帯型の電子機器に加え、インフォメーションパネル、券売機、キャッシュディスペンサ等その他の特殊用途の電子機械器具に対して、本発明の一実施形態に係る表示装置を適用することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１００：表示装置、１０２：対向基板、１０４：素子基板、１０６：センシング部、１０８：第１の電極パターン、１１０：第２の電極パターン、１１２，２００，２１０，２１４，３００：配線、１１４：保護絶縁層、１１６：外周部材、１１８：シール材、１２０：第１の端子部、１２２：第２の端子部、１２４：第３の端子部、１２６：第１のＦＰＣ基板、１２８：第２のＦＰＣ基板、１３２：画素、１３４：トランジスタ、１３６：保持容量、１３８：発光素子、１４０：半導体層、１４２：ゲート絶縁層、１４４：ゲート電極、１４６：第１の層間絶縁層、１４８：ソース・ドレイン電極、１５０：第２の層間絶縁層、１５２：画素電極、１５４：隔壁層、１５６：発光層、１５８：対向電極、１６０：パッシベーション層、１６２：充填材、１６４：スペーサ、１６６：ダミー配線パターン、１７６：遮光層、１７８：カラーフィルタ層、１８０：オーバーコート層、２０４：導電性ビーズ、２１２：導電性ペースト、２２４：第４の端子部。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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