(57)【要約】【課題】指やペン等の多様な接触物が画面に触れる表示装置においても、当該接触を正確に検知することができる表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置１００は、第１主表面を有するガラス基板１４０と、第１基板と間隔をあけて配置され、前記第１主表面と対向する第２主表面を有するガラス基板１５６板と、ガラス基板１４０およびガラス基板１５６板の間に配置された高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂとを備える。【選択図】図８３
2013140190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主表面を有する第１基板と、
前記第１基板と間隔をあけて配置され、前記第１主表面と対向する第２主表面を有する第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板の間に配置された第１圧力センサおよび第２圧力センサと、
を備え、
前記第１圧力センサの感度と前記第２圧力センサの感度とを異ならせた、表示装置。
【請求項２】
前記第１圧力センサは、前記第１圧力センサに加えられた荷重に対応する第１出力を出力し、
前記第２圧力センサは、前記第２圧力センサに加えられた荷重に対応する第２出力を出力し、
前記第１圧力センサおよび前記第２圧力センサに加えられる荷重が変動すると、前記第１出力の第１出力値と前記第２出力の第２出力値との差が変動する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１圧力センサは、前記第１圧力センサに加えられた荷重に対応する第１出力を出力し、
前記第２圧力センサは、前記第２圧力センサに加えられた荷重に対応する第２出力を出力し、
前記第１出力の第１出力値の変化率の方が、前記第２出力の第２出力値の変化率よりも大きい、請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１圧力センサおよび前記第２圧力センサに加えられる押圧力が所定値より小さいときには、前記第１出力値は前記第２出力値よりも大きく、押圧力が前記所定値よりも大きくなると、前記第１出力値は前記第２出力値よりも小さくなる、請求項２または請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１圧力センサは、前記第１圧力センサに加えられた荷重が第１基準荷重よりも大きくなると、加えられた荷重に対応する前記第１出力を出力可能とされ、
前記第２圧力センサは、前記第２圧力センサに加えられた荷重が第２基準荷重よりも大きくなると、加えられた荷重に対応する前記第２出力を出力可能とされ、
前記第１基準荷重と前記第２基準荷重とを異ならせた、請求項１から請求項４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１圧力センサと前記第２圧力センサとのいずれも押圧する押圧部材をさらに備えた、請求項１から請求項５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１圧力センサと前記第２圧力センサとは隣り合うように配置された、請求項１から請求項６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１基板を含むマトリックス基板と、
前記第２基板を含み、前記マトリックス基板から間隔をあけて配置された対向基板と、
前記マトリックス基板と前記対向基板との間に位置するスペーサとをさらに備え、
前記押圧部材は、前記スペーサとされ、
前記第１圧力センサおよび前記第２圧力センサは、前記スペーサと前記マトリックス基板との間または前記スペーサと前記対向基板との間に配置された、請求項６に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第１基板を含むマトリックス基板と、
前記第２基板および前記第２主表面に形成されたカラーフィルタを含み、前記マトリックス基板と間隔をあけて配置された対向基板とをさらに備え、
前記カラーフィルタは、遮光機能を有するブラックマトリックスと、着色層とを含み、
前記第１圧力センサと前記第２圧力センサとは、前記ブラックマトリックスの下方に配置され、前記ブラックマトリックスが前記押圧部材とされた、請求項６に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第１基板を含むマトリックス基板と、
前記第２基板を含み、前記マトリックス基板から間隔をあけて配置された対向基板と
前記マトリックス基板および前記対向基板の間に充填された液晶層と、
前記マトリックス基板および前記対向基板の外周に沿って延び、前記液晶層を前記マトリックス基板および前記対向基板の間に密封するシール部材と、
をさらに備え、
前記押圧部材は、前記シール部材とされ、
前記第１圧力センサおよび前記第２圧力センサは、前記シール部材および前記マトリックス基板の間に配置された、請求項６に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記押圧部材は、前記第１圧力センサおよび前記第２圧力センサのいずれにも接触する接触部を含む、請求項６に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１圧力センサは、前記第１基板および前記第２基板の間に位置する第１センサ用電極と、前記第１センサ用電極から前記第１基板および前記第２基板の積層方向に間隔をあけて配置され、前記第１センサ用電極と対向する第２センサ用電極とを含み、
前記第２圧力センサは、前記第１基板および前記第２基板の間に位置する第３センサ用電極と、前記第３センサ用電極から前記第１基板および前記第２基板の積層方向に間隔をあけて配置され、前記第３センサ用電極と対向する第４センサ用電極とを含み、
前記第１センサ用電極と前記第２センサ用電極との少なくとも一方は、他方に向けて変位可能とされ、
前記第３センサ用電極と前記第４センサ用電極との少なくとも一方は、他方に向けて変位可能とされた、請求項１から請求項７のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第１センサ用電極と前記第２センサ用電極との間に形成された第１絶縁層と、
前記第３センサ用電極と前記第４センサ用電極との間に形成された第２絶縁層と、
前記第１センサ用電極および前記第２センサ用電極の間の容量と、前記第３センサ用電極および前記第４センサ用電極の間の容量とを検出可能な検出部と、
をさらに備えた、請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第２基板が押圧されることで、前記第１センサ用電極と前記第２センサ用電極とは、互いに接触可能とされ、
前記第２基板が押圧されることで、前記第３センサ用電極と前記第４センサ用電極とは、互いに接触可能とされ、
前記第１センサ用電極と前記第２センサ用電極との間を流れる電流変化と、前記第３センサ用電極と前記第４センサ用電極との間を流れる電流変化とを検出可能な検出部をさらに備えた、請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記第２センサ用電極は、弾性変形可能な第１突出部と、前記第１突出部の表面に形成された第１導電層とを含み、
前記第４センサ用電極は、弾性変形可能な第２突出部と、前記第２突出部の表面に形成された第２導電層とを含み、
前記第１突出部の形状と、前記第２突出部の形状とを異ならせた、請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１６】
前記第２センサ用電極は、弾性変形可能な第１突出部と、前記第１突出部の表面に形成された第１導電層とを含み、
前記第４センサ用電極は、弾性変形可能な第２突出部と、前記第２突出部の表面に形成された第２導電層とを含み、
前記第１導電層のうち、前記第１センサ用電極に沿うように変形可能な部分の面積と、
前記第２導電層のうち、前記第３センサ用電極に沿うように変形可能な部分の面積とを異ならせた、請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１７】
前記第２センサ用電極は、押圧されることで、変位可能とされ、
前記第４センサ用電極は、押圧されることで、変位可能とされ、
前記第１圧力センサは、前記第２センサ用電極を支持する第１支持部と、前記第１支持部と間隔をあけて配置され、前記第２センサ用電極を支持する第２支持部とを含み、
前記第２圧力センサは、前記第４センサ用電極を支持する第３支持部と、前記第３支持部と間隔をあけて配置され、前記第４センサ用電極を支持する第４支持部とを含み、
前記第１支持部および前記第２支持部は、変位した前記第２センサ用電極を受け入れ可能な第１凹部を規定し、
前記第３支持部および前記第４支持部は、変位した前記第４センサ用電極を受け入れ可能な第２凹部を規定し、
前記第１支持部および前記第２支持部の間隔は、前記第３支持部および前記第４支持部の間隔よりも広い、請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１８】
前記第１圧力センサは、第１センサ用電極と、前記第１センサ用電極と対向する第２センサ用電極とを含み、
前記第２圧力センサは、第３センサ用電極と、前記第３センサ用電極と対向する第４センサ用電極とを含み、
前記第２センサ用電極を前記第１センサ用電極に向けて押圧する第１押圧部材と、
前記第４センサ用電極を前記第３センサ用電極に向けて押圧する第２押圧部材とをさらに備え、
前記第２センサ用電極は、前記第１押圧部材によって押圧されることで、前記第１センサ用電極に沿うように、前記第１センサ用電極と接触し、
前記第４センサ用電極は、前記第２押圧部材によって押圧されることで、前記第３センサ用電極に沿うように、前記第３センサ用電極と接触し、
前記第１押圧部材と前記第２押圧部材の形状を異ならせた、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記第１押圧部材が前記第２センサ用電極と接触する面積と、前記第２押圧部材が前記第４センサ用電極と接触する面積とを異ならせた、請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記第１押圧部材は、前記第２センサ用電極の中央部を押圧し、
前記第２押圧部材は、前記第４センサ用電極のうち、前記第４センサ用電極の中央部よりも前記第４センサ用電極の周縁部側に位置する部分を押圧する、請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記第１圧力センサは、第１センサ用電極と、前記第１センサ用電極と対向する第２センサ用電極とを含み、
前記第２圧力センサは、第３センサ用電極と、前記第３センサ用電極と対向する第４センサ用電極とを含み、
前記第１センサ用電極と前記第２センサ用電極との間の間隔と、前記第３センサ用電極と前記第４センサ用電極との間の間隔とを異ならせた、請求項１から請求項２０のいずれかに記載の表示装置。
【請求項２２】
前記第１圧力センサは、第１センサ用電極と、前記第１センサ用電極から間隔をあけて設けられた第２センサ用電極と、前記第１センサ用電極および前記第２センサ用電極の間隔を保持するように配置されると共に、互いに間隔をあけて設けられた第１支持部材および第２支持部材とを含み、
前記第２圧力センサは、第３センサ用電極と、前記第３センサ用電極から間隔をあけて設けられた第４センサ用電極と、前記第３センサ用電極および前記第４センサ用電極の間隔を保持するように配置されると共に、互いに間隔をあけて設けられた第３支持部材および第４支持部材とを含み、
前記第１支持部材および前記第２支持部材の間隔と、前記第３支持部材および前記第４支持部材の間隔とを異ならせた、請求項１から請求項５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項２３】
前記第１圧力センサは、前記第１基板および前記第２基板の間に位置する第１コイルと、前記第１コイルから前記第１基板および前記第２基板の積層方向に間隔をあけて配置され、前記第１コイルと対向する第２コイルとを含み、
前記第２圧力センサは、前記第１基板および前記第２基板の間に位置する第３コイルと、前記第３コイルから前記第１基板および前記第２基板の積層方向に間隔をあけて配置され、前記第３コイルと対向する第４コイルとを含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記第１コイルおよび前記第３コイルは、前記第２コイルおよび前記第４コイルよりも前記第１基板または前記第２基板側に位置し、
前記第１コイルと前記第３コイルの大きさを異ならせた、請求項２３に記載の表示装置。
【請求項２５】
前記第１コイルおよび前記第３コイルは、前記第２コイルおよび前記第４コイルよりも前記第１基板または前記第２基板側に位置し、
前記第２コイルおよび前記第３コイルに供給する電流量を異ならせた、請求項２４に記載の表示装置。
【請求項２６】
前記第１圧力センサは、前記第２圧力センサよりも、前記第１基板の中央部側に位置し、
前記第１圧力センサは、前記第２圧力センサよりも感度を低くした、請求項１から請求項２５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項２７】
第１主表面を有する第１基板と、
前記第１基板と間隔をあけて配置され、前記第１主表面と対向する第２主表面を有する第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板の間に配置された第１センサおよび第２センサと、
を備え、
前記第１センサの感度と前記第２センサの感度とを異ならせた、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関して、特にタッチパネル機能を有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００１−７５０７４号公報に記載されたタッチセンサ一体型液晶表示素子は、第１基板と、第２基板と、第１基板および第２基板の間に挿入された液晶層とを備える。第１基板と第２基板との向かい合った面に、画像表示のための表示電極と、タッチ箇所検出のためのタッチ電極とが設けられている。
【０００３】
特開２００５−２３３７９８号公報に記載された位置圧力検出装置は、片面に抵抗膜を形成したベースと、片面に導電体を形成したベースとを備える。抵抗膜と導電体とが対向するように配置されると共に、両ベース間にスペーサが設けられている。抵抗膜の両端の電極対に電圧を供給して抵抗膜の電圧が、抵抗膜の一端側から他端側に直線的に高くなるように構成されている。導電体に電極を設け、更に、導電体の電極から得られる信号に基づいて位置信号を出力する回路と、抵抗膜の両端の電極対から得られる信号に基づいて圧力信号を出力する回路とを備える。
【０００４】
特開２００２−２８７６６０号公報に記載された入力機能付き表示装置は、第１基板と、第２基板と、第１基板に形成され、この第１基板から第２基板に向けて突出する接触位置検出用電極と、第１基板に形成され、接触位置検出用電極に電気的に接続された第１の接触位置検出用信号線と、第２基板に形成された第２の接触位置検出用信号線とを備える。
【０００５】
特開平１１−２７１７１２号公報に記載された液晶表示装置は、アレイ基板と、対向基板と、アレイ基板および対向基板とのギャップを保つためのスペーサと、スペーサおよび対向基板の間に挟まれた圧力検出素子とを備える。圧力検出素子として、絶縁材料に導電性の微粒子を散布したものや、表面電荷を発生する圧電体等が採用されている。
【０００６】
なお、圧力センサとしては、従来から各種提案されている。たとえば、フジクラ技法に記載されたタッチモード容量型圧力センサは、印加圧力によって変形されるダイアフラムと、ダイアフラムと対向する基板と、基板に形成された電極と、電極上に形成された誘電体膜とを備える。
【０００７】
特開２００２−３１８１６３号公報に記載された圧力センサは、絶縁性多孔質シートのと、この絶縁性多孔質シートの上下面に形成された金属層とを備えている。絶縁性多孔質シートは、ポリエチレン、ポリエステル、ポリイミド、ＰＴＦＥ、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリビニリデンフロライド、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、酢酸セルロース等から構成されている。
【０００８】
特開２００３−７５２７７号公報に記載された面状圧力センサは、対向する電極と、この電極間に形成され、圧力によって誘電率が変化する感圧層とを備える。特開２００４−３１７４０３号公報に記載された面圧分布センサは、スペーサを介して一定間隔の隙間を開けて対向配置された行配線部と列配線部を備えている。行配線部は、ガラス基板と、このガラス基板上を第１方向に多数平行に配列された行配線と、この行配線を覆う絶縁膜とを備える。列配線部は、可撓性フィルムと、この可撓性フィルム上を第２方向に多数平行に配列された列配線とを含む。
【０００９】
特開２００５−１８１０３１号公報および特開２００５−２３３７９８号公報などに記載された圧力検出装置は、片面に抵抗膜が形成されたベースと、片面に導電体を形成したベースとを備え、抵抗膜と導電体とが対向するように配置すると共に両ベース間にスペーサを設け、抵抗膜の両端の電極対に電圧を供給して抵抗膜の電圧が、抵抗膜の一端側から他端側に直線的に高くなるように構成されている。そして、導電体に電極を設け、更に、導電体の電極から得られる信号に基づいて位置信号を出力する回路と、抵抗膜の両端の電極対から得られる信号に基づいて圧力信号を出力する回路とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−７５０７４号公報
【特許文献２】特開２００５−２３３７９８号公報
【特許文献３】特開２００２−２８７６６０号公報
【特許文献４】特開平１１−２７１７１２号公報
【特許文献５】特開２００２−３１８１６３号公報
【特許文献６】特開２００３−７５２７７号公報
【特許文献７】特開２００４−３１７４０３号公報
【特許文献８】特開２００５−１８１０３１号公報
【特許文献９】特開２００５−２３３７９８号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】山本 敏他４名、“タッチモード容量型圧力センサ”、［online］、２００１年１０月、フジクラ技報、［平成２１年１２月２０日検索］、インターネット＜URL：http://www.fujikura.co.jp/00/gihou/gihou101/pdf101/101_17.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
使用者の指が基板に触れた場合と、ペンが画面に触れた場合とでは、基板に加えられる押圧力は異なる。また、一般に、基板の中央部は撓み易く、基板の外周縁部側では、基板は撓みにくくなっている。
【００１３】
特開２００１−７５０７４号公報に記載されたタッチセンサ一体型液晶表示素子は、第１基板に形成されたタッチ電極と、第２基板に形成されたタッチ電極とが接触することで、タッチ位置が検出されている。しかし、このタッチセンサ一体型液晶表示素子では、作成するセンサ構造から押圧力の検出範囲が限定的となってしまい、特にタッチ箇所に指やペンなどのように、異なる接触面積のものが触れることを想定した場合、押圧力の検出範囲を設定することが困難である。また、同一の荷重が加えられたとしても、基板の撓み量がタッチ箇所によって異なることについて何等考慮されていない。
【００１４】
特開２００５−２３３７９８号公報に記載された位置圧力検出装置においては、押圧力の検出範囲を広く設定することが困難である。このため、タッチ箇所に指やペンなどのように、接触面積が異なるものが触れることを想定した場合、押圧力の検出範囲を設定することが困難となる。また、同一の荷重が加えられた場合においても、タッチされたベースの位置によっては、ベースの撓み量に差が生じることについて何等考慮されていない。
【００１５】
特開２００２−２８７６６０号公報に記載された入力機能付き表示装置においても、押圧力を検出する範囲を広く設定することができない。このため、タッチ箇所に指やペンなどのように、タッチ箇所に接触面積が異なるものが触れることを想定した場合、押圧力の検出範囲を設定することが困難となる。また、接触位置の位置によっては、同一の荷重を加えた場合においても、第２基板の撓み量に差が生じることに関して何等考慮されていない。
【００１６】
特開平１１−２７１７１２号公報などに記載された圧力検出素子において、表面電荷を生じる圧電体を圧電検出素子に採用した場合においては、圧電体の容量は、圧電体の電極間の距離によって変動する。電極間の距離が変動したとしても、容量は大きく変動しない。特に、電極間の距離の縮み量が小さいときには、電極間の容量の変化率は小さい。このため、基板に触れる力が小さいときには、容量の変動を検知しにくく、基板に指等が触れたとしても、接触力を検知することが困難である。さらに、触れる力が小さくても電極間の距離が大きく変動する圧電体を採用したときには、大きな荷重をセンシング出来なくなる。このように、特開平１１−２７１７１２号公報などに記載された圧力検出素子においも、検出することができる押圧力の検出範囲を広く設定することは困難である。このため、タッチ箇所に指やペンなどのように接触面積が異なるものが接触することを想定した場合、押圧力の検出範囲を設定するのが困難なものとなる。また、指やペン等が触れた位置が対向基板の位置によって撓み量が変動することについて何等考慮されていない。
【００１７】
絶縁樹脂内に導電性の粒子を散布したものを圧電検出素子として採用した場合においても同様に、押圧力の検出範囲を広く設定することは困難である。さらに、触れる基板の位置によって、基板の撓み量が変動することに関して考慮されていない。
【００１８】
上記フジクラ技法に記載されたタッチモード容量型圧力センサは、タイヤ圧の検知に用いられており、表示装置と全く関係のない技術分野に関するセンサである。
【００１９】
ここで、一般に、タッチパネル機能が搭載された表示装置においては、センサが内蔵されている。そして、この表示装置を使用者が操作する際には、たとえば、指、自分のペン等を画面に接触させて各種操作を行う。
【００２０】
画面に指が触れたときと、ペン等が画面に触れたときとでは、接触面積が異なり、指が触れたときの接触面積の方が、ペンが触れたときの接触面積よりも大きくなる。これにより、タッチ箇所の単位面積あたりに加えられる応力は、指が接触したときの方が、ペンが接触したときよりも小さくなる。
【００２１】
一般に、荷重が加えられたことをセンシングすることができる圧力センサは、正確にセンシングすることができる荷重範囲が決まっている。
【００２２】
この結果、タッチ箇所に指やペンなどのように、接触面積が異なるものがタッチ箇所に接触することを想定した場合、押圧力を検出することができる検出範囲を設定するのが非常に困難なものとなる。
【００２３】
さらに、指が加える小さな荷重をセンシングすることができるＯＮ／ＯＦＦセンサでは、荷重が加えられ、ＯＮとなったときにおいても、画面に触れたのが指なのかペンなのかを判別することができない。指が加える小さな荷重をセンシングすることができる圧力センサにおいても、所定以上の荷重が加えられたときには、出力値は一定となり、画面に触れたのが指なのかペンなのかを判別することが困難である。
【００２４】
また、ペンが加える大きな荷重をセンシングすることができるＯＮ／ＯＦＦセンサおよび圧力センサにおいては、指が触れたことを検知することができない。
【００２５】
このように、単にＯＮ／ＯＦＦセンサを搭載した表示装置においても、押圧力の検出範囲を広く設定することはできない。そして、タッチパネル機能付表示装置において、画面に各種の接触物が接触することに着目して、表示装置のタッチパネル機能の改良に取り組んだ表示装置は提案されていない。
【００２６】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は、検知することができる検知範囲が広げられ、多様な接触物が基板に触れたとしても、当該接触を正確に検知することができる表示装置を提供することである。第２の目的は、各センサ間で検知範囲が均一化された表示装置を提供することである。第３の目的は、触れる位置によって、基板の撓み量に差が生じることによるセンサ感度のばらつきを抑制することができる表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明に係る表示装置は、第１主表面を有する第１基板と、第１基板と間隔をあけて配置され、第１主表面と対向する第２主表面を有する第２基板と、第１基板および第２基板の間に配置された第１圧力センサおよび第２圧力センサとを備える。上記第１圧力センサの感度と第２圧力センサの感度とを異ならせる。
【００２８】
好ましくは、第１圧力センサは、第１圧力センサに加えられた荷重に対応する第１出力値を出力し、第２圧力センサは、第２圧力センサに加えられた荷重に対応する第２出力値を出力する。上記第１圧力センサおよび第２圧力センサに加えられる荷重が変動すると、第１出力値と第２出力値との差が変動する。
【００２９】
好ましくは、上記第１圧力センサは、第１圧力センサに加えられた荷重に対応する第１出力値を出力し、第２圧力センサは、第２圧力センサに加えられた荷重に対応する第２出力値を出力する。上記第１出力値の変化率の方が、第２出力値の変化率よりも大きい。
【００３０】
好ましくは、上記第１圧力センサおよび第２圧力センサに加えられる押圧力が所定値より小さいときには、第１出力値は第２出力値よりも大きく、押圧力が所定値よりも大きくなると、第１出力値は第２出力値よりも小さくなる。
【００３１】
好ましくは、上記第１圧力センサは、第１圧力センサに加えられた荷重に対応する第１出力値を出力し、第２圧力センサは、第２圧力センサに加えられた荷重に対応する第２出力値を出力する。上記第１圧力センサは、第１圧力センサに加えられた荷重が第１基準荷重よりも大きくなると、加えられた荷重に対応する第１出力値を出力可能とされる。上記第２圧力センサは、第２圧力センサに加えられた荷重が第２基準荷重よりも大きくなると、加えられた荷重に対応する第２出力値を出力可能とされる。
【００３２】
好ましくは、上記第１圧力センサと第２圧力センサとのいずれも押圧する押圧部材をさらに備える。
【００３３】
好ましくは、上記第１圧力センサと第２圧力センサとは隣り合うように配置される。好ましくは、第１基板を含むマトリックス基板と、第２基板を含み、マトリックス基板から間隔をあけて配置された対向基板と、マトリックス基板と対向基板との間に位置するスペーサとをさらに備える。上記押圧部材は、スペーサとされ、第１圧力センサおよび第２圧力センサは、スペーサとマトリックス基板との間またはスペーサと対向基板との間に配置される。
【００３４】
好ましくは、第１基板を含むマトリックス基板と、第２基板および第２主表面に形成されたカラーフィルタを含み、マトリックス基板と間隔をあけて配置された対向基板とをさらに備える。上記カラーフィルタは、複数の窓部が形成され遮光機能を有するブラックマトリックスと、窓部に形成された着色層とを含み、第１圧力センサと第２圧力センサとは、ブラックマトリックスの下方に配置され、ブラックマトリックスが押圧部材とされる。
【００３５】
好ましくは、上記第１基板を含むマトリックス基板と、第２基板を含み、マトリックス基板から間隔をあけて配置された対向基板と、マトリックス基板および対向基板の間に充填された液晶層と、マトリックス基板および対向基板の外周に沿って延び、液晶層をマトリックス基板および対向基板の間に密封するシール部材とをさらに備える。上記押圧部材は、シール部材とされ、第１圧力センサおよび第２圧力センサは、シール部材およびマトリックス基板の間に配置される。
【００３６】
好ましくは、押圧部材は、第１圧力センサおよび第２圧力センサのいずれにも接触する接触部を含む。
【００３７】
好ましくは、上記第１圧力センサは、第１基板および第２基板の間に位置する第１センサ用電極と、第１センサ用電極から第１基板および第２基板の積層方向に間隔をあけて配置され、第１センサ用電極と対向する第２センサ用電極とを含む。上記第２圧力センサは、第１基板および第２基板の間に位置する第３センサ用電極と、第３センサ用電極から第１基板および第２基板の積層方向に間隔をあけて配置され、第３センサ用電極と対向する第４センサ用電極とを含む。上記第１センサ用電極と第２センサ用電極との少なくとも一方は、他方に向けて変位可能とされる。上記第３センサ用電極と第４センサ用電極との少なくとも一方は、他方に向けて変位可能とされる。
【００３８】
好ましくは、上記第１センサ用電極と第２センサ用電極との間に形成された第１絶縁層と、第３センサ用電極と第４センサ用電極との間に形成された第２絶縁層と、第１センサ用電極および第２センサ用電極の間の容量と、第３センサ用電極および第４センサ用電極の間の容量とを検出可能な検出部とをさらに備える。
【００３９】
好ましくは、上記第２基板が押圧されることで、第１センサ用電極と第２センサ用電極とは、互いに接触可能とされ、第２基板が押圧されることで、第３センサ用電極と第４センサ用電極とは、互いに接触可能とされる。上記第１センサ用電極と第２センサ用電極との間を流れる電流変化と、第３センサ用電極と第４センサ用電極との間を流れる電流変化とを検出可能な検出部をさらに備える。
【００４０】
好ましくは、上記第２センサ用電極は、弾性変形可能な第１突出部と、第１突出部の表面に形成された第１導電層とを含み、第４センサ用電極は、弾性変形可能な第２突出部と、第２突出部の表面に形成された第２導電層とを含む。上記第１突出部の形状と、第２突出部の形状とを異ならせる。
【００４１】
好ましくは、上記第２センサ用電極は、弾性変形可能な第１突出部と、第１突出部の表面に形成された第１導電層とを含み、第４センサ用電極は、弾性変形可能な第２突出部と、第２突出部の表面に形成された第２導電層とを含む。上記第１導電層のうち、第１センサ用電極に沿うように変形可能な部分の面積と、第２導電層のうち、第３センサ用電極に沿うように変形可能な部分の面積とを異ならせる。
【００４２】
好ましくは、上記第２センサ用電極は、押圧されることで、変位可能とされ、第４センサ用電極は、押圧されることで、変位可能とされる。上記第１圧力センサは、第２センサ用電極を支持する第１支持部と、第１支持部と間隔をあけて配置され、第２センサ用電極を支持する第２支持部とを含み、第２圧力センサは、第４センサ用電極を支持する第３支持部と、第３支持部と間隔をあけて配置され、第４センサ用電極を支持する第４支持部とを含む。上記第１支持部および第２支持部は、変位した第２センサ用電極を受け入れ可能な第１凹部を規定し、第３支持部および第４支持部は、変位第４センサ用電極を受け入れ可能な第２凹部を規定する。上記第１支持部および第２支持部の間隔は、第３支持部および第４支持部の間隔よりも広い。
【００４３】
好ましくは、上記第１圧力センサは、第１センサ用電極と、第１センサ用電極と対向する第２センサ用電極とを含み、第２圧力センサは、第３センサ用電極と、第３センサ用電極と対向する第４センサ用電極とを含む。上記第２センサ用電極を第１センサ用電極に向けて押圧する第１押圧部材と、第４センサ用電極を第３センサ用電極に向けて押圧する第２押圧部材とをさらに備える。上記第２センサ用電極は、第１押圧部材によって押圧されることで、変位し、第１センサ用電極に沿うように接触し、上記第４センサ用電極は、第２押圧部材によって押圧されることで、変位し、第３センサ用電極に沿うように接触し、上記第１押圧部材と第２押圧部材の形状を異ならせる。
【００４４】
好ましくは、第１押圧部材が第２センサ用電極と接触する面積と、第２押圧部材が第４センサ用電極と接触する面積とを異ならせる。
【００４５】
好ましくは、上記第１押圧部材は、第２センサ用電極の中央部を押圧し、第２押圧部材は、第４センサ用電極のうち、第４センサ用電極の中央部よりも第４センサ用電極の周縁部側に位置する部分を押圧する。
【００４６】
好ましくは、第１圧力センサは、第１センサ用電極と、第１センサ用電極と対向する第２センサ用電極とを含み、第２圧力センサは、第３センサ用電極と、第３センサ用電極と対向する第４センサ用電極とを含む。上記第１センサ用電極と第２センサ用電極との間の間隔と、第３センサ用電極と第４センサ用電極との間の間隔とを異ならせる。好ましくは、第１圧力センサは、第１センサ用電極と、第１センサ用電極から間隔をあけて設けられた第２センサ用電極と、第１センサ用電極および第２センサ用電極の間隔を保持するように配置されると共に、互いに間隔をあけて設けられた第１支持部材および第２支持部材とを含む。上記第２圧力センサは、第３センサ用電極と、第３センサ用電極から間隔をあけて設けられた第４センサ用電極と、第３センサ用電極および第４センサ用電極の間隔を保持するように配置されると共に、互いに間隔をあけて設けられた第３支持部材および第４支持部材とを含み、第１支持部材および第２支持部材の間隔と、第３支持部材および第４支持部材の間隔とを異ならせる。
【００４７】
好ましくは、上記第１圧力センサは、第１基板および第２基板の間に位置する第１コイルと、第１コイルから第１基板および第２基板の積層方向に間隔をあけて配置され、第１コイルと対向する第２コイルとを含む。上記第２圧力センサは、第１基板および第２基板の間に位置する第３コイルと、第３コイルから第１基板および第２基板の積層方向に間隔をあけて配置され、第３コイルと対向する第４コイルとを含む。
【００４８】
好ましくは、上記第１コイルおよび第３コイルは、第２コイルおよび第４コイルよりも第１基板または第２基板側に位置し、第１コイルと第３コイルの大きさを異ならせる。
【００４９】
好ましくは、上記第１コイルおよび第３コイルは、第２コイルおよび第４コイルよりも第１基板または第２基板側に位置し、第２コイルおよび第３コイルに供給する電流量を異ならせる。
【００５０】
好ましくは、上記第１圧力センサは、第２圧力センサよりも、第１基板の中央部側に位置し、第１圧力センサは、第２圧力センサ上よりも感度を低くする。
【００５１】
本発明に係る表示装置は、第１主表面を有する第１基板と、第１基板と間隔をあけて配置され、第１主表面と対向する第２主表面を有する第２基板と、第１基板および第２基板の間に配置された第１センサおよび第２センサとを備える。そして、上記第１センサの感度と前記第２センサの感度とを異ならせる。
【発明の効果】
【００５２】
本発明に係る表示装置によれば、指やペン等が触れたとしても正確に感知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施の形態１に係る液晶表示装置１００の回路図を模式的に示した回路図である。
【図２】対向基板１５０側から液晶表示装置１００の一部を平面視した平面図である。
【図３】対向基板１５０下に位置するＴＦＴアレイ基板１３０の平面図であり、この図３および上記図２において、ソース配線１１１およびゲート配線１１２は、ブラックマトリックス１５５下に位置している。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線における断面を模式的に示す断面図である。
【図５】図２に示すＶ−Ｖ線における断面図である。
【図６】対向基板１５０が押圧されたときの液晶表示装置１００の断面図である。
【図７】上部電極１７１が上層絶縁層１３６と接触する領域を模式的に示す平面図である。
【図８】本実施の形態に係る圧力センサ１１８の特性と、比較例としての圧力センサの特性とを比較するグラフである。
【図９】比較例としての圧力センサを備えた表示装置を示す断面図である。
【図１０】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第１工程を示す断面図である。
【図１１】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第２工程を示す断面図である。
【図１２】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第３工程を示す断面図である。
【図１３】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第４工程を示す断面図である。
【図１４】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第５工程を示す断面図である。
【図１５】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第６工程を示す断面図である。
【図１６】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第７工程を示す断面図である。
【図１７】対向基板１５０の製造工程の第１工程を示す断面図である。
【図１８】ガラス基板１５６の製造工程の第２工程を示す断面図である。
【図１９】対向基板１５０の製造工程の第３工程を示す断面図である。
【図２０】対向基板１５０の製造工程の第４工程を示す断面図である。
【図２１】対向基板１５０の製造工程の第５工程を示す断面図であり、この図２１において、樹脂パターン１５８にアニール処理（樹脂アニール）を施して、突起部１７０を形成する。
【図２２】本実施の形態２に係る液晶表示装置１００の断面図であり、ＴＦＴ素子１１５を示す断面図である。
【図２３】本実施の形態２に係る液晶表示装置１００の断面図であり、出力用素子１１７における断面図である。
【図２４】本実施の形態２に係る液晶表示装置１００のＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程であって、図１４に示す製造工程後の製造工程を示す断面図である。
【図２５】図２４に示すＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程後の製造工程を示す断面図である。
【図２６】図２５に示す製造工程後におけるＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程を示す断面図である。
【図２７】本実施の形態３に係る液晶表示装置１００の断面図であり、ＴＦＴ素子１１５を示す断面図である。
【図２８】本実施の形態３に係る液晶表示装置１００の断面図であり、圧力センサ１１８を示す断面図である。
【図２９】対向基板１５０が押圧されたときにおける液晶表示装置１００の状態を模式的に示す断面図である。
【図３０】上部電極１７１およびゲート絶縁層１３３が押圧部材１４５からの押圧力によって変形する前の状態における上部電極１７１およびゲート絶縁層１３３を示す断面図である。
【図３１】上部電極１７１の平面図である。
【図３２】押圧部材１４５からの押圧力によって、上部電極１７１およびゲート絶縁層１３３が変形した状態を示す断面図である。
【図３３】図３２に示すように上部電極１７１が変形したときの上部電極１７１の平面図である。
