(57)【要約】  【課題】押す圧力の検知や押す感度の調整ができる液晶パネルを提供する。  【解決手段】対向基板41のカラーフィルタ層43上の突条電極47をスペーサ57からの距離に反比例させて高さ寸法の異なる第１の突条電極51および第２の突条電極52とした。対向基板41を比較的弱く押した場合に、高さ寸法が大きな第１の突条電極51のみがスイッチングする。対向基板41を比較的強い力で押した場合に、第１の突条電極51とともに高さ寸法が小さな第２の突条電極52がスイッチングする。スイッチングする突条電極47の個数を対向基板41を押す力に応じて変化できる。対向基板41を押したときの圧力の検知が可能となる。第１の突条電極51および第２の突条電極52の高さを調整する。第１の突条電極51あるいは第２の突条電極52をスイッチングさせるために必要な対向基板41を押す力を調整できる。  【選択図】図１
2007058070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一主面に複数の画素がマトリクス状に設けられたアレイ基板と、
このアレイ基板の一主面に一主面を対向させて配設された対向基板と、
前記アレイ基板の一主面と前記対向基板の一主面との間に介在された液晶とを具備し、
前記アレイ基板および前記対向基板のいずれか一方の一主面に設けられた電極層と、
この電極層に対向して前記アレイ基板および前記対向電極のいずれか他方の一主面にこの一主面より突出して設けられ、前記電極層との間の距離の変化によって導通し、前記アレイ基板と対向基板との間の間隔より小さな高さ寸法であるとともに高さ寸法の異なる複数の突条電極と
を備えたことを特徴とした液晶表示装置。
【請求項２】
アレイ基板と対向基板との間に設けられ絶縁性を有し前記アレイ基板と対向基板との間の間隔を保持するスペーサを備え、
複数の突条電極は、前記スペーサから離れるに従って高さが低く形成されている
ことを特徴とした請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
アレイ基板と対向基板との間に設けられ絶縁性を有し前記アレイ基板と対向基板との間の間隔を保持するスペーサを備え、
突条電極は、絶縁性を有し前記スペーサと同じ材料で形成された絶縁部と、導電性を有し前記絶縁部の少なくとも表面の一部を覆う導電部とを有している
ことを特徴とした請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
対向基板の一主面に設けられたカラーフィルタ層を備え、
突条電極は、前記カラーフィルタ層の一主面に設けられ、
電極層は、アレイ基板の一主面に設けられている
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか記載の液晶表示装置。
【請求項５】
アレイ基板の一主面に設けられたカラーフィルタ層を備え、
電極層は、対向基板の一主面に設けられた対向電極で、
突条電極は、前記カラーフィルタ層の一主面に設けられている
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイ基板と対向基板との間に電極層および突条電極を有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液晶表示装置は、複数の画素子がマトリクス状に設けられたアレイ基板と対向基板との間に液晶層を介在させて構成されている。この液晶表示装置は、ノートパソコン（ＰＣ）、タブレットパソコン、カーナビゲーション、関数電卓、中小型テレビジョン（ＴＶ）、大型テレビジョン、携帯電話機、電子手帳およびＰＤＡ（Personal Digital Assistant）など様々な分野に応用されて用いられている。そして、これら応用分野の中でも、これら液晶表示装置が応用されるノートパソコン、タブレットパソコン、携帯電話機、電子手帳およびＰＤＡなどは、液晶表示装置の表示素子が軽薄短小である特長から、携帯用として利用される機会が多い。また、これら液晶表示装置は、宣伝（ＰＯＰ）用途や、ＡＴＭ（Automated-Teller Machine）用途、券売機用途など、公共の場で利用される機会も多い。
【０００３】
これらの用途の中には、液晶表示装置の各画素にタッチセンサを設けた構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この液晶表示装置は、ＡＴＭとして用いた場合、操作ボタンや暗証番号入力ボタンなどを表示させ、これら操作ボタンや暗証番号入力ボタンが表示されている部分に指を触れることによってタッチセンサがスイッチングして入力が可能となる。また、この液晶表示装置を駅の券売機として用いた場合には、この液晶表示装置に行き先やチケットの値段などを表示させ、これら行き先やチケットの値段などが表示されている部分に指を触れることによってタッチセンサがスイッチングして入力が可能となる。
【０００４】
近年、この種の液晶表示装置としては、この液晶表示装置の所定位置を指やペンで押すことによって各種の機能操作が可能なタブレットパソコンが注目されている。そして、この種のタブレットパソコンは、液晶表示装置の表面に触れた座標を感知して特定できる透明なタッチパネルが液晶表示装置に重ねられて取り付けられた構成が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−７５０７４号公報
【特許文献２】特開２００４−３４８２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のタッチパネルが重ねて取り付けられた液晶表示装置では、この液晶表示装置の厚さに加えてタッチパネル自体の厚さが必要であるとともに、この液晶表示装置の重さに加えてタッチパネル自体の重さが加わるので、厚くて重い液晶表示装置となってしまう。また、透明なタッチパネルとしても、このタッチパネルによって液晶表示装置の透過率が低下し、この液晶表示装置にて表示される画像が色変化してしまう。さらに、このタッチパネルは、このタッチパネルの所定位置を指やペンで押すことによって、押した位置を座標として感知して特定できるに過ぎないから、このタッチパネルを押す圧力の検知や押す感度の調整などができないという問題を有している。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、押す圧力の検知や押す感度の調整ができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一主面に複数の画素がマトリクス状に設けられたアレイ基板と、このアレイ基板の一主面に一主面を対向させて配設された対向基板と、前記アレイ基板の一主面と前記対向基板の一主面との間に介在された液晶とを具備し、前記アレイ基板および前記対向基板のいずれか一方の一主面に設けられた電極層と、この電極層に対向して前記アレイ基板および前記対向電極のいずれか他方の一主面にこの一主面より突出して設けられ、前記電極層との間の距離の変化によって導通し、前記アレイ基板と対向基板との間の間隔より小さな高さ寸法であるとともに高さ寸法の異なる複数の突条電極とを備えたものである。
【０００８】