【図３４】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第１工程を示す断面図である。
【図３５】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第２工程を示す断面図である。
【図３６】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第３工程を示す断面図である。
【図３７】図２８に示すＴＦＴアレイ基板１３０の変形例を示す断面図である。
【図３８】本実施の形態４に係る液晶表示装置１００の回路図を模式的に示した回路図である。
【図３９】本実施の形態４に係る液晶表示装置１００の断面図であって、ＴＦＴ素子１１５を示す断面図である。
【図４０】本実施の形態４に係る液晶表示装置１００の断面図であり、選択用ＴＦＴ素子１１６および圧力センサ１９０を示す断面図である。
【図４１】対向基板１５０が押圧されたときの状態を模式的に示す断面図である。
【図４２】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第１工程を示す断面図である。
【図４３】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第２工程を示す断面図である。
【図４４】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第３工程を示す断面図である。
【図４５】対向基板１５０の製造工程の第１工程を示す断面図である。
【図４６】対向基板１５０の製造工程の第２工程を示す断面図である。
【図４７】対向基板１５０の製造工程の第３工程を示す断面図である。
【図４８】対向基板１５０の製造工程の第４工程を示す断面図である。
【図４９】対向基板１５０の製造工程の第５工程を示す断面図であり、この図４９に示すように、突起部１７０を覆うように、カラーフィルタ基板１５１の表面に対向電極１５２を形成する。
【図５０】本実施の形態５に係る液晶表示装置１００の断面図であり、ＴＦＴ素子１１５を示す断面図である。
【図５１】液晶表示装置１００の断面図であり、選択用ＴＦＴ素子１１６を示す断面図である。
【図５２】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程のうち、ＴＦＴ素子１１５および選択用ＴＦＴ素子１１６を形成したときの工程を示す断面図である。
【図５３】図５２に示された製造工程後におけるＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程を示す断面図である。
【図５４】図５３に示す製造工程後の製造工程を示す断面図である。
【図５５】対向基板１５０の製造工程のうち、カラーフィルタ基板１５１を形成したときを示す断面図である。
【図５６】上記図５５に示す製造工程後の工程を示す断面図である。
【図５７】上記図５６に示す製造工程後の工程を示す断面図である。
【図５８】本実施の形態６に係る液晶表示装置１００の電気回路を示す回路図である。
【図５９】本実施の形態６に係る液晶表示装置１００の断面図であって、ＴＦＴ素子１１５を示す断面図である。
【図６０】本実施の形態６に係る液晶表示装置１００の断面図であって、圧力センサ１９０を示す断面図である。
【図６１】対向基板１５０が押圧されていない状態（初期状態）における上部電極１７１および半導体層１８０を示す断面図である。
【図６２】上部電極１７１の平面図であり、上部電極１７１には複数の穴部１７３が形成されている。
【図６３】対向基板１５０が押圧された状態における上部電極１７１と半導体層１８０とを示す断面図である。
【図６４】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第１工程を示す断面図である。
【図６５】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第２工程を示す断面図である。
【図６６】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第３工程を示す断面図である。
【図６７】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第４工程を示す断面図である。
【図６８】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第５工程を示す断面図である。
【図６９】ＴＦＴアレイ基板１３０製造工程の第６工程を示す断面図である。
【図７０】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第７工程を示す断面図である。
【図７１】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第８工程を示す断面図である。
【図７２】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第９工程を示す断面図である。
【図７３】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第１０工程を示す断面図である。
【図７４】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第１１工程を示す断面図である。
【図７５】本実施の形態７に係る液晶表示装置１００の断面図であって、ＴＦＴ素子１１５を示す断面図である。
【図７６】本実施の形態７に係る液晶表示装置１００の断面図であって、圧力センサ１９０を示す断面図である。
【図７７】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第１工程を示す断面図である。
【図７８】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第２工程を示す断面図である。
【図７９】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第３工程を示す断面図である。
【図８０】ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第４工程を示す断面図である。
【図８１】本実施の形態７に係る液晶表示装置１００の変形例を示す断面図である。
【図８２】本実施の形態８に係る液晶表示装置１００の電気回路を模式的に示す図である。
【図８３】本実施の形態８に係る液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。
【図８４】高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂの特性を模式的に示すグラフである。
【図８５】高感度センサ２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｄの出力特性を示すグラフである。
【図８６】容量変動タイプの圧力センサを含む高感度センサおよび低感度センサが採用された液晶表示装置１００の電気回路を模式的に示す図である。
【図８７】対向基板１５０の平面図である。
【図８８】対向基板１５０側からＴＦＴアレイ基板１３０を平面視した平面図である。
【図８９】図８８において、辺部１５５Ｂ下に位置する高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂを示す平面図である。
【図９０】図８８に示すＸＣ−ＸＣ線における断面図である。
【図９１】図８８に示すＸＣＩ−ＸＣＩ線における断面図であり、高感度センサ２５０Ａを示す断面図である。
【図９２】図７のＸＣＩＩ−ＸＣＩＩ線における断面図である。
【図９３】ガラス基板１５６が使用者によって押圧されたときにおける高感度センサ２５０Ａを示す断面図である。
【図９４】上部電極用配線１５４Ａのうち、突起部１７０Ａの表面上に位置する部分が、上層絶縁層１３６と接触する領域を模式的に示す平面図である。
【図９５】ガラス基板１５６が使用者によって押圧されたときにおける低感度センサ２５０Ｂを示す断面図である。
【図９６】上部電極用配線１５４Ａのうち、突起部１７０Ｂの表面上に位置する部分が、上層絶縁層１３６と接触する領域を模式的に示す平面図である。
【図９７】圧力センサ１１８Ａと、圧力センサ１１８Ｂとの特性を示すグラフである。
【図９８】本実施の形態９に係る液晶表示装置１００の高感度センサ２５０Ａを示す断面図である。
【図９９】本実施の形態９に係る液晶表示装置１００の低感度センサ２５０Ｂを示す断面図である。
【図１００】ガラス基板１５６が使用者によって押圧されたときにおける高感度センサ２５０Ａを示す断面図である。
【図１０１】上部電極用配線１５４Ａのうち、突起部１７０Ａの表面上に位置する部分が、上層絶縁層１３６と接触する領域を模式的に示す平面図である。
【図１０２】ガラス基板１５６が使用者によって押圧されたときにおける低感度センサ２５０Ｂを示す断面図である。
【図１０３】上部電極用配線１５４Ａのうち、突起部１７０Ｂの表面上に位置する部分が、上層絶縁層１３６と接触する領域を模式的に示す平面図である。
【図１０４】本実施の形態１０に係る液晶表示装置１００の高感度センサ２５０Ａにおける断面図である。
【図１０５】本実施の形態１０に係る液晶表示装置１００の低感度センサ２５０Ｂにおける断面図である。
【図１０６】図１０４に示す圧力センサ１１８Ａの特性と、図１０５に示す圧力センサ１１８Ｂの特性を示すグラフである。
【図１０７】本実施の形態１１に係る液晶表示装置１００のＴＦＴアレイ基板１３０の平面図であって、圧力センサ１１８Ａおよび圧力センサ１１８Ｂを示す平面図である。
【図１０８】図１０７のＣＶＩＩＩ−ＣＶＩＩＩ線における断面図である
【図１０９】図１０９は、図１０７に示すＣＩＸ-ＣＩＸ線における断面図である。
【図１１０】上部電極１７１Ａおよび上部電極１７１Ｂを模式的に示す平面図である。
【図１１１】対向基板１５０が押圧されたときにおける液晶表示装置１００の状態を模式的に示す断面図である。
【図１１２】上部電極１７１Ａおよびゲート絶縁層１３３が押圧部材１４５からの押圧力によって変形する前の状態における上部電極１７１Ａおよびゲート絶縁層１３３を示す断面図である。
【図１１３】上部電極１７１Ａの平面図である。
【図１１４】押圧部材１４５からの押圧力によって、上部電極１７１Ａおよびゲート絶縁層１３３が変形した状態を示す断面図である。
【図１１５】図１１４に示すように上部電極１７１Ａが変形したときの上部電極１７１Ａの平面図である。
【図１１６】対向基板１５０が押圧されたときにおける圧力センサ１１８Ｂの状態を示す断面図である。
【図１１７】上部電極１７１Ｂの平面図である。
【図１１８】圧力センサ１１８Ａと圧力センサ１１８Ｂとの特性を示すグラフである。
【図１１９】図１０７に示された圧力センサ１１８Ａおよび圧力センサ１１８Ｂと異なる圧力センサを示す平面図である。
【図１２０】圧力センサ１１８Ａの上部電極１７１Ａおよび圧力センサ１１８Ｂの上部電極１７１Ｂの変形例を示す平面図である。
【図１２１】本実施の形態１２に係る液晶表示装置１００の断面図であって、圧力センサ１１８Ａを示す断面図である。
【図１２２】本実施の形態１２に係る液晶表示装置１００の断面図であって、圧力センサ１１８Ｂを示す断面図である。
【図１２３】本実施の形態１３に係る液晶表示装置１００の断面図であって、圧力センサ１１８Ａを示す断面図である。
【図１２４】本実施の形態１３に係る液晶表示装置１００の断面図であって、圧力センサ１１８Ｂを示す断面図である。
【図１２５】上部電極１７１Ａおよび上部電極１７１Ｂと、押圧部材１４５Ａおよび押圧部材１４５Ｂとの配置関係を模式的に示す平面図である。
【図１２６】本実施の形態１４に係る液晶表示装置１００の断面図であって、圧力センサ１１８Ａを示す断面図である。
【図１２７】圧力センサ１１８Ｂを示す断面図である。
【図１２８】上部電極１７１Ａと上部電極１７１Ｂと、各押圧部材１４５Ａ，１４５Ｂの位置関係を示す平面図である。
【図１２９】本実施の形態１５に係る液晶表示装置１００の回路図を模式的に示した回路図である。
【図１３０】ＴＦＴ素子１１５を示す液晶表示装置１００の断面図である。
【図１３１】本実施の形態１５に係る液晶表示装置１００の断面図であり、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａおよび圧力センサ１９０Ａを示す断面図である。
【図１３２】本実施の形態１５に係る液晶表示装置１００の断面図であって、圧力センサ１９０Ｂおよび選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂを示す断面図である。
【図１３３】下部電極１９１Ａ，１９１Ｂと、突起部１７０と、上部電極用配線１５４Ａとの配置関係を模式的に示す平面図である。
【図１３４】対向基板１５０が押圧されたときにおいて、圧力センサ１９０Ａなどを示す断面図である。
【図１３５】図１３５は、対向基板１５０が押圧されたときにおいて、圧力センサ１９０Ｂを示す断面図である。
【図１３６】本実施の形態１６に係る液晶表示装置１００の電気回路を模式的に示す回路図である。
【図１３７】ＴＦＴ素子１１５Ａを示す液晶表示装置１００の断面図である。
【図１３８】選択用ＴＦＴ素子１１６および圧力センサ１９０Ａを示す断面図である。
【図１３９】選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂおよび圧力センサ１９０Ｂを示す液晶表示装置１００の断面図である。
【図１４０】対向電極１５２、突起部２１６Ａ，２１６Ｂおよびスペーサ１６１の位置関係を示す平面図である。
【図１４１】圧力センサ１９０Ｂの変形例を示す断面図である。
【図１４２】圧力センサ１９０Ｂの第２変形例を示す断面図である。
【図１４３】本実施の形態に係る液晶表示装置１００の回路を模式的に示す回路図である。
【図１４４】ＴＦＴ素子１１５Ａを示す断面図である。
【図１４５】圧力センサ１９０Ａを示す断面図である。
【図１４６】圧力センサ１９０Ｂを示す断面図である。
【図１４７】押圧部材１４５および上部電極１７１Ａ，１７１Ｂの配置関係を模式的に示す平面図である。
【図１４８】圧力センサ１９０Ａおよび圧力センサ１９０Ｂの第１変形例を示す平面図である。
【図１４９】圧力センサ１９０Ａおよび圧力センサ１９０Ｂの第２変形例を示す平面図である。
【図１５０】本実施の形態１８に係る液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板１３０を模式的に示す平面図である。
【図１５１】本実施の形態１８に係る液晶表示装置の対向基板１５０を示す平面図である。
【図１５２】上部コイル２７１Ａおよび下部コイル２７２Ａの配置状態を示す平面図である。
【図１５３】下部コイル２７２Ｂおよび上部コイル２７１Ｂとを平面視したときの平面図である。
【図１５４】図１５２におけるＣＬＩＶ−ＣＬＶ線における断面図である。
【図１５５】図１５３におけるＣＬＶ−ＣＬＶ線における断面図である。
【図１５６】高感度の圧力センサから出力される出力値と、低感度の圧力センサから出力される出力値の特性を示すグラフである。
【図１５７】高感度のＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ａを示す液晶表示装置１００の断面図である。
【図１５８】低感度のＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ｂを示す液晶表示装置１００の断面図である。
【図１５９】本実施の形態１９に係る液晶表示装置１００の第１変形例を示す断面図であって、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ａを示す断面図である。
【図１６０】本実施の形態１９に係る液晶表示装置１００の第１変形例を示す断面図であって、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ｂを示す断面図である。
【図１６１】本実施の形態１９に係る液晶表示装置１００の第２変形例を示す断面図であって、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ａを示す断面図である。
【図１６２】本実施の形態１９に係る液晶表示装置１００の第２変形例を示す断面図であって、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ｂを示す断面図である。
【図１６３】高感度センサ２５０Ａと低感度センサ２５０Ｂとの配置の一例を示す液晶表示装置１００の断面図である。
【図１６４】高感度センサ２５０Ａと低感度センサ２５０Ｂとの配置の他の例を示す液晶表示装置１００の断面図である。
【図１６５】高感度センサ２５０Ａと低感度センサ２５０Ｂとの配置の他の例を示す液晶表示装置１００の断面図である。
【図１６６】本実施の形態２１に係る液晶表示装置１００を模式的に示す平面図である。
【図１６７】図１６６に示すＣＬＶＩＩ−ＣＬＶＩＩ線における断面図である。
【図１６８】図１６７に示す液晶表示装置１００の対向基板１５０が押圧されたときの状態を示す断面図である。
【図１６９】本実施の形態２２に係る液晶表示装置１００の回路図である。
【図１７０】本実施の形態２３に係る液晶表示装置１００の断面図である。
【図１７１】本実施の形態２３に係る液晶表示装置の第１変形例を示す断面図である。
【図１７２】本実施の形態２３に係る液晶表示装置の第２変形例を示す断面図である。
【図１７３】本実施の形態２４に係る液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。
【図１７４】高感度センサ２５０Ａを示す断面図である。
【図１７５】低感度センサ２５０Ｂを示す液晶表示装置１００の断面図である。
【図１７６】高感度センサ２５０Ｃを示す断面図である。
【図１７７】低感度センサ２５０Ｄを示す液晶表示装置１００の断面図である。
【図１７８】本実施の形態２５に係る液晶表示装置１００の断面図である。
【図１７９】高感度センサ２５０Ａを示す断面図である。
【図１８０】低感度センサ２５０Ｂを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
図１から図１８０を用いて、本発明に係る圧力センサ、表示装置および表示装置の製造方法について説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１に係る液晶表示装置１００の回路図を模式的に示した回路図である。この図１に示すように、液晶表示装置１００は、制御部１０５と、アレイ状に配置された複数の画素１１０を備え、画素１１０は、複数のＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）素子１１５と、このＴＦＴ素子１１５に接続された画素電極１１４とを備える。
【００５５】
液晶表示装置１００は、第１方向に延びると共に、第２方向に間隔をあけて複数配置されたゲート配線１１２およびセンサ用ゲート配線１１３と、第２方向に延びると共に第１方向に間隔をあけて配置された複数のソース配線１１１とを備える。
【００５６】
各ゲート配線１１２は、ゲートドライバ１０２に接続され、各ソース配線１１１は、ソースドライバ１０１に接続されている。センサ用ゲート配線１１３は、隣り合うゲート配線１１２間に配置され、第１方向に延びており、第２方向に間隔をあけて複数形成されている。各センサ用ゲート配線１１３は、センサドライバ１０３に接続されている。
【００５７】
ソースドライバ１０１と、ゲートドライバ１０２と、センサドライバ１０３とは、制御部１０５に接続されている。そして、隣り合う２つのゲート配線１１２と、隣り合う２つのソース配線１１１とによって、画素１１０が規定されている。
【００５８】
画素１１０内には、ＴＦＴ素子１１５、選択用ＴＦＴ素子１１６および圧力検知素子１２０が配置されている。ＴＦＴ素子１１５のソース電極は、ソース配線１１１に接続され、ＴＦＴ素子１１５のゲート電極はゲート配線１１２に接続されている。ＴＦＴ素子１１５のドレイン電極には、画素電極１１４が接続されている。
【００５９】
選択用ＴＦＴ素子１１６のソース電極は、ソース配線１１１に接続されており、選択用ＴＦＴ素子１１６のゲート電極は、センサ用ゲート配線１１３に接続されている。選択用ＴＦＴ素子１１６のドレイン電極に圧力検知素子１２０が接続されている。
【００６０】
圧力検知素子１２０は、選択用ＴＦＴ素子１１６のドレイン電極に接続された出力用素子１１７と、この出力用素子１１７のゲート電極に接続された圧力センサ（圧力検出装置）１１８とを含む。出力用素子１１７は、選択用ＴＦＴ素子１１６のドレイン電極に接続されたソース電極と、ソース配線１１１に接続されたドレイン電極と、圧力センサ１１８の下部電極に接続されたゲート電極とを含む。なお、選択用ＴＦＴ素子１１６のソース電極が接続されたソース配線１１１は、出力用素子１１７のドレイン電極が接続されたソース配線１１１と隣り合う他のソース配線１１１である。
【００６１】
ここで、選択用ＴＦＴ素子１１６のＯＮ／ＯＦＦは、時分割で適宜切り替えられ、制御部１０５は、選択された選択用ＴＦＴ素子１１６に接続された圧力検知素子１２０からの出力を検知する。具体的には、圧力検知素子１２０からの電気特性としての電流量を検知する。
【００６２】
出力用素子１１７の出力は、出力用素子１１７のゲート電極に印加される電圧によって変動する。このゲート電極に印加される電圧は、ゲート電極に接続された圧力センサ１１８の下部電極の電位によって決定される。圧力センサ１１８の下部電極の電位は、もう一方の上部電極との間の容量によって決定される。上部電極と下部電極との間の容量は、上部電極が設けられた基板に加えられる押圧力によって変動する。すなわち、制御部１０５は、出力用素子１１７からの電流量から基板に加えられる押圧力を検知することができる。
【００６３】
図２は、対向基板１５０側から液晶表示装置１００の一部を平面視した平面図である。この図２に示すように、対向基板１５０は、カラーフィルタ基板１５１と、このカラーフィルタ基板１５１の下面に配置された対向電極１５２とを含む。
【００６４】
カラーフィルタ基板１５１は、格子状に形成されたブラックマトリックス１５５と、このブラックマトリックス１５５の枠内に形成され、赤色、緑色、青色のそれぞれの色の着色感材からなる着色層１５３とを含む。なお、１つの画素１１０の上方に１つの着色層１５３が配置されている。
【００６５】
対向電極１５２は、たとえば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム酸化スズ）から形成された透明電極である。
【００６６】
図３は、対向基板１５０下に位置するＴＦＴアレイ基板１３０の平面図であり、この図３および上記図２において、ソース配線１１１およびゲート配線１１２は、ブラックマトリックス１５５下に位置している。そして、選択用ＴＦＴ素子１１６および圧力検知素子１２０は、画素電極１１４に対してＴＦＴ素子１１５と反対側に配置されている。
【００６７】
この図３に示すように、選択用ＴＦＴ素子１１６は、半導体層１２３と、半導体層１２３およびソース配線１１１を接続するソース電極１２１と、センサ用ゲート配線１１３に接続されたゲート電極１２２と、ドレイン電極１２５とを備える。
【００６８】
出力用素子１１７のソース電極１８３と、選択用ＴＦＴ素子１１６のドレイン電極１２５とは、接続配線１２４によって接続されている。なお、本実施の形態においては、選択用ＴＦＴ素子１１６の半導体層１２３と、出力用素子１１７の半導体層１８０とを切り離し、選択用ＴＦＴ素子１１６のドレイン電極１２５と、出力用素子１１７のソース電極１８３とを接続配線１２４で接続しているが、ドレイン電極１２５とソース電極１８３とを接続するように半導体層１２３と、半導体層１８０とを一体としてもよい。
【００６９】
図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線における断面を模式的に示す断面図である。なお、図４および後述する図５、図６等に示す断面図は、説明の便宜を図るため簡略化した断面図であり、各図における縦横比等は正確なものではない。
【００７０】
図４に示すように、液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１３０と、ＴＦＴアレイ基板１３０と対向するように間隔をあけて配置された対向基板１５０と、対向基板１５０およびＴＦＴアレイ基板１３０の間に充填された液晶層（表示媒体層）１６０とを備える。なお、ＴＦＴアレイ基板１３０と対向基板１５０の間には、ＴＦＴアレイ基板１３０および対向基板１５０の間隔を所定の間隔に維持するスペーサ１６１が形成されている。
【００７１】
液晶表示装置１００は、対向基板１５０の上面に配置される偏光板と、ＴＦＴアレイ基板１３０の下面に配置される偏光板およびバックライトユニットとをさらに備える。
【００７２】
対向基板１５０の上面に配置される偏光板の偏光方向と、ＴＦＴアレイ基板１３０下に配置される偏光板の偏光方向とは直交するように、各偏光板が配置される。バックライトユニットは、ＴＦＴアレイ基板１３０に向けて光を照射している。なお、このバックライトユニットおよび上記２つの偏光板は、図示されていない。
【００７３】
対向基板１５０は、主表面を有するガラス基板１５６と、ガラス基板１５６の主表面に形成されたカラーフィルタ基板１５１と、このカラーフィルタ基板１５１下に形成された対向電極１５２とを含む。
【００７４】
ＴＦＴアレイ基板１３０は、主表面（第１主表面）を有するガラス基板（第１基板）１４０と、ガラス基板１４０の上方に位置する画素電極１１４とを含み、このガラス基板１４０の主表面上にはＴＦＴ素子（スイッチング素子）１１５が形成されている。
【００７５】
ガラス基板１４０の主表面上には、シリコン酸化層（ＳｉＯ2層）、シリコン窒化層（ＳｉＮ）、およびシリコン酸窒化層（ＳｉＮＯ層）等の絶縁層から形成された下地層１３１が形成されている。この下地層１３１の膜厚は、たとえば、０ｎｍ以上５００ｎｍ以下とされ、好ましくは、０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とされる。
【００７６】
ＴＦＴ素子１１５は、下地層１３１の上面上に形成された半導体層１３２と、この半導体層１３２を覆うように形成されたゲート絶縁層１３３と、ゲート絶縁層１３３の上面上に形成されたゲート電極１３４と、半導体層１３２に接続されたドレイン電極１３７およびソース電極１３８とを含む。
【００７７】
ゲート電極１３４は、ゲート絶縁層１３３の上面上であって、半導体層１３２の上方に位置している。ドレイン電極１３７は、ゲート電極１３４と間隔をあけて配置されている。ソース電極１３８は、ゲート電極１３４に対してドレイン電極１３７と反対側に位置している。ソース電極１３８は、ソース配線１１１に接続されており、ドレイン電極１３７は、画素電極１１４に接続されている。
【００７８】
ゲート電極１３４に所定の電圧が印加されることで、ＴＦＴ素子１１５がＯＮとなり、ソース配線１１１およびソース電極１３８に所定の電圧が印加されることで、ドレイン電極１３７および画素電極１１４に所定の電圧が印加される。
【００７９】
画素電極１１４に印加される電圧をＴＦＴ素子１１５が切り替えることで、画素電極１１４と、対向電極１５２との間に位置する液晶層１６０内の液晶の向きを制御する。液晶の向きを切り替えることで、バックライトユニットからの光が対向基板１５０の上面に配置された偏光板を通過する状態と対向基板１５０の上面に配置された偏光板によって遮光される状態とが切り替えられる。
【００８０】
半導体層１３２は、たとえば、連続粒界結晶シリコン膜等が採用されており、半導体層１３２の膜厚は、たとえば、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とされる。なお、半導体層１３２の膜厚は、好ましくは、３０ｎｍ以上７０ｎｍ以下程度とされる。
【００８１】
ゲート絶縁層１３３は、たとえば、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＮＯ等の絶縁層から形成されている。ゲート絶縁層１３３の膜厚は、たとえば、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とされ、好ましくは、５０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下とされる。
【００８２】
ゲート電極１３４は、たとえば、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属層、または、これらを含む合金、または、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等の元素を含む化合物等から形成された導電層とされている。ゲート電極１３４の膜厚は、たとえば、５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下とされ、ゲート電極１３４の膜厚は、好ましくは、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下とされる。
【００８３】
ゲート電極１３４を覆うように、ゲート絶縁層１３３の上面上には、層間絶縁層１３５が形成されている。層間絶縁層１３５は、たとえば、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、およびＳｉＮＯ等の絶縁層から形成されている。層間絶縁層１３５の膜厚は、たとえば、１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とされ、層間絶縁層１３５の膜厚は、好ましくは、１００ｎｍ以上７００ｎｍ以下とされる。
【００８４】
ソース配線１１１は、層間絶縁層１３５の上面上に位置しており、ソース電極１３８はソース配線１１１に接続されている。ドレイン電極１３７も、層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されている。
【００８５】
ソース配線１１１、ソース電極１３８およびドレイン電極１３７は、たとえば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）等の金属層または、これらの金属層を順次積層して形成された積層金属層としてもよい。これらソース配線１１１等の膜厚は、たとえば、３００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とされ、ソース配線１１１等の膜厚は、好ましくは、４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下とされる。
【００８６】
層間絶縁層１３５の上面上には、ソース配線１１１を覆うように、上層絶縁層１３６が形成されている。上層絶縁層１３６は、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、およびＳｉＮＯ等の絶縁層から形成されている。上層絶縁層１３６の膜厚は、たとえば、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下とされ、上層絶縁層１３６の膜厚は、好ましくは、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とされる。
【００８７】
画素電極１１４は、上層絶縁層１３６の上面上に形成されている。画素電極１１４は、ＩＴＯ等の透明導電層から形成されている。
【００８８】
図５は、図２に示すＶ−Ｖ線における断面図である。この図５に示すように、ガラス基板１４０の主表面上には、下地層１３１が形成されており、この下地層１３１の上面上に出力用素子１１７が形成されている。
【００８９】
出力用素子１１７は、下地層１３１上に形成された半導体層１８０と、半導体層１８０を覆うように形成されたゲート絶縁層１３３と、ゲート絶縁層１３３の上面のうち、半導体層１８０の上方に位置する部分に形成されたゲート電極１８１と、半導体層１８０に接続されたソース電極１８３およびドレイン電極１８２とを備える。
【００９０】
ソース電極１８３は、ゲート電極１８１と間隔をあけて配置され、ドレイン電極１８２は、ゲート電極１８１に対してソース電極１８３と反対側に配置されている。
【００９１】
層間絶縁層１３５は、ゲート電極１８１を覆うようにゲート絶縁層１３３の上面上に形成されている。
【００９２】
ドレイン電極１８２は、ゲート絶縁層１３３、層間絶縁層１３５を貫通し、層間絶縁層１３５の上面に形成されたソース配線１１１に接続されている。ソース電極１８３も、ゲート絶縁層１３３および層間絶縁層１３５を貫通し、層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されている。
【００９３】
層間絶縁層１３５の上面には、下部電極１７２および接続配線１２４が形成されている。接続配線１２４は、図３に示す選択用ＴＦＴ素子１１６のドレイン電極１２５に接続されている。下部電極１７２は、コンタクト１８４によって、ゲート電極１８１に接続されている。このため、ゲート電極１８１に印加される電圧は、下部電極１７２の電位によって決定される。
【００９４】
下部電極１７２上には、上層絶縁層１３６が形成されている。下部電極１７２は、平坦面状に形成されている。上層絶縁層１３６のうち、少なくとも下部電極１７２上に位置する部分は、下部電極１７２の上面に沿って、平坦面状に形成されている。
【００９５】
圧力センサ（圧力検出装置）１１８は、上記下部電極１７２と、この下部電極１７２の上方に位置する上部電極１７１とを含む。
【００９６】
本実施の形態においては、上部電極１７１は、対向基板１５０に形成されており、上部電極１７１は、カラーフィルタ基板１５１の下側に形成された突起部１７０と、この突起部１７０の表面を覆うように形成された対向電極１５２とによって形成されている。
【００９７】
突起部１７０は、たとえば、アクリル樹脂や可塑性樹脂などの弾性変形可能な材料で形成されている。突起部１７０を弾性変形可能な導電性樹脂で形成してもよい。
【００９８】
突起部１７０の高さは、たとえば、１μｍ以上１０μｍ以下とする。突起部１７０の高さは、好ましくは、１．５μｍ以上５μｍ以下とする。
【００９９】
この図５に示す例においては、対向電極１５２のうち、突起部１７０の頂点部に位置する部分が、上層絶縁層１３６に接触している。
【０１００】
本実施の形態においては、突起部１７０は、突出方向に対して垂直な断面では、円形状となるように形成され、突起部１７０の表面は、滑らかな湾曲面状とされている。さらに、図２に示すように、突起部１７０は、間隔をあけて複数形成されている。
【０１０１】
突起部１７０の形状としては、上記のような形状に限られない。たとえ、複数の圧力センサ１１８の下部電極１７２に亘って延びるように突起部１７０を形成してもよい。また、突起部１７０の形状としては、断面形状が円形形状のものに限られず、さらに、外表面がなめらかな湾曲面に限られない。
【０１０２】
図６は、対向基板１５０が押圧されたときの液晶表示装置１００の断面図である。この図６に示すように、ペンや人の指によって押圧されると、対向基板１５０のうち、押圧された部分およびその近傍がたわむ。
【０１０３】
ガラス基板１５６がたわむことで、上部電極１７１が下部電極１７２に近づく。上部電極１７１が下部電極１７２に近づくことで、上部電極１７１が上層絶縁層１３６に押圧され、突起部１７０が弾性変形し、上部電極１７１が下部電極１７２に沿って変形する。
【０１０４】
図７は、上部電極１７１が上層絶縁層１３６と接触する領域を模式的に示す平面図である。この図７において、領域Ｒ１は、図７中の破線によって囲われた領域であり、領域Ｒ２は、実線で囲われた領域である。領域Ｒ１は、対向基板１５０が押圧されていない状態（初期状態）における上部電極１７１と、上層絶縁層１３６との接触領域を示す。
【０１０５】
領域Ｒ２は、図６に示す状態における上部電極１７１と、上層絶縁層１３６との接触領域を示す。この図７に示すように、上部電極１７１が僅かに変位することで、上部電極１７１と上層絶縁層１３６の接触面積が非常に大きくなる。
【０１０６】
上部電極１７１が上層絶縁層１３６と接触した部分では、上部電極１７１と下部電極１７２とは、いずれも上層絶縁層１３６に接触しており、上部電極１７１と下部電極１７２と間の間隔は、上層絶縁層１３６の厚み分となる。
【０１０７】
具体的には、上部電極１７１の表面上に位置する対向電極１５２と、下部電極１７２との間の距離が、上層絶縁層１３６の厚み分となる。
【０１０８】
これにより、図７に示す状態における上部電極１７１および下部電極１７２によって規定される容量は、図６に示す初期状態における上部電極１７１および下部電極１７２によって規定される容量よりも遥かに大きくなる。
【０１０９】
図８は、本実施の形態に係る圧力センサ１１８の特性と、比較例としての圧力センサの特性とを比較するグラフである。
【０１１０】
なお、この図８に示すグラフにおいて、横軸は、上部電極のストローク量を示し、縦軸は、上部電極および下部電極間の容量変化率を示す。グラフの実線Ｌ１は、本実施の形態に係る圧力センサの特性を示し、破線Ｌ２は、比較例の圧力センサの特性を示す。
【０１１１】
図９は、比較例としての圧力センサを備えた表示装置を示す断面図である。この図９に示す比較例の圧力センサは、本実施の形態に係る圧力センサ１１８と異なり、突起部１７０を含まない。このため、比較例の圧力センサは、カラーフィルタ基板１５１の下面に平坦面状に形成された対向電極１５２と、下部電極１７２とを備える。
【０１１２】
なお、比較例における対向基板１５０と、ＴＦＴアレイ基板１３０との間の距離と、本実施の形態における対向基板１５０とＴＦＴアレイ基板１３０との間の距離をいずれも、３．３μｍとする。
【０１１３】
この比較例において、対向基板１５０が押圧されると、対向電極１５２が下部電極１７２に向けて近接する。そして、対向電極１５２と下部電極１７２との間の距離が小さくなることで、対向電極１５２と下部電極１７２との間の容量が大きくなる。
【０１１４】
そして、上記図８に示すように、上部電極の変位量（ストローク量）が小さいときには、比較例の圧力センサの容量変動率は、本実施の形態に係る圧力センサ１１８の容量変動率よりも小さい。
【０１１５】
比較例に係る圧力センサでは、対向基板１５０に加えられる押圧力が小さいときには、正確に容量の変動を検知することが困難であり、加えられた圧力を正確に検知することが困難なものとなっている。
【０１１６】
その一方で、図８に示すように、本実施の形態に係る圧力センサ１１８においては、上部電極のストローク量が小さい場合でも、容量変化率が大きいことが分かる。このため、本実施の形態に係る圧力センサ１１８においては、上部電極のストローク量が小さい場合でも、図５に示すゲート電極１８１に印加する電圧を大きく変動させることができる。これにより、制御部が加えられた押圧力を正確に加えられた押圧力を検知することができる。
【０１１７】
比較例の圧力センサは、ストローク量が所定値を超えると、急激に容量変化率が大きくなる。容量が急激に変化する範囲では、上部電極と下部電極との間が僅かに縮んだときでも、容量が急激に変化する。このため、容量が急激に変化する範囲では、出力用素子のゲート電極に印加される電圧も急激に変化し、出力用素子１１７からの電流量も大きく変動する。このため、制御部は、正確な押圧力を算出することは困難である。
【０１１８】
その一方で、本実施の形態に係る圧力センサ１１８は、ストローク量が大きくなっても、容量変化率は略一定である。このように、本実施の形態に係る圧力センサ１１８においては、容量の変化率が略一定であるので、上部電極および下部電極間の容量から加えられた圧力を算出し易く、加えられた圧力を正確に算出することができる。
【０１１９】
このように、本実施の形態に係る圧力センサ１１８は、下部電極１７２と、この下部電極１７２から間隔をあけて配置されると共に、下部電極と対向するように配置された上部電極１７１と、上部電極１７１および下部電極１７２の間に形成された上層絶縁層（絶縁層）１３６とを備え、上部電極１７１が弾性変形可能な突起部１７０の表面上に形成されている。突起部１７０が上層絶縁層１３６と当接し、さらに上層絶縁層１３６に押圧されることで、突起部１７０上の対向電極１５２が下部電極１７２に沿うように変形する。そして、下部電極１７２と上部電極１７１との間の容量は、所定の大きさで一定の変化率を保って変化する。このため、出力用素子１１７からの電流量を検知することで、上部電極１７１および下部電極１７２間の容量を検知することができ、加えられた圧力を正確に算出することができる。
【０１２０】
このように、本実施の形態１に係る液晶表示装置１００においては、容量変動を正確に出力することができる圧力センサ１１８を搭載しているため、対向基板１５０が大きく撓まなくても、対向基板１５０に加えられた押圧力を正確に算出することができる。これにより、対向基板１５０のガラス基板１５６の厚さをガラス基板１４０よりも厚く形成したとしても、加えられた押圧力を算出することができる。このため、対向基板１５０の剛性を高めることができる。
【０１２１】
なお、ガラス基板１４０は、バックライトユニット等によって支持されているため、ガラス基板１４０の厚さをガラス基板１５６よりも薄くしたとしてもＴＦＴアレイ基板１３０の変形は抑制されている。なお、図８の実線で示された圧力センサ１１８の特性は一例である。このため、図８に示すように、上部電極のストローク量が大きくなると、容量変化率が一次関数的に増大する必要はない。部分的に、容量変化率の増加率が異なったり、容量変化率が曲線状となるように変化してもよい。
【０１２２】
図５において、半導体層１８０は、図４に示す半導体層１３２と同様に、ゲート絶縁層１３３の上面上に形成されており、半導体層１８０は、半導体層１３２と同質（同一）の材料から形成され、実質的に同一の膜厚とされている。具体的には、たとえば、連続粒界結晶シリコン膜等が採用されており、半導体層１３２の膜厚は、たとえば、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とされる。なお、半導体層１３２の膜厚は、好ましくは、３０ｎｍ以上７０ｎｍ以下程度とされる。
【０１２３】
ゲート電極１８１も、図４に示すゲート電極１３４と同様に、ゲート絶縁層１３３上に形成されている。さらに、ゲート電極１８１は、ゲート電極１３４と同質（同一）の材料から形成され、ゲート電極１８１の膜厚も、ゲート電極１３４と実質的に一致している。
【０１２４】
ドレイン電極１８２、ソース電極１８３、下部電極１７２およびコンタクト１８４は、図４に示すドレイン電極１３７およびソース電極１３８と同一の積層金属膜が採用されている。
【０１２５】
このように、出力用素子１１７の構造は、ＴＦＴ素子１１５と略同一であるため、出力用素子１１７の各部材は、ＴＦＴ素子１１５の各部材を形成するときに同時に形成することができる。さらに、圧力センサ１１８の下部電極も、ＴＦＴ素子１１５のドレイン電極１３７およびソース電極１３８を形成する際に同時に形成することができる。
【０１２６】
このため、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程数が増加せず、製造コストの増加を抑制することができる。
【０１２７】
図１０から図２１を用いて、本実施の形態に係る液晶表示装置１００の製造方法について説明する。
【０１２８】
液晶表示装置１００を製造するときには、まず、ＴＦＴアレイ基板１３０と対向基板１５０とを各々独立に形成する。その後、ＴＦＴアレイ基板１３０の上面に液晶層を塗布し、その後、対向基板１５０をＴＦＴアレイ基板１３０の上方に配置してＴＦＴアレイ基板１３０を形成する。
【０１２９】
そこで、まず、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造方法について説明する。
図１０は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第１工程を示す断面図である。図１０に示すように、ガラス基板１４０を準備する。その後、ガラス基板１４０の主表面上に、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＮＯ等の絶縁層を堆積して下地層１３１を形成する。
【０１３０】
図１１は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第２工程を示す断面図である。この図１１においては、まず、非晶質半導体層を形成する。非晶質半導体膜の材質としては、導電性が半導体であれば特に限定されず、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ガリウム−ヒ素（ＧａＡｓ）等が挙げられるが、なかでも廉価性及び量産性の観点から、シリコンが好ましい。非晶質半導体膜の形成方法としては特に限定されず、例えば、ＣＶＤ法等によりアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜を形成する方法が挙げられる。
【０１３１】
その後、上記非晶質半導体層に触媒元素を添加する。触媒元素は、非晶質半導体膜の結晶化を助長するものであり、これにより、半導体層のＣＧ−Ｓｉ化が可能となり、ＴＦＴの高性能化に繋がる。触媒元素としては、鉄、コバルト、ニッケル、ゲルマニウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスニウム、イリジウム、白金、銅、金等が挙げられ、上記群より選ばれた少なくとも１種の元素を含むことが好ましく、なかでもＮｉが好適に用いられる。触媒元素の添加方法としては特に限定されず、抵抗加熱法、塗布法等が挙げられる。
【０１３２】
その後、非晶質半導体層を結晶化して連続粒界結晶シリコン層（ＣＧシリコン層）を形成する。結晶化の方法としては、アニール処理により結晶化させる固相結晶成長（Ｓｏｌｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ；ＳＰＣ）法、ＳＰＣ法とエキシマレーザ光等の照射により溶融再結晶化させるレーザーアニール法とを組み合わせた方法が好適である。
【０１３３】
このように、連続粒界結晶シリコン層を形成した後、この連続粒界結晶シリコン層をフォトリソグラフィ法等によりパターニングして半導体層１３２および半導体層１８０を形成する。なお、この第２工程において、図３に示す半導体層１２３も形成される。なお、半導体層１８０および半導体層１２３を連続粒界結晶シリコン層で形成する例について説明したが、半導体層１８０および半導体層１２３としては、連続粒界結晶シリコン層に限られず、適宜、他の材料を選択してもよい。
【０１３４】
図１２は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第３工程を示す断面図である。この図１２に示すように、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、およびＳｉＮＯ等の絶縁層をＣＶＤ法等で半導体層１８０および半導体層１３２を覆うように、下地層１３１上に形成する。これにより、ゲート絶縁層１３３が形成される。
【０１３５】
図１３は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第４工程を示す断面図である。この図１３に示すように、スパッタ法、ＣＶＤ法等を用いて、積層金属層を堆積させた後、フォトリソグラフィ法等によりパターニングすることにより、ゲート電極１３４およびゲート電極１８１が形成される。
【０１３６】
ゲート電極１３４は、ゲート絶縁層１３３の上面のうち、半導体層１３２の上方に位置する部分に形成される。ゲート電極１８１は、ゲート絶縁層１３３の上面のうち、半導体層１８０の上方に位置する部分に形成される。
【０１３７】
なお、この第４工程において、図２に示すゲート配線１１２、センサ用ゲート配線１１３およびゲート電極１２２も形成される。
【０１３８】
図１４は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第５工程を示す断面図である。この図１４に示すように、ゲート電極１３４およびゲート電極１８１を覆うように、ゲート絶縁層１３３の上面に層間絶縁層１３５を形成する。
【０１３９】
図１５は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第６工程を示す断面図である。この図１５に示すように、層間絶縁層１３５およびゲート絶縁層１３３をドライエッチング等でパターニングして、コンタクトホール１６２〜１６６を形成する。
【０１４０】
コンタクトホール１６２およびコンタクトホール１６３は半導体層１３２に達するように形成され、コンタクトホール１６４およびコンタクトホール１６６は、半導体層１８０に達するように形成される。コンタクトホール１６５は、ゲート電極１８１の上面に達するように形成される。
【０１４１】
図１６は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第７工程を示す断面図である。この図１６において、金属層をスパッタリングにより成膜する。この際、金属層は、図１５に示すコンタクトホール１６２〜コンタクトホール１６６内にも入り込む。
【０１４２】
なお、ドレイン電極１３７，１８２、ソース電極１３８，１８３、下部電極１７２、コンタクト１８４および接続配線１２４を積層金属層から構成する場合には、複数の金属層をスパッタリングにより、順次積層する。
【０１４３】
そして、成膜した金属層または積層金属層をパターニングして、ドレイン電極１３７，１８２、ソース電極１３８，１８３、下部電極１７２、コンタクト１８４および接続配線１２４を形成する。
【０１４４】
なお、この第７工程において、図２に示すソース配線１１１と、選択用ＴＦＴ素子１１６のソース電極１２１およびドレイン電極１２５も形成される。
【０１４５】
その後、上記図４および図５に示すように、上層絶縁層１３６を形成する。具体的には、シリコン窒化層（ＳｉＮ層）を、たとえば、２００ｎｍ程度、プラズマ化学気相成長法により形成する。その後、上層絶縁層１３６をパターニングし、ドレイン電極１３７の一部を露出させるコンタクトホールを形成する。そして、ＩＴＯ膜を形成し、このＩＴＯ膜をパターニングして画素電極１１４を形成する。
【０１４６】
なお、スペーサ１６１をＴＦＴアレイ基板１３０に形成する場合には、アクリル樹脂等の樹脂層を上層絶縁層１３６の上面上に形成し、この樹脂層をパターニングして、スペーサ１６１を形成する。なお、スペーサ１６１の高さは、４μｍ程度とされる。これにより、ＴＦＴアレイ基板１３０を形成することができる。
【０１４７】
このように、本実施の形態に係るＴＦＴアレイ基板１３０の製造方法によれば、ＴＦＴ素子１１５の半導体層、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を形成すると共に、
選択用ＴＦＴ素子１１６、出力用素子１１７の半導体層等を形成することができると共に、圧力センサの下部電極をも形成することができる。このため、製造工程数の増大が抑制されている。
【０１４８】
図１７から図２１を用いて、対向基板１５０の製造方法について説明する。図１７は、対向基板１５０の製造工程の第１工程を示す断面図である。
【０１４９】
この図１７に示すように、主表面を有するガラス基板１５６を準備する。そして、ガラス基板１５６の主表面上に、たとえば、例えばスピンコート等によって１〜１０μｍ程度の厚みを持った高遮光性樹脂層を形成する。好ましくは、２〜５μｍ程度とする。その後、露光、現像、洗浄、ポストベークする。これにより、ガラス基板１５６の主表面に、図２に示すブラックマトリックス１５５が形成される。なお、樹脂の材料としては、一般的な黒色感光性樹脂用として用いられているアクリル樹脂のような感光性樹脂であればネガ型でもポジ型でもよい。なお、ブラックマトリックス１５５に導電性を持たせる場合には、導電性の樹脂材料やチタン（Ｔｉ）等の金属材料からブラックマトリックス１５５を形成する。
【０１５０】
図１８は、ガラス基板１５６の製造工程の第２工程を示す断面図である。この図１８において、ブラックマトリックス１５５は、例えば６０μｍ×１００μｍ程度の開口部を有し幅２０μｍ程度の格子状のパターンである。インクジェット方式で、ブラックマトリックス１５５の開口部に、着色層１５３のインクを塗布する。このようにして、カラーフィルタ基板１５１がガラス基板１５６の主表面上に形成される。なお、着色層１５３の膜厚は、たとえば、１〜１０μｍ程度、好ましくは、２〜５μｍ程度とする。
【０１５１】
図１９は、対向基板１５０の製造工程の第３工程を示す断面図である。この図１９に示すように、たとえば、アクリル樹脂等の可塑性樹脂層１５７を、たとえば、１〜１０μｍ程度形成する。なお、好ましくは、１．５〜５μｍ程度とする。たとえば、可塑性樹脂層１５７の膜厚を３．５μｍとする。
【０１５２】
図２０は、対向基板１５０の製造工程の第４工程を示す断面図である。この図２０に示すように、可塑性樹脂層１５７をフォトリソグラフィによりパターニングして、樹脂パターン１５８を形成する。図２１は、対向基板１５０の製造工程の第５工程を示す断面図であり、この図２１において、樹脂パターン１５８にアニール処理（樹脂アニール）を施して、突起部１７０を形成する。
【０１５３】
具体的には、樹脂パターン１５８が形成されたガラス基板１５６をオーブンに挿入し、たとえば、１００℃以上３００℃以下の温度でアニール処理を施す。なお、アニール処理温度は、好ましくは、１００℃以上２００℃以下とする。たとえば、オーブンにて２２０℃で６０分程度ベークする。
【０１５４】
樹脂パターン１５８にアニール処理を施すことで、表面の樹脂が流れ、表面が滑らかな突起部１７０が形成される。
【０１５５】
なお、可塑性樹脂層１５７の膜厚を、３．５μｍとし、パターニングされた樹脂パターン１５８を２２０℃で６０分のアニール処理を施すと、突起部１７０の高さは、３．４μｍ程度となる。
【０１５６】
その後、突起部１７０を覆うように、ＩＴＯ層等の透明導電層を塗布して、対向電極１５２を形成する。なお、対向電極１５２の膜厚は、たとえば、５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下程とされる。対向電極１５２の膜厚は、好ましくは、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下程度とする。たとえば、対向電極１５２の膜厚を２００ｎｍとする。
【０１５７】
このように、突起部１７０上に、対向電極１５２を形成することで、上部電極１７１が形成される。なお、対向基板１５０にスペーサ１６１を形成する場合には、アクリル樹脂等の樹脂層を対向電極１５２の上面上に形成し、この樹脂層をパターニングして、スペーサ１６１を形成する。なお、スペーサ１６１の高さは、４μｍ程度とされる。このようにして、対向基板１５０が形成される。
【０１５８】
そして、ＴＦＴアレイ基板１３０の上面に液晶層を塗布し、さらに、ＴＦＴアレイ基板１３０の上方に対向基板１５０を配置する。
【０１５９】
この際、対向電極１５２の上方に上部電極１７１が位置するように、ＴＦＴアレイ基板１３０および対向基板１５０を積層する。その後、各種工程を経ることで、図４および図５に示す液晶表示装置１００を形成することができる。
【０１６０】
このようにして得られた液晶表示装置１００において、ＴＦＴアレイ基板１３０側から１Ｎ程度の力を加えたところ、押圧力を加えていない状態の６倍の静電容量を検知することができた。さらに、静電容量は、押圧し始めてから、１Ｎまで押圧するまでの間、押圧力に対して静電容量が一次関数的に増加した。
【０１６１】
（実施の形態２）
図２２から図２６を用いて、本発明の実施の形態２に係る圧力センサ１１８および液晶表示装置１００について説明する。
【０１６２】
図２２から図２６に示す構成のうち、上記図１から図２１に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０１６３】
図２２は、本実施の形態２に係る液晶表示装置１００の断面図であり、ＴＦＴ素子１１５を示す断面図である。図２３は、本実施の形態２に係る液晶表示装置１００の断面図であり、出力用素子１１７における断面図である。
【０１６４】
この図２２および図２３に示すように、液晶表示装置１００は、ＴＦＴ素子１１５および出力用素子１１７を備え、ＴＦＴ素子１１５および出力用素子１１７を覆うように、層間絶縁層１３５が形成されている。
【０１６５】
ＴＦＴ素子１１５のドレイン電極１３７およびソース電極１３８の上端部と、出力用素子１１７のドレイン電極１８２およびソース電極１８３の上端部と、コンタクト１８４の上端部と、ソース配線１１１と、接続配線１２４とは、層間絶縁層１３５の上面に位置している。
【０１６６】
コンタクト１８４の上端部には、パッド部１８５が形成されており、液晶表示装置１００は、パッド部１８５と、ＴＦＴ素子１１５のドレイン電極１３７およびソース電極１３８の上端部と、出力用素子１１７のドレイン電極１８２およびソース電極１８３の上端部と、コンタクト１８４の上端部と、ソース配線１１１と、接続配線１２４とを覆うように形成された層間絶縁層１３９を備えている。
【０１６７】
この層間絶縁層１３９の上面には、反射電極１８７と、この反射電極１８７に接続された下部電極１８９とが形成されている。反射電極１８７と下部電極１８９とは、一体的に接続されている。
【０１６８】
下部電極１８９および反射電極１８７とパッド部１８５とは、接続部１８６によって接続されている。パッド部１８５は、コンタクト１８４によってゲート電極１８１に接続されている。このように、下部電極１８９は、ゲート電極１８１に接続されている。
【０１６９】
下部電極１８９および反射電極１８７上には、上層絶縁層１３６が形成されている。下部電極１８９は、平坦面状に形成されている。上層絶縁層１３６のうち、下部電極１８９の上面上に位置する部分は、下部電極１８９の上面に沿って平坦面状に形成されている。
【０１７０】
図２２に示す画素電極１１４は、上層絶縁層１３６上に形成されており、上層絶縁層１３６および層間絶縁層１３９を貫通して、ドレイン電極１３７に接続されている。
【０１７１】
下部電極１８９の上方に位置する対向基板１５０の下面には、上部電極１７１が形成されている。なお、本実施の形態２においても、上部電極１７１は、カラーフィルタ基板１５１の下面に形成された突起部１７０と、この突起部１７０の表面上に形成された対向電極１５２とを含む。
【０１７２】
本実施の形態２に係る液晶表示装置１００においても、対向基板１５０が押圧されることで、上部電極１７１が上層絶縁層１３６とが接触し、突起部１７０が変形する。具体的には、上部電極１７１が下部電極１８９に沿うように変形する。そして、突起部１７０上に形成された対向電極１５２と、下部電極１８９とが、上層絶縁層１３６を挟んで対向する面積が急激に増大し、下部電極１８９の電位が大きく変動する。そして、ゲート電極１８１に印加される電圧が大きく変動させることができる。
【０１７３】
本実施の形態２に係る液晶表示装置１００の製造方法について図２４から図２６を用いて説明する。
【０１７４】
なお、本実施の形態２に係る液晶表示装置１００のＴＦＴアレイ基板１３０は、上記実施の形態１に係る液晶表示装置１００のＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程と一部重複している。具体的には、図１０に示す製造工程から図１４に示す製造工程は、本実施の形態におけるＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程と共通している。
【０１７５】
図２４は、本実施の形態２に係る液晶表示装置１００のＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程であって、図１４に示す製造工程後の製造工程を示す断面図である。
【０１７６】
この図２４に示すように、層間絶縁層１３５およびゲート絶縁層１３３をパターニングして、複数のコンタクトホールを形成する。その後、金属層または積層金属層を層間絶縁層１３５上に形成する。
【０１７７】
金属層または積層金属層をパターニングして、ドレイン電極１３７、ソース電極１３８、ドレイン電極１８２、コンタクト１８４、ソース電極１８３、パッド部１８５および接続配線１２４を形成する。なお、ソース配線１１１やパッド部１８５は、層間絶縁層１３５の上面上に形成される。
【０１７８】
図２５は、図２４に示すＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程後の製造工程を示す断面図である。この図２５に示すように、ソース配線１１１およびパッド部１８５を覆うように、層間絶縁層１３９を形成する。
【０１７９】
そして、層間絶縁層１３９をパターニングする。この際、接続部１８６が形成される部分にコンタクトホールを形成すると共に、層間絶縁層１３９の上面のうち、反射電極１８７が位置する予定の部分に凹凸部を形成する。
【０１８０】
このように、層間絶縁層１３９をパターニングした後、層間絶縁層１３９の上面上にアルミニウム（Ａｌ），銀（Ａｇ），モリブデン（Ｍｏ）等の金属層、アルミニウム（Ａｌ），銀（Ａｇ），モリブデン（Ｍｏ）等の金属元素を含む金属化合物層、またはアルミニウム（Ａｌ）層，銀（Ａｇ）層，モリブデン（Ｍｏ）層を積層して形成された積層金属層のいずれかを形成する。
【０１８１】
層間絶縁層１３９の上面に金属層や積層金属層を形成することで、層間絶縁層１３９に形成されたコンタクトホール内に、接続部１８６が形成される。
【０１８２】
そして、金属層や積層金属層をパターニングすることで、下部電極１８９および反射電極１８７が形成される。
【０１８３】
なお、層間絶縁層１３９の上面のうち、反射電極１８７が形成される部分には、予め凹凸部が形成されているため反射電極１８７は、この凹凸部の表面に沿って凹凸状に形成される。
【０１８４】
図２６は、図２５に示す製造工程後におけるＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程を示す断面図である。
【０１８５】
この図２６に示すように、下部電極１８９および反射電極１８７を覆うように、層間絶縁層１３９上に、上層絶縁層１３６を形成する。
【０１８６】
その後、上層絶縁層１３６および層間絶縁層１３９をパターニングして、上層絶縁層１３６の上面からドレイン電極１３７の上端部に達するコンタクトホールを形成する。コンタクトホールを形成した後、上層絶縁層１３６の上面にＩＴＯ膜を形成し、このＩＴＯ膜をパターニングして、画素電極１１４を形成する。このようにして、図２２および図２３に示すＴＦＴアレイ基板１３０を形成する。
【０１８７】
このように、下部電極１８９と、この下部電極１８９に接続された接続部１８６は、反射電極１８７を形成する工程において、反射電極１８７と共に形成することができる。このため、本実施の形態においても、製造工程の増加を招くことなく、圧力センサ１１８の下部電極をＴＦＴアレイ基板１３０内に形成することができる。
【０１８８】
（実施の形態３）
図２７から図３７を用いて、本発明の実施の形態３に係る圧力センサ１１８、液晶表示装置１００および液晶表示装置１００の製造方法について説明する。なお、図２７から図３７に示す構成のうち、上記図１から図２６に示す構造と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０１８９】
図２７は、本実施の形態３に係る液晶表示装置１００の断面図であり、ＴＦＴ素子１１５を示す断面図である。図２８は、本実施の形態３に係る液晶表示装置１００の断面図であり、圧力センサ１１８を示す断面図である。
【０１９０】
この図２７に示すように、液晶表示装置１００は、ガラス基板１４０の主表面上に形成された下地層１４１と、この下地層１４１の上面上に形成された下地層１３１と、下地層１３１上に形成されたＴＦＴ素子１１５とを備える。
【０１９１】
下地層１４１は、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＮＯ等の絶縁層から形成されている。下地層１４１の膜厚は、たとえば、０ｎｍより厚く５００ｎｍ以下とされている。下地層１４１の膜厚は、好ましくは、４００ｎｍ以下とされる。
【０１９２】
ＴＦＴ素子１１５は、下地層１３１上に形成された半導体層１３２と、ゲート絶縁層１３３を介して半導体層１３２の上方に形成されたゲート電極１３４と、半導体層１３２に接続されたドレイン電極１３７およびソース電極１３８とを備える。ゲート電極１３４は、ゲート絶縁層１３３上に形成された層間絶縁層１３５によって覆われている。ドレイン電極１３７およびソース電極１３８は、層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されている。層間絶縁層１３５上には、上層絶縁層１３６が形成されており、この上層絶縁層１３６の上面上には、画素電極１１４が形成されている。画素電極１１４は、ドレイン電極１３７の上端部と接続されている。
【０１９３】
図２８に示すように、圧力センサ１１８は、下地層１４１の上面上に形成された下部電極１７２と、下部電極１７２の上方に位置し、下部電極１７２と対向するように配置された上部電極１７１とを含み、上部電極１７１下には、上部電極１７１が撓むように変形することを許容する凹部１４７が形成されている。なお、下部電極１７２は、下地層１３１によって覆われている。下部電極１７２は、平板状に形成されている。
【０１９４】
下地層１３１のうち、下部電極１７２上に位置する部分は、下部電極１７２の上面に沿って延び、平坦面状に形成されている。
【０１９５】
下部電極１７２には、コンタクト１４６が接続されており、このコンタクト１４６は、層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されている。コンタクト１４６の上端部は、層間絶縁層１３５の上面に形成されたソース配線１１１に接続されている。
【０１９６】
上部電極１７１は、ゲート絶縁層１３３の上面上に形成されており、凹部１４７は、上部電極１７１と下部電極１７２との間であって、ゲート絶縁層１３３と下地層１３１との間に形成されている。
【０１９７】
上部電極１７１は、平板状に形成されている。ゲート絶縁層１３３のうち、上部電極１７１下に位置する部分は、上部電極１７１の下面に沿って延びており、平坦面状に形成されている。
【０１９８】
上部電極１７１には、接続配線１２４が接続されており、この接続配線１２４は、図１に示す選択用ＴＦＴ素子１１６のドレイン電極に接続されている。
【０１９９】
上層絶縁層１３６は、下部電極１７２に接続されたソース配線１１１および接続配線１２４を覆うように形成されている。
【０２００】
本実施の形態３に係る液晶表示装置１００の対向基板１５０は、ガラス基板１５６と、このガラス基板１５６の下面に形成されたカラーフィルタ基板１５１と、このカラーフィルタ基板１５１の下面に形成された対向電極１５２と、この対向電極１５２の下面に形成された押圧部材１４５とを備える。押圧部材１４５は、アクリル樹脂等の樹脂によって形成されている。
【０２０１】
制御部１０５は、コンタクト１４６に接続されたソース配線１１１と、選択用ＴＦＴ素子１１６に接続されたソース配線１１１の出力とをセンシングする。
【０２０２】
これにより、制御部１０５は、上部電極１７１と、下部電極１７２との間の容量を検知することができる。制御部１０５は、上部電極１７１と下部電極１７２との間の容量の変動から、対向基板１５０に加えられた押圧力を算出する。
【０２０３】
ここで、使用者が対向基板１５０をペンや指で押圧すると、対向基板１５０のうち、押された部分が僅かに撓む。
【０２０４】
図２９は、対向基板１５０が押圧されたときにおける液晶表示装置１００の状態を模式的に示す断面図である。
【０２０５】
この図２９に示すように、押圧部材１４５がＴＦＴアレイ基板１３０の上面を押圧すると、上部電極１７１およびこの上部電極１７１下に位置するゲート絶縁層１３３が撓む。
【０２０６】
そして、上部電極１７１下に位置するゲート絶縁層１３３が下部電極１７２上に位置する下地層１３１と当接し、上部電極１７１が変形する。
【０２０７】
図３０は、上部電極１７１およびゲート絶縁層１３３が押圧部材１４５からの押圧力によって変形する前の状態における上部電極１７１およびゲート絶縁層１３３を示す断面図である。
【０２０８】
この図３０に示すように、上部電極１７１およびゲート絶縁層１３３には、穴部１７３，１７４が複数形成されている。なお、穴部１７３および穴部１７４は互いに連通するように形成されている。
【０２０９】
図３１は、上部電極１７１の平面図である。この図３１に示すように、上部電極１７１は、略正方形形状に形成され、上部電極１７１に形成された穴部１７３も、正方形形状に形成されている。穴部１７３は、上部電極１７１に均等に分布するように形成されている。上部電極１７１の一辺は、たとえば、３０μｍ程度とされ、穴部１７３の一辺は、たとえば、２μｍ程度とされている。なお、上部電極１７１の幅は、ゲート電極１３４の幅よりも広くなるように形成されている。このため、上部電極１７１は、外部からの押圧力によって変形し易くなっている。
【０２１０】
上部電極１７１の膜厚は、たとえば、５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下となるように形成されており、好ましくは、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下となるように形成されている。
【０２１１】
このように、上部電極１７１の辺の長さは、上部電極１７１の厚さに比べて遥かに大きくなるように形成されている。このため、上部電極１７１は、上部電極１７１の上面の中央部が押圧されると、容易に撓むように変形可能とされている。
【０２１２】
なお、上部電極１７１は、ゲート電極と同じ金属材料によって形成されており、たとえば、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）などの金属層、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）などの元素を含む合金、または、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）を含む化合物によって形成されている。
【０２１３】
好ましくは、上部電極１７１およびゲート電極は、３７０ｎｍ程度のタングステン（Ｗ）層と、このタングステン（Ｗ）層上に形成された５０ｎｍ程度のＴａＮ（窒化タンタル）層とによって形成する。
【０２１４】
なお、上部電極１７１の形状としては、正方形形状に限られず、長方形であってもよく、五角形形状以上の多角形形状、円形形状、楕円形状等、各種形状を採用することができる。
【０２１５】
図３２は、押圧部材１４５からの押圧力によって、上部電極１７１およびゲート絶縁層１３３が変形した状態を示す断面図である。
【０２１６】
この図３２に示すように、ゲート絶縁層１３３および上部電極１７１は、凹部１４７内に入り込むように撓む。
【０２１７】
ここで、凹部１４７の開口縁部は、上部電極１７１の外周縁部よりも僅かに小さく、上部電極１７１の大部分は、凹部１４７に入り込むように撓む。
【０２１８】
凹部１４７は、半導体層１８０に形成された穴部と、下地層１３１の上面とによって形成されている。このため、凹部１４７の高さは、半導体層１８０の厚さと同じとなっている。半導体層１８０の厚さは、たとえば、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とされており、好ましくは、３０ｎｍ以上７０ｎｍ以下となるように形成されている。上部電極１７１の一辺の長さは、凹部１４７の高さよりも遥かに大きい。
【０２１９】
このため、上部電極１７１およびゲート絶縁層１３３が僅かに変形することで、ゲート絶縁層１３３が下地層１３１の上面と当接する。
【０２２０】
さらに、押圧部材１４５によって上部電極１７１およびゲート絶縁層１３３が押圧されると、図３２示すように、ゲート絶縁層１３３のうち、凹部１４７内に位置する部分の大部分が、下地層１３１と当接する。
【０２２１】
この際、ゲート絶縁層１３３は、下地層１３１の上面に沿うように変形し、ゲート絶縁層１３３上に位置する上部電極１７１も下地層１３１に沿うように変形する。
【０２２２】
下地層１３１は、下部電極１７２の上面に沿って平坦面状に形成されているため、上部電極１７１は、下部電極１７２の形状に沿って平坦面状に変形する。
【０２２３】
このため、上部電極１７１の大部分と、下部電極１７２とは、ゲート絶縁層１３３および下地層１３１を挟み込み、上部電極１７１の大部分と下部電極１７２とは、ゲート絶縁層１３３および下地層１３１を介して互いに対向する。
【０２２４】
図３３は、図３２に示すように上部電極１７１が変形したときの上部電極１７１の平面図である。この図３３において、破線で囲われた領域は、下部電極１７２の上面に沿って変形した領域を示し、この破線で囲われた領域は、下地層１３１と下地層１３１とを介して、下地層１４１と対向している領域である。
【０２２５】
この図３３に示すように、上部電極１７１が僅かに変形することで、上部電極１７１の大部分が下部電極１７２に沿って変形している。
【０２２６】
この破線で囲われた領域の面積は、押圧部材１４５が下方に僅かに変位することで、急激に上昇する。このため、上部電極１７１と下部電極１７２との間の容量も急激に大きくなる。
【０２２７】
このように、本実施の形態３に係る圧力センサ１１８においても、上部電極が下部電極の形状に沿うように変形しており、圧力センサ１１８の特性は、図８の実線に示すような特性を示す。
【０２２８】
このため、本実施の形態３に係る液晶表示装置１００は、対向基板１５０に加えられた圧力を正確に算出することができる。
【０２２９】
図３４から図３６を用いて、本実施の形態３に係る液晶表示装置１００の製造方法について説明する。本実施の形態３に係る液晶表示装置１００においても、ＴＦＴアレイ基板１３０および対向基板１５０を別個独立に形成する。その後、ＴＦＴアレイ基板１３０と対向基板１５０とを対向配置させる。
【０２３０】
図３４は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第１工程を示す断面図である。この図３４に示すように、主表面を有するガラス基板１４０を準備する。このガラス基板１４０の主表面上に、下地層１４１を形成する。下地層１４１は、たとえば、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＮＯなどの絶縁層によって形成され、たとえば、５０ｎｍ程度のシリコン酸窒化層（ＳｉＮＯ層）と、このシリコン酸窒化層（ＳｉＮＯ層）上に形成され、１１０ｎｍ程度のシリコン酸化層（ＳｉＯ2層）とされる。
【０２３１】
たとえば、下地層１４１は、０ｎｍより厚く５００ｎｍ以下となるように形成される。なお、好ましくは、下地層１４１の膜厚は、４００ｎｍ以下となるように形成される。
【０２３２】
その後、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等の金属層をスパッタリング等により、下地層１４１の上面上に形成する。そして、この金属層をパターニングして、下部電極１７２を形成する。下部電極１７２の膜厚は、たとえば、５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下となるように形成される。なお、下部電極１７２は、膜厚が５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下となるように形成される。
【０２３３】
下部電極１７２を覆うように、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＮＯ等の絶縁層を形成し、下地層１３１を形成する。下地層１３１の膜厚は、５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下程度とされ、好ましくは、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とされる。
【０２３４】
下地層１４１上に、非晶質半導体層を堆積する。非晶質半導体層の膜厚は、たとえば、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とされる。なお、非晶質半導体層の膜厚は、好ましくは、３０ｎｍ以上７０ｎｍ程度とされる。その後、この非晶質半導体層を結晶化して連続粒界結晶シリコン層（ＣＧシリコン層）を形成する。連続粒界結晶シリコン層をパターニングして、半導体層１３２および半導体層１８０を形成する。なお、半導体層１８０は、下地層１３１の上面のうち、下部電極１７２の上方に位置する部分に形成されている。
【０２３５】
図３５は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第２工程を示す断面図である。この図３５に示すように、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＮＯ等の絶縁層を形成し、ゲート絶縁層１３３を形成する。なお、ゲート絶縁層１３３の膜厚は、たとえば、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とされ、好ましくは、５０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下とされる。具体的には、ゲート絶縁層１３３を８０ｎｍ程度のＳｉＯ２層とする。
【０２３６】
ゲート絶縁層１３３を形成した後、半導体層１３２および半導体層１８０に、Ｐ＋を４５ＫＶ、５Ｅ１５ｃｍ-2の条件下で、注入する。
【０２３７】
そして、ゲート絶縁層１３３の上面上に、金属層を形成する。この金属層は、たとえば、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属膜、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等を含む合金膜、または、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）元素を含む化合物とされる。