そして、アレイ基板および対向基板のいずれか一方の一主面に設けた電極層との間の距離の変化によって導通する突条電極を、これらアレイ基板と対向基板との間の間隔より小さな高さ寸法であるとともに高さ寸法の異なる複数の突条電極とした。この結果、アレイ基板および対向基板のいずれかを比較的弱く押した場合には、比較的高さ寸法が大きな突条電極のみが導通する。また、これらアレイ基板および対向基板のいずれかを比較的強い力で押した場合には、比較的高さ寸法が大きな突条電極とともに、これら比較的高さ寸法が大きな突条電極より高さ寸法が小さな突条電極も導通する。したがって、これらアレイ基板および対向基板のいずれかを押す力に応じて導通する突条電極の個数を異ならせることができるから、これらアレイ基板および対向基板のいずれかを押す圧力を検知できる。また、これら突条電極の高さを調整することによって、アレイ基板および対向基板のいずれかを押す圧力に応じて導通される突条電極を調整できるから、これらアレイ基板および対向基板のいずれかを押す感度を調整できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、アレイ基板および対向基板のいずれかを押す力に応じて導通する突条電極の個数が異なるから、これらアレイ基板および対向基板のいずれかを押す圧力を検知できるとともに、これら突条電極の高さを調整することによって、アレイ基板および対向基板のいずれかを押す圧力に応じて導通される突条電極を調整できるから、これらアレイ基板および対向基板のいずれかを押す感度を調整できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の液晶表示装置の第１の実施の形態の構成を図１ないし図３を参照して説明する。
【００１１】
図１ないし図３において、１は平面表示装置としての液晶パネルで、この液晶パネル１は、タッチパネルセンサが内蔵された座標入力機能付きの液晶表示装置としての液晶セルである。すなわち、この液晶パネル１は、センサ機能を兼ね備えた表示素子である。また、この液晶パネル１は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示素子である。そして、この液晶パネル１は、アクティブマトリクス基板としての略矩形平板状のアレイ基板２を備えている。このアレイ基板２は、ＸＧＡ（eXtended Graphics Array）型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板であって、略透明な矩形平板状の絶縁基板としての透光性基板であるガラス基板３を有している。
【００１２】
このガラス基板３の一主面である表面上の中央部には、図２および図３に示すように、画像表示領域としてのアクティブエリア（Active Area）である画面部４が形成されている。そして、この画面部４には、複数の画素５がマトリクス状に設けられて配置されている。これら複数の画素５は、ガラス基板３の縦方向に沿ってｎ個形成されており、このガラス基板３の横方向に沿ってｍ個形成されている。したがって、これら複数の画素５は、ガラス基板３上にｎ×ｍ個形成されている。さらに、これら画素５のそれぞれには、表示電極としての画素電極６、蓄積容量としての画素補助容量である補助容量７、および薄膜トランジスタ８がそれぞれ１つずつ配置されている。
【００１３】
また、ガラス基板３の表面には、ゲート電極配線としての複数の走査線11が、このガラス基板３の幅方向に沿って配設されている。これら走査線11は、ガラス基板３の横方向に向けて等間隔に平行に離間されている。また、これら走査線11間のそれぞれには、電極配線としての画像信号配線である複数の信号線12が、ガラス基板３の縦方向に沿って配設されている。これら信号線12は、ガラス基板３の横方向に向けて等間隔に平行に離間されている。したがって、これら走査線11および信号線12は、ガラス基板３上に交差して格子状であるマトリクス状に配線されている。そして、これら走査線11および信号線12の各交点に対応して、画素電極６、補助容量７および薄膜トランジスタ８のそれぞれが各画素５毎に設けられている。
【００１４】
一方、ガラス基板３の周縁には、信号線駆動回路としての細長矩形平板状のＹドライバ回路14が配設されている。このＹドライバ回路14は、ガラス基板３の横方向に沿った一側縁に設けられている。さらに、このＹドライバ回路14は、ガラス基板３の縦方向に沿って設けられており、このガラス基板３上の各走査線11それぞれの一端部が電気的に接続されている。
【００１５】
また、このガラス基板３の縦方向に沿った一端には、走査線駆動回路としての細長矩形平板状のＸドライバ回路15が配設されている。このＸドライバ回路15は、ガラス基板３の横方向に沿って設けられており、このガラス基板３上の各信号線12それぞれの一端部が電気的に接続されている。なお、これらＹドライバ回路14およびＸドライバ回路15は、Ｙドライバ回路14から各走査線11に供給される走査信号によって、薄膜トランジスタ８をオンオフさせるタイミングに同期して、Ｘドライバ回路15から各信号線12に画素信号を供給させることによって、アレイ基板２の画面部４に所定の画像を表示させる。
【００１６】
次いで、図１に示すように、ガラス基板３の表面には、薄膜トランジスタ８が１画素構成要素として配設されている。この薄膜トランジスタ８は、スイッチング素子であるとともに半導体素子としてのＴＦＴ素子である。そして、これら薄膜トランジスタ８は、半導体層としての図示しない活性層を備えている。この活性層は、多結晶半導体としてのポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）にて構成された多結晶半導体層としてのポリシリコン半導体層である。言い換えると、この活性層は、非晶質半導体としてのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）をエキシマレーザ溶解結晶化でアニールしてからパターニングして作成した島状のポリシリコン薄膜である。
【００１７】
さらに、薄膜トランジスタ８は、ガラス基板３上に積層されて形成された導電性を有するゲート電極21を備えている。このゲート電極21は、図２に示すように、走査線11の一側縁に一体的に接続されて、この走査線11の一部を構成する。すなわち、このゲート電極21は、走査線11に電気的に接続されている。また、このゲート電極21は、活性層に対向して設けられている。
【００１８】
そして、このゲート電極21を含むガラス基板３上には、ゲート絶縁膜22が積層されて設けられている。このゲート絶縁膜22は、ガラス基板３上の略全面に設けられている。また、ゲート電極21に対向したゲート絶縁膜22上には、ソース電極23およびドレイン電極24のそれぞれが積層されて設けられている。これらソース電極23およびドレイン電極24は、所定の間隙を介して電気的に絶縁されている。そして、このソース電極23は信号線12に電気的に接続され、ドレイン電極24は補助容量７に電気的に接続されている。
【００１９】
また、これらソース電極23およびドレイン電極24を含むゲート絶縁膜22上には、絶縁性を有する絶縁層としての層間絶縁膜25が積層されて形成されている。この層間絶縁膜25は、感光性アクリル樹脂にて形成されており、アレイ基板２の少なくとも画面部４の略全域を覆っている。そして、この層間絶縁膜25には、各薄膜トランジスタ８のドレイン電極24を開口させる導通部としてのコンタクトホール26が形成されている。これらコンタクトホール26は、各薄膜トランジスタ８のドレイン電極24を層間絶縁膜25上に導通させている。
【００２０】