【０２３８】
この金属層の膜厚は、たとえば、５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下とされ、好ましくは、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下とされる。
【０２３９】
その後、この金属層をパターニングして、ゲート電極１３４および上部電極１７１を形成する。この際、上部電極１７１には、穴部１７３が同時に形成される。
【０２４０】
すなわち、本実施の形態３に係る液晶表示装置１００の製造方法によれば、ゲート電極１３４と、上部電極１７１とを同時に形成することができ、製造工程の増大化の抑制が図られている。
【０２４１】
上部電極１７１およびゲート電極１３４を形成した後、上部電極１７１以外の部分を覆うレジストマスクを形成し、上部電極１７１およびこのマスクを用いて、ゲート絶縁層１３３をエッチングする。なお、ゲート絶縁層１３３は、ＨＦ（フッ化水素）水溶液等の酸系溶液を用いてエッチングする。これにより、ゲート絶縁層１３３には、穴部１７４が形成される。
【０２４２】
図３６は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第３工程を示す断面図である。この図３６に示すように、まず、上部電極１７１およびゲート電極１３４を覆うように、ゲート絶縁層１３３の上面上にレジストを形成し、このレジストにパターニングを施す。これにより、レジストパターン２２３が形成される。このレジストパターン２２３には、穴部が形成され、穴部１７３および穴部１７４が外部に露出する。そして、水酸化カリウム（ＫＯＨ）等アルカリ系溶液に、基板を浸漬する。穴部１７３および穴部１７４から溶液が入り込み、半導体層１８０がエッチングされる。これにより、半導体層１８０に凹部１４７を形成する。
【０２４３】
その後、図２８に示すように、まず、レジストパターン２２３を除去し、層間絶縁層１３５をゲート電極１３４および上部電極１７１を覆うように形成する。層間絶縁層１３５にパターニングを施して、複数のコンタクトホールを形成した後、金属層をスパッタリングにより、層間絶縁層１３５の上面上に形成する。この金属層をパターニングして、ドレイン電極１３７、ソース電極１３８、ソース配線１１１、コンタクト１４６、および接続配線１２４を形成する。
【０２４４】
そして、上層絶縁層１３６を堆積し、この上層絶縁層１３６にパターニングを施し、コンタクトホールを形成する。その後、ＩＴＯ膜を堆積し、このＩＴＯ膜をパターニングして、画素電極１１４を形成する。このようにして、本実施の形態３に係る液晶表示装置１００のＴＦＴアレイ基板１３０が形成される。
【０２４５】
その一方で、対向基板１５０を形成する際には、まず、ガラス基板１５６を準備する。このガラス基板１５６の主表面上に、カラーフィルタ基板１５１を形成した後、対向電極１５２を形成する。そして、この対向電極１５２にアクリル樹脂等の樹脂を堆積する。このアクリル樹脂をパターニングして、押圧部材１４５を形成する。このようにして、本実施の形態３に係る液晶表示装置１００の対向基板１５０が形成される。その後、形成されたＴＦＴアレイ基板１３０の上面上に液晶層１６０を塗布し、ＴＦＴアレイ基板１３０の上面側に、対向基板１５０を配置する。このようにして、本実施の形態に係る液晶表示装置１００が形成される。
【０２４６】
図３７は、図２８に示すＴＦＴアレイ基板１３０の変形例を示す断面図である。この図３７に示す例においては、下地層１４１の上面のうち、半導体層１３２下に位置する部分には、遮光層１４８が形成されている。この遮光層１４８は、下部電極１７２と同一（同質）材料によって形成されており、遮光層１４８の膜厚と下部電極１７２の膜厚とは、実質的に一致している。具体的には、遮光層１４８は、たとえば、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属膜、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等を含む合金膜、または、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）元素を含む化合物とされる。遮光層１４８の膜厚は、たとえば、５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下とされ、好ましくは、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下とされる。
【０２４７】
遮光層１４８は、半導体層１３２に光が照射されることを抑制し、光電効果によるＴＦＴ素子１１５の特性の変動を抑制する。
【０２４８】
ＴＦＴアレイ基板１３０を製造する工程において、遮光層１４８と、下部電極１７２とは、下地層１４１上に堆積された金属層をパターニングすることで形成される。このように、下部電極１７２と遮光層１４８とを同一工程で形成することができるので、液晶表示装置１００の製造工程数の増大を抑制しつつも、下部電極１７２および遮光層１４８を形成することができる。
【０２４９】
（実施の形態４）
図３８から図４９を用いて、本発明の実施の形態４に係る圧力センサ１１８、液晶表示装置１００および液晶表示装置１００の製造方法について説明する。なお、図３８から図４９に示す構成のうち、上記図１から図３７に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する場合がある。
【０２５０】
図３８は、本実施の形態４に係る液晶表示装置１００の回路図を模式的に示した回路図である。
【０２５１】
この図３８に示すように、本実施の形態４に係る圧力センサ１９０の一方の電極（下部電極）は、選択用ＴＦＴ素子１１６のドレイン電極に接続され、圧力センサ１９０の他方の電極（上部電極）は、対向電極１５２に接続されている。
【０２５２】
制御部１０５は、選択用ＴＦＴ素子１１６のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで、センシングする圧力センサ１９０を選択する。
【０２５３】
選択された選択用ＴＦＴ素子１１６をＯＮとする際には、選択された選択用ＴＦＴ素子１１６が接続されたセンサ用ゲート配線１１３に所定の電圧を印加する。そして、この選択された選択用ＴＦＴ素子１１６のソース電極が接続されたソース配線１１１に所定電圧を印加する。
【０２５４】
圧力センサ１９０は、外部から加えられた圧力に応じて、電流量を変化させるように形成されている。
【０２５５】
このため、選択用ＴＦＴ素子１１６が接続されたソース配線１１１と、対向電極１５２との間を流れる電流量を制御部１０５がセンシングすることで、選択された圧力センサ１９０に加えられた圧力を算出することができる。
【０２５６】
図３９は、本実施の形態４に係る液晶表示装置１００の断面図であって、ＴＦＴ素子１１５を示す断面図である。
【０２５７】
この図３９に示すように、液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１３０と、ＴＦＴアレイ基板１３０の上方に配置された対向基板１５０と、ＴＦＴアレイ基板１３０および対向基板１５０間に充填された液晶層１６０とを備える。
【０２５８】
ＴＦＴアレイ基板１３０は、ガラス基板１４０と、ガラス基板１４０の主表面上に形成された下地層１３１と、この下地層１３１上に形成されたＴＦＴ素子１１５とを含む。
【０２５９】
ＴＦＴ素子１１５は、下地層１３１上に形成された半導体層１３２と、半導体層１３２を覆うように形成されたゲート絶縁層１３３と、このゲート絶縁層１３３上に形成されたゲート電極１３４と、半導体層１３２に接続されたドレイン電極１３７およびソース電極１３８とを含む。
【０２６０】
ゲート絶縁層１３３上には、ゲート電極１３４を覆うように、層間絶縁層１３５が形成され、ドレイン電極１３７およびソース電極１３８は、この層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されている。そして、ドレイン電極１３７の上端部には、ドレインパッド２１０が形成され、ドレインパッド２１０に画素電極１１４が接続されている。
【０２６１】
ソース電極１３８の上端部には、配線２１１が形成され、この配線２１１の上面には、透明導電層２１２が形成されている。配線２１１と透明導電層２１２によって、ＴＦＴ素子１１５が接続されるソース配線１１１が形成されている。
【０２６２】
対向基板１５０と、ＴＦＴアレイ基板１３０との間には、スペーサ１６１が配置されている。
【０２６３】
図４０は、本実施の形態４に係る液晶表示装置１００の断面図であり、選択用ＴＦＴ素子１１６および圧力センサ１９０を示す断面図である。
【０２６４】
この図４０に示すように、ＴＦＴアレイ基板１３０には、選択用ＴＦＴ素子１１６が形成され、対向基板１５０およびＴＦＴアレイ基板１３０間には、圧力センサ１９０が形成されている。
【０２６５】
選択用ＴＦＴ素子１１６は、下地層１３１上に形成された半導体層２００と、この半導体層２００を覆うように形成されたゲート絶縁層１３３と、ゲート絶縁層１３３の上面上に形成されたゲート電極２０１と、半導体層２００に接続されたドレイン電極２０２およびソース電極２０３とを備える。
【０２６６】
ゲート絶縁層１３３上には、ゲート電極２０１を覆うように層間絶縁層１３５が形成されている。ドレイン電極２０２の上端部は、層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されており、ドレイン電極２０２の上端部には、電極部２１３が接続されている。電極部２１３は、層間絶縁層１３５の上面上に位置し、平坦面状に形成されている。
【０２６７】
ソース電極２０３の上端部は、層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されており、このソース電極２０３の上端部には、配線２１４が接続されている。配線２１４は、層間絶縁層１３５の上面に位置しており、平坦面状に形成されている。配線２１４の上面には、透明導電層２１５が形成されており、透明導電層２１５は、ＩＴＯ層等によって形成されている。配線２１４と、透明導電層２１５とによって、選択用ＴＦＴ素子１１６が接続されたソース配線１１１が形成されている。
【０２６８】
圧力センサ１９０は、対向基板１５０に形成された上部電極１７１と、ＴＦＴアレイ基板１３０に形成された下部電極１９１とを含む。
【０２６９】
上部電極１７１は、カラーフィルタ基板１５１の下面に形成された突起部１７０と、この突起部１７０上に位置する対向電極１５２とによって形成されている。突起部１７０は、アクリル樹脂等の可塑性樹脂で形成されており、弾性変形可能とされている。
【０２７０】
下部電極１９１は、電極部２１３の上面に形成されている。下部電極１９１は、たとえば、ＩＴＯ膜等の透明導電層やＳｉ等の抵抗層等によって形成されている。下部電極１９１の膜厚は、たとえば、５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とする。好ましくは、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とする。
【０２７１】
この図４０に示す例においては、対向基板１５０に外力が加えられていない状態では、上部電極１７１と下部電極１９１との間には、僅かな隙間が形成されている。
【０２７２】
対向基板１５０に外力が加えられていない状態では、上部電極１７１と下部電極１９１とは、非接触であり、上部電極１７１と下部電極１９１との間で電流がながれず、電力消費の低減が図られている。
【０２７３】
図４１は、対向基板１５０が押圧されたときの状態を模式的に示す断面図である。この図４１に示すように、対向基板１５０が押圧されることで、対向基板１５０が変形し、上部電極１７１が下部電極１９１と接触する。
【０２７４】
上部電極１７１と下部電極１９１とが接触することで、上部電極１７１と下部電極１９１との間で電流が流れる。制御部１０５は、選択用ＴＦＴ素子１１６が接続されたソース配線１１１および対向電極１５２をセンシングすることで、制御部１０５は、下部電極１９１と上部電極１７１との間を流れる電流量を検知することができる。
【０２７５】
そして、対向基板１５０を押圧する圧力が大きくなると、突起部１７０が変形する。突起部１７０が変形することで、対向電極１５２のうち、突起部１７０上に位置する部分も、下部電極１９１の形状に沿って変形する。
【０２７６】
これにより、下部電極１９１と対向電極１５２との接触面積が急激に大きくなり、下部電極１９１と上部電極１７１との間で流れる電流量も増大する。このため、制御部１０５は電流量の変化を検知し易く、対向基板１５０に加えられた押圧力を算出しやすくなっている。
【０２７７】
このため、本実施の形態４に係る圧力センサ１９０および液晶表示装置１００においても、正確に対向基板１５０に加えられた押圧力を検知することができる。なお、上部電極１７１と下部電極１９１とが初期状態で僅かに接触するようにしてもよい。この場合においては、対向基板１５０に僅かにでも押圧力が加えられることで、上部電極１７１と下部電極１９１との間を流れる電流量を変化させることができる。
【０２７８】
図４２から図４９を用いて、本実施の形態４に係る液晶表示装置１００の製造方法について説明する。
【０２７９】
なお、本実施の形態４に係る液晶表示装置１００においても、対向基板１５０と、ＴＦＴアレイ基板１３０とを別々に形成し、その後、液晶層を挟むように対向基板１５０とＴＦＴアレイ基板１３０とを貼り合わせることで、液晶表示装置１００を形成する。
【０２８０】
図４２は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第１工程を示す断面図である。この図４２に示すように、主表面を有するガラス基板１４０を準備する。ガラス基板１４０の主表面上に下地層１３１を形成する。なお、下地層１３１は、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＮＯ等の絶縁層から形成されている。下地層１３１は、たとえば、５００ｎｍ以下となるように形成され、好ましくは、４００ｎｍ以下となるように形成される。
【０２８１】
その後、下地層１３１の上面上に非晶質半導体層を堆積する。非晶質半導体層の膜厚は、たとえば、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とされる。なお、非晶質半導体層の膜厚は、好ましくは、３０ｎｍ以上７０ｎｍ程度とされる。その後、この非晶質半導体層を結晶化して連続粒界結晶シリコン層（ＣＧシリコン層）を形成する。連続粒界結晶シリコン層をパターニングして、半導体層１３２および半導体層２００を形成する。
【０２８２】
このようにＴＦＴ素子１１５の半導体層１３２と、選択用ＴＦＴ素子１１６の半導体層２００とが同一のパターニング工程で形成することができる。
【０２８３】
図４３は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第２工程を示す断面図である。この図４３に示すように、半導体層１３２および半導体層２００を覆うように、下地層１３１上にゲート絶縁層１３３を形成する。ゲート絶縁層１３３は、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＮＯ等の絶縁層から形成されており、ゲート絶縁層１３３の膜厚は、たとえば、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とされ、好ましくは、５０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下とされる。
【０２８４】
ゲート絶縁層１３３の上面上に、スパッタリング等により金属層を形成する。この金属層は、たとえば、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属膜、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等を含む合金膜、または、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）元素を含む化合物とされる。この金属層の膜厚は、たとえば、５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下とされ、好ましくは、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下とされる。
【０２８５】
そして、この金属層をパターニングして、ゲート電極１３４およびゲート電極２０１を形成する。このように、ＴＦＴ素子１１５のゲート電極１３４と、選択用ＴＦＴ素子１１６のゲート電極２０１とを同一のパターニング工程で形成することができる。
【０２８６】
図４４は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第３工程を示す断面図である。この図４４に示すように、ゲート電極２０１およびゲート電極１３４を覆うように、層間絶縁層１３５を形成する。層間絶縁層１３５は、たとえば、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、およびＳｉＮＯ等の絶縁層によって形成されている。層間絶縁層１３５の膜厚は、たとえば、１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下となるように形成される。好ましくは、層間絶縁層１３５の膜厚は、１００ｎｍ以上７００ｎｍ以下とされる。
【０２８７】
層間絶縁層１３５をパターニングして、複数のコンタクトホールを形成する。コンタクトホールを形成した後、層間絶縁層１３５上に導電層をスパッタリングにより形成する。この金属層は、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）などの金属層、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）などの元素を含む合金、または、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）を含む化合物によって形成されている。
【０２８８】
この金属層をパターニングして、ドレイン電極１３７、ドレインパッド２１０、ソース電極１３８、配線２１１、ドレイン電極２０２、電極部２１３、ソース電極２０３および配線２１４を形成する。
【０２８９】
その後、ドレインパッド２１０、配線２１１、電極部２１３および配線２１４を覆うようにＩＴＯ等の透明導電層を形成する。この透明導電層をパターニングして、図３９および図４０に示す画素電極１１４、透明導電層２１２、下部電極１９１および透明導電層２１５を形成する。
【０２９０】
これにより、図３９および図４０に示すＴＦＴアレイ基板１３０を形成することができる。このように、本実施の形態４に係る液晶表示装置１００の製造方法によれば、ＴＦＴ素子１１５を形成する工程で、選択用ＴＦＴ素子１１６および圧力センサ１９０の下部電極１９１を形成することができ、製造工程数の増大の抑制が図られている。
【０２９１】
図４５は、対向基板１５０の製造工程の第１工程を示す断面図である。この図４５に示すように、主表面を有するガラス基板１５６を準備する。そして、このガラス基板１５６の主表面上にカラーフィルタ基板１５１を形成する。
【０２９２】
図４６は、対向基板１５０の製造工程の第２工程を示す断面図である。この図４６に示すように、カラーフィルタ基板１５１の主表面上に可塑性樹脂層１５７を形成する。
【０２９３】
可塑性樹脂層１５７の膜厚は、たとえば、１〜１０μｍ程度形成する。なお、好ましくは、２〜５μｍ程度とする。
【０２９４】
図４７は、対向基板１５０の製造工程の第３工程を示す断面図である。この図４７に示すように、可塑性樹脂層１５７をパターニングして、樹脂パターン１５８を形成する。図４８は、対向基板１５０の製造工程の第４工程を示す断面図である。この図４８において、樹脂パターン１５８にアニール処理を施し、表面が滑らかな突起部１７０を形成する。
【０２９５】
図４９は、対向基板１５０の製造工程の第５工程を示す断面図であり、この図４９に示すように、突起部１７０を覆うように、カラーフィルタ基板１５１の表面に対向電極１５２を形成する。これにより、上部電極が形成される。
【０２９６】
対向電極１５２を形成した後、アクリル樹脂等の樹脂層を形成する。この樹脂層をパターニングして、複数のスペーサ１６１を形成する。このようにして形成された対向電極１５２およびＴＦＴアレイ基板１３０を張り合わせて液晶表示装置１００を形成する。
【０２９７】
（実施の形態５）
図５０から図５７および図３８を用いて、本発明の実施の形態５に係る圧力センサ１１８、液晶表示装置１００および液晶表示装置１００の製造方法について説明する。なお、図５０から図５７に示す構成のうち、上記図１から図４９に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する場合がある。また、本実施の形態５に係る液晶表示装置１００の電気回路は、上記図３８に示す電気回路である。
【０２９８】
図５０は、本実施の形態５に係る液晶表示装置１００の断面図であり、ＴＦＴ素子１１５を示す断面図である。
【０２９９】
この図５０に示すように、液晶表示装置１００は、ガラス基板１４０と、このガラス基板１４０の主表面上に形成された下地層１３１と、下地層１３１の上面上に形成された
ＴＦＴ素子１１５とを備える。
【０３００】
ＴＦＴ素子１１５は、下地層１３１上に形成された半導体層１３２と、半導体層１３２を覆うように下地層１３１上に形成されたゲート絶縁層１３３と、このゲート絶縁層１３３上に形成されたゲート電極１３４と、半導体層１３２に接続されたドレイン電極１３７およびソース電極１３８とを備える。
【０３０１】
ゲート絶縁層１３３上には、ゲート電極１３４を覆うように層間絶縁層１３５が形成されている。この層間絶縁層１３５の上面には、ドレインパッド２１０と、ソース配線１１１とが形成されている。ドレイン電極１３７は、ドレインパッド２１０に接続され、ソース電極１３８は、ソース配線１１１に接続されている。
【０３０２】
さらに、層間絶縁層１３５の上面上には、樹脂層１４９が形成されている。樹脂層１４９は、アクリル樹脂等の可塑性樹脂によって形成されている。樹脂層１４９の膜厚は、たとえば、１μｍ以上１０μｍ以下とされる。樹脂層１４９の膜厚は、好ましくは、１．５μｍ以上５μｍ以下とされる。樹脂層１４９の上面には、画素電極１１４が形成されており、画素電極１１４はドレインパッド２１０に接続されている。
【０３０３】
図５１は、液晶表示装置１００の断面図であり、選択用ＴＦＴ素子１１６を示す断面図である。
【０３０４】
この図５１に示すように、液晶表示装置１００は、下地層１３１上に形成された選択用ＴＦＴ素子１１６を含む。
【０３０５】
選択用ＴＦＴ素子１１６は、下地層１３１上に形成された半導体層１８０と、半導体層１８０を覆うように、下地層１３１上に形成されたゲート絶縁層１３３と、このゲート絶縁層１３３上に形成されたゲート電極１８１と、半導体層１８０に接続されたドレイン電極１８２およびソース電極１８３とを含む。
【０３０６】
層間絶縁層１３５の上面には、パッド部２１９と、ソース配線１１１と、下部電極２１８とが形成されている。ドレイン電極１８２の上端部は、パッド部２１９に接続され、ソース電極１８３の上端部は、ソース配線１１１に接続されている。
【０３０７】
このため、ゲート電極１８１に印加する電圧を制御することで、選択用ＴＦＴ素子１１６のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。
【０３０８】
パッド部２１９には、下部電極２１８が接続されている。下部電極２１８は、層間絶縁層１３５の上面から上方に突出するように形成された突起部２１６と、この突起部２１６の表面に形成された導電層２１７とを備える。突起部２１６は、樹脂層１４９と同一材料から形成されており、たとえば、突起部２１６は、アクリル樹脂等の弾性変形可能な樹脂材料から形成されている。突起部２１６の外表面は、湾曲面状とされている。導電層２１７は、パッド部２１９に接続されている。
【０３０９】
対向基板１５０の下面のうち、下部電極２１８の上方に位置する部分には、上部電極１７１が形成されている。
【０３１０】
上部電極１７１は、カラーフィルタ基板１５１の下面に形成されたスペーサ１６１と、このスペーサ１６１を覆うように、カラーフィルタ基板１５１の下面に形成された対向電極１５２とによって形成されている。スペーサ１６１は、たとえば、アクリル樹脂によって形成されており、カラーフィルタ基板１５１の下面から下部電極２１８に向けて突出するように形成されている。
【０３１１】
制御部１０５がセンシングする際には、ゲート電極１８１に所定電圧が印加され、選択用ＴＦＴ素子１１６はＯＮ状態となる。
【０３１２】
そして、対向基板１５０が押圧されると、上部電極１７１が下部電極２１８に向けて変位し、上部電極１７１が下部電極２１８を押圧する。導電層２１７に押圧されることで、導電層２１７が変形し、下部電極２１８が上部電極１７１の表面形状に沿うように変形する。これにより、上部電極１７１の対向電極１５２と、下部電極２１８の導電層２１７との接触面積が急激に広くなる。この結果、対向電極１５２と導電層２１７との間を流れる電流量が増大する。
【０３１３】
図３８に示す制御部１０５は、対向電極１５２と、選択用ＴＦＴ素子１１６が接続されたソース配線１１１との間の電流量をセンシングすることで、対向基板１５０に加えられた圧力を算出する。
【０３１４】
このように、本実施の形態５に係る液晶表示装置１００においても、対向基板１５０が押圧されることで、上部電極１７１と下部電極２１８との間を流れる電流量が大きく変化するため、対向基板１５０に加えられる圧力を正確に算出することができる。
【０３１５】
図５２から図５７を用いて、本実施の形態５に係る液晶表示装置１００の製造方法について説明する。なお、本実施の形態５に係る液晶表示装置１００においても、ＴＦＴアレイ基板１３０と、対向基板１５０とを別個独立に形成し、その後、互いに張り合わせることで液晶表示装置１００が形成される。
【０３１６】
図５２は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程のうち、ＴＦＴ素子１１５および選択用ＴＦＴ素子１１６を形成したときの工程を示す断面図である。
【０３１７】
この図５２において、非晶質半導体層から連続粒界結晶シリコン層を形成した後、この連続粒界結晶シリコン層をフォトリソグラフィ法等によりパターニングして、半導体層１３２と、半導体層１８０とが形成されている。
【０３１８】
ゲート絶縁層１３３は、半導体層１３２および半導体層１８０が形成された後、下地層１３１上に形成されている。ゲート電極１３４と、ゲート電極１８１とは、ゲート絶縁層１３３上に形成された同一の金属層をパターニングすることで、形成されている。
【０３１９】
ゲート電極１３４およびゲート電極１８１が形成された後、層間絶縁層１３５が形成されている。ドレインパッド２１０、ドレイン電極１３７、ソース電極１３８、パッド部２１９、ドレイン電極１８２、ソース電極１８３、およびソース配線１１１は、層間絶縁層１３５上に形成された同一の金属層をパターニングすることで形成されている。
【０３２０】
図５３は、図５２に示された製造工程後におけるＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程を示す断面図である。この図５３に示すように、アクリル樹脂を層間絶縁層１３５上に形成する。その後、このアクリル樹脂をパターニングして、突起部２２１と、樹脂層１４９を形成する。突起部２２１は、層間絶縁層１３５上に位置すると共に、突起部２２１は、樹脂層１４９に形成された凹部２２０内に位置している。
【０３２１】
図５４は、図５３に示す製造工程後の製造工程を示す断面図である。この図５４に示すように、突起部２２１が形成されたガラス基板１４０をオーブン内でアニール処理する。なお、アニール温度としては、たとえば、１００℃以上３００℃以下とし、好ましくは、１００℃以上２００℃以下とされる。
【０３２２】
これにより、突起部２２１の表面の樹脂が流れ、表面が湾曲面状の突起部２１６が形成される。
【０３２３】
このように、突起部２１６を形成した後、樹脂層１４９および突起部２１６を覆うようにＩＴＯなどの透明導電層を形成する。この透明導電層をパターニングして、図５０および図５１に示す画素電極１１４、導電層２１７を形成する。これにより、下部電極２１８を形成すると共に、ＴＦＴアレイ基板１３０を形成することができる。
【０３２４】
図５５は、対向基板１５０の製造工程のうち、カラーフィルタ基板１５１を形成したときを示す断面図である。この図５５に示すように、ガラス基板１５６にカラーフィルタ基板１５１が形成される。
【０３２５】
図５６は、上記図５５に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図５６に示すように、カラーフィルタ基板１５１の上面上に、アクリル樹脂等の樹脂層を形成する。そして、この樹脂層をパターニングして、スペーサ１６１を複数形成する。
【０３２６】
図５７は、上記図５６に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図５７に示すように、ＩＴＯ等の透明導電層を形成する。これにより、上部電極１７１および対向電極１５２とを備えた対向基板１５０が形成される。
【０３２７】
そして、対向基板１５０とＴＦＴアレイ基板１３０とを互いに張り合わせて、液晶表示装置１００を形成する。
【０３２８】
（実施の形態６）
図５８から図７４を用いて、本発明の実施の形態６について説明する。なお、図５８から図７４に示す構成のうち、上記図１から図５７に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０３２９】
図５８は、本実施の形態６に係る液晶表示装置１００の電気回路を示す回路図である。この図５８に示すように、圧力センサ１９０は選択用ＴＦＴ素子１１６のドレイン電極とソース配線１１１に接続されている。
【０３３０】
図５９は、本実施の形態６に係る液晶表示装置１００の断面図であって、ＴＦＴ素子１１５を示す断面図である。
【０３３１】
図６０は、本実施の形態６に係る液晶表示装置１００の断面図であって、圧力センサ１９０を示す断面図である。
【０３３２】
この図５９および図６０において、圧力検知素子１２０は、ガラス基板１４０の主表面上に形成された下地層１３１と、下地層１３１上に形成されたＴＦＴ素子１１５および圧力センサ１９０を備える。
【０３３３】
ＴＦＴ素子１１５は、半導体層１３２と、ゲート電極１３４と、ドレイン電極１３７と、ソース電極１３８とを含む。
【０３３４】
圧力センサ１９０は、下地層１３１上に形成された半導体層１８０と、この半導体層１８０から間隔をあけて配置され、半導体層１８０と対向するように形成された上部電極１７１とを含む。半導体層１８０は、圧力センサ１９０の下部電極として機能する。
【０３３５】
半導体層１３２と、半導体層１８０とは、下地層１３１の上面上に形成されている。
下地層１３１上には、半導体層１３２および半導体層１８０を覆うようにゲート絶縁層１３３が形成されている。
【０３３６】
ゲート絶縁層１３３の上面のうち、半導体層１３２の上方に位置する部分には、ゲート電極１３４が形成され、ゲート絶縁層１３３の上面のうち、半導体層１８０の上方に位置する部分には、上部電極１７１が形成されている。
【０３３７】
ゲート絶縁層１３３の上面には、ゲート電極１３４および上部電極１７１を覆うように、層間絶縁層１３５が形成されている。
【０３３８】
ドレイン電極１３７、ソース電極１３８、コンタクト１４６および接続配線１２４は、層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されている。接続配線１２４は、図５８に示す選択用ＴＦＴ素子１１６に接続され、他方端が、上部電極１７１に接続されている。コンタクト１４６の上端部は、ソース配線１１１に接続されており、コンタクト１４６の下端部は半導体層１８０に接続されている。
【０３３９】
ドレイン電極１３７およびソース電極１３８は、半導体層１３２に接続されており、ドレイン電極１３７の上端部には、ドレインパッド２１０が接続されている。ソース電極１３８の上端部にはソース配線１１１が接続されている。ドレインパッド２１０およびソース配線１１１は、層間絶縁層１３５上に形成されている。
【０３４０】
そして、ドレインパッド２１０、ソース配線１１１および接続配線１２４を覆うように
上層絶縁層１３６が形成されている。
【０３４１】
画素電極１１４は、上層絶縁層１３６上に形成されており、ドレインパッド２１０に接続されている。
【０３４２】
対向基板１５０の下面のうち、上部電極１７１の上方に位置する部分には、押圧部材１４５が形成されている。押圧部材１４５は、対向基板１５０の下面からＴＦＴアレイ基板１３０に向けて突出するように形成されている。
【０３４３】
上部電極１７１の直下には、凹部１４７が形成されている。この凹部１４７は、ゲート絶縁層１３３に形成された穴部と、半導体層１８０の上面とによって形成されている。
【０３４４】
この図６０に示す例においては、対向基板１５０が押圧されていない状態では、押圧部材１４５の下端部は上層絶縁層１３６の上面に当接している。
【０３４５】
図６１は、対向基板１５０が押圧されていない状態（初期状態）における上部電極１７１および半導体層１８０を示す断面図である。
【０３４６】
この図６１に示すように、初期状態においては、上部電極１７１と半導体層１８０とは、互いに間隔をあけて配置されており、上部電極１７１と半導体層１８０とは接触していない。図６２は、上部電極１７１の平面図であり、上部電極１７１には複数の穴部１７３が形成されている。
【０３４７】
図６３は、対向基板１５０が押圧された状態における上部電極１７１と半導体層１８０とを示す断面図である。この図６３に示すように、対向基板１５０が押圧されることで、
上部電極１７１と半導体層１８０とが接触する。ここで、対向基板１５０が押圧される押圧力が小さいときには、上部電極１７１と半導体層１８０との接触面積が小さく、半導体層１８０と上部電極１７１との間のを流れる電流量は小さい。
【０３４８】
そして、対向基板１５０が押圧される押圧力が大きくなり、上部電極１７１が大きく撓み、上部電極１７１が半導体層１８０に沿うように変形し、上部電極１７１と半導体層１８０との接触面積が大きくなる。
【０３４９】
図６２の破線で囲われた領域は、上部電極１７１と半導体層１８０とが互いに接触する面積を示す。
【０３５０】
この図６２および図６３に示すように、上部電極１７１と半導体層１８０との接触面積が大きくなると、上部電極１７１と半導体層１８０との間で流れる電流量が増大する。すなわち、対向基板１５０を押圧する押圧力が大きくなると、上部電極１７１と半導体層１８０との間を流れる電流量も急激に大きくなる。
【０３５１】
このため、図５８に示す制御部１０５は選択用ＴＦＴ素子１１６が接続されたソース配線１１１と、圧力センサ１９０が接続されたソース配線１１１との間の電流量の変化をセンシングし易く、対向基板１５０に加えられた圧力を正確に算出することができる。
【０３５２】
図６４から図７４を用いて、本実施の形態６に係る液晶表示装置１００の製造方法について説明する。
【０３５３】
なお、本実施の形態６に係る液晶表示装置１００も、ＴＦＴアレイ基板１３０と対向基板１５０とは、各々独立に形成され、形成されたＴＦＴアレイ基板１３０および対向基板１５０を互いに対向するように配置して、液晶表示装置１００を形成する。
【０３５４】
図６４は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第１工程を示す断面図である。この図６４において、主表面を有するガラス基板１４０を準備する。そして、プラズマ化学気相成長法（Plasma Enhanced CVD（PECVD））により、ＳｉＮＯ層を、たとえば、５０ｎｍ程度形成する。そして、ＳｉＮＯ層上にＳｉＯ2層を、たとえば、１１０ｎｍ程度形成する。これにより、下地層１３１がガラス基板１４０の主表面上に形成される。
【０３５５】
図６５は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第２工程を示す断面図である。この図６５に示すように、下地層１３１の上面上に、プラズマ化学気相成長法により、Ｓｉ（シリコン）層を、たとえば、５０ｎｍ程度形成する。
【０３５６】
その後、ＸｅＣｌエキシマレーザを照射して、連続粒界結晶シリコン層を形成した後、この連続粒界結晶シリコン層をフォトリソグラフィ法等によりパターニングして半導体層１３２および半導体層１８０を形成する。
【０３５７】
図６６は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第３工程を示す断面図である。この図６６において、半導体層１３２および半導体層１８０を覆うように、ＳｉＯ２層をたとえば、８０ｎｍ程度、プラズマ化学気相成長法により形成する。
【０３５８】
図６７は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第４工程を示す断面図である。この図６７において、半導体層１３２および半導体層１８０にＰ＋（リンイオン）を４５ＫＶ、５Ｅ１５ｃｍ-2の条件の下、注入する。
【０３５９】
図６８は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第５工程を示す断面図である。この図６８において、スパッタリング等で、ゲート絶縁層１３３の上面上に積層金属層２２２を形成する。具体的には、スパッタリングで、タングステン（Ｗ）層をたとえば、３７０ｎｍ程度形成する。タングステン層を形成した後、窒化タンタル（ＴａＮ）層を、たとえば、５０ｎｍ程度形成する。
【０３６０】
図６９は、ＴＦＴアレイ基板１３０製造工程の第６工程を示す断面図である。この図６９に示すように、図６８に示す積層金属層２２２をパターニングして、ゲート電極１３４と、上部電極１７１とを形成する。なお、上部電極１７１には、少なくとも１つ以上の穴部１７３が形成される。
【０３６１】
具体的には、上記図６２に示すように、複数の穴部１７３が形成される。なお、上部電極１７１は、正方形形状に形成され、一辺の長さが、３０μｍとされる。穴部１７３も、正方形形状とされ、一辺の長さが、２μｍとされる。穴部１７３同士の間隔は、２μｍとされる。
【０３６２】
図７０は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第７工程を示す断面図である。この図７０において、まず、レジストを形成し、このレジストにパターニングを施す。これにより、レジストパターン２２３が形成される。このレジストパターン２２３には、穴部が形成されており、穴部１７３が外部に露出される。
【０３６３】
そして、レジストパターン２２３が形成された基板をバッファードフッ酸(ＢＨＦ)に浸漬する。なお、バッファードフッ酸(ＢＨＦ)としては、フッ化水素酸(ＨＦ)とフッ化アンモニウム（ＮＨ4Ｆ）とを１：１０の割合で混合したものが採用され、たとえば、１３分程度、浸漬する。
【０３６４】
これにより、穴部１７３から入り込んだバッファードフッ酸が、ゲート絶縁層１３３の一部をエッチングする。この結果、上部電極１７１下に凹部１４７が形成される。
【０３６５】
図７１は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第８工程を示す断面図である。この図７１において、レジストパターン２２３を除去した後、層間絶縁層１３５をゲート絶縁層１３３上に形成する。
【０３６６】
具体的には、プラズマ化学気相成長法によりシリコン酸化層（ＳｉＯ2層）を７００ｎｍ程度形成し、このシリコン酸化層上にシリコン窒化層（ＳｉＮ層）を、たとえば、２５０ｎｍ程度形成する。これにより、層間絶縁層１３５が形成される。
【０３６７】
図７２は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第９工程を示す断面図である。この図７２に示すように、層間絶縁層１３５にパターニングを施して、複数のコンタクトホールを形成する。
【０３６８】
図７３は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第１０工程を示す断面図である。この図７３において、まず、チタン（Ｔｉ）層をたとえば、１００ｎｍ程度形成する。このチタン層上にＡｌ−Ｓｉ層を、たとえば、６００ｎｍ程度形成する。このＡｌ−Ｓｉ層上に、たとえば、（Ｔｉ）層を２００ｎｍ程度形成する。
【０３６９】
このように、積層金属層を形成した後、この積層金属層をパターニングして、ドレインパッド２１０、ドレイン電極１３７、ソース配線１１１、ソース電極１３８、コンタクト１４６、および接続配線１２４を形成する。
【０３７０】
図７４は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第１１工程を示す断面図である。この図７４に示すように、ドレインパッド２１０、ドレイン電極１３７、ソース配線１１１、ソース電極１３８、コンタクト１４６、および接続配線１２４等を覆うように、上層絶縁層１３６を形成する。具体的には、プラズマ化学気相成長法により、シリコン窒化層（ＳｉＮ層）を、たとえば、２００ｎｍ程度形成する。
【０３７１】
その後、上層絶縁層１３６をパターニングし、パターニングされた上層絶縁層１３６の上面上にＩＴＯ層を形成する。このＩＴＯ層をパターニングして、図５９に示す画素電極１１４を形成する。このようにして、ＴＦＴアレイ基板１３０を形成する。
【０３７２】
対向基板１５０を形成する際には、まず、ガラス基板１５６を準備する。このガラス基板１５６の主表面に、カラーフィルタ基板１５１を形成する。このカラーフィルタ基板１５１の上面に、ＩＴＯ層を形成して、対向電極１５２を形成する。
【０３７３】
その後、この対向電極１５２の上面上に、アクリル樹脂層を形成して、このアクリル樹脂層をパターニングすることで、押圧部材１４５を形成する。このようにして、図５９に示す対向基板１５０が形成される。
【０３７４】
このように、ＴＦＴアレイ基板１３０および対向基板１５０を形成した後、ＴＦＴアレイ基板１３０の主表面上に液晶層を塗布する。
【０３７５】
その後、ＴＦＴアレイ基板１３０の上方に対向基板１５０を配置して、ＴＦＴアレイ基板１３０と対向基板１５０とを貼り合わせる。このようにして、図５９および図６０に示す液晶表示装置１００が形成される。
【０３７６】
このようにして構成された液晶表示装置１００において、たとえば、ＴＦＴアレイ基板１３０側から押圧力を加えた。
【０３７７】
その結果、０．２Ｎで、制御部１０５は、選択用ＴＦＴ素子１１６が接続されたソース配線１１１と圧力センサ１９０が接続されたソース配線１１１との間で、電流の流通を検知することができた。さらに、ＴＦＴアレイ基板１３０に１Ｎ程度の押圧力を加えると、抵抗値が１／８となった。
【０３７８】
（実施の形態７）
図７５から図８１および図５８を用いて、本発明の実施の形態７に係る圧力センサ、液晶表示装置１００および液晶表示装置１００の製造方法について説明する。なお、図７５から図８１に示す構成のうち、上記図１から図７４に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０３７９】
なお、本実施の形態７に係る液晶表示装置１００の電気回路は、図５８に示す電気回路となっている。
【０３８０】
図７５は、本実施の形態７に係る液晶表示装置１００の断面図であって、ＴＦＴ素子１１５を示す断面図である。図７６は、本実施の形態７に係る液晶表示装置１００の断面図であって、圧力センサ１９０を示す断面図である。
【０３８１】
これら、図７５および図７６に示すように、ＴＦＴアレイ基板１３０は、ガラス基板１４０と、ガラス基板１４０の主表面上に形成された下地層１４１と、この下地層１４１上に形成されたＴＦＴ素子１１５および圧力センサ１９０とを含む。
【０３８２】
ＴＦＴ素子１１５は、下地層１４１上に形成された下地層１３１の上面上に形成されている。ＴＦＴ素子１１５は、下地層１３１上に形成された半導体層１３２と、半導体層１３２を覆うように下地層１３１の上面に形成されたゲート電極１３４と、半導体層１３２に接続されたドレイン電極１３７およびソース電極１３８とを含む。
【０３８３】
ゲート絶縁層１３３上には、ゲート電極１３４を覆うように層間絶縁層１３５が形成されている。層間絶縁層１３５の上面には、ドレインパッド２１０と、ソース配線１１１とが形成されており、ドレイン電極１３７は、ドレインパッド２１０に接続され、ソース電極１３８はソース配線１１１に接続されている。
【０３８４】
図７６において、圧力センサ１９０は、下地層１４１上に形成された下部電極１７２と、この下部電極１７２に対して、対向基板１５０側に位置し、下部電極１７２と対向するように配置された下部電極１７２とを含む。
【０３８５】
下部電極１７２の上面上には下地層１３１およびゲート絶縁層１３３が形成されている。下部電極１７２と上部電極１７１との間には、凹部１４７が形成されている。凹部１４７は、下地層１３１に形成された穴部と、ゲート絶縁層１３３に形成された穴部とによって規定されており、この凹部１４７の底部に下部電極１７２の上面が位置している。
【０３８６】
このため、本実施の形態７に係る液晶表示装置１００においても、上部電極１７１は、凹部１４７内に入り込むように撓むように変形することができる。
【０３８７】
このため、本実施の形態７に係る液晶表示装置１００においても、対向基板１５０が押圧されることで、上部電極１７１と下部電極１７２とが接触し、上部電極１７１と下部電極１７２との間で電流が流れる。
【０３８８】
そして、対向基板１５０を押圧する押圧力が大きくなると、上部電極１７１と下部電極１７２との接触面積が大きくなり、上部電極１７１と下部電極１７２との間を流れる電流が多くなる。これにより、図５８に示す制御部１０５は、対向基板１５０に加えられた押圧力を検知することができる。
【０３８９】
本実施の形態７に係る液晶表示装置１００の製造方法について、図７７から図８０を用いて、説明する。
【０３９０】
なお、本実施の形態７に係る液晶表示装置１００においても、ＴＦＴアレイ基板１３０と、対向基板１５０とを別々に形成し、形成された対向基板１５０と、ＴＦＴアレイ基板１３０とを貼り合わせることで形成される。
【０３９１】
図７７は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第１工程を示す断面図である。この図７７に示すように、主表面を有するガラス基板１４０を準備する。このガラス基板１４０の主表面に下地層１４１を形成する。下地層１４１は、たとえば、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、およびＳｉＮＯ等から形成する。下地層１４１の膜厚は、たとえば、５００ｎｍ以下とされ
好ましくは、４００ｎｍ以下とされる。
【０３９２】
この下地層１４１の上面上にスパッタリングにより、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等の金属層を下地層１４１の上面上に形成する。そして、この金属層をパターニングして、下部電極１７２を形成する。下部電極１７２の膜厚は、たとえば、５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下となるように形成される。なお、好ましくは、下部電極１７２は、膜厚が５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下となるように形成される。
【０３９３】
下部電極１７２を覆うように、ＳｉＯ2層、ＳｉＮ層、ＳｉＮＯ層等の絶縁層を形成し、下地層１３１を形成する。
【０３９４】
図７８は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第２工程を示す断面図である。この図７８に示すように、下地層１３１上に、非晶質半導体層を堆積する。非晶質半導体層の膜厚は、たとえば、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とされる。なお、非晶質半導体層の膜厚は、好ましくは、３０ｎｍ以上７０ｎｍ程度とされる。その後、この非晶質半導体層を結晶化して連続粒界結晶シリコン層（ＣＧシリコン層）を形成する。連続粒界結晶シリコン層をパターニングして、半導体層１３２を形成する。
【０３９５】
ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＮＯ等の絶縁層を形成し、ゲート絶縁層１３３を形成する。なお、ゲート絶縁層１３３の膜厚は、たとえば、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とされ、好ましくは、５０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下とされる。
【０３９６】
そして、ゲート絶縁層１３３の上面上に、金属層を形成する。この金属層は、たとえば、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属膜、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等を含む合金膜、または、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）元素を含む化合物とされる。
【０３９７】
この金属層の膜厚は、たとえば、５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下とされ、好ましくは、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下とされる。
【０３９８】
その後、この金属層をパターニングして、ゲート電極１３４および上部電極１７１を形成する。この際、上部電極１７１には、穴部１７３が同時に形成される。このように、本実施の形態７においても、上部電極１７１と、ゲート電極１３４とを同一工程で形成することができる。
【０３９９】
図７９は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第３工程を示す断面図である。この図７９に示すように、まず、レジストを形成し、このレジストにパターニングを施す。これにより、レジストパターン２２３が形成される。このレジストパターン２２３には、穴部が形成されており、穴部１７３が外部に露出される。
【０４００】
そして、ＨＦ（フッ化水素）水溶液などの酸系溶液に、基板を浸漬する。穴部１７３から溶液が入り込み、ゲート絶縁層１３３および下地層１３１をエッチングする。これにより、凹部１４７が形成される。
【０４０１】
図８０は、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造工程の第４工程を示す断面図である。この図８０に示すように、図７９に示すレジストパターン２２３を除去する。層間絶縁層１３５を形成する。この層間絶縁層１３５をパターニングして、複数のコンタクトホールを形成する。その後、金属層を層間絶縁層１３５の上面上に形成し、この金属層をパターニングして、ドレインパッド２１０、ドレイン電極１３７、ソース電極１３８、ソース配線１１１、コンタクト１４６および接続配線１２４を形成する。
【０４０２】
その後、上層絶縁層１３６を形成し、この上層絶縁層１３６にパターニングを施してコンタクトホールを形成する。
【０４０３】
このコンタクトホールが形成された上層絶縁層１３６の上面にＩＴＯ層を形成し、このＩＴＯ層をパターニングして、画素電極１１４を形成する。このようにして、ＴＦＴアレイ基板１３０が形成される。
【０４０４】
なお、対向基板１５０においては、上記実施の形態３に係る液晶表示装置１００の対向基板１５０と同様にして形成される。
【０４０５】
このようにして形成された対向基板１５０およびＴＦＴアレイ基板１３０を貼り合わせて、本実施の形態７に係る液晶表示装置１００が形成される。
【０４０６】
なお、図８１は、本実施の形態７に係る液晶表示装置１００の変形例を示す断面図である。この図８１に示すように、半導体層１３２の下方に位置する下地層１４１上に遮光層１４８を形成してもよい。
【０４０７】
なお、遮光層１４８は、下部電極１７２と同質の金属材料によって形成されており、実質的に同一の膜厚とされている。
【０４０８】
なお、遮光層１４８および下部電極１７２とは、１つの金属層をパターニングすることで形成されており、同一のパターニング工程で形成することができる。
【０４０９】
なお、上記実施の形態１から実施の形態７においては、本発明を液晶表示装置に適用した例について説明したが、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ；electroluminescence）ディスプレイやプラズマディスプレイにも適用することができる。また、各基板をフレキシブル基板としてもよい。仮に有機エレクトロルミネッセンスディスプレイに適用した場合には、表示媒体層は、有機ＥＬ層となる。
【０４１０】
この有機エレクトロルミネッセンスディスプレイは、第１主表面に形成された第１基板と、第１基板と間隔をあけて配置され、第１主表面と対向する主表面に第２電極が形成された第２基板と、第１電極と第２電極との間に形成された有機ＥＬ層とを備える。
【０４１１】
さらに、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイは、第１基板に形成された下部電極と、この下部電極よりも第２基板側に配置された上部電極と、下部電極および上部電極間の容量または下部電極および上部電極間を流れる電流量を検知可能な検知部とを備える。そして、上部電極と下部電極との少なくとも一方が、他方に沿うように変形可能とされている。
【０４１２】
仮に、本発明をプラズマディスプレイに適用した場合には、表示媒体層は、蛍光体層となる。このプラズマディスプレイにおいては、前面板と、背面板とを備える。前面板は、前面ガラス基板と、この前面ガラス基板の下面に形成された表示電極と、遮光層と、この表示電極と遮光層とを覆うように、前面ガラス基板の下面に形成された誘電体層とを備える。この誘電体層の下面には、保護層が形成されている。
【０４１３】
背面板は、背面ガラス基板と、この背面ガラス基板の上面に形成されたアドレス電極と、このアドレス電極を覆うように背面ガラス基板の上面上に形成された下地誘電層と、この下地誘電層上に形成され、放電空間を区切る複数の隔壁と、隔壁間の溝に形成された蛍光体層とを備える。前面板と、背面板とが対向配置され、外周が封着剤によって気密封着され、放電空間内には、放電ガスが封入される。
【０４１４】
さらに、このプラズマディスプレイは、背面板側に配置された下部電極と、背面板側に配置された上部電極と、上部電極および下部電極によって規定される容量や電流量を検知可能な検知部とを備える。そして、上部電極と下部電極との少なくとも一方は、他方に沿うように変形可能とされている。
【０４１５】
（実施の形態８）
図８２から図９７を用いて、本実施の形態８に係る液晶表示装置１００について説明する。図８２は、本実施の形態８に係る液晶表示装置１００の電気回路を模式的に示す図である。この図８２に示すように、液晶表示装置１００は、制御部１０５と、アレイ状に配置された複数の画素１１０Ａ，１１０Ｂとを備え、画素１１０Ａ，１１０Ｂは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）素子１１５Ａ，１１５Ｂと、このＴＦＴ素子１１５Ａ，１１５Ｂに接続された画素電極１１４Ａ，１１４Ｂとを備える。
【０４１６】
液晶表示装置１００は、第１方向に延びると共に、第２方向に間隔をあけて複数配置されたゲート配線１１２Ａ〜１１２Ｃおよびセンサ用ゲート配線１１３Ａ〜１１３Ｄと、第２方向に延びると共に第１方向に間隔をあけて配置された複数のソース配線１１１Ａ〜１１１Ｃとを備える。
【０４１７】
ゲート配線１１２Ａおよびゲート配線１１２Ｂと、ソース配線１１１Ａおよびソース配線１１１Ｂとによって、画素１１０Ａが形成され、ゲート配線１１２Ｂおよびゲート配線１１２Ｃと、ソース配線１１１Ａおよびソース配線１１１Ｂとによって画素１１０Ｂが形成されている。
【０４１８】
センサ用ゲート配線１１３Ａおよびセンサ用ゲート配線１１３Ｂとは、ゲート配線１１２Ａおよびゲート配線１１２Ｂの間に配置されており、画素１１０Ａ内を通るように形成されている。センサ用ゲート配線１１３Ｃおよびセンサ用ゲート配線１１３Ｄとは、ゲート配線１１２Ｂおよびゲート配線１１２Ｃの間に配置されており、画素１１０Ｂ内を通るように形成されている。
【０４１９】
画素１１０Ａ内には、ＴＦＴ素子１１５Ａと、このＴＦＴ素子１１５Ａに接続された画素電極１１４Ａと、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａ，１１６Ｂと、高感度センサ２５０Ａと、低感度センサ２５０Ｂとが配置されている。ＴＦＴ素子１１５Ａのゲート電極は、ゲート配線１１２Ａに接続され、ＴＦＴ素子１１５Ａのソース電極は、ソース配線１１１Ａに接続されている。画素電極１１４Ａは、ＴＦＴ素子１１５Ａのドレイン電極に接続されている。
【０４２０】
選択用ＴＦＴ素子１１６Ａのソース電極は、ソース配線１１１Ａに接続され、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａのゲート電極は、センサ用ゲート配線１１３Ａに接続されている。高感度センサ２５０Ａは、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａのドレイン電極に接続されるとともに、ソース配線１１１Ｂに接続されている。
【０４２１】
選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂのソース電極は、ソース配線１１１Ａに接続され、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂのゲート電極は、センサ用ゲート配線１１３Ｂに接続されている。低感度センサ２５０Ｂは、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂのドレイン電極およびソース配線１１１Ｂに接続されている。
【０４２２】
画素１１０Ｂ内には、ＴＦＴ素子１１５Ｂと、このＴＦＴ素子１１５Ｂに接続された画素電極１１４Ｂと、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｃ，１１６Ｄと、低感度センサ２５０Ｃ，２５０Ｄとが配置されている。ＴＦＴ素子１１５Ｂのゲート電極は、ゲート配線１１２Ｂに接続され、ＴＦＴ素子１１５Ｂのソース電極は、ソース配線１１１Ａに接続されている。画素電極１１４Ｂは、ＴＦＴ素子１１５Ｂのドレイン電極に接続されている。
【０４２３】
選択用ＴＦＴ素子１１６Ｃのソース電極は、ソース配線１１１Ａに接続され、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｃのゲート電極は、センサ用ゲート配線１１３Ｃに接続されている。高感度センサ２５０Ｃは、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｃのドレイン電極と、ソース配線１１１Ｂとに接続されている。
【０４２４】
選択用ＴＦＴ素子１１６Ｄのソース電極は、ソース配線１１１Ａに接続され、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｄのゲート電極は、センサ用ゲート配線１１３Ｄに接続されている。低感度センサ２５０Ｄは、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｄのドレイン電極と、ソース配線１１１Ｂとに接続されている。
【０４２５】
ここで、高感度センサ２５０Ａ，２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｂ，２５０Ｄは、対向基板と、マトリックス基盤との間に配置され、対向基板が押圧されたときに各センサに加えられた荷重を出力する。
【０４２６】
各選択用ＴＦＴ素子１１６Ａ〜１１６ＤのＯＮ／ＯＦＦの切り替えは、時分割で適宜切り替えられ、制御部１０５は、選択されたセンサからの出力を検知する。
【０４２７】
高感度センサ２５０Ａ，２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｂ，２５０Ｄとしては、圧力センサやＯＮ／ＯＦＦセンサなどを採用することができる。
【０４２８】
圧力センサとしては、容量変動タイプの圧力センサや電流量（抵抗値）変動タイプの圧力センサなどを採用することができる。
【０４２９】
図８３は、本実施の形態８に係る液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。この図８３を含め、本明細書における図面において、縦横比等は正確に示されておらず、液晶表示装置１００等を模式的に示すものである。
【０４３０】
図８３に示すように、液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１３０と、ＴＦＴアレイ基板１３０から間隔をあけて配置された対向基板１５０と、ＴＦＴアレイ基板１３０に対して、対向基板１５０と反対側に配置されたバックライトユニット１０６とを備える。
【０４３１】
バックライトユニット１０６は、ＴＦＴアレイ基板１３０に向けて光を照射するユニットである。なお、ガラス基板１４０とバックライトユニット１０６に配置される偏光板は図示されていない。
【０４３２】
ＴＦＴアレイ基板１３０と、対向基板１５０との間には、液晶層１６０が充填されている。ＴＦＴアレイ基板１３０および対向基板１５０の外周縁部側には、環状に延びるシール部材１０８が配置されている。このシール部材１０８がＴＦＴアレイ基板１３０および対向基板１５０の間を密封することで、液晶層１６０の漏れが防止されている。
【０４３３】
ＴＦＴアレイ基板１３０は、主表面（第１主表面）を有するガラス基板１４０と、このガラス基板１４０の主表面上に形成された構造物１０７とを含む。構造物１０７は、複数の絶縁層、導電層および半導体層等を含み、スイッチング素子や画素電極等を構成している。
【０４３４】
ＴＦＴアレイ基板１３０と、対向基板１５０との間には、複数のスペーサ（フォトスペーサ）１６１が配置されている。このスペーサ１６１によって、ＴＦＴアレイ基板１３０と対向基板１５０との間の間隔は、所定の間隔に維持されている。
【０４３５】
対向基板１５０は、主表面を有するガラス基板１５６と、このガラス基板１５６の主表面に形成されたカラーフィルタ基板１５１とを含む。ガラス基板１５６の主表面と、ガラス基板１４０の主表面とは互いに対向するように配置されている。なお、この図２においては、対向電極１５２や配向層等は省略されている。
【０４３６】
カラーフィルタ基板１５１は、複数の窓部を規定するように形成された格子状のブラックマトリックス１５５と、窓部に形成された着色層１５３とを含む。着色層１５３は、青色層、赤色層、および緑色層とを含み、各窓部に１つの着色層が形成されている。
【０４３７】
ブラックマトリックス１５５下に位置し、ＴＦＴアレイ基板１３０と対向基板１５０との間には、高感度センサ（第１センサ）２５０Ａ，２５０Ｃと低感度センサ（第２センサ）２５０Ｂ，２５０Ｄとが配置されている。なお、高感度センサ２５０Ａと低感度センサ２５０Ｂとは、隣り合うように配置されており、高感度センサ２５０Ｃと低感度センサ２５０Ｄとは、隣り合うように配置されている。高感度センサ２５０Ａ，２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｂ，２５０Ｄは、制御部１０５に接続されている。
【０４３８】
制御部１０５は、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂからの出力に基づいて、ガラス基板１５６のうち、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂが設けられた部分に加えられた押圧力を算出する。同様に、高感度センサ２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｄからの出力に基づいて、ガラス基板１５６のうち、高感度センサ２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｄが設けられた部分に加えられた押圧力を算出する。なお、各センサの具体的な構成等については、後述する。
【０４３９】
この図８３に示す例では、高感度センサ２５０Ａと、低感度センサ２５０Ｂとは、互いに隣り合うように配置されているため、使用者がガラス基板１５６を押圧したときには、高感度センサ２５０Ａと低感度センサ２５０Ｂとには略同一の荷重が加えられる。同様に、高感度センサ２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｄには、互いに略同一の荷重が加えられる。
【０４４０】
図８４は、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂの特性を模式的に示すグラフである。このグラフの横軸は、ガラス基板１５６のうち、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂが設けられた部分に加えられた荷重を示す。このグラフの縦軸は、各高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂの出力値を示す。
【０４４１】
第１出力値Ｏ１は、高感度センサ２５０Ａからの出力特性を示し、第２出力値Ｏ２は、低感度センサ２５０Ｂの出力特性を示す。ガラス基板１５６のうち、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂが位置する部分に荷重が加えられると、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂに荷重が加えられる。高感度センサ２５０Ａは、加えられた荷重に相当する第１出力値Ｏ１を出力し、低感度センサ２５０Ｂも、加えられた荷重に相当する第２出力値Ｏ２を出力する。この図８４に示す例においては、第１出力値Ｏ１の変化率は、第２出力値Ｏ２の変化率よりも大きく、荷重が大きくなると、第１出力値Ｏ１と第２出力値Ｏ２との差が大きくなる。
【０４４２】
そして、制御部１０５は、第１出力値Ｏ１と第２出力値Ｏ２との差に基づいて、対向基板１５０のうち、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂの上方に位置する部分に加えられた荷重を算出する。
【０４４３】
ここで、仮に、ブラックマトリックス１５５のうち、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂが位置する部分の厚さよりも、高感度センサ２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｄが位置する部分の厚さの方が厚いとする。
【０４４４】
この場合には、高感度センサ２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｄの出力特性は、図８５に示すようになる。なお、この図８５に示すグラフにおいて、第３出力値Ｏ３は、高感度センサ２５０Ｃの出力を示し、第４出力値Ｏ４は、低感度センサ２５０Ｄの出力値を示す。また、図８４に示すグラフにおいて、横軸は、ガラス基板１５６のうち、高感度センサ２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｄが位置する部分に加えられた荷重を示す。
【０４４５】
図８５に示すように、高感度センサ２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｄは、ガラス基板１５６に荷重が加えられていない状態においても、高感度センサ２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｄの初期値は０より大きいＯ０となっている。
【０４４６】
そして、ガラス基板１５６に荷重が加えられることで、第３出力値Ｏ３は、第１出力値Ｏ１と同様に大きくなり、第４出力値Ｏ４は、第２出力値Ｏ２と同様に大きくなる。このため、各位置において、ガラス基板１５６に加えられた荷重が等しいときには、第１出力値Ｏ１と第２出力値Ｏ２の差と、第３出力値Ｏ３と第４出力値Ｏ４との差は、略等しくなる。
【０４４７】
このように、たとえば、ブラックマトリックス１５５の厚さ等に製造ばらつきが生じたとしても、各センサ対が設けられた位置における荷重を正確に検知することができる。
【０４４８】
ここで、図８３においては、高感度センサ２５０Ａ、低感度センサ２５０Ｂおよび高感度センサ２５０Ｃ、低感度センサ２５０Ｄを模式的に示した例について説明したが、各センサの詳細な構成を含めて説明する。
【０４４９】
図８６から図９７を用いて、容量変動タイプの圧力センサを用いた液晶表示装置１００について説明する。
【０４５０】
図８６は、容量変動タイプの圧力センサを含む高感度センサおよび低感度センサが採用された液晶表示装置１００の電気回路を模式的に示す図である。
【０４５１】
この図８６に示す液晶表示装置１００においては、液晶表示装置１００は、高感度センサ２５０Ａ，２５０Ｃは、出力用素子１１７Ａ，１１７Ｃと、圧力センサ１１８Ａ，１１８Ｃとを含む。同様に低感度センサ２５０Ｂ，２５０Ｄは、出力用素子１１７Ｂ，１１７Ｄと、圧力センサ１１８Ｂ，１１８Ｄとを含む。
【０４５２】
圧力センサ１１８Ａ〜１１８Ｄは、上部電極と下部電極とを含み、下部電極が出力用素子１１７Ａ〜１１７Ｄのゲート電極に接続されている。圧力センサ１１８Ａ，１１８Ｂの各上部電極は、上部電極用配線１５４Ａに接続されている。圧力センサ１１８Ｃ，１１８Ｄの上部電極は、上部電極用配線１５４Ｂに接続されている。
【０４５３】
ここで、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａ〜１１６Ｄは、時分割で適宜切り替えられ、制御部１０５は、選択された選択用ＴＦＴ素子１１６Ａ〜１１６Ｄに接続された高感度センサ２５０Ａ、低感度センサ２５０Ｂ、高感度センサ２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｄからの出力を検知する。具体的には、各センサからの電気特性としての電流量を検知する。
【０４５４】
出力用素子１１７Ａ〜１１７Ｄの出力は、出力用素子１１７Ａ〜１１７Ｄのゲート電極に印加される電圧によって変動する。このゲート電極に印加される電圧は、ゲート電極に接続された圧力センサ１１８Ａ〜１１８Ｄの下部電極の電位によって決定される。
【０４５５】
各圧力センサ１１８Ａ〜１１８Ｄの下部電極の電位は、下部電極と上部電極との間の容量によって決定される。上部電極と下部電極との間の容量は、上部電極が設けられた基板に加えられる押圧力によって変動する。すなわち、制御部１０５は、各出力用素子１１７Ａ〜１１７Ｄからの電流量から基板に加えられた押圧力を検知することができる。
【０４５６】
図８７は、対向基板１５０の平面図である。この図８７においては、ガラス基板１５６は省略されており、カラーフィルタ基板１５１および対向電極１５２等が示されている。
【０４５７】
この図８７に示すように、対向基板１５０は、カラーフィルタ基板１５１と、対向電極１５２と、上部電極用配線１５４とを含む。
【０４５８】
カラーフィルタ基板１５１は、格子状に形成されたブラックマトリックス１５５と、このブラックマトリックス１５５の枠内に形成され、赤色、緑色、青色のそれぞれの色の着色感材からなる着色層１５３とを含む。なお、１つの画素１１０の上方に１つの着色層１５３が配置されている。
【０４５９】
対向電極１５２は、複数設けられており、各対向電極１５２間に上部電極用配線１５４が配置されている。上部電極用配線１５４は、ブラックマトリックス１５５下に位置しており、対向電極１５２は、少なくとも着色層１５３下に位置している。対向電極１５２および上部電極用配線１５４は、たとえば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム酸化スズ）から形成された透明電極である。
【０４６０】
図８８は、対向基板１５０側からＴＦＴアレイ基板１３０を平面視した平面図である。この図８８に示すように、ブラックマトリックス１５５下に、ゲート配線１１２Ａ，１１２Ｂと、ソース配線１１１Ａ，１１１Ｂが配置されている。
【０４６１】
選択用ＴＦＴ素子１１６Ａ、高感度センサ２５０Ａ、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂおよび低感度センサ２５０Ｂもブラックマトリックス１５５下に位置している。
【０４６２】
ブラックマトリックス１５５は、画素１１０Ａに対応する窓部を規定しており、この窓部は、ブラックマトリックス１５５の辺部１５５Ａ〜１５５Ｄによって規定されている。
【０４６３】
辺部１５５Ａは、ゲート配線１１２Ａの上方に位置しており、辺部１５５Ｂは、ゲート配線１１２Ｂ、高感度センサ２５０Ａ、低感度センサ２５０Ｂ，選択用ＴＦＴ素子１１６Ａ，１１６Ｂの上方に位置している。辺部１５５Ｃは、ソース配線１１１Ａの上方に位置し、辺部１５５Ｄは、ソース配線１１１Ｂの上方に位置している。
【０４６４】
ＴＦＴ素子１１５Ａは、半導体層１３２と、半導体層１３２上に形成されたゲート電極１３４と、半導体層１３２に接続されたドレイン電極１３７およびソース電極１３８とを含む。ソース電極１３８は、ソース配線１１１Ａに接続され、ドレイン電極１３７は画素電極１１４に接続されている。
【０４６５】
この図８６に示すように、高感度センサ２５０Ａと、低感度センサ２５０Ｂとは、隣り合うように配置されており、高感度センサ２５０Ａと低感度センサ２５０Ｂとは、ソース配線１１１Ａ，１１１Ｂの延在方向に配列するように形成されている。
【０４６６】
図８９は、図８８において、辺部１５５Ｂ下に位置する高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂを示す平面図である。
【０４６７】
この図８９に示すように、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａは、半導体層１２３Ａと、半導体層１２３Ａおよびソース配線１１１Ａとを接続するソース電極１２１Ａと、センサ用ゲート配線１１３Ａに接続されたゲート電極１２２Ａと、ドレイン電極１２５Ａとを備える。
【０４６８】
高感度センサ２５０Ａの出力用素子１１７Ａは、半導体層１８０Ａと、この半導体層１８０Ａ上に形成されたゲート電極１８１Ａと、ソース配線１１１Ｂおよび半導体層１８０Ａを接続するドレイン電極１８２Ａと、ソース電極１８３Ａとを含む。選択用ＴＦＴ素子１１６Ａのドレイン電極１２５Ａと出力用素子１１７Ａのソース電極１８３Ａとは接続配線１２４Ａによって接続されている。高感度センサ２５０Ａの圧力センサ１１８Ａは、上部電極１７１Ａと、下部電極１７２Ａとを含み、上部電極１７１Ａは、上方から平面視すると、円形状に形成されている。
【０４６９】
選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂは、半導体層１２３Ｂと、半導体層１２３Ｂ上に形成されたゲート電極１２２Ｂと、半導体層１２３Ｂおよびソース配線１１１Ａを接続するソース電極１２１Ｂと、ドレイン電極１２５Ｂとを含む。
【０４７０】
低感度センサ２５０Ｂの出力用素子１１７Ｂは、半導体層１８０Ｂと、この半導体層１８０Ｂ上に形成されたゲート電極１８１Ｂと、ソース配線１１１Ｂおよび半導体層１８０Ｂを接続するドレイン電極１８２と、ソース電極１８３Ｂとを含む。圧力センサ１１８Ｂは、上部電極１７１Ｂと、下部電極１７２Ｂとを含む。
【０４７１】
出力用素子１１７Ｂのソース電極１８３Ｂと、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂのドレイン電極１２５Ｂとは、接続配線１２４Ｂによって接続されている。
【０４７２】
図９０は、図８８に示すＸＣ−ＸＣ線における断面図である。なお、図９０および後述する図９０、図９２等に示す断面図は、説明の便宜を図るため簡略化した断面図であり、各図における縦横比等は正確なものではない。
【０４７３】
図９０に示すように、液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１３０と、ＴＦＴアレイ基板１３０と対向するように間隔をあけて配置された対向基板１５０と、対向基板１５０およびＴＦＴアレイ基板１３０の間に充填された液晶層（表示媒体層）１６０とを備える。なお、ＴＦＴアレイ基板１３０と対向基板１５０の間には、ＴＦＴアレイ基板１３０および対向基板１５０の間隔を所定の間隔に維持するスペーサ１６１が形成されている。
【０４７４】
対向基板１５０は、主表面を有するガラス基板１５６と、ガラス基板１５６の主表面に形成されたカラーフィルタ基板１５１と、このカラーフィルタ基板１５１下に形成された対向電極１５２とを含む。
【０４７５】
ＴＦＴアレイ基板１３０は、主表面（第１主表面）を有するガラス基板（第１基板）１４０と、ガラス基板１４０の上方に位置する画素電極１１４とを含み、このガラス基板１４０の主表面上にはＴＦＴ素子（スイッチング素子）１１５Ａが形成されている。
【０４７６】
図９１は、図８８に示すＸＣＩ−ＸＣＩ線における断面図であり、高感度センサ２５０Ａを示す断面図である。この図９１に示すように、ガラス基板１４０の主表面上には、下地層１３１が形成されており、この下地層１３１の上面上に出力用素子１１７Ａが形成されている。
【０４７７】
出力用素子１１７Ａは、下地層１３１上に形成された半導体層１８０Ａと、半導体層１８０Ａを覆うように形成されたゲート絶縁層１３３と、ゲート絶縁層１３３の上面のうち、半導体層１８０Ａの上方に位置する部分に形成されたゲート電極１８１Ａと、半導体層１８０Ａに接続されたソース電極１８３Ａおよびドレイン電極１８２Ａとを備える。