さらに、これらコンタクトホール26を含む層間絶縁膜25上には、画素電極６と電極層としてのセンサ用電極27とのそれぞれが積層されて設けられている。これら画素電極６およびセンサ用電極27のそれぞれは、インジウム・錫酸化物であるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）にて構成された透明電極である。そして、画素電極６は、各画素５に対応してアレイ基板２の画面部４にマトリクス状にパターニングされて設けられている。また、この画素電極６は、コンタクトホール26を介して薄膜トランジスタ８のドレイン電極24に導通されて電気的に接続されている。すなわち、この画素電極６は、この画素電極６にドレイン電極24が電気的に接続されている薄膜トランジスタ８によって制御される。
【００２１】
また、センサ用電極27は、各画素５に対応して設けられた各画素電極６から絶縁されて、これら画素電極６間に間にパターニングされて設けられている。すなわち、このセンサ用電極27と画素電極６との間には所定の間隙が形成されている。さらに、このセンサ用電極27は、画素電極６と同じ材料で同時に同一工程で形成されている。また、このセンサ用電極27は、アレイ基板２に対向基板41を対向させた状態で、この対向基板41の各突条電極47の表面電極55の電極部56に対向する位置のそれぞれに設けられている。さらに、このセンサ用電極27は、突条電極47の表面電極55の電極部56の大きさに略等しい略正方形状に形成されている。すなわち、このセンサ用電極27は、電極部56の幅寸法に略等しい幅寸法を有している。
【００２２】
さらに、これら画素電極６およびセンサ用電極27を含む層間絶縁膜25上には、配向膜28が積層されて設けられている。この配向膜28は、各画素電極６およびセンサ用電極27それぞれの表面を覆っているとともに、これら画素電極６およびセンサ用電極27を含む層間絶縁膜25の略全面を覆っている。そして、この配向膜28は、ポリイミドからなる配向膜材料を塗布してからラビングなどの配向処理がされて形成されている。
【００２３】
一方、アレイ基板２の表面には、矩形平板状の対向基板41が対向して配設されている。この対向基板41は、略透明な矩形平板状の絶縁基板としての透光性基板であるガラス基板42を備えている。このガラス基板42におけるアレイ基板２に対向した側の一主面である表面には、着色層としてのカラーフィルタ層43が積層されて設けられている。このカラーフィルタ層43は、ガラス基板42の表面より突出して設けられている。
【００２４】
具体的に、このカラーフィルタ層43は、少なくとも２色以上である１組の色単位、例えば赤（Red:Ｒ）色の着色層である赤色層としての赤色フィルタ部44と、緑（Green:Ｇ）色の着色層である緑色層としての緑色フィルタ部45と、青（Blue:Ｂ）色の着色層である青色層としての青色フィルタ部46との３つのドットがガラス基板42の縦方向および横方向のそれぞれに向けて繰り返し配置されて構成されている。
【００２５】
そして、これら赤色フィルタ部44、緑色フィルタ部45および青色フィルタ部46は、アレイ基板２の各画素５に対応するようにガラス基板３上にマトリクス状に形成されている。すなわち、これら赤色フィルタ部44、緑色フィルタ部45および青色フィルタ部46のそれぞれは、アレイ基板２の各画素５の大きさに略等しい平面視矩形状に形成されている。よって、これら複数の赤色フィルタ部44、緑色フィルタ部45および青色フィルタ部46は、アレイ基板２に対向基板41を対向させた際に、このアレイ基板２の各画素５に対応して対向するように設けられている。
【００２６】
ここで、赤色フィルタ部44は、赤色の顔料を分散させて赤色に着色された紫外線硬化型アクリル系赤色レジスト液にて形成された赤色カラーフィルタである。また、緑色フィルタ部45は、緑色の顔料を分散させて緑色に着色された紫外線硬化型アクリル系緑色レジスト液にて形成された緑色カラーフィルタである。さらに、青色フィルタ部46は、青色の顔料を分散させて青色に着色された紫外線硬化型アクリル系青色レジスト液にて形成された青色カラーフィルタである。そして、これら赤色フィルタ部44、緑色フィルタ部45および青色フィルタ部46のそれぞれは、等しい厚さに形成されている。
【００２７】
さらに、赤色フィルタ部および青色フィルタ部それぞれの一主面上には、この一主面より突出したセンサ用構造物である突条電極47が設けられている。これら突条電極47は、アレイ基板２と対向基板41との間のセル厚Ａより小さな高さ寸法を有しており、アレイ基板２のセンサ用電極27に対向した位置に設けられている。さらに、これら突条電極47は、対向基板を押して湾曲させない通常の状態でアレイ基板２のセンサ用電極27と電気的に導通しない程度の高さ寸法に形成されている。また、これら突条電極47は、アレイ基板２の画面部４上の画素５内の周縁部に設けられている。すなわち、これら突条電極47は、画素５内における平面視で薄膜トランジスタ８上に設けられている。そして、これら突条電極47は、アレイ基板２の画面部４の縦方向および横方向のそれぞれに沿って等間隔に離間されている。
【００２８】
また、これら突条電極47は、アレイ基板２のセンサ用電極27とともに圧力センサ機能を有するタッチセンサ48を構成している。このタッチセンサ48は、突条電極47とアレイ基板２のセンサ用電極27との間の距離の変化に基づく電気的な合成抵抗や合成容量、すなわちインピーダンスの変化で導通してスイッチングする。言い換えると、これらタッチセンサ48は、突条電極47とセンサ用電極27とで構成されており、対向基板41の裏面側を指などで押してスペーサ57およびセンサ用突起53を弾性変形させて、対向基板41の突条電極47とアレイ基板２のセンサ用電極27との電気的な接触によってオンしてセンサ検出する圧力センサである。
【００２９】
さらに、これら突条電極47は、高さ寸法が何段階かに分かれて構成されている。すなわち、これら突条電極47は、アレイ基板２と対向基板41との間のセル厚Ａより小さな高さ寸法であるとともに少なくとも２種対以上の異なる高さ寸法を有する複数の第１の突条電極51と第２の突条電極52とを備えている。そして、第１の突条電極51は、カラーフィルタ層43の赤色フィルタ部44上に積層された突条電極47であり、第２の突条電極52は、カラーフィルタ層43の青色フィルタ部46上に積層された突条電極47である。
【００３０】
そして、第１の突条電極51は、第２の突条電極52の高さ寸法より大きな高さ寸法を有するとともに、この第２の突条電極52の幅寸法より大きな幅寸法を有している。具体的に、この第１の突条電極51は、一辺が約１８μｍの平面視略正方形状に形成されている。さらに、この第１の突条電極51は、赤色フィルタ部44と緑色フィルタ部45との間よりも若干赤色フィルタ部44側に積層されている。すなわち、この第１の突条電極51は、スペーサ57から距離Ｂほど離れた位置に設けられている。また、この第１の突条電極51とアレイ基板２の配向膜28との間には、所定の間隙Ｃが設けられている。
【００３１】
さらに、第２の突条電極52は、第１の突条電極51の高さ寸法より小さな高さ寸法を有しているとともに、この第１の突条電極51の幅寸法より小さな幅寸法を有している。具体的に、この第２の突条電極52は、一辺が約１２μｍの平面視略正方形状に形成されている。また、この第２の突条電極52は、青色フィルタ部46と赤色フィルタ部44との間よりも若干青色フィルタ部46側に積層されている。すなわち、この第２の突条電極52は、スペーサ57から距離Ｄほど離れた位置に設けられている。言い換えると、この第２の突条電極52は、第１の突条電極51からスペーサ57までの距離Ｂより離れた位置に設けられている。また、この第２の突条電極52とアレイ基板２の配向膜28との間には、第１の突条電極51とアレイ基板２の配向膜28との間の間隙Ｃより大きな、所定の間隙Ｅが設けられている。