【０４７８】
ソース電極１８３Ａは、ゲート電極１８１Ａと間隔をあけて配置され、ドレイン電極１８２Ａは、ゲート電極１８１Ａに対してソース電極１８３Ａと反対側に配置されている。
【０４７９】
層間絶縁層１３５は、ゲート電極１８１Ａを覆うようにゲート絶縁層１３３の上面上に形成されている。
【０４８０】
ドレイン電極１８２Ａは、ゲート絶縁層１３３、層間絶縁層１３５を貫通し、層間絶縁層１３５の上面に形成されたソース配線１１１Ｂに接続されている。ソース電極１８３Ａも、ゲート絶縁層１３３および層間絶縁層１３５を貫通し、層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されている。
【０４８１】
層間絶縁層１３５の上面には、下部電極１７２Ａおよび接続配線１２４Ａが形成されている。接続配線１２４Ａは、図８８に示す選択用ＴＦＴ素子１１６のドレイン電極に接続されている。下部電極１７２Ａは、コンタクト１８４Ａによって、ゲート電極１８１Ａに接続されている。このため、ゲート電極１８１Ａに印加される電圧は、下部電極１７２Ａの電位によって決定される。
【０４８２】
下部電極１７２Ａ上には、上層絶縁層１３６が形成されている。下部電極１７２Ａは、平坦面状に形成されている。上層絶縁層１３６のうち、少なくとも下部電極１７２Ａ上に位置する部分は、下部電極１７２Ａの上面に沿って、平坦面状に形成されている。
【０４８３】
圧力センサ（圧力検出装置）１１８Ａは、上記下部電極１７２Ａと、この下部電極１７２Ａの上方に位置する上部電極１７１Ａとを含む。
【０４８４】
本実施の形態においては、上部電極１７１Ａは、対向基板１５０に形成されており、上部電極１７１Ａは、ブラックマトリックス１５５の辺部１５５Ｂの下側に形成された突起部１７０Ａと、この突起部１７０Ａの表面を覆うように形成された上部電極用配線１５４Ａとによって形成されている。
【０４８５】
突起部１７０Ａは、たとえば、アクリル樹脂や可塑性樹脂などの弾性変形可能な材料で形成されている。突起部１７０Ａを弾性変形可能な導電性樹脂で形成してもよい。
【０４８６】
突起部１７０Ａの高さは、たとえば、１μｍ以上１０μｍ以下とする。突起部１７０Ａの高さは、好ましくは、１．５μｍ以上５μｍ以下とする。
【０４８７】
この図９１に示す例においては、上部電極用配線１５４Ａのうち、突起部１７０Ａの頂点部に位置する部分が、上層絶縁層１３６に接触している。
【０４８８】
本実施の形態においては、突起部１７０Ａは、突出方向に対して垂直な断面では、円形状となるように形成され、突起部１７０Ａの表面は、滑らかな湾曲面状とされている。
【０４８９】
突起部１７０Ａの形状としては、上記のような形状に限られない。たとえ、複数の圧力センサ１１８の下部電極１７２に亘って延びるように突起部１７０Ａを形成してもよい。また、突起部１７０Ａの形状としては、断面形状が円形形状のものに限られず、さらに、外表面がなめらかな湾曲面に限らない。
【０４９０】
図９２は、図７のＸＣＩＩ−ＸＣＩＩ線における断面図である。この図９２に示すように、ガラス基板１４０の主表面上には、下地層１３１が形成されており、この下地層１３１の上面上に出力用素子１１７Ｂが形成されている。
【０４９１】
出力用素子１１７Ｂは、下地層１３１上に形成された半導体層１８０Ｂと、半導体層１８０Ｂを覆うように形成されたゲート絶縁層１３３と、ゲート絶縁層１３３の上面のうち、半導体層１８０Ｂの上方に位置する部分に形成されたゲート電極１８１Ｂと、半導体層１８０Ｂに接続されたソース電極１８３Ｂおよびドレイン電極１８２Ｂとを備える。
【０４９２】
ソース電極１８３Ｂは、ゲート電極１８１Ｂと間隔をあけて配置され、ドレイン電極１８２Ｂは、ゲート電極１８１Ｂに対してソース電極１８３Ｂと反対側に配置されている。
【０４９３】
層間絶縁層１３５は、ゲート電極１８１Ｂを覆うようにゲート絶縁層１３３の上面上に形成されている。
【０４９４】
ドレイン電極１８２Ｂは、ゲート絶縁層１３３、層間絶縁層１３５を貫通し、層間絶縁層１３５の上面に形成されたソース配線１１１Ｂに接続されている。ソース電極１８３Ｂも、ゲート絶縁層１３３および層間絶縁層１３５を貫通し、層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されている。
【０４９５】
層間絶縁層１３５の上面には、下部電極１７２Ｂおよび接続配線１２４Ｂが形成されている。接続配線１２４Ｂは、図８８に示す選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂのドレイン電極に接続されている。下部電極１７２Ｂは、コンタクト１８４Ｂによって、ゲート電極１８１Ｂに接続されている。このため、ゲート電極１８１Ｂに印加される電圧は、下部電極１７２Ｂの電位によって決定される。
【０４９６】
下部電極１７２Ｂ上には、上層絶縁層１３６が形成されている。下部電極１７２Ｂは、平坦面状に形成されている。上層絶縁層１３６のうち、少なくとも下部電極１７２Ｂ上に位置する部分は、下部電極１７２Ｂの上面に沿って、平坦面状に形成されている。
【０４９７】
圧力センサ（圧力検出装置）１１８Ｂは、上記下部電極１７２Ｂと、この下部電極１７２Ｂの上方に位置する上部電極１７１Ｂとを含む。
【０４９８】
本実施の形態においては、上部電極１７１Ｂは、対向基板１５０に形成されており、上部電極１７１Ｂは、ブラックマトリックス１５５の辺部１５５Ｂの下側に形成された突起部１７０Ｂと、この突起部１７０Ｂの表面に形成された上部電極用配線１５４Ａとによって形成されている。
【０４９９】
図９１に示す突起部１７０Ａと、上記突起部１７０Ｂとは、実質的に同一の形状とされている。そして、突起部１７０Ａの表面は上部電極用配線１５４Ａによって覆われている。突起部１７０Ｂの表面の一部が上部電極用配線１５４Ａによって覆われている一方で、突起部１７０Ｂの表面の一部が、上部電極用配線１５４Ａから露出している。
【０５００】
この図９２に示す例においては、突起部１７０Ｂの表面の半分が上部電極用配線１５４Ａによって覆われており、残りの半分が上部電極用配線１５４Ａから露出している。
【０５０１】
突起部１７０Ｂは、突起部１７０Ａと同一材料から形成されている。突起部１７０Ｂの高さと、突起部１７０Ａの高さとは、実質的に同一となっている。さらに、突起部１７０Ｂの形状と、突起部１７０Ａの形状とは実質的に同一である。
【０５０２】
ここで、図９１および図９２に示すように、出力用素子１１７Ａと、出力用素子１１７Ｂとは、実質的に同一構造となっており、圧力センサ１１８Ａと圧力センサ１１８Ｂとは、実質的に同一構造となっている。
【０５０３】
さらに、高感度センサ２５０Ａの突起部１７０Ａと、低感度センサ２５０Ｂの突起部１７０Ｂとは、いずれも、辺部１５５Ｂの下面であって、互いに隣り合うように形成されている。
【０５０４】
このため、ガラス基板１５６に外力が加えられていない状態においては、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の距離と、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間の距離は、実質的に同一となっている。そして、ガラス基板１５６に外力が加えられたときには、上部電極１７１Ａの変位長と、上部電極１７１Ｂの変位長とは、実質的に同一となる。
【０５０５】
図９３は、ガラス基板１５６が使用者によって押圧されたときにおける高感度センサ２５０Ａを示す断面図である。この図９３に示すように、ペンや人の指によって押圧されると、対向基板１５０のうち、押圧された部分およびその近傍がたわむ。
【０５０６】
ガラス基板１５６がたわむことで、上部電極１７１Ａが下部電極１７２Ａに近づく。上部電極１７１Ａが下部電極１７２Ａに近づくことで、上部電極１７１Ａが上層絶縁層１３６に押圧され、突起部１７０Ａが弾性変形し、上部電極１７１Ａが下部電極１７２Ａに沿って変形する。
【０５０７】
図９４は、上部電極用配線１５４Ａのうち、突起部１７０Ａの表面上に位置する部分が、上層絶縁層１３６と接触する領域を模式的に示す平面図である。この図９４において、領域Ｒ１は、図９４中の破線によって囲われた領域であり、領域Ｒ２は、実線で囲われた領域である。領域Ｒ１は、対向基板１５０が押圧されていない状態（初期状態）において、上部電極１７１Ａ上に位置する上部電極用配線１５４Ａと、上層絶縁層１３６との接触領域を示す。
【０５０８】
領域Ｒ２は、図９３に示す状態において、突起部１７０Ａ上に位置する上部電極用配線１５４Ａと、上層絶縁層１３６との接触領域を示す。この図９３に示すように、上部電極１７１Ａが僅かに変位することで、上部電極用配線１５４Ａと、上層絶縁層１３６の接触面積が非常に大きくなる。
【０５０９】
そして、上部電極１７１Ａの表面上に位置する上部電極用配線１５４Ａと、下部電極１７２との間の距離が、上層絶縁層１３６の厚み分となる。
【０５１０】
これにより、図９３に示す状態における上部電極１７１Ａおよび下部電極１７２Ａによって規定される容量は、図９１に示す初期状態における上部電極１７１Ａおよび下部電極１７２Ａによって規定される容量よりも遥かに大きくなる。
【０５１１】
図９５は、ガラス基板１５６が使用者によって押圧されたときにおける低感度センサ２５０Ｂを示す断面図である。この図９５に示すように、ペンや人の指によって押圧されると、対向基板１５０のうち、押圧された部分およびその近傍がたわむ。
【０５１２】
ガラス基板１５６がたわむことで、上部電極１７１Ｂが下部電極１７２Ｂに近づく。上部電極１７１Ｂが下部電極１７２Ｂに近づくことで、上部電極１７１Ｂが上層絶縁層１３６に押圧され、突起部１７０Ｂが弾性変形し、上部電極１７１Ｂが下部電極１７２Ｂに沿って変形する。これに伴って、突起部１７０Ｂの表面に形成された上部電極用配線１５４Ａも、下部電極１７２Ｂに沿うように変形する。
【０５１３】
この際、突起部１７０Ｂの表面の半分が上部電極用配線１５４Ａによって覆われており、突起部１７０Ｂの表面の半分が上部電極用配線１５４Ａから露出している。
【０５１４】
このように、上部電極用配線１５４Ａのうち、下部電極１７２Ａに沿うように変形可能な部分の面積と、上部電極用配線１５４Ａのうち、下部電極１７２Ｂに沿うように変形可能な部分の面積とは異なる。
【０５１５】
この例においては、上部電極用配線１５４Ａのうち、下部電極１７２Ｂに沿うように変形可能な部分の面積は、上部電極用配線１５４Ａのうち、下部電極１７２Ａに沿うように変形可能な面積よりも小さい。
【０５１６】
このため、圧力センサ１１８Ｂを含む低感度センサ２５０Ｂの感度は、高感度センサ２５０Ａの感度よりも低くなる。なお、図９３および図９４に示す例においては、上部電極用配線１５４Ａのうち、下部電極１７２Ａに沿うように変形可能な部分の面積は、下部電極１７２Ｂに沿うように変形可能な面積の約２倍となっている。
【０５１７】
図９６は、上部電極用配線１５４Ａのうち、突起部１７０Ｂの表面上に位置する部分が、上層絶縁層１３６と接触する領域を模式的に示す平面図である。
この図９６において、領域Ｒ４は、実線で囲まれた領域を示し、領域Ｒ３は、破線で囲まれた領域を示す。
【０５１８】
領域Ｒ３は、図９２に示すように、対向基板１５０が押圧されていないときにおいて、突起部１７０Ｂ上に位置する上部電極用配線１５４Ａと上層絶縁層１３６との接触面積を示す。領域Ｒ４は、図９５に示すように、対向基板１５０が押圧されたときにおいて、突起部１７０Ｂ上に位置する上部電極用配線１５４Ａと上層絶縁層１３６とが接触する領域を示す。
【０５１９】
この図９６に示すように、対向基板１５０が押圧されることで、突起部１７０Ｂ上に位置する上部電極用配線１５４Ａと、上層絶縁層１３６との接触面積が急増する。
【０５２０】
このため、圧力センサ１１８Ｂにおいても、対向基板１５０が押圧されることで、大きく容量が変動する。
【０５２１】
図９７は、圧力センサ１１８Ａと、圧力センサ１１８Ｂとの特性を示すグラフである。  この図９７に示すグラフにおいて、横軸は、上部電極１７１Ａおよび上部電極１７１Ｂのストローク量を示す。縦軸は、圧力センサ１１８Ａおよび圧力センサ１１８Ｂの容量変化率を示す。
【０５２２】
ここで、上記図８９に示すように、圧力センサ１１８Ａと圧力センサ１１８Ｂとは、隣り合うように配置されており、圧力センサ１１８Ａおよび圧力センサ１１８Ｂは、いずれも、辺部１５５Ｂによって押圧される。
【０５２３】
このため、圧力センサ１１８Ａの上部電極と、圧力センサ１１８Ｂの上部電極とのストローク量は、略一致している。
【０５２４】
グラフのＬ１は、圧力センサ１１８Ａの特性を示し、Ｌ２は、圧力センサ１１８Ｂの特性を示す。このように、圧力センサ１１８Ａと、圧力センサ１１８Ｂとの特性は大きく異なる。
【０５２５】
具体的には、圧力センサ１１８Ａの容量変化率の方が、圧力センサ１１８Ｂの容量変化率よりも大きい。さらに、Ｌ１およびＬ２は、略一次関数的に変化しており、Ｌ１の傾斜の方が、Ｌ２の傾斜よりもおおきい。換言すれば、圧力センサ１１８Ａの容量変化率の変化率の方が、圧力センサ１１８Ｂの容量変化率の変化率の方よりも大きい。
【０５２６】
このため、各上部電極のストローク量が同じ時には、圧力センサ１１８Ａの上部電極１７１Ａおよび下部電極１７２Ａの間の容量は、圧力センサ１１８Ｂの上部電極１７１Ｂおよび下部電極１７２Ｂの間の容量よりも大きくなる。
【０５２７】
そして、上部電極１７１Ａおよび上部電極１７１Ｂのストローク量は、上述のように略一致している。このため、各上部電極のストローク量が変化すると、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ｂの間の容量と、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂの間の容量との差が変動する。この図９７に示す例においては、上部電極のストローク量が大きくなると、容量の差は大きくなる。
【０５２８】
図９３および図９５において、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の容量が、上部電極１７１Ｂおよび下部電極１７２Ｂの間の容量よりも大きくなると、ゲート電極１８１Ａに印加される電圧の方が、ゲート電極１８１Ｂに印加される電圧よりも高くなる。
【０５２９】
ゲート電極１８１Ａおよびゲート電極１８１Ｂに所定以上の電圧が印加されると、半導体層１８０Ａおよび半導体層１８０Ｂ内に反転層が形成される。
【０５３０】
この際、ゲート電極１８１Ａの電圧の方が、ゲート電極１８１Ｂの電圧よりも高くなると、ゲート電極１８１Ａ内に形成される反転層の領域は、半導体層１８０Ｂ内に形成される反転層の領域よりも大きくなる。
【０５３１】
これに伴い、選択用ＴＦＴ素子１１６ＡがＯＮ状態となり、ドレイン電極１８２Ａおよびソース電極１８３Ａの間を流れる電流量が、選択用ＴＦＴ素子１１６ＢがＯＮ状態となり、ドレイン電極１８２Ｂおよびソース電極１８３Ｂの間を流れる電流量よりも多くなる。
【０５３２】
そして、図８６に示す制御部１０５が各電流量をセンシングすることで、高感度センサ２５０Ａを通る電流量と、低感度センサ２５０Ｂを通る電流量との差を検知することができる。
【０５３３】
選択用ＴＦＴ素子１１６ＡがＯＮ状態とされ、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂなどの他の選択用ＴＦＴ素子がＯＦＦ状態のときに、制御部１０５は、高感度センサ２５０Ａを通る電流量をセンシングする。
【０５３４】
選択用ＴＦＴ素子１１６ＢがＯＮ状態とされ、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａなどの他の選択用ＴＦＴ素子１１６がＯＦＦ状態となったときに、制御部１０５は、低感度センサ２５０Ｂを通る電流量をセンシングする。
【０５３５】
ここで、選択用ＴＦＴ素子１１６ＡがＯＮ状態となるときと、選択用ＴＦＴ素子１１６ＢがＯＮ状態となるタイミングときとの時間差は、非常に短い。高感度センサ２５０Ａからの電流量をセンシングするときと、低感度センサ２５０Ｂをセンシングするときのとの間の時間差は、使用者が画面をタッチする時間に比べると非常に短い。このため、上記時間差は、無視することができる。
【０５３６】
制御部１０５は、高感度センサ２５０Ａからの電流量と、低感度センサ２５０Ｂを通る電流量との差から、対向基板１５０のうち、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂが位置する部分の変異量や当該部分に加えられた荷重を算出する。
【０５３７】
ここで、高感度センサ２５０Ｃは、高感度センサ２５０Ａと略同一の構成となっており、低感度センサ２５０Ｄは、低感度センサ２５０Ｂと略同一の構成となっている。
【０５３８】
そして、制御部１０５は、高感度センサ２５０Ｃを通る電流量と、低感度センサ２５０Ｄを通る電流量との差から、対向基板１５０のうち、高感度センサ２５０Ｃおよび２５０Ｄが位置する部分の変位量や当該部分に加えられた荷重を算出する。
【０５３９】
ここで、上述のように、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂを押圧するブラックマトリックス１５５の厚さと、高感度センサ２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｄを押圧するブラックマトリックス１５５の厚さとに差がある場合においても、正確に各位置における押圧力を検知することができる。
【０５４０】
たとえば、高感度センサ２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｄを押圧するブラックマトリックス１５５の厚さが、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂを押圧するブラックマトリックス１５５の厚さよりも厚いときについて検討する。
【０５４１】
この場合には、高感度センサ２５０Ｃの出力特性は、図８５に示す第３出力値Ｏ３となり、低感度センサ２５０Ｄの出力特性は、第４出力値Ｏ４となる。さらに、高感度センサ２５０Ａの出力特性は、第１出力値Ｏ１となり、低感度センサ２５０Ｂの出力特性は、第２出力値Ｏ２となる。
【０５４２】
このため、各位置に加えられる荷重が同一の時には、第１出力値Ｏ１と第２出力値Ｏ２との差と、第３出力値Ｏ３と第４出力値Ｏ４との差は、等しくなる。すなわち、製造上のばらつきが生じていたとしても、各位置に加えられた荷重を正確にセンシングすることができる。
【０５４３】
（実施の形態９）
図９８から図１０３を用いて、本発明の実施の形態９について説明する。上記実施の形態９においては、容量変動式の圧力センサの第１例を採用した液晶表示装置１００について説明したが、本実施の形態９においては、容量変動式の圧力センサの第２例を採用した例について説明する。なお、図９８から図１０３に示す構成のうち、上記図１から図９７に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０５４４】
なお、本実施の形態９に係る液晶表示装置１００の電気回路は、上記図８６と同一である。図９８は、本実施の形態９に係る液晶表示装置１００の高感度センサ２５０Ａを示す断面図である。図９９は、本実施の形態９に係る液晶表示装置１００の低感度センサ２５０Ｂを示す断面図である。
【０５４５】
図９８および図９９に示すように、高感度センサ２５０Ａに設けられた突起部１７０Ｂの幅Ｗ１は、低感度センサ２５０Ｂに設けられた突起部１７０Ｂの幅Ｗ２よりも広くなるように形成されている。
【０５４６】
このように、本実施の形態９に係る液晶表示装置１００においては、高感度センサ２５０Ａに設けられた突起部１７０Ａの形状と、低感度センサ２５０Ｂに設けられた突起部１７０Ｂの形状とを異ならせている。
【０５４７】
図１００は、ガラス基板１５６が使用者によって押圧されたときにおける高感度センサ２５０Ａを示す断面図であり、図１０１は、上部電極用配線１５４Ａのうち、突起部１７０Ａの表面上に位置する部分が、上層絶縁層１３６と接触する領域を模式的に示す平面図である。
【０５４８】
図１００および図１０１に示すように、ガラス基板１５６が使用者によって押圧されると、上部電極１７１Ａの先端部が、上層絶縁層１３６と接触して、上部電極１７１Ａが変形する。
【０５４９】
これに伴い、突起部１７０Ａの表面に形成された上部電極用配線１５４Ａと上層絶縁層１３６との接触面積が大きくなる。図１０１において、領域Ｒ１は、ガラス基板１５６に外力が加えられていない状態における上部電極用配線１５４Ａと上層絶縁層１３６との接触領域を示す。領域Ｒ２は、ガラス基板１５６が押圧された状態における上部電極用配線１５４Ａと上層絶縁層１３６との接触領域を示す。
【０５５０】
図１０２は、ガラス基板１５６が使用者によって押圧されたときにおける低感度センサ２５０Ｂを示す断面図である。図１０３は、上部電極用配線１５４Ａのうち、突起部１７０Ｂの表面上に位置する部分が、上層絶縁層１３６と接触する領域を模式的に示す平面図である。
【０５５１】
図１０３において、領域Ｒ３は、ガラス基板１５６に外力が加えられていない状態において、突起部１７０Ｂ上に位置する上部電極用配線１５４Ａと、上層絶縁層１３６との接触領域を示す。領域Ｒ４は、ガラス基板１５６に外力が加えられたときにおいて、突起部１７０Ｂ上の上部電極用配線１５４Ａと、上層絶縁層１３６との接触領域を示す。
【０５５２】
なお、突起部１７０Ｂ上の上部電極用配線１５４Ａと上層絶縁層１３６との接触領域が領域Ｒ４となるときに、突起部１７０Ａ上の上部電極用配線１５４Ａと上層絶縁層１３６との接触領域が領域Ｒ２となる。
【０５５３】
図１０１および図１０３に示すように、領域Ｒ４の面積の方が、領域Ｒ２の面積よりも小さい。ここで、本実施の形態９においても、上記図８９に示すように、高感度センサ２５０Ａと、低感度センサ２５０Ｂとは、隣り合うように配置されており、いずれも、辺部１５５Ｂによって押圧されている。
【０５５４】
このため、図１００および図１０２において、各上部電極１７１Ａおよび上部電極１７１Ｂの変位量は、略等しくなっている。
【０５５５】
このため、本実施の形態９においても、圧力センサ１１８Ａの出力特性と、圧力センサ１１８Ｂの出力特性は、上記実施の形態８に係る液晶表示装置１００に搭載された圧力センサ１１８Ａおよび圧力センサ１１８Ｂの出力抑制と近似したものとなる。
【０５５６】
具体的には、本実施の形態９に係る液晶表示装置１００に搭載された圧力センサ１１８Ｂの出力特性は、図８４に示す「第２出力値Ｏ２」となる。なお、本実施の形態９の圧力センサ１１８Ａの出力特性は、「第１出力値Ｏ１」となる。
【０５５７】
なお、本実施の形態９に係る液晶表示装置１００においても、高感度センサ２５０Ａと、高感度センサ２５０Ｃとは、実質的に同一に構成されており、低感度センサ２５０Ｂと、低感度センサ２５０Ｄも、互いに、実質的に同一となるように構成されている。
【０５５８】
このため、本実施の形態９に係る液晶表示装置１００においても、上記実施の形態１に係る液晶表示装置１００と同様に、製造ばらつきが生じたとしても、ガラス基板１５６に加えられた荷重を検出することができる。
【０５５９】
（実施の形態１０）
図１０４から図１０６を用いて、本実施の形態１０に係る液晶表示装置１００について説明する。なお、図１０４から図１０６に示す構成のうち、上記図１から図１０３に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０５６０】
なお、本実施の形態１０に係る液晶表示装置１００の電気回路は、上記図８６と同一である。
【０５６１】
図１０４は、本実施の形態１０に係る液晶表示装置１００の高感度センサ２５０Ａにおける断面図である。この図１０４示すように突起部１７０Ａは、円柱状の本体部と、この本体部の下端部に形成された円錐台形状の先端部とを含む。この先端部の形状は、下部電極１７２Ａ側に向かうにつれて、縮径するように形成されており、先端部の周面は、テーパ状に形成されている。
【０５６２】
ガラス基板１５６が使用者によって押圧されると、先端部が変形し、上部電極用配線１５４Ａと上層絶縁層１３６とが接触する面積が大きくなる。先端部の変形が完了した後は、突起部１７０Ａの本体部が変形する。この際、突起部１７０Ａの本体部は、円柱状に形成されているため、本体部が変形したとしても、上層絶縁層１３６と上部電極用配線１５４Ａとの接触面積はほとんど変動しない。
【０５６３】
先端部が変形した後、ガラス基板１５６がさらに押圧したとしても、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の容量は、殆ど変化しない。
【０５６４】
図１０５は、本実施の形態１０に係る液晶表示装置１００の低感度センサ２５０Ｂにおける断面図である。この図１０５に示すように、突起部１７０Ｂは、上記実施の形態８，９に記載の突起部１７０Ａと同様に形成されている。具体的には、突起部１７０Ａは、お碗状に形成されている。この突起部１７０Ａは、突出方向に対して垂直な方向の断面が円形形状となるように形成されており、下部電極１７２Ｂに向かうにしたがって、縮径するように形成されている。
【０５６５】
なお、図１０４に示す突起部１７０Ａの付根部の幅（径）と、図１０５に示す突起部１７０Ｂの付根部の幅（径）は実質的に同一となっている。
【０５６６】
図１０６は、図１０４に示す圧力センサ１１８Ａの特性と、図１０５に示す圧力センサ１１８Ｂの特性を示すグラフである。
【０５６７】
図１０６において、横軸は、上部電極のストローク量を示し、縦軸は、各圧力センサの上部電極および下部電極間の容量を示す。図１０６に示すグラフにおいて、圧力センサ１１８Ａの特性は、Ｌ３によって示されており、圧力センサ１１８Ｂの特性は、Ｌ１によって示されている。
【０５６８】
この図１０６に示すように、圧力センサ１１８Ａは、僅かに上部電極が変位すると、上部電極と下部電極との間の容量が急増することが分かる。そして、容量変化率が所定値となると、圧力センサ１１８Ａの上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の容量が変化しなくなる。
【０５６９】
このように、ガラス基板１５６に加えられる押圧力が小さい場合においても、圧力センサ１１８Ａの容量が大きくなるので、使用者の指が画面に触れた場合においても、確実に指の接触を感知することができる。
【０５７０】
ガラス基板１５６に加えられた荷重が小さいときには、圧力センサ１１８Ａの容量変化率は、圧力センサ１１８Ｂの容量変化率よりも大きい。このため、ガラス基板１５６に加えられる小さい荷重が変動したときにおいても、圧力センサ１１８Ａの容量が大きく変動し、加えられた荷重の変化を正確にセンシングすることができる。
【０５７１】
具体的には、出力用素子１１７Ａから出力される電流量が大きく変動し、この電流量を検知することで、ガラス基板１５６に加えられる荷重が小さいときにおいても、荷重の変化を把握することができる。
【０５７２】
その一方で、圧力センサ１１８Ａの変化が停止した後においても、ガラス基板１５６がさらに押圧されることで、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間の容量は増大する。
【０５７３】
このため、ペン等でガラス基板１５６が押圧されたときなどのように、ガラス基板１５６に大きな押圧力が加えられたとしても、出力用素子１１７Ｂからの電流量をセンシングすることで、加えられた荷重を得ることができる。
【０５７４】
なお、ガラス基板１５６が押圧されていない状態では、上部電極１７１Ａの上部電極用配線１５４Ａと上層絶縁層１３６との接触面積は、上部電極１７１Ｂの上部電極用配線１５４Ａと上層絶縁層１３６との接触面積よりも大きい。このため、図１０６に示すように、初期状態においては、圧力センサ１１８Ａの上部電極１７１Ａおよび下部電極１７２Ａの間の容量の方が、圧力センサ１１８Ｂの上部電極１７１Ｂおよび下部電極１７２Ｂの間の容量よりも大きくなっている。
【０５７５】
初期状態から上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の容量を大きくすることで、下部電極１７２Ａに接続されたゲート電極１８１Ａに所定の電圧を予め印加されている。
【０５７６】
このような状態で、ガラス基板１５６が僅かに押圧され、下部電極１７２Ｂの電位が僅かに上昇すると、出力用素子１１７Ａの閾値電圧を超えるように設定されている。これにより、非常に小さい押圧力が指等で加えられたときにおいても、当該押圧力を検知することができる。
【０５７７】
（実施の形態１１）
図１０７から図１２０を用いて、本実施の形態１１に係る液晶表示装置１００について説明する。なお、図１０７から図１０２に示す構成のうち、上記図１から図１０６に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０５７８】
図１０７は、本実施の形態１１に係る液晶表示装置１００のＴＦＴアレイ基板１３０の平面図であって、圧力センサ１１８Ａおよび圧力センサ１１８Ｂを示す平面図である。図１０８は、図１０７のＣＶＩＩＩ−ＣＶＩＩＩ線における断面図であり、図１０９は、図１０７に示すＣＩＸ-ＣＩＸ線における断面図である。
【０５７９】
図１０８に示すように、圧力センサ１１８Ｂは、下部電極１７２Ｂと、下部電極１７２Ｂに対して、ガラス基板１５６側に間隔をあけて配置された上部電極１７１Ｂとを備える。図１０９に示すように、圧力センサ１１８Ａは、下部電極１７２Ａと、この下部電極１７２Ａに対して、ガラス基板１５６側に間隔をあけて配置された上部電極１７１Ａとを含む。
【０５８０】
ここで、図１０７に示すように、圧力センサ１１８Ａと圧力センサ１１８Ｂとは、隣り合うようにＴＦＴアレイ基板１３０に形成されている。
【０５８１】
圧力センサ１１８Ａは、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａとソース配線１１１Ｂとに接続されており、圧力センサ１１８Ｂは、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂとソース配線１１１Ｂとに接続されている。
【０５８２】
なお、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａのソース電極１２１Ａはソース配線１１１Ａに接続されており、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａのドレイン電極１２５Ａは、接続配線１２４Ａを介して、上部電極１７１Ａに接続されている。圧力センサ１１８Ａの下部電極１７２Ａは、コンタクト１４６Ａによってソース配線１１１Ｂに接続されている。
【０５８３】
ここで、選択用ＴＦＴ素子１１６ＡをＯＮ状態として、ソース配線１１１Ａに所定電圧を印加し、ソース配線１１１Ｂの電位を測定することで、圧力センサ１１８Ａの容量を検知することができる。
【０５８４】
また、図１０７に示すように、圧力センサ１１８Ｂは、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂと、ソース配線１１１Ｂとに接続されている。
【０５８５】
なお、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂのソース電極１２１Ｂはソース配線１１１Ａに接続されており、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂのドレイン電極１２５Ｂは、接続配線１２４Ｂを介して、上部電極１７１Ｂに接続されている。圧力センサ１１８Ｂの下部電極１７２Ｂは、コンタクト１４６Ｂによってソース配線１１１Ｂに接続されている。
【０５８６】
同様に、選択用ＴＦＴ素子１１６ＢをＯＮ状態として、ソース配線１１１Ａに所定電圧を印加し、ソース配線１１１Ｂの電位を測定することで、圧力センサ１１８Ｂの容量を検知することができる。
【０５８７】
図１０９に示すように、圧力センサ１１８Ａは、下地層１４１の上面上に形成された下部電極１７２Ａと、下部電極１７２Ａの上方に位置し、下部電極１７２Ａと対向するように配置された上部電極１７１Ａとを含み、上部電極１７１Ａ下には、上部電極１７１Ａが撓むように変形することを許容する凹部１４７Ａが形成されている。ここで、半導体層１８０Ａは、上部電極１７１Ａの一方の辺部を支持する第１支持部と、上部電極１７１Ｂの他方の辺部を支持する第２支持部とを含み、この第１支持部と第２支持部との間に凹部１４７Ａが形成されている。なお、下部電極１７２Ａは、下地層１３１Ａによって覆われている。下部電極１７２Ａは、平板状に形成されている。
【０５８８】
下地層１３１のうち、下部電極１７２Ａ上に位置する部分は、下部電極１７２Ａの上面に沿って延び、平坦面状に形成されている。
【０５８９】
下部電極１７２Ａには、コンタクト１４６Ａが接続されており、このコンタクト１４６Ａは、層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されている。コンタクト１４６Ａの上端部は、層間絶縁層１３５の上面に形成されたソース配線１１１Ｂに接続されている。
【０５９０】
上部電極１７１Ａは、ゲート絶縁層１３３の上面上に形成されており、凹部１４７Ａは、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間であって、ゲート絶縁層１３３と下地層１３１との間に形成されている。
【０５９１】
上部電極１７１Ａは、平板状に形成されている。ゲート絶縁層１３３のうち、上部電極１７１Ａ下に位置する部分は、上部電極１７１Ａの下面に沿って延びており、平坦面状に形成されている。
【０５９２】
上部電極１７１Ａには、接続配線１２４Ａが接続されており、この接続配線１２４Ａは、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａのドレイン電極に接続されている。
【０５９３】
上層絶縁層１３６は、下部電極１７２Ａに接続されたソース配線１１１Ｂおよび接続配線１２４Ａを覆うように形成されている。
【０５９４】
図１０８において、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間には、凹部１４７Ｂが形成されている。そして、半導体層１８０Ｂは、上部電極１７１Ｂの一方の辺部を支持する第３支持部と、上部電極１７１Ｂの他方の辺部を支持する第４支持部とを含む。この第３支持部と第４支持部との間に、凹部１４７Ｂが形成されている。
【０５９５】
ここで、図１０９に示す凹部１４７Ａを規定する半導体層１８０Ａの第１支持部および第２支持部の間隔は、図１０８に示す凹部１４７Ｂを規定する半導体層１８０Ｂの第３支持部および第４支持部の間隔よりも広くなるように形成されている。
【０５９６】
図１１０は、上部電極１７１Ａおよび上部電極１７１Ｂを模式的に示す平面図である。この図２９に示すように、上部電極１７１Ａの面積は、上部電極１７１Ｂの面積よりも広くなるように形成されている。
【０５９７】
押圧部材１４５は、圧力センサ１１８Ａおよび圧力センサ１１８Ｂを押圧可能とされており、押圧部材１４５は、上部電極１７１Ａの上面から上部電極１７１Ｂの上面に亘って延びている。凹部１４７Ａと凹部１４７Ｂとは互いに連通するように形成されている。
【０５９８】
ガラス基板１５６が使用者によって押圧されると、押圧部材１４５は、下方に変位する。押圧部材１４５Ａが下方に変位することで、上部電極１７１Ａおよび上部電極１７１Ｂが押圧部材１４５Ａによって押圧され、上部電極１７１Ａおよび上部電極１７１Ｂが撓む。この際、凹部１４７Ａと凹部１４７Ｂとの間には、凹部１４７Ａと凹部１４７Ｂとを仕切る部材がないため、上部電極１７１Ａの撓み量と、上部電極１７１Ｂの撓み量とは、略等しくなる。押圧部材１４５は、アクリル樹脂等の樹脂によって形成されている。
【０５９９】
図１１１は、対向基板１５０が押圧されたときにおける液晶表示装置１００の状態を模式的に示す断面図である。
【０６００】
この図１１１に示すように、押圧部材１４５がＴＦＴアレイ基板１３０の上面を押圧すると、上部電極１７１Ａおよびこの上部電極１７１Ａ下に位置するゲート絶縁層１３３が撓む。
【０６０１】
そして、上部電極１７１Ａ下に位置するゲート絶縁層１３３が下部電極１７２Ａ上に位置する下地層１３１と当接し、上部電極１７１Ａが変形する。
【０６０２】
図１１２は、上部電極１７１Ａおよびゲート絶縁層１３３が押圧部材１４５からの押圧力によって変形する前の状態における上部電極１７１Ａおよびゲート絶縁層１３３を示す断面図である。
【０６０３】
この図１１２に示すように、上部電極１７１Ａおよびゲート絶縁層１３３には、穴部１７３Ａ，１７４Ａが複数形成されている。なお、穴部１７３Ａおよび穴部１７４Ａは互いに連通するように形成されている。
【０６０４】
図１１３は、上部電極１７１Ａの平面図である。この図１１３に示すように、上部電極１７１Ａは、略正方形形状に形成され、上部電極１７１Ａに形成された穴部１７３Ａも、正方形形状に形成されている。穴部１７３Ａは、上部電極１７１Ａに均等に分布するように形成されている。上部電極１７１Ａの一辺は、たとえば、３０μｍ程度とされ、穴部１７３Ａの一辺は、たとえば、２μｍ程度とされている。なお、上部電極１７１Ａの幅は、ゲート電極１３４の幅よりも広くなるように形成されている。このため、上部電極１７１Ａは、外部からの押圧力によって変形し易くなっている。
【０６０５】
上部電極１７１Ａの膜厚は、たとえば、５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下となるように形成されており、好ましくは、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下となるように形成されている。
【０６０６】
このように、上部電極１７１Ａの辺の長さは、上部電極１７１Ａの厚さに比べて遥かに大きくなるように形成されている。このため、上部電極１７１Ａは、上部電極１７１Ａの上面の中央部が押圧されると、容易に撓むように変形可能とされている。
【０６０７】
なお、上部電極１７１Ａは、ゲート電極と同じ金属材料によって形成されており、たとえば、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）などの金属層、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）などの元素を含む合金、または、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）を含む化合物によって形成されている。
【０６０８】
好ましくは、上部電極１７１Ａおよびゲート電極は、３７０ｎｍ程度のタングステン（Ｗ）層と、このタングステン（Ｗ）層上に形成された５０ｎｍ程度のＴａＮ（窒化タンタル）層とによって形成する。
【０６０９】
なお、上部電極１７１Ａの形状としては、正方形形状に限られず、長方形であってもよく、五角形形状以上の多角形形状、円形形状、楕円形状等、各種形状を採用することができる。
【０６１０】
図１１４は、押圧部材１４５からの押圧力によって、上部電極１７１Ａおよびゲート絶縁層１３３が変形した状態を示す断面図である。
【０６１１】
この図１１４に示すように、ゲート絶縁層１３３および上部電極１７１Ａは、凹部１４７Ａ内に入り込むように撓む。
【０６１２】
ここで、凹部１４７Ａの開口縁部は、上部電極１７１Ａの外周縁部よりも僅かに小さく、上部電極１７１Ａの大部分は、凹部１４７Ａに入り込むように撓む。
【０６１３】
凹部１４７Ａは、半導体層１８０に形成された穴部と、下地層１３１の上面とによって形成されている。このため、凹部１４７Ａの高さは、半導体層１８０の厚さと同じとなっている。半導体層１８０の厚さは、たとえば、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とされており、好ましくは、３０ｎｍ以上７０ｎｍ以下となるように形成されている。上部電極１７１Ａの一辺の長さは、凹部１４７Ａの高さよりも遥かに大きい。
【０６１４】
このため、上部電極１７１Ａおよびゲート絶縁層１３３が僅かに変形することで、ゲート絶縁層１３３が下地層１３１の上面と当接する。
【０６１５】
さらに、押圧部材１４５によって上部電極１７１Ａおよびゲート絶縁層１３３が押圧されると、図１１４に示すように、ゲート絶縁層１３３のうち、凹部１４７Ａ内に位置する部分の大部分が、下地層１３１と当接する。
【０６１６】
この際、ゲート絶縁層１３３は、下地層１３１の上面に沿うように変形し、ゲート絶縁層１３３上に位置する上部電極１７１Ａも下地層１３１に沿うように変形する。
【０６１７】
下地層１３１は、下部電極１７２Ａの上面に沿って平坦面状に形成されているため、上部電極１７１Ａは、下部電極１７２Ａの形状に沿って平坦面状に変形する。
【０６１８】
このため、上部電極１７１Ａの大部分と、下部電極１７２Ａとは、ゲート絶縁層１３３および下地層１３１を挟み込み、上部電極１７１Ａの大部分と下部電極１７２Ａとは、ゲート絶縁層１３３および下地層１３１を介して互いに対向する。
【０６１９】
図１１５は、図１１４に示すように上部電極１７１Ａが変形したときの上部電極１７１Ａの平面図である。この図１１５において、破線で囲われた領域は、下部電極１７２Ａの上面に沿って変形した領域を示し、この破線で囲われた領域は、ゲート絶縁層１３３と、下地層１３１とを介して、下部電極１７２Ａと対向している領域である。
【０６２０】
この図３４に示すように、上部電極１７１Ａが僅かに変形することで、上部電極１７１Ａの大部分が下部電極１７２Ａに沿って変形している。
【０６２１】
この破線で囲われた領域の面積は、押圧部材１４５が下方に僅かに変位することで、急激に上昇する。このため、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の容量も急激に大きくなる。
【０６２２】
図１１６は、対向基板１５０が押圧されたときにおける圧力センサ１１８Ｂの状態を示す断面図である。この図１１６において、上部電極１７１Ｂの厚さは、上部電極１７１Ａと実質的に同一の厚さとされ、上部電極１７１Ｂは、上部電極１７１Ａと実質的に同一材料から形成されている
そして、対向基板１５０が使用者によって押圧されることで、上部電極１７１Ｂが押圧部材１４５によって押圧され、上部電極１７１Ｂは撓むように変形する。
【０６２３】
上述のように、押圧部材１４５の変位量は、上部電極１７１Ａ側と上部電極１７１Ｂ側とで実質的に同じであるため、上部電極１７１Ａの撓み量と、上部電極１７１Ｂの撓み量は、実質的に等しくなっている。凹部１４７Ｂの深さと、凹部１４７Ａの深さとは、実質的に同一である。
【０６２４】
このため、対向基板１５０が押圧されると、圧力センサ１１８Ｂにおいても、圧力センサ１１８Ａと同様に、上部電極１７１Ｂが下部電極１７２Ｂの形状に沿って変形する。
【０６２５】
図１１７は、上部電極１７１Ｂの平面図であり、この図１１７に示す破線で囲まれた領域は、上部電極１７１Ｂが下部電極１７２Ｂの上面に沿って変形した領域を示し、この破線で囲まれた領域は、上部電極１７１Ｂが、下地層１３１およびゲート絶縁層１３３を介して、下部電極１７２Ｂと対向する領域である。
【０６２６】
この図１１７および上記図１１５において、押圧部材によって押圧されることで、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとが対向する面積よりも、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとが対向する面積の方が広いことが分かる。
【０６２７】
このため、対向基板１５０が押圧されると、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の容量の方が、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間の容量よりも大きく変動する。
【０６２８】
図１１８は、圧力センサ１１８Ａと圧力センサ１１８Ｂとの特性を示すグラフである。この図１１８において、横軸は、上部電極１７１Ａおよび上部電極１７１Ｂのストローク量を示し、縦軸は、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ｂとの間の容量変化率と、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２の間の容量変化率とを示す。上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の容量変化率はグラフ中のＬ４によって示されており、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間の容量変化率はＬ５によって示されている。
【０６２９】
このグラフに示すように、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の容量変化率の方が、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間の容量変化率よりも大きいことが分かる。
【０６３０】
初期状態においては、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとは互いに間隔をあけて配置されている。このため、ガラス基板１５６が押圧され始めた際には、上部電極１７１Ａが下部電極１７２Ａに近接する一方で、上部電極１７１Ａが下部電極１７２Ａに沿うように変形しない。
【０６３１】
上部電極１７１Ａが下部電極１７２Ｂに近接するのみでは、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ｂとの間の容量変化率は小さい。
【０６３２】
そして、上部電極１７１Ａ下に位置するゲート絶縁層１３３が下地層１３１と接触すると、上部電極１７１Ａが下部電極１７２Ａに沿って変形し始める。
【０６３３】
このように、上部電極１７１Ａが変形し始めると、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の容量変化率が大きくなり、図１１７に示すグラフに示すように、容量変化率が大きくなり始める。
【０６３４】
同様に、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間における容量も、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとが接触する前の状態では殆ど変化しない。そして、上部電極１７１Ｂが下部電極１７２Ｂの形状に沿って変形し始めることで、容量が大きく変化し始める。このため、図１１８に示すように、ストローク量が小さいときには、上部電極１７１Ａおよび下部電極１７２Ａの間の容量変化率と、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間の容量変化率とはいずれも小さい。そして、ストローク量が所定値以上となると、容量変化率が上昇し始める。
【０６３５】
なお、本実施の形態１１に係る液晶表示装置１００においては、上部電極１７１Ａのうち、下部電極１７２Ａの形状に沿って湾曲する部分の面積は、ストローク量の２乗に比例する。その一方で、電極間の容量は面積に比例する。このため、圧力センサ１１８Ａおよび圧力センサ１１８Ｂの容量は、ストローク量に対して一次関数的に増加する。
【０６３６】
そして、上部電極１７１Ａが下部電極１７２Ａに沿うように変形すると、上部電極１７１Ａおよび下部電極１７２Ａの間の容量は、二次関数的に増加する。同様に、上部電極１７１Ｂが下部電極１７２Ｂの形状に沿うように変形することで、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間の容量も二次関数的に増加する。
【０６３７】
ここで、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの対向面積は、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの対向面積よりも大きく、初期状態において、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の距離と、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間の距離も、略等しくなっている。
【０６３８】
このため、初期状態における上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の初期容量は、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間の初期容量よりも大きくなっている。そして、上述のように、上部電極１７１Ａと上部電極１７１Ｂとの容量変化率の方が、上部電極１７１Ｂおよび下部電極１７２Ｂとの間の容量変化率よりも大きいため、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の容量は、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間の容量よりも大きい。
【０６３９】
このため、ストローク量が大きくなるにつれて、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の容量と、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間の容量との差も大きくなる。
【０６４０】
制御部１０５は、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の容量と、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間の容量との差に基づいて、ストローク量や、ガラス基板１５６のうち、当該圧力センサ１１８Ａおよび圧力センサ１１８Ｂが位置する部分に加えられた荷重を算出する。
【０６４１】
図１１９は、図１０７に示された圧力センサ１１８Ａおよび圧力センサ１１８Ｂと異なる圧力センサを示す平面図である。図１１９に示された位置と、図１０７に示された位置とは異なる。
【０６４２】
この図１１９および上記図１１７において、圧力センサ１１８Ａの容量変化特性と、圧力センサ１１８Ｃの容量変化特性とは実質的に同一であり、圧力センサ１１８Ｂの容量変化特性と圧力センサ１１８Ｄの容量変化特性とは、実質的に同一である。
【０６４３】
圧力センサ１１８Ｃは、上部電極１７１Ｃと下部電極１７２Ｃとを含み、圧力センサ１１８Ｄは、上部電極１７１Ｄと下部電極１７２Ｄとを含む。
【０６４４】
液晶表示装置１００は、上部電極１７１Ｃと上部電極１７１Ｄを押圧する押圧部材２４５を含む。このため、ガラス基板１５６のうち、圧力センサ１１８Ｃおよび圧力センサ１１８Ｄが位置する部分が使用者によって押圧されると、上部電極１７１Ｃおよび上部電極１７１Ｄが押圧される。そして、上部電極１７１Ｃの撓み量と、上部電極１７１Ｄの撓み量と、押圧部材２４５の変位量とが略一致する。
【０６４５】
制御部１０５は、圧力センサ１１８Ｃの容量と、圧力センサ１１８Ｄの容量との差から、ガラス基板１５６のうち、圧力センサ１１８Ｃ,１１８Ｄが位置する部分に加えられた荷重や、当該部分の変位量などを算出する。
【０６４６】
ここで、製造ばらつき等の理由により、図１１９に示す押圧部材２４５の高さと、図１０７に示す押圧部材１４５の高さとにばらつきが生じる場合がある。ここで、仮に、押圧部材２４５の高さが押圧部材１４５の高さよりも高い場合について検討する。
【０６４７】
この場合、ガラス基板１５６が使用者によって押圧されていない状態においても、上部電極１７１Ｃおよび上部電極１７１Ｄは、押圧部材２４５によって押圧され、上部電極１７１Ｃおよび上部電極１７１Ｄは撓んでいる。
【０６４８】
このため、圧力センサ１１８Ｃおよび圧力センサ１１８Ｄの容量は、圧力センサ１１８Ａおよび圧力センサ１１８Ｂの容量よりも、たとえば、誤差容量Ｃ１分大きくなっている。
【０６４９】
その一方で、制御部１０５は、各位置に加えられた荷重などは、圧力センサ１１８Ｃの容量と、圧力センサ１１８Ｄの容量との差に基づいて、算出される。このため、押圧部材２４５の誤差によって各圧力センサ１１８Ｃおよび圧力センサ１１８Ｄに上乗せされた誤差容量Ｃ１は、荷重の算出に影響を与えない。
【０６５０】
このため、圧力センサ１１８Ａおよび圧力センサ１１８Ｂによって算出される荷重と、圧力センサ１１８Ｃおよび圧力センサ１１８Ｄによって算出される荷重とに差が生じることが抑制されている。このため、本実施の形態１１に係る液晶表示装置１００においても、ガラス基板１５６の各位置に加えられた荷重を正確に算出することができる。
【０６５１】
上記のように、本実施の形態１１に係る液晶表示装置１００は、第１圧力センサと、この第１圧力センサよりも容量変化率が小さい第２圧力センサと、第１圧力センサおよび第２圧力センサのいずれも押圧する押圧部材と、制御部が第１圧力センサの容量および第２圧力センサの容量の差を検知可能な制御部とを備える。これにより、制御部は、押圧部材の高さ等に製造ばらつきが生じたとしても、精度よく、使用者から加えられた荷重を算出することができる。
【０６５２】
なお、本実施の形態１１においては、上記図１１０に示すように、上部電極１７１Ａは上部電極１７１Ｂを拡大させたように形成することで、圧力センサ１１８Ａの容量変化率を圧力センサ１１８Ｂの容量変化率よりも高くしているが、上部電極１７１Ａおよび上部電極１７１Ｂの形状としては、図１１０に示す例に限られない。
【０６５３】
図１２０は、圧力センサ１１８Ａの上部電極１７１Ａおよび圧力センサ１１８Ｂの上部電極１７１Ｂの変形例を示す平面図である。
【０６５４】
この図１２０に示す例においては、上部電極１７１Ａの幅は、上部電極１７１Ｂの幅よりも大きい。
【０６５５】
ここで、凹部１４７Ａの開口縁部のうち、上部電極１７１Ａを支持する部分から、押圧部材１４５までの距離を距離Ｗ４とする。同様に、凹部１４７Ｂの開口縁部のうち、上部電極１７１Ｂを支持する部分からの距離を距離Ｗ４とする。この図１２０に示す例においては、距離Ｗ３は距離Ｗ４よりも長くなるように形成されている。そして、押圧部材１４５の延在方向の上部電極１７１Ａの長さよりも、押圧部材１４５の延在方向の上部電極１７１Ｂの長さの方が長い。
【０６５６】
この図１２０に示す例においては、上部電極１７１Ａが下部電極１７２Ａの形状に沿って変形する領域の方が、上部電極１７１Ｂが下部電極１７２Ｂの形状に沿って変形する領域よりも広い。このため、上部電極１７１Ａを含む圧力センサの方が、容量変化率が高くなる。このように、圧力センサの容量変化率は、各上部電極の形状などによって調整することができる。
【０６５７】
（実施の形態１２）
図１２１から図１２２を用いて、本実施の形態１２に係る液晶表示装置１００について説明する。なお、図１２１から図１２２に示す構成のうち、上記図１から図１２０に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０６５８】
図１２１は、本実施の形態１２に係る液晶表示装置１００の断面図であって、圧力センサ１１８Ａを示す断面図である。図１２２は、本実施の形態１２に係る液晶表示装置１００の断面図であって、圧力センサ１１８Ｂを示す断面図である。
【０６５９】
図１２１および図１２２において、圧力センサ１１８Ａの上部電極１７１Ａの幅は、圧力センサ１１８Ｂの下部電極１７２Ｂの幅と実質的に同一となるように形成されており、上部電極１７１Ａと上部電極１７１Ｂとは、実質的に同一形状となるように形成されている。その一方で、上部電極１７１Ａを押圧する押圧部材１４５Ａの幅は、上部電極１７１Ｂを押圧する押圧部材１４５Ｂの幅よりも小さい。
【０６６０】
なお、押圧部材１４５Ａおよび押圧部材１４５Ｂは、上記実施の形態１１と同様に、一体的に形成されていてもよい。
【０６６１】
このように、幅の小さい押圧部材１４５Ａによって押圧される圧力センサ１１８Ａの容量変化率は、押圧部材１４５Ｂによって押圧される圧力センサ１１８Ｂの容量変化率よりも高くなる。
【０６６２】
そして、制御部１０５は、圧力センサ１１８Ａの容量と圧力センサ１１８Ｂの容量との差から、ガラス基板１５６のうち、当該圧力センサ１１８Ａおよび圧力センサ１１８Ｂが位置する部分に加えられた荷重などを算出する。これにより、本実施の形態１２に係る液晶表示装置１００においても、製造ばらつき等に起因する圧力センサの出力誤差を矯正することができる。
【０６６３】
なお、本実施の形態１２に係る液晶表示装置１００においては、圧力センサ１１８Ａと、この圧力センサ１１８Ａと隣り合うように配置された圧力センサ１１８Ｂと、圧力センサ１１８Ａの上部電極１７１Ａを押圧する押圧部材１４５Ａと、圧力センサ１１８Ｂの上部電極１７１Ｂを押圧する押圧部材１４５Ｂとを備える。そして、押圧部材１４５Ａと押圧部材１４５Ｂの幅を異ならせることで、圧力センサ１１８Ａの容量変化率と、圧力センサ１１８Ｂの容量変化率とに差を設けている。
【０６６４】
なお、押圧部材１４５Ａと押圧部材１４５Ｂとは、一体的に形成されている場合に限られず、押圧部材１４５Ａと押圧部材１４５Ｂとが別体とされてもよい。
【０６６５】
（実施の形態１３）
図１２３から図１２５を用いて、本実施の形態１３に係る液晶表示装置１００について説明する。なお、図１２３から図１２５に示す構成のうち、上記図１から図１２２に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０６６６】
図１２３は、本実施の形態１３に係る液晶表示装置１００の断面図であって、圧力センサ１１８Ａを示す断面図であり、図１２４は、本実施の形態１３に係る液晶表示装置１００の断面図であって、圧力センサ１１８Ｂを示す断面図である。
【０６６７】
この図１２３および図１２４に示すように、押圧部材１４５Ａと、押圧部材１４５Ｂの幅は、略等しい。本実施の形態１３に係る液晶表示装置１００においては、上部電極１７１Ａと上部電極１７１Ｂとは実質的に同一形状とされている。
【０６６８】
押圧部材１４５Ａは、上部電極１７１Ａの幅方向の中央部を押圧する一方で、押圧部材１４５Ｂは、上部電極１７１Ｂの幅方向の中央部からずれた位置を押圧している。押圧部材１４５Ｂは、上部電極１７１Ｂの側辺部およびその近傍を押圧する。
【０６６９】
このため、押圧部材１４５Ａおよび押圧部材１４５Ｂの変位量が等しい場合においても、上部電極１７１Ａのうち、上部電極１７１Ａが下部電極１７２Ａの形状に沿って変形する部分の面積は、上部電極１７１Ｂのうち、下部電極１７２Ｂの形状にそって変形する部分の面積よりも大きい。
【０６７０】
このため、上部電極１７１Ａおよび上部電極１７１Ｂの変位量に対して、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の容量は、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間の容量よりも大きく変動する。
【０６７１】
制御部１０５は、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間の容量と、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間の容量との差に基づいて、ガラス基板１５６のうち、当該圧力センサ１１８Ａおよび圧力センサ１１８Ｂが設けられた部分に加えられた押圧力や蒸当該部分の変位量を算出する。
【０６７２】
図１２５は、上部電極１７１Ａおよび上部電極１７１Ｂと、押圧部材１４５Ａおよび押圧部材１４５Ｂとの配置関係を模式的に示す平面図である。この図１２５に示すように、押圧部材１４５Ａと押圧部材１４５Ｂとは、一体的に形成されている。このため、使用者によってガラス基板１５６が押圧された際に、押圧部材１４５Ａおよび押圧部材１４５Ｂの変位量は略等しくなっている。
【０６７３】
本実施の形態１３に係る液晶表示装置１００においても、２つの圧力センサ１１８Ａ，１１８Ｂを含む圧力検出素子が複数配置されている。そして、各圧力検出素子に押圧部材が配置されている。ここで、各押圧部材の高さにばらつきが生じたとしても、上記実施の形態に係る液晶表示装置１００と同様に、制御部１０５は、正確にガラス基板１５６に加えられた押圧力を検知することができる。
【０６７４】
（実施の形態１４）
図１２６から図１２８を用いて、本発明の実施の形態１４に係る液晶表示装置１００について説明する。なお、図１２６から図１２８に示す構成のうち、上記図１から図１２６に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０６７５】
図１２６は、本実施の形態１４に係る液晶表示装置１００の断面図であって、圧力センサ１１８Ａを示す断面図である。図１２７は、圧力センサ１１８Ｂを示す断面図である。図１２８は、上部電極１７１Ａと上部電極１７１Ｂと、各押圧部材１４５Ａ，１４５Ｂの位置関係を示す平面図である。
【０６７６】
これら図１２６から図１２８に示すように、上部電極１７１Ａおよび上部電極１７１Ｂとは、略同一形状とされている。
【０６７７】
押圧部材１４５Ａは、上部電極１７１Ａの幅方向中央部を押圧し、押圧部材１４５Ｂは、上部電極１７１Ｂの幅方向中央部を押圧する。ここで、押圧部材１４５Ａおよび押圧部材１４５Ｂは、互いに独立している。
【０６７８】
ここで、押圧部材１４５Ｂの高さは、押圧部材１４５Ａの高さよりも、低く、自然状態においては、押圧部材１４５Ｂは、上層絶縁層１３６の上面から離れている。
【０６７９】
このため、圧力センサ１１８Ａの容量が変動し始めるときの押圧力は、圧力センサ１１８Ｂの容量が変動し始める押圧力よりも小さい。
【０６８０】
その一方で、圧力センサ１１８Ｂが検知可能な最大荷重は、圧力センサ１１８Ａが検知可能な最大荷重よりも大きい。
【０６８１】
このため、たとえば、使用者が指で対向基板１５０を押圧したときには、圧力センサ１１８Ａが当該押圧力を検知することができる。
【０６８２】
使用者がペン等で対向基板１５０を押圧したときには、圧力センサ１１８Ａが検知できない範囲であっても、圧力センサ１１８Ｂが当該押圧力を検知することができる。
【０６８３】
このように、検知可能な範囲が異なる圧力センサを隣り合うように配置することで、広い範囲で加えられた荷重を検知することができる。
【０６８４】
（実施の形態１５）
図１２９から図１３５を用いて、本発明の実施の形態１５に係る液晶表示装置１００について説明する。なお、上記図１２９から図１３５に示す構成のうち、上記図１から図１２８に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０６８５】
図１２９は、本実施の形態１５に係る液晶表示装置１００の回路図を模式的に示した回路図である。この図１２９に示すように、本実施の形態１５に係る液晶表示装置１００は、複数の圧力センサ１９０Ａ，１９０Ｂ，１９０Ｃ，１９０Ｄを備え、圧力センサ１９０Ａ、１９０Ｃは、高感度センサ２５０Ａ，２５０Ｃとして機能し、圧力センサ１９０Ｂ，１９０Ｄは、低感度センサ２５０Ｂ，２５０Ｄとして機能する。
【０６８６】
圧力センサ１９０Ａ，１９０Ｂ，１９０Ｃ，１９０Ｄは、各圧力センサ１９０Ａ，１９０Ｂ，１９０Ｃ，１９０Ｄに加えられた荷重に対応する電流量を出力する。
【０６８７】
本実施の形態１５においては、同一の荷重が加えられたときにおいて、高感度センサ２５０Ａ，２５０Ｃは、低感度センサ２５０Ｂ，５０Ｄよりも大きい電流量を出力する。
【０６８８】
高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂは、画素１１０Ａ内に設けられており、互いに隣り合うように配置されている。
【０６８９】
また、高感度センサ２５０Ｃと低感度センサ２５０Ｄとは、いずれも、画素１１０Ｂ内に配置されており、高感度センサ２５０Ｃと低感度センサ２５０Ｄとは、互いに隣り合うように配置されている。
【０６９０】
圧力センサ１９０Ａ，１９０Ｂ，１９０Ｃ，１９０Ｄの一方の電極（下部電極）は、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａ，１１６Ｂ，１１６Ｃ，１１６Ｄのドレイン電極に接続されている。なお、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａ，１１６Ｂ，１１６Ｃ，１１６Ｄのドレイン電極は、いずれも、ソース配線１１１Ａに接続されている。
【０６９１】
圧力センサ１９０Ａおよび圧力センサ１９０Ｂの他方の電極（上部電極）は、上部電極用配線１５４Ａに接続されており、圧力センサ１９０Ｃおよび圧力センサ１９０Ｄの他方の電極（上部電極）は、上部電極用配線１５４Ａに接続されている。
【０６９２】
制御部１０５は、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａ，１１６Ｂ，１１６Ｃ，１１６Ｄを切り替えることで、圧力センサ１９０Ａ，１９０Ｂ，１９０Ｃ，１９０Ｄを通る電流量をセンシングする。
【０６９３】
具体的には、上部電極用配線１５４Ａ，１５４Ｂと、ソース配線１１１Ａとの間の電流量をセンシングすることで、各圧力センサ１９０Ａ，１９０Ｂ，１９０Ｃ，１９０Ｄから出力される電流量をセンシングすることができる。
【０６９４】
制御部１０５は、圧力センサ１９０Ａから出力される電流量と、圧力センサ１９０Ｂから出力される電流量との差から、ガラス基板１５６のうち、当該圧力センサ１９０Ａおよび圧力センサ１９０Ｂが位置する部分に加えられた荷重などを算出する。
【０６９５】
同様に、制御部１０５は、圧力センサ１９０Ｃから出力される電流量と、圧力センサ１９０Ｄから出力される電流量との差から、ガラス基板１５６のうち、圧力センサ１９０Ｃおよび圧力センサ１９０Ｄが位置する部分に加えられた荷重などを算出する。
【０６９６】
圧力センサ１９０Ａの上部電極と、圧力センサ１９０Ｂの上部電極とは、いずれも、同一の第１押圧部材によって押圧され、圧力センサ１９０Ｃの上部電極と圧力センサ１９０Ｄの上部電極とも、同一の第２押圧部材によって押圧されている。
【０６９７】
圧力センサ１９０Ａの構成と圧力センサ１９０Ｃとの構成は、実質的に同一となるように形成されており、圧力センサ１９０Ｂの構成と圧力センサ１９０Ｄの構成とは、実質的に同一となるように形成されている。
【０６９８】
このため、第１押圧部材と、第２押圧部材との高さに差がない場合には、画素１１０Ａに加えられた押圧力と、画素１１０Ｂに加えられた押圧力とが同一の場合には、圧力センサ１９０Ａから出力される電流量および圧力センサ１９０Ｂから出力される電流量の差と、圧力センサ１９０Ｃから出力される電流量および圧力センサ１９０Ｄから出力される電流量の差とは、実質的に同じとなる。
【０６９９】
ここで、第２押圧部材の高さが、第１押圧部材の高さよりも、高い場合について検討する。
【０７００】
この場合には、画素１１０Ａおよび画素１１０Ｂに加えられた荷重が同一の場合においても、圧力センサ１９０Ｃからの出力は、圧力センサ１９０Ａからの出力される電流量よりも大きくなる。また、圧力センサ１９０Ｄから出力される電流量は、圧力センサ１９０Ｂから出力される電流量よりも大きくなる。
【０７０１】
その一方で、圧力センサ１９０Ａから出力される電流量と、圧力センサ１９０Ｃから出力される電流量との誤差と、圧力センサ１９０Ｂから出力される電流量との圧力センサ１９０Ｄから出力される電流量との誤差とは、略等しい。
【０７０２】
このため、上述のように、制御部１０５は、各位置に加えられた荷重を算出する際には、圧力センサ１９０Ａおよび圧力センサ１９０Ｂの出力電流の差、および、圧力センサ１９０Ｃおよび圧力センサ１９０Ｄの出力電流の差から算出している。このため、製造ばらつき等により、上記第１押圧部材と第２押圧部材との高さなどにばらつきが生じたとしても、各位置に加えられた荷重を正確に算出することができる。
【０７０３】
図１３０は、ＴＦＴ素子１１５を示す液晶表示装置１００の断面図である。この図１３０に示すように、液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１３０と、ＴＦＴアレイ基板１３０の上方に配置された対向基板１５０と、ＴＦＴアレイ基板１３０および対向基板１５０間に充填された液晶層１６０とを備える。
【０７０４】
ＴＦＴアレイ基板１３０は、ガラス基板１４０と、ガラス基板１４０の主表面上に形成された下地層１３１と、この下地層１３１上に形成されたＴＦＴ素子１１５とを含む。
【０７０５】
ＴＦＴ素子１１５は、下地層１３１上に形成された半導体層１３２と、半導体層１３２を覆うように形成されたゲート絶縁層１３３と、このゲート絶縁層１３３上に形成されたゲート電極１３４と、半導体層１３２に接続されたドレイン電極１３７およびソース電極１３８とを含む。
【０７０６】
ゲート絶縁層１３３上には、ゲート電極１３４を覆うように、層間絶縁層１３５が形成され、ドレイン電極１３７およびソース電極１３８は、この層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されている。そして、ドレイン電極１３７の上端部には、ドレインパッド２１０が形成され、ドレインパッド２１０に画素電極１１４が接続されている。
【０７０７】
ソース電極１３８の上端部には、配線２１１が形成され、この配線２１１の上面には、透明導電層２１２が形成されている。配線２１１と透明導電層２１２によって、ＴＦＴ素子１１５が接続されるソース配線１１１が形成されている。
【０７０８】
対向基板１５０と、ＴＦＴアレイ基板１３０との間には、スペーサ１６１が配置されている。
【０７０９】
図１３１は、本実施の形態１５に係る液晶表示装置１００の断面図であり、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａおよび圧力センサ１９０Ａを示す断面図である。
【０７１０】
この図１３１に示すように、ＴＦＴアレイ基板１３０には、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａが形成され、対向基板１５０およびＴＦＴアレイ基板１３０間には、圧力センサ１９０Ａが形成されている。
【０７１１】
選択用ＴＦＴ素子１１６Ａは、下地層１３１上に形成された半導体層２００Ａと、この半導体層２００Ａを覆うように形成されたゲート絶縁層１３３と、ゲート絶縁層１３３の上面上に形成されたゲート電極２０１Ａと、半導体層２００Ａに接続されたドレイン電極２０２Ａおよびソース電極２０３Ａとを備える。
【０７１２】
ゲート絶縁層１３３上には、ゲート電極２０１Ａを覆うように層間絶縁層１３５が形成されている。ドレイン電極２０２Ａの上端部は、層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されており、ドレイン電極２０２Ａの上端部には、電極部２１３Ａが接続されている。電極部２１３Ａは、層間絶縁層１３５の上面上に位置し、平坦面状に形成されている。
【０７１３】
ソース電極２０３Ａの上端部は、層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されており、このソース電極２０３Ａの上端部には、配線２１４Ａが接続されている。配線２１４Ａは、層間絶縁層１３５の上面に位置しており、平坦面状に形成されている。配線２１４Ａの上面には、透明導電層２１５Ａが形成されており、透明導電層２１５Ａは、ＩＴＯ層等によって形成されている。配線２１４Ａと、透明導電層２１５Ａとによって、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａが接続されたソース配線１１１Ａが形成されている。
【０７１４】
圧力センサ１９０Ａは、対向基板１５０に形成された上部電極１７１Ａと、ＴＦＴアレイ基板１３０Ａに形成された下部電極１９１Ａとを含む。
【０７１５】
対向基板１５０の下面には、下方に向けて突出する突起部１７０が形成されている。この突起部１７０は、弾性変形可能な樹脂等によって形成されている。
【０７１６】
上部電極１７１Ａは、上部電極用配線１５４Ａのうち、突起部１７０を覆う部分であって、下部電極１９１Ａの上方に位置する部分によって形成されている。
【０７１７】
突起部１７０は、アクリル樹脂などの可塑性樹脂によって形成されており、弾性変形可能とされている。
【０７１８】
下部電極１９１Ａは、電極部２１３Ａの上面に形成されている。下部電極１９１Ａは、たとえば、ＩＴＯ膜等の透明導電層やＳｉ等の抵抗層等によって形成されている。下部電極１９１の膜厚は、たとえば、５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とする。好ましくは、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とする。
【０７１９】
この図１３１に示す例においては、対向基板１５０に外力が加えられていない状態では、上部電極１７１Ａと下部電極１９１Ａとの間には、僅かな隙間が形成されている。
【０７２０】
対向基板１５０に外力が加えられていない状態では、上部電極１７１Ａと下部電極１９１Ａとは、非接触であり、上部電極１７１Ａと下部電極１９１Ａとの間で電流がながれず、電力消費の低減が図られている。
【０７２１】
図１３２は、本実施の形態１５に係る液晶表示装置１００の断面図であって、圧力センサ１９０Ｂおよび選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂを示す断面図である。
【０７２２】
この図１３２に示すように、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂは、下地層１３１上に形成された半導体層２００Ｂと、この半導体層２００Ｂを覆うように形成されたゲート絶縁層１３３と、ゲート絶縁層１３３の上面上に形成されたゲート電極２０１Ｂと、半導体層２００Ｂに接続されたドレイン電極２０２Ｂおよびソース電極２０３Ｂとを備える。
【０７２３】
ゲート絶縁層１３３上には、ゲート電極２０１Ｂを覆うように層間絶縁層１３５が形成されている。ドレイン電極２０２Ｂの上端部は、層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されており、ドレイン電極２０２Ｂの上端部には、電極部２１３Ｂが接続されている。電極部２１３Ｂは、層間絶縁層１３５の上面上に位置し、平坦面状に形成されている。
【０７２４】
ソース電極２０３Ｂの上端部は、層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されており、このソース電極２０３Ｂの上端部には、配線２１４Ｂが接続されている。配線２１４Ｂは、層間絶縁層１３５の上面に位置しており、平坦面状に形成されている。配線２１４Ｂの上面には、透明導電層２１５Ｂが形成されており、透明導電層２１５Ｂは、ＩＴＯ層等によって形成されている。配線２１４Ｂと、透明導電層２１５Ｂとによって、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂが接続されたソース配線１１１Ａが形成されている。
【０７２５】
圧力センサ１９０Ｂは、対向基板１５０に形成された上部電極１７１Ｂと、ＴＦＴアレイ基板１３０に形成された下部電極１９１Ｂとを含む。上部電極１７１Ｂは、上部電極用配線１５４Ａのうち、突起部１７０を覆う部分であって、下部電極１９１Ｂの上方に位置する部分によって形成されている。
【０７２６】
下部電極１９１Ｂの上方においては、突起部１７０の表面の一部は、上部電極用配線１５４Ａから露出している。この図１３２に示す例においては、下部電極１９１Ｂの上方に位置する突起部１７０の表面の略半分が上部電極用配線１５４Ａから露出している。
【０７２７】
このため、図１３１および図１３２において、圧力センサ１９０Ａの上部電極として機能する上部電極用配線１５４Ａの面積は、圧力センサ１９０Ｂの上部電極として機能する上部電極用配線１５４Ａの面積の略２倍となっている。
【０７２８】
図１３３は、下部電極１９１Ａ，１９１Ｂと、突起部１７０と、上部電極用配線１５４Ａとの配置関係を模式的に示す平面図である。この図１３２に示すように、突起部１７０は、下部電極１９１Ａの上方から下部電極１９１Ｂの上方に達するように形成されている。
【０７２９】
ここで、図１３２において、領域１７６は、穴部１７５と突起部１７０と下部電極１９１Ｂとを平面視したときに、穴部１７５と突起部１７０と下部電極１９１とが重なり合う領域である。
【０７３０】
このため、突起部１７０の下面のうち、下部電極１９１Ｂの上方に位置する部分の一部が上部電極用配線１５４Ａから露出している。このため、圧力センサ１９０Ｂの上部電極１７１Ｂの面積は、圧力センサ１９０Ａの上部電極１７１Ａの面積よりも小さくなっている。
【０７３１】
図１３４は、対向基板１５０が押圧されたときにおいて、圧力センサ１９０Ａなどを示す断面図であり、図１３５は、対向基板１５０が押圧されたときにおいて、圧力センサ１９０Ｂを示す断面図である。
【０７３２】
図１３４に示すように、対向基板１５０が押圧されることで、対向基板１５０が変形し、上部電極１７１Ａが下部電極１９１Ａと接触する。
【０７３３】
上部電極１７１Ａと下部電極１９１Ａとが接触することで、上部電極１７１Ａと下部電極１９１Ａとの間で電流が流れる。制御部１０５は、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａが接続されたソース配線１１１Ａおよび上部電極用配線１５４Ａをセンシングすることで、制御部１０５は、下部電極１９１Ａと上部電極１７１Ａとの間を流れる電流量を検知することができる。
【０７３４】
そして、対向基板１５０を押圧する圧力が大きくなると、突起部１７０が変形する。突起部１７０が変形することで、上部電極用配線１５４Ａのうち、突起部１７０上に位置する部分も、下部電極１９１Ａの形状に沿って変形する。
【０７３５】
これにより、下部電極１９１Ａと上部電極用配線１５４Ａとの接触面積が急激に大きくなり、下部電極１９１Ａと上部電極１７１Ａとの間で流れる電流量も増大する。このため、制御部１０５は電流量の変化を検知し易く、対向基板１５０に加えられた押圧力を算出しやすくなっている。
【０７３６】
同様に、図１３５に示すように、圧力センサ１９０Ａにおいても、同様に、対向基板１５０が押圧されることで、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとが接触して、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの間で電流が流れる。