【００３２】
ここで、これら第１の突条電極51および第２の突条電極52は、対向基板41の裏面を押圧する圧力に応じてスイッチングするように、スペーサ57からの距離に応じて高さ寸法が調整されている。すなわち、これら第１の突条電極51および第２の突条電極52は、対向基板41の裏面を押す圧力が比較的小さい場合に第１の突条電極51のみがセンサ用電極27に接触してスイッチングし、対向基板41の裏面を押す圧力が比較的大きい場合に第１の突条電極51および第２の突条電極52のそれぞれがセンサ用電極27に接触してスイッチングして、対向基板41の裏面を押圧する圧力が検知できるように高さ寸法が調整されている。
【００３３】
具体的に、これら第１の突条電極51および第２の突条電極52は、スペーサ57から離れた位置に設けられているものほど、高さおよび大きさのそれぞれが小さく形成されている。言い換えると、これら第１の突条電極51および第２の突条電極52は、スペーサ57から離れるに従って高さが低くなるように配列されている。例えば、これら第１の突条電極51および第２の突条電極52は、これら第１の突条電極51および第２の突条電極52からスペーサ57までの距離に反比例あるいは直線的に傾斜した高さ寸法を有している。
【００３４】
そして、これら第１の突条電極51および第２の突条電極52のそれぞれは、絶縁性を有する細長略角柱状の絶縁部としての突条のセンサ用突起53を備えている。これらセンサ用突起53は、導電性を有さない樹脂にて形成されており、カラーフィルタ層43上に下端面を当接させた状態で、このカラーフィルタ層43の一主面上に積層されて設けられている。
【００３５】
さらに、これらセンサ用突起53を除くカラーフィルタ層43の一主面上には、電極層としてのコモン電極である矩形平板状の対向電極54が積層されて設けられている。この対向電極54は、透明電極としてのＩＴＯにて約１００μｍの膜厚に積層されて構成された第２の電極部としての共通電極である。そして、この対向電極54は、赤色フィルタ部44、緑色フィルタ部45および青色フィルタ部46それぞれの上側面および外側面のそれぞれを覆うようにパターニングされている。また、この対向電極54は、対向基板41とアレイ基板２とを対向させた際に、このアレイ基板２のガラス基板３の画面部４全体に亘って対向する平面視矩形状の大きな電極である。言い換えると、この対向電極54は、アレイ基板２に対向基板41を対向させた際に、このアレイ基板２の各画素５の画素電極６それぞれと相対するように配置されている。
【００３６】
また、各センサ用突起53の上端面および外周面のそれぞれである表面には、透明電極としてのＩＴＯにて構成された導電部としての電極部である表面電極55が積層されている。この表面電極55は、対向電極54と同じ材料の導電性を有する樹脂にて形成され、この対向電極54と同じ工程で同時に形成されている。すなわち、この表面電極55は、対向電極54に対して連続して設けられ、この対向電極54と一体的に設けられている。したがって、この表面電極55は、対向電極54の厚さ寸法に等しい厚さ寸法を有しており、センサ用突起53の表面を覆っている。
【００３７】
また、これら表面電極55のうち、センサ用突起53の上端面を覆う部分が電極部56として機能する。この電極部56は、第１の突条電極51および第２の突条電極52それぞれの先端部を構成しており、これら第１の突条電極51および第２の突条電極52とアレイ基板２のセンサ用電極27とをスイッチングさせてオンさせる際に、このセンサ用電極27に対して配向膜28を介して機械的に接触する部分である。
【００３８】
さらに、カラーフィルタ層43の各緑色フィルタ部45それぞれに対向した対向電極54の一主面上には、アレイ基板２と対向基板41との間を一定間隔に保持する細長略角柱状のスペーサ57が設けられている。これらスペーサ57は、弾性変形可能で絶縁性を有する黒色着色層で形成されており、アレイ基板２の配向膜28と対向基板41の配向膜58と間のセルギャップとしてのセル厚Ａの厚さ寸法に等しい高さ寸法を有している。また、これらスペーサ57は、アレイ基板２のセンサ用電極27とは対向しない位置であるとともに、平面視でセンサ用電極27間に設けられている。さらに、このスペーサ57は、平面視で第１の突条電極51と第２の突条電極52との間に設けられている。
【００３９】
すなわち、これらスペーサ57は、画面部４の縦方向および横方向のそれぞれに向けて所定個数の画素５を介した部分の画素５に対向する位置に設けられている。よって、これらスペーサ57は、アレイ基板２の画面部４上に等間隔に離間されて設けられている。さらに、これらスペーサ57は、絶縁性を有する材料にて形成されており、緑色フィルタ部45の幅方向の略中央部に突設されている。よって、これらスペーサ57は、第２の突条電極52より第１の突条電極51に近い位置に設けられている。また、これらスペーサ57は、開口率の低下を防止するために平面視で薄膜トランジスタ８からずれた位置に設けられている。
【００４０】
さらに、これらスペーサ57、第１の突条電極51および第２の突条電極52を除く対向電極54の一主面上には、配向膜58が積層されて設けられている。この配向膜58は、第１の突条電極51および第２の突条電極52それぞれの表面電極55とスペーサ57とのそれぞれを覆っておらず、これら第１の突条電極51、第２の突条電極52およびスペーサ57間に位置する対向電極54上に設けられている。また、この配向膜58は、第１の突条電極51、第２の突条電極52およびスペーサ57それぞれの外周面の下端縁までに亘って積層されている。さらに、この配向膜58は、ポリイミドからなる配向膜材料を塗布してからラビングなどの配向処理がされて形成されている。
【００４１】
そして、対向基板41のガラス基板42上のカラーフィルタ層43の周縁には、このカラーフィルタ層43の外周縁を周縁する遮光層としての額縁部59が積層されて設けられている。この額縁部59は、カラーフィルタ層43の外周縁に連続して設けられており、このカラーフィルタ層43の周方向に沿って、このカラーフィルタ層43の外周を覆っている。そして、この額縁部59は、額縁状の遮光領域であって、スペーサと同様の黒色着色層にて構成されており、このスペーサと同じ材料で同時に同一工程で形成されている。さらに、この額縁部59は、カラーフィルタ層43の厚さ寸法より小さな厚さ寸法を有している。すなわち、この額縁部59は、カラーフィルタ層43より薄く形成されている。
【００４２】
さらに、対向基板41は、この対向基板41の配向膜58をアレイ基板２の配向膜28に対向させた状態で、アレイ基板２に取り付けられている。すなわち、この対向基板41は、この対向基板41上に設けられている各スペーサ57をアレイ基板２の配向膜28に当接させて、これらアレイ基板２と対向基板41との間に所定の間隔であるセル厚Ａを有する液晶封止領域Ｆが形成されるように、平行に離間された状態で取り付けられている。
【００４３】
すなわち、これらアレイ基板２と対向基板41との間の周縁部は、これらアレイ基板２と対向基板41との間の液晶封止領域Ｆに液晶組成物を封止させる液晶封止部としての周辺シールであるシール材61が取り付けられて封止されている。このシール材61は、アレイ基板２と対向基板41との間に塗布されてから焼成されて接着され、これらアレイ基板２と対向基板41との間をシールしている。また、このシール材61は、アレイ基板２の画面部４の周縁を覆うように設けられており、このアレイ基板２の画面部４と対向基板41との間に液晶封止領域Ｆを形成させる。そして、このシール材61は、対向基板41の額縁部59の外側部とアレイ基板２のガラス基板３の画面部４より外側の部分と間に設けられている。
【００４４】
さらに、図３に示すように、このシール材61の一部には、液晶封止領域Ｆを開口させる注入口としての液晶注入口62が形成されている。この液晶注入口62は、アレイ基板２の角部の一端寄りの位置に設けられている。そして、液晶封止領域Ｆには、カイラル材が添加されたネマチィック液晶材料である図示しない液晶組成物が液晶注入口62から注入されて挟持されて光変調層としての液晶層63が形成されている。
【００４５】
この液晶層63は、対向基板41の配向膜58とアレイ基板２の配向膜28との間に液晶組成物が介挿されて封止されて構成されている。さらに、この液晶層63は、アレイ基板２の画素電極６と対向基板41の対向電極54との間に液晶容量を形成させる。また、液晶注入口62は、液晶封止領域Ｆに液晶組成物が注入されて封止された状態で、紫外線硬化樹脂が封止材64として塗布されて封止されている。
【００４６】
そして、アレイ基板２のガラス基板３の他主面である裏面と対向基板41のガラス基板42の他主面である裏面とのそれぞれには、矩形平板状の偏光板65,66が重ね合わされて配置されている。
【００４７】
次に、上記第１の実施の形態の液晶表示装置の製造方法を説明する。
【００４８】
まず、アレイ基板２は、ガラス基板３上にゲート電極21を形成してから、このゲート電極21を含むガラス基板３上にゲート絶縁膜22を形成する。
【００４９】
この後、ゲート電極21に対向するゲート絶縁膜22上にソース電極23およびドレイン電極24を形成して薄膜トランジスタ８としてから、これら薄膜トランジスタ８のソース電極23およびドレイン電極23を含むゲート絶縁膜22上に層間絶縁膜25を形成する。
【００５０】
次いで、この層間絶縁膜25にコンタクトホール26を設けて、各薄膜トランジスタ８それぞれのドレイン電極24を開口させてから、これらコンタクトホール26を含む層間絶縁膜25上にＩＴＯをスパッタ法にて成膜した後に、このＩＴＯを各画素５に対応させてパターニングして画素電極６およびセンサ用電極27を形成する。
【００５１】
この後、これら画素電極６およびセンサ用電極27を含む層間絶縁膜25上の全面に、ポリイミドからなる配向膜材料を塗布してから配向処理して配向膜28を形成してアレイ基板２とする。
【００５２】
一方、対向基板41は、ガラス基板42上に、紫外線硬化型アクリル系赤色レジストを図示しないスピンナにて塗布してから、約９０℃で約５分間プリベークとして焼成してから、このガラス基板42上の赤色を着色したい部分に光が照射されるような図示しないマスクパターンを形成する。
【００５３】
この後、このガラス基板42上に、マスクパターンを介して例えば１５０ｍＪ／ｃｍ２の強度の紫外線を照射して露光する。このとき、このマスクパターンには、赤色フィルタ部44に対応するストライプパターンが形成されている。
【００５４】
次いで、この露光されたガラス基板42を、約０．１質量％のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドライド）水溶液を用いて約６０秒間現像してから水洗いした後に、約２００℃で１時間ポストベークとして焼成して赤色フィルタ部44を形成する。
【００５５】
さらに、この赤色フィルタ部44を形成する場合と同様に緑色フィルタ部45および青色フィルタ部46のそれぞれを形成して、ガラス基板42の表示領域にカラーフィルタ層43を形成する。
【００５６】
次いで、このカラーフィルタ層43上に、導電性樹脂で高さが異なるセンサ用突起53を同時に形成する。このとき、これらセンサ用突起53の高さは、これらセンサ用突起53の平面視の大きさ、すなわちマスクサイズを変えて調整する。
【００５７】
すなわち、図４に示すように、センサ用突起53のマスクサイズが一辺約２５μｍ以下の正方形状の場合には、これらセンサ用突起53のマスクサイズが大きいほど、これらセンサ用突起53の高さを高くできる。これに対し、センサ用突起53のマスクサイズが一辺約２５μｍ以上の正方形状の場合には、これらセンサ用突起53のマスクサイズが大きいほど、これらセンサ用突起53の中央部が窪んでしまって、これらセンサ用突起53の平均的な高さが低くなり、これらセンサ用突起53とセンサ用電極27との間の電気的な容量の変化が大きくなってしまう。
【００５８】
したがって、この場合には、第１の突条電極51用のセンサ用突起53のマスクサイズを一辺約１８μｍの正方形状とするとともに、第２の突条電極52用のセンサ用突起53のマスクサイズを一辺約１５μｍの正方形状として、これら第１の突条電極51用のセンサ用突起53と第２の突条電極52用のセンサ用突起53のマスクサイズを変えて同時に形成する。
【００５９】
この後、これらセンサ用突起53を含むカラーフィルタ層43上にＩＴＯをスパッタ法にて約１００μｍの厚さに成膜した後に、このＩＴＯをパターニングして対向電極54を形成するとともに表面電極55を形成して第１の突条電極51および第２の突条電極52をそれぞれ形成する。
【００６０】
次いで、この対向電極54上およびカラーフィルタ層43の周縁のそれぞれに黒色着色層を積層させてスペーサ57および額縁部59を同時に同じ材料で形成してから、これらスペーサ57および第１の突条電極51および第２の突条電極52を除くカラーフィルタ層43上に、ポリイミドからなる配向膜材料を塗布してから配向処理して配向膜58を形成して対向基板41とする。
【００６１】
この後、この対向基板41のガラス基板42の一主面の周縁における液晶注入口62を形成する部分を除く部分にシール材61を塗布してから、この対向基板41にアレイ基板２を対向させて貼り合わせる。
【００６２】
この状態で、液晶注入口62からアレイ基板２と対向基板41との間の液晶封止領域Ｆに液晶組成物を注入してから、この液晶注入口62を封止材64として紫外線硬化樹脂で封止した後に、これらアレイ基板２および対向基板41それぞれの裏面に偏光板65,66を配置して、カラー表示が可能でタッチパネル機能を有する液晶パネル１を作製する。
【００６３】
上述したように、上記第１の実施の形態によれば、対向基板41の裏面を押したときの圧力に比例して、スペーサ57の弾性変形量が変化し対向基板41のたわみ量が変化する。そこで、この対向基板41のカラーフィルタ層43上の突条電極47の高さをスペーサ57からの距離に反比例させて、高さ寸法の異なる第１の突条電極51および第２の突条電極52のそれぞれを形成した。
【００６４】
この結果、対向基板41の裏面を比較的弱く押してスペーサ57を若干弾性変形させた場合には、高さ寸法が大きな第１の突条電極51の電極部56のみが、アレイ基板２のセンサ用電極27に電気的に接触してスイッチングする。また、対向基板41の裏面を比較的強い力で押してスペーサ57をより大きく弾性変形させた場合には、第１の突条電極51の電極部56とともに、この第１の突条電極51より高さ寸法が小さな第２の突条電極52の電極部56もが、アレイ基板２のセンサ用電極27にそれぞれ電気的に接触してスイッチングする。
【００６５】
したがって、これら第１の突条電極51および第２の突条電極52のそれぞれの高さをスペーサ57からの距離に反比例させたことにより、対向基板41の裏面を押す力に応じて、スイッチングする突条電極47の個数を異ならせて変化させることができる。このため、これら突条電極47それぞれのスイッチングを読み取って解析することによって、対向基板41の裏面を押したときの圧力の検知が可能となる。
【００６６】
また、これら突条電極47を構成する第１の突条電極51および第２の突条電極52それぞれの高さ寸法を適宜調整することによって、これら第１の突条電極51あるいは第２の突条電極52をスイッチングさせるために必要な対向基板41の裏面を押す力を任意に調整できる。したがって、これら第１の突条電極51および第２の突条電極52のスイッチング加減を調整できるから、第１の突条電極51あるいは第２の突条電極52のスイッチング感度を調整できるとともに、対向基板41の裏面を押す際のスイッチング感度を調整できる。よって、液晶パネル１の圧力検知感度を希望する感度に合わせて調整できる。
【００６７】
さらに、タッチパネル機能を有するシート状のタッチパネルを液晶パネルに重ね合わせた場合に比べ、液晶パネル１のアレイ基板２と対向基板41との間にタッチセンサ48を設けたことにより、液晶表示機能とタッチパネル機能とを一体化でき、厚さおよび重量の増加や透過率の低下、色味変化がないタッチパネル機能付き液晶パネル１にできる。
【００６８】
なお、上記第１の実施の形態では、対向基板41にカラーフィルタ層43を設け、このカラーフィルタ層43上にスペーサ57および突条電極47を設けたが、図５に示す第２の実施の形態のように、アレイ基板２上にカラーフィルタ層43を設け、このカラーフィルタ43層上にスペーサ57および突条電極47を設けることもできる。そして、このアレイ基板２は、層間絶縁膜25上にカラーフィルタ層43が積層されて設けられている。これらカラーフィルタ層43および層間絶縁膜25には、薄膜トランジスタ８のドレイン電極24に連通したコンタクトホール26が開口されている。そして、このコンタクトホール26を含むカラーフィルタ層43上には、各画素５に対応して画素電極６が積層されて設けられている。
【００６９】
また、これら画素電極６間のカラーフィルタ層43上には、第１の突条電極51および第２の突条電極52のそれぞれが突設されている。ここで、第１の突条電極51は、赤色フィルタ部44と緑色フィルタ部45との間上に積層されている。また、第２の突条電極52は、緑色フィルタ部45と青色フィルタ部46との間よりも若干緑色フィルタ部45側に積層されている。さらに、これら第１の突条電極51および第２の突条電極52それぞれのセンサ用突起53は、カラーフィルタ層43上に積層されて設けられている。そして、これら第１の突条電極51および第２の突条電極52それぞれの表面電極55は、画素電極６に電気的に接続されている。
【００７０】
さらに、緑色フィルタ部45上に積層された画素電極６上には、スペーサ57が突設されている。このスペーサ57は、緑色フィルタ部45の幅方向の中央部に設けられている。そして、このスペーサ57、第１の突条電極51および第２の突条電極52を除き画素電極６を含む層間絶縁膜25上には、配向膜28が積層されている。
【００７１】
一方、対向基板41は、ガラス基板42上に、電極層として対向電極54が積層されている。この対向電極54は、第１の突条電極51および第２の突条電極52のそれぞれが電気的に接触してスイッチングするセンサ用電極27として機能する。したがって、タッチセンサ48は、第１の突条電極51、第２の突条電極52および対向電極54にて構成される。さらに、この対向電極54上には、配向膜58が積層されている。この配向膜58は、対向基板41の表示領域の略全面を覆っている。
【００７２】
次に、上記第２の実施の形態の液晶表示装置の製造方法を説明する。
【００７３】
まず、アレイ基板２は、ガラス基板３上に薄膜トランジスタ８を形成してから、これら薄膜トランジスタ８を含むゲート絶縁膜22上に層間絶縁膜25を形成する。
【００７４】
この後、この層間絶縁膜25上に、紫外線硬化型アクリル系赤色レジストを図示しないスピンナにて塗布してから、約９０℃で約５分間プリベークとして焼成してから、この層間絶縁膜25上の赤色を着色したい部分に光が照射されるような図示しないマスクパターンを形成する。
【００７５】
この後、このプリベークされた紫外線硬化型アクリル系赤色レジスト上にマスクパターンが形成された層間絶縁膜25上に、このマスクパターンを介して例えば１５０ｍＪ／ｃｍ２の強度の紫外線を照射して露光する。このとき、このマスクパターンには、赤色フィルタ部44に対応するストライプパターンと、コンタクトホール26に対応する直径１５μｍ程度の円形状パターンが形成されている。
【００７６】
次いで、この露光されたガラス基板３を、約０．１質量％のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドライド）水溶液を用いて約６０秒間現像してから水洗いした後に、約２００℃で１時間ポストベークとして焼成して、コンタクトホール26が形成された赤色フィルタ部44を形成する。
【００７７】
さらに、この赤色フィルタ部44を形成する場合と同様にして、コンタクトホール26が形成された緑色フィルタ部45および青色フィルタ部46のそれぞれを形成して、ガラス基板42の表示領域にカラーフィルタ層43を形成する。
【００７８】
次いで、これらコンタクトホール26を含むカラーフィルタ層43上にＩＴＯをスパッタ法にて成膜した後に、このＩＴＯを各画素５に対応させてパターニングして画素電極６を形成する。
【００７９】
この後、これら画素電極６間のカラーフィルタ層43上に、導電性樹脂でセンサ用突起53を形成する。ここで、これらセンサ用突起53の高さを、マスクサイズを変えて調整する。
【００８０】
次いで、これらセンサ用突起53を含むカラーフィルタ層43上にＩＴＯをスパッタ法にて約１００μｍの厚さに成膜した後に、このＩＴＯをパターニングして表面電極55を形成して第１の突条電極51および第２の突条電極52をそれぞれ形成する。
【００８１】
次いで、カラーフィルタ層43の緑色フィルタ部45上に積層された画素電極６上とこのカラーフィルタ層43の周縁とのそれぞれに黒色着色層を積層させてスペーサ57および額縁部59を同時に同じ材料で形成してから、これらスペーサ57、第１の突条電極51および第２の突条電極52を除き画素電極６を含むカラーフィルタ層43上に、ポリイミドからなる配向膜材料を塗布してから配向処理して配向膜28を形成してアレイ基板２とする。
【００８２】
一方、対向基板41は、ガラス基板42上にＩＴＯをスパッタ法にて約１００μｍの厚さに成膜した後に、このＩＴＯをパターニングして対向電極54を形成する。
【００８３】
次いで、この対向電極54上に、ポリイミドからなる配向膜材料を塗布してから配向処理して配向膜58を形成して対向基板41とする。
【００８４】
この後、この対向基板41とアレイ基板２とをシール材61にて貼り合わせた後、これらアレイ基板２と対向基板41との間の液晶封止領域Ｆに液晶注入口62から液晶組成物を注入する。
【００８５】
次いで、この液晶注入口62を封止材64で封止した後に、これらアレイ基板２および対向基板41それぞれの裏面に偏光板65,66を配置して、カラー表示が可能でタッチパネル機能を有する液晶パネル１を作製する。
【００８６】
上述したように、上記第２の実施の形態によれば、アレイ基板２上の突条電極47を、スペーサ57からの距離に反比例させて高さ寸法の異なる第１の突条電極51および第２の突条電極52で形成したので、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、カラーフィルタ層43をアレイ基板２側に形成したことにより、液晶パネル１の画素開口率を向上できるので、液晶パネル１を明るくでき、視認性を向上できる。
【００８７】
次いで、図６および図７に示す第３の実施の形態のように、アレイ基板２のガラス基板３上に設けられている突条電極47の高さをスペーサ57からの距離に反比例させて高さ寸法の異なる第１の突条電極51、第２の突条電極52および第３の突条電極71のそれぞれを形成することもできる。このとき、第３の突条電極71は、第２の突条電極52の高さ寸法より小さな高さ寸法を有している。
【００８８】
さらに、これら第１の突条電極51、第２の突条電極52および第３の突条電極71のそれぞれは、ガラス基板３上に等間隔に離間されて設けられている。また、これら第１の突条電極51、第２の突条電極52および第３の突条電極71のそれぞれは、等しい差を介して段階的に高さ寸法および幅寸法のそれぞれが設定されている。すなわち、これら第１の突条電極51、第２の突条電極52および第３の突条電極71のそれぞれは、高さ寸法および幅寸法のそれぞれがスペーサ57からの距離に応じて変更されている。
【００８９】
この結果、対向基板41の裏面を指ＧやペンＨなどで比較的弱い力で押すことによって、図７に示すように、この対向基板41がたわみ、この対向基板41に設けられている対向電極54がアレイ基板２上の第３の突条電極71のみに電気的に接続してスイッチングするので、この対向基板41の裏面に圧力が加わったことを感知できる。また、この対向基板41の裏面を指ＧやペンＨなどで比較的強いで押して対向基板41をよりたわませると、この対向基板41の対向電極54がアレイ基板２上の第２の突条電極52および第３の突条電極71それぞれに電気的に接続してスイッチングする。さらに、この対向基板41の裏面を指ＧやペンＨなどでより強いで押して対向基板41をさらにたわませると、この対向基板41の対向電極54がアレイ基板２上の第１の突条電極51、第２の突条電極52および第３の突条電極71それぞれに電気的に接続してスイッチングする。
【００９０】
よって、これら高さ寸法の異なる第１の突条電極51、第２の突条電極52および第３の突条電極71それぞれをスペーサ57からの距離に応じてアレイ基板２上に設けることによって、この対向基板41の裏面を押す圧力を段階的に感知できる。ただし、高さの異なる第１の突条電極51、第２の突条電極52および第３の突条電極71をアレイ基板２上にランダム、すなわち無秩序に配置させた場合には、アレイ基板２内で若干のばらつきが生じてしまう。
【００９１】
さらに、図８および図９に示す第４の実施の形態のように、アレイ基板２上に複数のスペーサ57をマトリクス状に設け、これらスペーサ57間の中心に第１の突条電極51および第２の突条電極52のそれぞれをパターニングして設けることもできる。そして、スペーサ57は、アレイ基板２の画面部４内に、このアレイ基板２の縦方向および横方向のそれぞれに沿って等間隔に離間されて設けられている。すなわち、これらスペーサ57は、アレイ基板２の縦方向に沿って２画素毎に設けられ、このアレイ基板２の横方向に沿って６画素毎に設けられている。
【００９２】
また、第１の突条電極51は、アレイ基板２の縦方向および横方向に沿ったスペーサ57間の中央部に設けられている。すなわち、これら第１の突条電極51は、アレイ基板２の縦方向および横方向に沿って隣接するスペーサ57から等間隔に離間された位置に設けられている。したがって、これら第１の突条電極51もまた、スペーサ57と同様に、アレイ基板２の縦方向に沿って２画素毎に設けられ、このアレイ基板２の横方向に沿って６画素毎に設けられている。
【００９３】
さらに、第２の突条電極52は、アレイ基板２の縦方向および横方向に沿った第１の突条電極51間の中央部に設けられている。すなわち、これら第２の突条電極52は、アレイ基板２の縦方向および横方向に沿って隣接する第１の突条電極51から等間隔に離間された位置に設けられている。したがって、これら第２の突条電極52もまた、アレイ基板２の縦方向に沿って２画素毎に設けられ、このアレイ基板２の横方向に沿って６画素毎に設けられている。よって、これら第２の突条電極52は、第１の突条電極51よりもスペーサ57から離れた位置に設けられている。
【００９４】
この結果、図９に示すように、対向基板41の裏面を弱く押した場合には、第１の突条電極51のみが対向電極54に電気的に接続してスイッチングされる。また、この対向基板54の裏面を強く押した場合には、第１の突条電極51および第２の突条電極52のそれぞれが対向電極54に電気的に接続してスイッチングされる。したがって、この対向基板41の裏面を押す力によって、この対向基板41上の対向電極54に接触する突条電極47の種類や個数を変化できるので、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、対向基板41の裏面を押す力を感知できる液晶パネル１にできる。
【００９５】
また、突条電極47をスペーサ57からの距離に応じて規則的に配置させたため、液晶パネル１の圧力に対する感度の面内分布を小さくできる。さらに、上述のスペーサ57、第１の突条電極51および第２の突条電極52のそれぞれに対応したマスクパターンを形成すれば、これらスペーサ57、第１の突条電極51および第２の突条電極52のそれぞれを同時の工程で形成できる。
【００９６】
さらに、図示しない制御ソフトを設定して突条電極47を任意に選択できるように構成することによって、これら高さ寸法が異なる第１の突条電極51および第２の突条電極52にて構成された突条電極47による感度調整ができる。例えば、第１の突条電極51が対向電極54に電気的に接触した際に感知するように設定すれば、対向基板41の裏面を比較的弱い力で押しても感知できるようになる。一方、第２の突条電極52が対向電極54に電気的に接触した際に感知するように設定すれば、対向基板41の裏面を比較的強い力で押して対向基板41のたわみを大きくしなければ感知しないようにできる。
【００９７】
また、図１０および図１２に示す第５の実施の形態のように、アレイ基板２上に複数のスペーサ57をマトリクス状に設け、これらスペーサ57間に第１の突条電極51、第２の突条電極52および第３の突条電極71をスペーサ57からの距離に応じて規則的にパターニングして設けることもできる。そして、各スペーサ57は、アレイ基板２の縦方向に沿って４画素毎に設けられ、このアレイ基板２の横方向に沿って１０画素毎に設けられている。
【００９８】
さらに、第１の突条電極51は、アレイ基板２の縦方向および横方向に沿ったスペーサ57間の中央部に設けられている。したがって、これら第１の突条電極51もまた、スペーサ57と同様に、アレイ基板２の縦方向に沿って４画素毎に設けられ、このアレイ基板２の横方向に沿って１０画素毎に設けられている。そして、アレイ基板２の縦方向および横方向に沿った第１の突条電極51間の中央部に、第３の突条電極71がそれぞれ設けられている。
【００９９】
すなわち、これら第３の突条電極71は、アレイ基板２の縦方向および横方向に沿って隣接する第１の突条電極51から等間隔に離間されて設けられている。よって、これら第３の突条電極71もまた、アレイ基板２の縦方向に沿って４画素毎に設けられ、このアレイ基板２の横方向に沿って１０画素毎に設けられている。したがって、これら第３の突条電極71は、第１の突条電極51よりもスペーサ57から離れた位置に設けられている。
【０１００】
さらに、第２の突条電極52は、アレイ基板２の縦方向および横方向に沿った第１の突条電極51と第３の突条電極71との間に設けられている。また、これら第２の突条電極52は、アレイ基板２の縦方向および横方向に沿った第１の突条電極51と第３の突条電極71との間の中間部より第１の突条電極51側に位置する画素５内に設けられている。したがって、これら第２の突条電極52は、第１の突条電極51よりもスペーサ57から離れた位置であるとともに、第３の突条電極71よりもスペーサ57に近接した位置に設けられている。
【０１０１】
この結果、図１１および図１２に示すように、対向基板41の裏面を弱い力ｆ１で押した場合には、この対向基板41とアレイ基板２との間のセル厚Ａがｄ０からｄ１（＜ｄ０）へと変化する。よって、第１の突条電極51のみが対向電極54に電気的に接続してスイッチングされる。また、この対向基板41の裏面を強い力ｆ２（＞ｆ１）で押した場合には、セル厚Ａがｄ０からｄ２（＜ｄ１）へと変化する。よって、第１の突条電極51および第２の突条電極52のそれぞれが対向電極54に電気的に接続してスイッチングされる。さらに、この対向基板41の裏面をより強い力ｆ３（＞ｆ２）で押した場合には、セル厚Ａがｄ０からｄ３（＜ｄ２）へと変化する。よって、第１の突条電極51、第２の突条電極52および第３の突条電極71のそれぞれが対向電極54に電気的に接続してスイッチングされる。
【０１０２】
この結果、この対向基板41の裏面を押す力によって、この対向基板41上の対向電極54に接触する突条電極47の種類や個数を変化できるので、上記第４の実施の形態と同様の作用効果を奏するとともに、この対向基板41の裏面を押す力を３段階に分けて感知できる。
【０１０３】
なお、上記各実施の形態では、各突条電極47のセンサ用突起53をスペーサ57とは別個の材料で形成したが、これらセンサ用突起53をスペーサ57と同じ導電性の無い樹脂を用いて同時に同一工程で形成するとともに、これらセンサ用突起53を覆う表面電極55をＩＴＯのパターニングで形成して、このセンサ用突起53に導電性を付加することもできる。さらに、これらセンサ用突起53およびスペーサ57それぞれの高さは、マスクサイズを変えることによって調整できる。具体的に、スペーサ57のマスクサイズを一辺が約３０μｍの正方形状とし、第１の突条電極51用のセンサ用突起53のマスクサイズを一辺が約１８μｍの正方形状とし、第２の突条電極52用のセンサ用突起53のマスクサイズを一辺が約１２μｍの正方形状とした。この場合も、対向基板41の裏面を指ＧまたはペンＨで押した際の圧力を段階的に感知できるので、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１０４】
また、突条電極47がセンサ用電極27あるいは対向電極54に電気的に接触した際にスイッチングして圧力を感知する方式のタッチセンサ48について説明したが、これら突条電極47とセンサ用電極27あるいは対向電極54との間の距離の変化に基づく電気的な容量の変化を感知する容量感知式のタッチセンサ48とすることもできる。そして、この容量感知式のタッチセンサ48とする場合は、対向基板41の裏面を押した場合のセル厚Ａの変動による容量変動を少しでも大きくするために、可能な限り突条電極47の平面視での大きさを大きくすることが好ましい。
【０１０５】
さらに、各タッチセンサ48それぞれの突条電極47を、絶縁性のセンサ用突起53の表面を表面電極55で覆った構成としたが、これら突条電極47を、導電性を有する樹脂のみで形成したり、所定の位置に導電性を有する樹脂球などを接着して形成したりすることもできる。また、上述のスペーサ57、第１の突条電極51および第２の突条電極52のそれぞれに対応したマスクパターンを形成して、これらスペーサ57、第１の突条電極51および第２の突条電極52のそれぞれを同時に形成したが、露光量を変化させることによっても、高さが異なるスペーサ57、第１の突条電極51および第２の突条電極52のそれぞれを同時に形成できる。
【０１０６】
さらに、液晶パネル１のスペーサ57の高さや、各配向膜28,58に用いる配向膜材料、これら配向膜28,58のラビング方向、液晶組成物を適宜変更して、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）型、ＶＡ（Vertically Aligned）型あるいはホモジニアス型の液晶パネル１としても、ＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶パネル１より視野角や応答時間の特性が良く表示品位を高くできるから、上記各実施の形態の液晶パネル１のタッチパネル機能と変わらない性能を有する液晶パネル１にできる。
【０１０７】
また、薄膜トランジスタ８としては、トップゲート型や、ボトムゲート型あるいはコプラナ型の薄膜トランジスタ８であっても対応させて用いることができる。さらに、アレイ基板２のガラス基板３の画面部４の周縁にＹドライバ回路14やＸドライバ回路15などの周辺駆動回路を作り込んだが、これらＹドライバ回路14やＸドライバ回路15などの周辺駆動回路をアレイ基板２と別個に形成して、このアレイ基板２に接続させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の液晶表示装置の第１の実施の形態を示す説明断面図である。
【図２】同上液晶表示装置を示す説明回路構成図である。
【図３】同上液晶表示装置を示す説明平面図である。
【図４】同上液晶表示装置の突条電極の大きさと露光後の高さとの関係を示すグラフである。
【図５】本発明の液晶表示装置の第２の実施の形態を示す説明断面図である。
【図６】本発明の液晶表示装置の第３の実施の形態を示す説明図である。
【図７】同上液晶表示装置を押した状態を示す説明図である。
【図８】本発明の液晶表示装置の第４の実施の形態を示す説明平面図である。
【図９】同上液晶表示装置を押した状態を示す説明側面図である。
【図１０】本発明の液晶表示装置の第５の実施の形態を示す説明平面図である。
【図１１】同上液晶表示装置を押した状態を示す説明側面図である。
【図１２】同上液晶表示装置を押す力とセルギャップとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０９】
１    液晶表示装置としての液晶パネル
２    アレイ基板
５    画素
27    電極層としてのセンサ用電極
41    対向基板
43    カラーフィルタ層
47    突条電極
53    絶縁部としてのセンサ用突起
54    電極層としての対向電極
55    導電部としての表面電極
57    スペーサ
63    液晶としての液晶層
【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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