【０７３７】
この際、上部電極１７１Ｂとして機能する上部電極用配線１５４Ａの面積は、上部電極１７１Ａとして機能する上部電極用配線１５４Ａの面積よりも小さいため、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの接触面積は、上部電極１７１Ｂと下部電極１７２Ｂとの接触面積よりも広い。
【０７３８】
このため、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの間を流れる電流量は、上部電極１７１Ｂおよび下部電極１７２Ｂの間を流れる電流量よりも多くなる。
【０７３９】
上部電極１７１Ａおよび上部電極１７１Ｂは、いずれも、共通の突起部１７０によって押圧されている。上部電極１７１Ａと、上部電極１７１Ｂとの変位量は、実質的に一致している。
【０７４０】
このため、上部電極のストローク量に対して、圧力センサ１９０Ａから出力される電流量の方が、圧力センサ１９０Ｂか出力される電流量よりも多くなっている。
【０７４１】
すなわち、圧力センサ１９０Ａは、高感度センサ２５０Ａとして機能し、圧力センサ１９０Ｂは、低感度センサ２５０Ｂとして機能する。
【０７４２】
ここで、上述のように、図１２９に示す圧力センサ１９０Ｃは、圧力センサ１９０Ａと略同一の構成とされており、圧力センサ１９０Ｄは、圧力センサ１９０Ｂと略同一の構成とされている。
【０７４３】
そして、制御部１０５は、高感度センサ２５０Ｃとして機能する圧力センサ１９０Ｃからの電流量と、低感度センサ２５０Ｄとして機能する圧力センサ１９０Ｄからの電流量との差に基づいて、画素１１０Ｂに加えられた押圧力などを算出する。
【０７４４】
このように、本実施の形態１５に係る液晶表示装置１００においても、制御部１０５は、対向基板１５０の各画素（検知位置）に加えられた押圧力を各画素（検知位置）に設けられた２つの圧力センサの圧力センサからの出力電流の差に基づいて、各画素に加えられた押圧力を算出している。
【０７４５】
このため、本実施の形態１５に係る液晶表示装置１００においても、押圧部材の高さなどに製造ばらつきが生じたとしても、各位置に加えられた押圧力を正確に算出することができる。
【０７４６】
（実施の形態１６）
図１３６から図１４２を用いて、本実施の形態１６に係る液晶表示装置１００について説明する。なお、図１３６から図１４２に示す構成のうち、上記図１から図１３５に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０７４７】
図１３６は、本実施の形態１６に係る液晶表示装置１００の電気回路を模式的に示す回路図である。
【０７４８】
この図１３６に示すように、本実施の形態１６に係る液晶表示装置１００においても、画素１１０Ａ内に、高感度センサ２５０Ａとして機能する圧力センサ１９０Ａと、低感度センサ２５０Ｂとして機能する圧力センサ１９０Ｂとが設けられている。
【０７４９】
また、画素１１０Ｂ内にも、高感度センサ２５０Ｃとして機能する圧力センサ１９０Ｃと、低感度センサ２５０Ｄとして機能する圧力センサ１９０Ｄとが設けられている。
【０７５０】
そして、制御部１０５は、圧力センサ１９０Ａから出力される電流量と、圧力センサ１９０Ｂから出力される電流量との差から画素１１０Ａに加えられた押圧力を算出する。
【０７５１】
同様に、制御部１０５は、圧力センサ１９０Ｃから出力される電流量と、圧力センサ１９０Ｄから出力される電流量との差から画素１１０Ｂに加えられた押圧力を算出する。
【０７５２】
図１３７は、ＴＦＴ素子１１５Ａを示す液晶表示装置１００の断面図である。この図１３７に示すように、液晶表示装置１００は、ガラス基板１４０と、このガラス基板１４０の主表面上に形成された下地層１３１と、下地層１３１の上面上に形成されたＴＦＴ素子１１５とを備える。
【０７５３】
ＴＦＴ素子１１５は、下地層１３１上に形成された半導体層１３２と、半導体層１３２を覆うように下地層１３１上に形成されたゲート絶縁層１３３と、このゲート絶縁層１３３上に形成されたゲート電極１３４と、半導体層１３２に接続されたドレイン電極１３７およびソース電極１３８とを備える。
【０７５４】
ゲート絶縁層１３３上には、ゲート電極１３４を覆うように層間絶縁層１３５が形成されている。この層間絶縁層１３５の上面には、ドレインパッド２１０と、ソース配線１１１Ａとが形成されている。ドレイン電極１３７は、ドレインパッド２１０に接続され、ソース電極１３８は、ソース配線１１１に接続されている。
【０７５５】
さらに、層間絶縁層１３５の上面上には、樹脂層１４９が形成されている。樹脂層１４９は、アクリル樹脂等の可塑性樹脂によって形成されている。樹脂層１４９の膜厚は、たとえば、１μｍ以上１０μｍ以下とされる。樹脂層１４９の膜厚は、好ましくは、１．５μｍ以上５μｍ以下とされる。樹脂層１４９の上面には、画素電極１１４が形成されており、画素電極１１４はドレインパッド２１０に接続されている。
【０７５６】
図１３８は、選択用ＴＦＴ素子１１６および圧力センサ１９０Ａを示す断面図である。この図１３８に示すように、液晶表示装置１００は、下地層１３１上に形成された選択用ＴＦＴ素子１１６Ａを含む。
【０７５７】
選択用ＴＦＴ素子１１６Ａは、下地層１３１上に形成された半導体層１８０Ａと、半導体層１８０Ａを覆うように、下地層１３１上に形成されたゲート絶縁層１３３と、このゲート絶縁層１３３上に形成されたゲート電極１８１Ａと、半導体層１８０Ａに接続されたドレイン電極１８２Ａおよびソース電極１８３Ａとを含む。
【０７５８】
層間絶縁層１３５の上面には、パッド部２１９Ａと、ソース配線１１１Ａと、下部電極２１８Ａとが形成されている。ドレイン電極１８２Ａの上端部は、パッド部２１９Ａに接続され、ソース電極１８３Ａの上端部は、ソース配線１１１Ａに接続されている。
【０７５９】
このため、ゲート電極１８１Ａに印加する電圧を制御することで、選択用ＴＦＴ素子１１６ＡのＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。
【０７６０】
パッド部２１９Ａには、下部電極２１８Ａが接続されている。下部電極２１８Ａは、層間絶縁層１３５の上面から上方に突出するように形成された突起部２１６Ａと、この突起部２１６Ａの表面に形成された導電層２１７Ａとを備える。突起部２１６Ａは、樹脂層１４９Ａと同一材料から形成されており、たとえば、突起部２１６Ａは、アクリル樹脂等の弾性変形可能な樹脂材料から形成されている。突起部２１６Ａの外表面は、湾曲面状とされている。導電層２１７Ａは、パッド部２１９Ａに接続されている。
【０７６１】
対向基板１５０の下面のうち、下部電極２１８Ａの上方に位置する部分には、上部電極１７１Ａが形成されている。
【０７６２】
上部電極１７１は、カラーフィルタ基板１５１の下面に形成されたスペーサ１６１を覆うように、カラーフィルタ基板１５１の下面に形成された対向電極１５２とによって形成されている。スペーサ１６１は、たとえば、アクリル樹脂によって形成されており、カラーフィルタ基板１５１の下面から下部電極２１８Ａに向けて突出するように形成されている。
【０７６３】
制御部１０５がセンシングする際には、ゲート電極１８１Ａに所定電圧が印加され、選択用ＴＦＴ素子１１６ＡはＯＮ状態となる。
【０７６４】
そして、対向基板１５０が押圧されると、上部電極１７１Ａが下部電極２１８Ａに向けて変位し、上部電極１７１Ａが下部電極２１８Ａを押圧する。導電層２１７Ａに押圧されることで、導電層２１７Ａが変形し、下部電極２１８Ａが上部電極１７１Ａの表面形状に沿うように変形する。これにより、上部電極１７１Ａの対向電極１５２と、下部電極２１８Ａの導電層２１７Ａとの接触面積が急激に広くなる。この結果、対向電極１５２と導電層２１７Ａとの間を流れる電流量が増大する。
【０７６５】
図１３９は、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂおよび圧力センサ１９０Ｂを示す液晶表示装置１００の断面図である。この図１３９に示すように、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂは、下地層１３１上に形成された半導体層１８０Ｂと、ゲート絶縁層１３３上に形成されたゲート電極１８１Ｂと、半導体層１８０Ｂに接続されたドレイン電極１８２Ｂおよびソース電極１８３Ｂとを含む。
【０７６６】
層間絶縁層１３５の上面には、パッド部２１９Ｂと、ソース配線１１１Ａと、下部電極２１８Ｂとが形成されている。ドレイン電極１８２Ｂの上端部は、パッド部２１９Ｂに接続され、ソース電極１８３Ｂの上端部は、ソース配線１１１Ａに接続されている。
【０７６７】
このため、ゲート電極１８１Ｂに印加する電圧を制御することで、選択用ＴＦＴ素子１１６ＢのＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。
【０７６８】
パッド部２１９Ｂには、下部電極２１８Ｂが接続されている。下部電極２１８Ｂは、層間絶縁層１３５の上面から上方に突出するように形成された突起部２１６Ｂと、この突起部２１６Ｂの表面に形成された導電層２１７Ｂとを備える。たとえば、突起部２１６Ｂは、アクリル樹脂等の弾性変形可能な樹脂材料から形成されている。突起部２１６Ｂの外表面は、湾曲面状とされている。導電層２１７Ｂは、パッド部２１９Ｂに接続されている。
【０７６９】
対向基板１５０の下面のうち、下部電極２１８Ｂの上方に位置する部分には、上部電極１７１Ｂが形成されている。
【０７７０】
制御部１０５がセンシングする際には、ゲート電極１８１Ｂに所定電圧が印加され、選択用ＴＦＴ素子１１６ＢはＯＮ状態となる。
【０７７１】
そして、対向基板１５０が押圧されると、上部電極１７１Ｂが下部電極２１８Ｂに向けて変位し、上部電極１７１Ｂが下部電極２１８Ｂを押圧する。導電層２１７Ｂに押圧されることで、導電層２１７Ｂが変形し、下部電極２１８Ｂが上部電極１７１Ｂの表面形状に沿うように変形する。これにより、上部電極１７１Ｂの対向電極１５２と、下部電極２１Ｂ８の導電層２１７Ｂとの接触面積が急激に広くなる。この結果、対向電極１５２と導電層２１７Ｂとの間を流れる電流量が増大する。
【０７７２】
ここで、対向電極１５２には穴部１７５が形成されており、穴部１７５からスペーサ１６１の一部が露出している。
【０７７３】
このため、圧力センサ１９０Ｂの上部電極１７１Ｂとして機能する対向電極１５２の面積は、圧力センサ１９０Ａの上部電極１７１Ａとして機能する対向電極１５２の面積よりも小さい。
【０７７４】
図１４０は、対向電極１５２、突起部２１６Ａ，２１６Ｂおよびスペーサ１６１の位置関係を示す平面図である。
【０７７５】
この図１４０に示すように、下部電極２１８Ａと、下部電極２１８Ｂとは間隔をあけて設けられている。スペーサ１６１は、下部電極２１８Ａ上から下部電極２１８Ｂ上に亘って形成されている。このように、本実施の形態においても、２つの圧力センサ１９０Ａおよび圧力センサ１９０Ｂは、同一の押圧部材（スペーサ）によって押圧されている。
【０７７６】
なお、図１４０に示すように、穴部１７５とスペーサ１６１と突起部２１６Ｂとを平面視した際に、穴部１７５とスペーサ１６１と突起部２１６Ｂとが重なり合う領域を領域１７７とする。
【０７７７】
この図１４０に示す例においては、平面視した際に、領域１７７は、突起部２１６Ｂの略半分の領域を占める。圧力センサ１９０Ｂの上部電極として機能する対向電極１５２の面積は、圧力センサ１９０Ａの上部電極として機能する対向電極１５２の面積の半分程度とされている。
【０７７８】
スペーサ１６１が、下部電極２１８Ａおよび下部電極２１８Ｂを押圧した際に、下部電極２１８Ａおよび上部電極１７１との接触面積は、下部電極２１８Ｂと上部電極１７１との接触面積よりも広くなる。
【０７７９】
このため、対向基板１５０が押圧された際に、圧力センサ１９０Ａは、圧力センサ１９０Ｂよりも大きな電流を出力することができ、圧力センサ１９０Ａは、圧力センサ１９０Ｂよりも感度のよい高感度センサとして機能する。
【０７８０】
なお、図１３６に示す圧力センサ１９０Ｃの構成と、圧力センサ１９０Ａの構成は、実質的に同一であり、圧力センサ１９０Ｄの構成と圧力センサ１９０Ｂの構成とは、実質的に同一となるように形成されている。そして、圧力センサ１９０Ｃおよび圧力センサ１９０Ｄの上部電極は、同一のスペーサによって、各下部電極に押圧されている。
【０７８１】
制御部１０５は、圧力センサ１９０Ｃおよび圧力センサ１９０Ｄの出力電流量の差に基づいて、画素１１０Ｂに加えられた荷重を算出している。
【０７８２】
このため、本実施の形態１６に係る液晶表示装置１００においても、上記実施の形態に係る液晶表示装置１００と同様に、圧力センサ１９０Ａ，１９０Ｂの上部電極を押圧するスペーサ１６１の高さが、圧力センサ１９０Ｃ，１９０Ｄの上部電極を押圧するスペーサとの高さとに差が生じたとしても、各位置に加えられた押圧力を正確に算出することができる。
【０７８３】
なお、上記図１３８および図１３９に示す例においては、圧力センサ１９０Ｂの上部電極の面積と圧力センサ１９０Ａの上部電極の面積とに差を設けることで、圧力センサ１９０Ｂの感度と圧力センサ１９０Ａの感度とに差が生じている。
【０７８４】
図１４１は、圧力センサ１９０Ｂの変形例を示す断面図である。この図１４２に示すように、圧力センサ１９０Ｂの導電層２１７Ｂの面積を狭くすることで、圧力センサ１９０Ｂの感度を圧力センサ１９０Ａの感度よりも小さくしてもよい。
【０７８５】
また、圧力センサ１９０Ａの感度と、圧力センサ１９０Ｂの感度とに差を設ける手段としては、たとえば、突起部２１６Ａの形状と突起部２１６Ｂの形状とを異ならせる手段も採用することができる。
【０７８６】
図１４２は、圧力センサ１９０Ｂの第２変形例を示す断面図である。この図１４２に示す例においては、突起部２１６Ｂの幅を、突起部２１６Ａの幅よりも小さくしている。
【０７８７】
これにより、上部電極のストローク量に対する圧力センサ１９０Ｂが出力する電流量の増加率は、圧力センサ１９０Ａが出力する電流量の増加率よりも小さくなる。この結果、
圧力センサ１９０Ｂが出力する電流量は、圧力センサ１９０Ａが出力する電流量よりも少なくなる。
【０７８８】
（実施の形態１７）
図１４３から図１４７を用いて、本実施の形態１７に係る液晶表示装置１００について説明する。なお、図１４３から図１４７に示す構成のうち、上記図１から図１４３に示された構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０７８９】
図１４３は、本実施の形態に係る液晶表示装置１００の回路を模式的に示す回路図である。この図１４３に示すように、本実施の形態１７に係る液晶表示装置１００においても、画素１１０Ａ内に圧力センサ１９０Ａおよび圧力センサ１９０Ｂが配置され、画素１１０Ｂ内に圧力センサ１９０Ｃおよび圧力センサ１９０Ｄが配置されている。
【０７９０】
本実施の形態１７に係る液晶表示装置１００においては、各圧力センサ１９０Ａ〜１９０Ｄの上部電極および下部電極の一方が、ソース配線１１１Ｂに接続され、他方の電極が選択用ＴＦＴ素子１１６Ａ〜１１６Ｄのドレイン電極に接続されている。
【０７９１】
制御部１０５は、選択した選択用ＴＦＴ素子をＯＮ状態として、ソース配線１１１Ａおよびソース配線１１１Ｂ間を流れる電流量をセンシングすることで、選択された選択用ＴＦＴ素子に接続された圧力センサからの電流量を検知する。
【０７９２】
そして、本実施の形態１７に係る液晶表示装置１００においても、圧力センサ１９０Ａと圧力センサ１９０Ｂとの出力電流の差から画素１１０Ａに加えられた荷重を算出するとともに、圧力センサ１９０Ｃと圧力センサ１９０Ｄとの出力電流の差から画素１１０Ｂに加えられた荷重を算出する。
【０７９３】
図１４４は、ＴＦＴ素子１１５を示す断面図である。図１４４は、圧力センサ１９０Ａを示す断面図である。図１４６は、圧力センサ１９０Ｂを示す断面図である。
【０７９４】
図１４４から図１４６に示すように、ガラス基板１４０の主表面上には、下地層１３１が形成されており、ＴＦＴ素子１１５Ａ、圧力センサ１９０Ａおよび圧力センサ１９０Ｂは、この下地層１３１上に形成されている。
【０７９５】
図１４４において、ＴＦＴ素子１１５Ａは、半導体層１３２と、ゲート電極１３４と、ドレイン電極１３７と、ソース電極１３８とを含む。
【０７９６】
図１４５，図１４６において、圧力センサ１９０Ａ，１９０Ｂは、下地層１３１上に形成された半導体層１８０Ａ，１８０Ｂと、この半導体層１８０Ａ，１８０Ｂから間隔をあけて配置され、半導体層１８０Ａ，１８０Ｂと対向するように形成された上部電極１７１Ａ，１７１Ｂとを含む。半導体層１８０Ａ，１８０Ｂは、圧力センサ１９０Ａ、１９０Ｂの下部電極として機能する。
【０７９７】
半導体層１３２と、半導体層１８０Ａ，１８０Ｂとは、下地層１３１の上面上に形成されている。
【０７９８】
下地層１３１上には、半導体層１３２および半導体層１８０Ａ，１８０Ｂを覆うようにゲート絶縁層１３３が形成されている。
【０７９９】
ゲート絶縁層１３３の上面のうち、半導体層１３２の上方に位置する部分には、ゲート電極１３４が形成され、ゲート絶縁層１３３の上面のうち、半導体層１８０Ａ，１８０Ｂの上方に位置する部分には、上部電極１７１Ａ，１７１Ｂが形成されている。
【０８００】
ゲート絶縁層１３３の上面には、ゲート電極１３４Ａおよび上部電極１７１Ａ，１７１Ｂを覆うように、層間絶縁層１３５が形成されている。
【０８０１】
ドレイン電極１３７、ソース電極１３８、コンタクト１４６Ａ，１４６Ｂおよび接続配線１２４Ａ，１２４Ｂは、層間絶縁層１３５の上面に達するように形成されている。接続配線１２４Ａ，１２４Ｂは、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａ，１１６Ｂに接続され、他方端が、上部電極１７１Ａ，１７１Ｂに接続されている。コンタクト１４６Ａ，１４６Ｂの上端部は、ソース配線１１１Ｂに接続されており、コンタクト１４６Ａ，１４６Ｂの下端部は半導体層１８０Ａ，１８０Ｂに接続されている。
【０８０２】
ドレイン電極１３７およびソース電極１３８は、半導体層１３２に接続されており、ドレイン電極１３７の上端部には、ドレインパッド２１０が接続されている。ソース電極１３８の上端部にはソース配線１１１が接続されている。ドレインパッド２１０およびソース配線１１１は、層間絶縁層１３５上に形成されている。
【０８０３】
そして、ドレインパッド２１０、ソース配線１１１Ｂおよび接続配線１２４Ａ，１２４Ｂを覆うように上層絶縁層１３６が形成されている。
【０８０４】
画素電極１１４は、上層絶縁層１３６上に形成されており、ドレインパッド２１０に接続されている。
【０８０５】
対向基板１５０の下面のうち、上部電極１７１Ａの上方に位置する部分には、押圧部材１４５が形成されている。押圧部材１４５は、対向基板１５０の下面からＴＦＴアレイ基板１３０に向けて突出するように形成されている。
【０８０６】
上部電極１７１Ａ，１７１Ｂの直下には、凹部１４７Ａ，１４７Ｂが形成されている。この凹部１４７Ａ，１４７Ｂは、ゲート絶縁層１３３に形成された穴部と、半導体層１８０の上面とによって形成されている。
【０８０７】
そして、図１４５および図１４６において、使用者によって、対向基板１５０が押圧されると、押圧部材１４５が、上部電極１７１Ａおよび上部電極１７１Ｂを押圧する。
【０８０８】
上部電極１７１Ａ、１７１Ｂは、押圧されると、撓むように変形する。そして、上部電極１７１Ａ，１７１Ｂが下部電極１７２Ａ，１７２Ｂと接触する。この際、上部電極１７１Ａ，１７１Ｂが下部電極１７２Ａ，１７２Ｂの形状に沿うように変形し、上部電極１７１Ａ，１７１Ｂと、下部電極１７２Ａ，１７２Ｂとの接触面積が増大する。
【０８０９】
そして、各選択用ＴＦＴ素子１１６Ａ，１１６Ｂを別個にＯＮ状態とすることで、制御部１０５は、上部電極１７１Ａおよび下部電極１７２Ａの間を流れる電流量と、上部電極１７１Ｂおよび下部電極１７２Ｂの間を流れる電流量とを検知する。
【０８１０】
図１４７は、押圧部材１４５および上部電極１７１Ａ，１７１Ｂの配置関係を模式的に示す平面図である。
【０８１１】
この図１４７に示すように、上部電極１７１Ｂの面積は、上部電極１７１Ａよりも面積が小さい。上部電極１７１Ｂの幅は、上部電極１７１Ａの幅よりも小さくなるように形成されている。
【０８１２】
押圧部材１４５は、上部電極１７１Ａの上方から上部電極１７１Ｂの上方に達するように形成されており、上部電極１７１Ａおよび上部電極１７１Ｂは、同一の押圧部材１４５によって押圧されている。
【０８１３】
このため、対向基板１５０が押圧されたときにおける上部電極１７１Ａのストローク量と、上部電極１７１Ｂのストローク量とは、実質的に一致する。
【０８１４】
上部電極１７１Ｂの面積は、上部電極１７１Ａの面積よりも小さいため、圧力センサ１９０Ｂから出力される電流量は、圧力センサ１９０Ａから出力される電流量よりも、少なくなる。
【０８１５】
このように、圧力センサ１９０Ａと圧力センサ１９０Ｂとに出力電流に差が生じ、制御部１０５は、この出力電流の差に基づいて、画素１１０Ａに加えられた荷重をセンシングする。
【０８１６】
なお、図１４３に示す圧力センサ１９０Ｃは、圧力センサ１９０Ａと同様に構成されており、圧力センサ１９０Ｄは、圧力センサ１９０Ｂと同様に構成されている。そして、圧力センサ１９０Ｃおよび圧力センサ１９０Ｄの上部電極は、いずれも、同一の押圧部材によって押圧されている。そして、制御部１０５は、圧力センサ１９０Ｃおよび圧力センサ１９０Ｄからの出力電流の差に基づいて、画素１１０Ｂに加えられた荷重を算出する。
【０８１７】
このように、制御部１０５は、２つの感度の異なる圧力センサの出力差に基づいて、各位置に加えられた荷重を算出している。このため、本実施の形態１７に係る液晶表示装置１００においても、上記実施の形態に係る液晶表示装置１００と同様に、押圧部材の高さにばらつきが生じたとしても、各位置に加えられた荷重を正確に算出することができる。
【０８１８】
なお、図１４８は、圧力センサ１９０Ａおよび圧力センサ１９０Ｂの第１変形例を示す平面図である。この図１４８に示す例においては、上部電極１７１Ａおよび押圧部材１４５を平面視すると、押圧部材１４５は上部電極１７１Ａの幅方向中央部上に位置している。
【０８１９】
その一方で、上部電極１７１Ｂと押圧部材１４５とを平面視すると、押圧部材１４５は、上部電極１７１Ｂの幅方向中央部から幅方向にずれた位置に設けられている。
【０８２０】
このように、上部電極１７１Ａが押圧部材１４５によって押圧される位置と、上部電極１７１Ｂが押圧部材１４５によって押圧される位置とを異ならせることで、圧力センサ１９０Ａおよび圧力センサ１９０Ｂの感度に差を設けている。なお、この図１４８に示す例においても、押圧部材１４５の変位量が同一とした場合において、上部電極１７１Ａと下部電極１７２Ａとの接触面積の方が、上部電極１７１Ｂと部電極１７２Ｂとの接触面積よりも大きくなる。
【０８２１】
図１４９は、圧力センサ１９０Ａおよび圧力センサ１９０Ｂの第２変形例を示す平面図である。この図１４９に示す例においては、上部電極１７１Ａ上に位置する押圧部材１４５の幅と、上部電極１７１Ｂ上に位置する押圧部材１４５との幅を異ならせている。
【０８２２】
この図１４９に示す例においては、押圧部材１４５のうち、上部電極１７１Ａ上に位置する部分の幅を大きくすると共に、上部電極１７１Ｂ上に位置する部分の幅を狭くしている。この図１４９に示す例においても、圧力センサ１９０Ａの感度の方が、圧力センサ１９０Ｂの感度よりもよくなる。
【０８２３】
（実施の形態１８）
図１５０から図１５６を用いて、本実施の形態１１に係る液晶表示装置について説明する。なお、図１５０から図１５６に示す構成のうち、上記図１から図１４９に示す構成と同一または相当する構成については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０８２４】
図１５０は、本実施の形態１８に係る液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板１３０を模式的に示す平面図である。
【０８２５】
この図１５０に示すように、ＴＦＴアレイ基板１３０は、間隔をあけて設けられたソース配線１１１Ａ〜１１１Ｃと、ソース配線１１１Ａ〜１１１Ｃの延びる方向に間隔をあけて配置されると共に、ソース配線１１１Ａ〜１１１Ｃと交差する方向に延びる複数のゲート配線１１２Ａ〜１１２Ｃと、複数のセンサ用ゲート配線１１３Ａ〜１１３Ｃとを備える。
【０８２６】
センサ用ゲート配線１１３Ａ〜１１３Ｃは、ゲート配線１１２Ａ〜１１２Ｃに沿って延びている。なお、各ソース配線１１１Ａ〜１１１Ｃは、制御部１０５に接続されている。
【０８２７】
ソース配線１１１Ａ〜１１１Ｃとソース配線１１１Ａ〜１１１Ｃとによって、ＴＦＴアレイ基板１３０には、複数の画素が形成されている。ゲート配線１１２Ａ〜１１２Ｃには、間隔をあけて複数のＴＦＴ素子１１５Ａ，１１５Ｂが形成されており、各画素に１つのＴＦＴ素子が配置されている。
【０８２８】
ここで、画素１１０Ａは、ソース配線１１１Ａ，１１１Ｂと、ゲート配線１１２Ａ、１１２Ｂによって規定されている。画素１１０Ｂは、ソース配線１１１Ａ，１１１Ｂと、ゲート配線１１２Ｂ，１１２Ｃとによって規定されている。
【０８２９】
画素１１０Ａ，１１０Ｂには、ＴＦＴ素子１１５Ａ，１１５Ｂが設けられており、このＴＦＴ素子１１５Ａ，１１５Ｂによって、画素電極１１４Ａ，１１４Ｂに電圧が印加される。
【０８３０】
画素１１０Ａ内には、下部コイル２７２Ａが配置されており、画素１１０Ｂには、下部コイル２７２Ｂが配置されている。
【０８３１】
下部コイル２７２Ｂは、下部コイル２７２Ａよりも小さいコイルが採用されている。
下部コイル２７２Ｂはゲート配線１１２Ｃに沿って複数配列しており、下部コイル２７２Ａは、ゲート配線１１２Ｂに沿って複数配列している。
【０８３２】
画素１１０Ａ内に配置された下部コイル２７２Ａは、一方の端部が選択用ＴＦＴ素子１１６Ａに接続されており、他方の端部は、ソース配線１１１Ｂに接続されている。選択用ＴＦＴ素子１１６Ａは、ソース電極がソース配線１１１Ａに接続されており、ドレイン電極が下部コイル２７２Ａの端部に接続されている。
【０８３３】
ソース配線１１１Ｂ内に配置されたた下部コイル２７２Ｂは、一方の端部が選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂに接続されており、他方の端部がソース配線１１１Ｂに接続されている。
【０８３４】
図１５１は、本実施の形態１８に係る液晶表示装置の対向基板１５０を示す平面図である。この図１５１に示すように、対向基板１５０は、対向電極１５２と、コイル配線２７３Ａと、コイル配線２７３Ｂとを備える。コイル配線２７３Ａとコイル配線２７３Ｂとは、間隔をあけて配置されている。
【０８３５】
コイル配線２７３Ａおよびコイル配線２７３Ｂには、常時電流が流れている。コイル配線２７３Ａは、直列接続された複数の上部コイル２７１Ａを含み、コイル配線２７３Ｂは、直列接続された複数の上部コイル２７１Ｂとを含む。
【０８３６】
図１５２は、図１５０に示すＴＦＴアレイ基板１３０上に、図１５１に示す対向基板１５０を配置した状態で、上部コイル２７１Ａおよび下部コイル２７２Ａの配置状態を示す平面図である。
【０８３７】
この図１５２に示すように、下部コイル２７２Ａの上方に上部コイル２７１Ａが位置しており、平面視すると、上部コイル２７１Ａと下部コイル２７２Ａとは重なっている。上部コイル２７１Ａと、下部コイル２７２Ａとは、実質的に同一の大きさのコイルとなっている。この上部コイル２７１Ａと下部コイル２７２Ａとによって、高感度センサ２７０Ａが形成されている。
【０８３８】
図１５３は、図１５１に示すＴＦＴアレイ基板１３０上に、図１５１に示す対向基板１５０を配置した状態で、下部コイル２７２Ｂおよび上部コイル２７１Ｂとを平面視したときの平面図である。この図１５３に示すように、下部コイル２７２Ｂは、上部コイル２７１Ｂよりも小さく、この下部コイル２７２Ｂおよび上部コイル２７１Ｂによって、低感度センサ２７０Ｂが形成されている。
【０８３９】
図１５４は、図１５２におけるＣＬＩＶ−ＣＬＶ線における断面図である。図１５５は、図１５３におけるＣＬＶ−ＣＬＶ線における断面図である。図１５４に示すように、ＴＦＴアレイ基板１３０は、ガラス基板１４０と、このガラス基板１４０の主表面上に形成された下地層１３１と、下地層１３１上に形成された層間絶縁層１３５と、この層間絶縁層１３５上に形成された下部コイル２７２Ａと、下部コイル２７２Ａを覆うように層間絶縁層１３５上に形成された上層絶縁層１３６とを含む。対向基板１５０は、ガラス基板１５６と、このガラス基板１５６の下面に形成されたカラーフィルタ基板１５１と、このカラーフィルタ基板１５１の下面に形成された上部コイル２７１Ａとを含む。
【０８４０】
ここで、上部コイル２７１Ａには、常時電流が供給されており、上部コイル２７１Ａから所定量の磁束が下部コイル２７２Ａに向けて放射されている。
【０８４１】
対向基板１５０が使用者によって押圧されて、上部コイル２７１Ａが下部コイル２７２Ａに近接すると、下部コイル２７２Ａを通る磁束量が増える。
【０８４２】
下部コイル２７２Ａを通る磁束量が増加すると、電磁誘導により、下部コイル２７２Ａ内に誘起電圧が生じる。この際、図１５０に示す選択用ＴＦＴ素子１１６Ａが制御部１０５によってＯＮ状態とされると、下部コイル２７２Ａに生じた誘起電圧に相当する電流が、ソース配線１１１Ａおよびソース配線１１１Ｂの間に流れる。
【０８４３】
図１５５において、下部コイル２７２Ｂも、層間絶縁層１３５上に形成されており、上部コイル２７１Ｂは、カラーフィルタ基板１５１の下面に形成されている。
【０８４４】
上部コイル２７１Ｂにも、常時電流が流れており、上部コイル２７１Ｂから所定量の磁束が下部コイル２７２Ｂに向けて放射されている。対向基板１５０が使用者によって押圧されると、上部コイル２７１Ｂが下部コイル２７２Ｂに近接する。
【０８４５】
上部コイル２７１Ｂが下部コイル２７２Ｂに近接することで、下部コイル２７２Ｂを通過する磁束量が増加する。これにより、下部コイル２７２Ｂ内にも誘起電圧が発生する。
【０８４６】
この際、下部コイル２７２Ｂは、図１４４に示す下部コイル２７２Ｂよりも小さい。このため、上部コイル２７１Ａの下降量と、上部コイル２７１Ｂの下降量とが同じ場合であったとしても、下部コイル２７２Ｂに生じる誘起電圧は、下部コイル２７２Ａに生じる誘起電圧よりも小さい。
【０８４７】
そして、図１５０に示す制御部１０５が選択用ＴＦＴ素子１１６ＢをＯＮ状態に切り替えると、下部コイル２７２Ｂに発生した誘起電圧に相当する電流が、ソース配線１１１Ａとソース配線１１１Ｂとの間に流れる。
【０８４８】
ここで、高感度センサ２７０Ａと低感度センサ２７０Ｂとの間の距離は、使用者の指の大きさやペンの先端部の大きさと比較して遥かに小さい。
【０８４９】
このため、使用者によって、対向基板１５０が押圧された際に、画素１１０Ａ上に位置する上部コイル２７１Ａと、画素１１０Ｂ上に位置する上部コイル２７１Ｂとの変位量は実質的に一致する。
【０８５０】
そして、制御部１０５は、高感度センサ２７０Ａから出力される電流量と、低感度センサ２７０Ｂから出力される電流量との差から画素１１０Ａ，１１０Ｂに加えられた押圧力を算出する。同様に、制御部１０５は、他の位置においても、２つのセンサから出力される電流量の差から、対向基板１５０のうち、当該センサが設けられた部分に加えられた荷重を算出する。
【０８５１】
ここで、製造ばらつきによっては、たとえば、層間絶縁層１３５の厚みにばらつきが生じる場合がある。このような場合においては、一組の下部コイル２７２Ａおよび下部コイル２７２Ｂの位置が、他の下部コイル２７２Ａおよび下部コイル２７２Ｂよりも上方に形成される場合がある。
【０８５２】
ここで、対向基板１５０が押圧されたときに、下部コイルよりも上部コイルとの間隔が小さいセンサから出力される電流量は、下部コイルと上部コイルとの間隔が広いセンサから出力される電流量よりも多くなる。
【０８５３】
このため、層間絶縁層１３５の厚い部分に形成された高感度センサ２７０Ａの出力電流は、他の高感度センサ２７０Ａの出力電流よりも大きくなる。同様に、層間絶縁層１３５の厚い部分に形成された低感度センサ２７０Ｂからの出力電流は、他の低感度センサ２７０Ｂからの出力電流よりも大きくなる。
【０８５４】
ここで、上記のように、制御部１０５は、高感度センサ２７０Ａからの出力電流と、低感度センサ２７０Ｂからの出力電流との差から加えられた荷重を算出している。
【０８５５】
このため、層間絶縁層１３５の厚い部分に形成された高感度センサ２７０Ａからの出力から層間絶縁層１３５の厚い部分に形成された低感度センサ２７０Ｂからの出力を引くことで、高感度センサ２７０Ａの誤差と、低感度センサ２７０Ｂの誤差とを相殺することができる。
【０８５６】
これにより、層間絶縁層１３５の厚い部分に高感度センサ２７０Ａおよび低感度センサ２７０Ｂが形成されたとしても、正確に加えられた荷重を算出することができる。
【０８５７】
このように、本実施の形態１８に係る液晶表示装置１００は、第１上部コイルおよび第１下部コイルを含む高感度センサと、第２上部コイルおよび第２下部コイルを含む低感度センサとを備え、高感度センサと低感度センサとは、互いに隣り合うように配置されている。そして、第１上部コイルおよび第２上部コイルの大きさと、第１下部コイルおよび第２下部コイルの大きさとの少なくとも一方を異ならせることで、低感度センサの感度を高感度センサの感度よりも低くしている。そして、制御部１０５が、低感度センサおよび高感度センサからの出力の差に基づいて、加えられた荷重を算出している。
【０８５８】
図１５０から図１５５に示す例においては、ＴＦＴアレイ基板１３０側に大きさの異なるコイルを配置すると共に、対向基板１５０側に大きさが統一され、常時電流が供給される複数のコイルを配置することで、高感度センサ２７０Ａおよび低感度センサ２７０Ｂを形成している。
【０８５９】
高感度センサ２７０Ａおよび低感度センサ２７０Ｂを形成する手法としては、上記の手法に限られない。
【０８６０】
たとえば、ＴＦＴアレイ基板１３０側に大きさが統一された複数の下部コイルを配置し、対向基板１５０の下面に、大きさが異なる複数の上部コイルを配置することで、高感度センサ２７０Ａおよび低感度センサ２７０Ｂを構成するようにしてもよい。
【０８６１】
なお、本実施の形態１８を含め、上述した実施の形態においては、高感度の圧力センサと、低感度の圧力センサとを採用し、高感度の圧力センサからの出力が常時、低感度センサからの出力よりも大きい場合について説明したが、高感度センサからの出力が常時低感度センサからの出力よりも大きい必要はない。
【０８６２】
図１５６は、高感度の圧力センサから出力される出力値と、低感度の圧力センサから出力される出力値の特性を示すグラフである。
【０８６３】
なお、縦軸は、圧力センサからの出力値を示し、容量変動タイプの圧力センサにおいては、容量や電流量であり、電流量変動タイプの圧力センサにおいては、抵抗値や電流量となる。横軸は、上部電極のストローク量を示す。
【０８６４】
この図１５６において、Ｌ６は、高感度の圧力センサの特性を示し、Ｌ７は、低感度センサの特性を示す。
【０８６５】
この図１５６に示すように、ストローク量が小さいときには、高感度の圧力センサからの出力値が低感度の圧力センサからの出力値よりも小さくなるようにしてもよい。
【０８６６】
このように各圧力センサの特性を設定することで、高感度の圧力センサの出力値から低感度の圧力センサからの出力値を引いた値が、０よりも小さいときには、対向基板１５０には、弱い荷重が加えられていることが分かる。そして、出力値の差が０以上となったときには、大きい荷重が加えられていることが分かる。
【０８６７】
一般的に、使用者が指で対向基板１５０を押圧したときよりも、ペン等の先端部で対向基板１５０を押圧したときの方が、対向基板１５０に加えられる押圧力は大きい。
【０８６８】
たとえば、高感度の圧力センサからの出力値から低感度の出力値を引いた値が、０以上のときには、制御部１０５は、使用者がペン等で対向基板１５０が押圧したと判断し、０より小さいときには、使用者が指で対向基板１５０を押圧したと制御部１０５が判断するようにしてもよい。
【０８６９】
（実施の形態１９）
図１５７および図１５８を用いて、本実施の形態１９に係る液晶表示装置１００について説明する。なお、図１５７および図１５８に示す構成のうち、上記図１から図１５６に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０８７０】
上記実施の形態は、感度の異なる圧力センサを採用した例について説明したが、感度の異なるＯＮ／ＯＦＦセンサを採用した例について説明する。
【０８７１】
ここで、一般に、使用者が指で対向基板１５０を押圧した場合よりも、ペン等の先端部で対向基板１５０を押圧したときの方が、対向基板１５０に加えられる押圧力は大きい。
【０８７２】
そこで、感度の異なるＯＮ／ＯＦＦセンサを隣り合うように配置することで、センサの圧力検出範囲が広がり、使用者が指で押圧しても、ペンで押圧しても、両方の圧力領域に対応する。さらに、各ＯＮ／ＯＦＦセンサによって検出した圧力値や加圧面積などから、接触位置に接触した接触物を推定することができる。具体的には、接触位置にペン若しくは指等が接触したのかを推定することができる。
【０８７３】
図１５７は、高感度のＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ａを示す液晶表示装置１００の断面図である。この図１５７に示すように、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ａは、選択用ＴＦＴ素子１１６Ａのドレイン電極１８２Ａに接続され、層間絶縁層１３５上に形成された導電層２１７Ａと、突起部１７０Ａの表面上に位置する対向電極１５２によって形成された上部電極１７１Ａとを備える。導電層２１７Ａは、下部電極として機能しており、導電層２１７Ａと上部電極１７１Ａとは、ガラス基板１５６およびガラス基板１４０の配列方向に間隔をあけて配置されており、互いに対向するように配置されている。
【０８７４】
突起部１７０Ａの両側には、間隔をあけて２つのスペーサ（支持部材）１６１Ａ，１６１Ｂが設けられている。スペーサ（第１支持部材）１６１Ａおよびスペーサ（第２支持部材）１６１Ｂは、上部電極１７１Ａと導電層２１７Ａとの間隔を保持するように、対向基板１５０とＴＦＴアレイ基板１３０との間に配置されている。
【０８７５】
図１５８は、低感度のＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ｂを示す液晶表示装置１００の断面図である。この図１５８に示すように、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ｂは、選択用ＴＦＴ素子１１６Ｂのドレイン電極１８２Ｂに接続され、層間絶縁層１３５上に形成された導電層２１７Ｂと、突起部１７０Ｂの表面上に位置する対向電極１５２によって形成された上部電極１７１Ｂとを備える。導電層２１７Ｂは、下部電極として機能しており、導電層２１７Ｂと上部電極１７１Ｂとは、ガラス基板１５６およびガラス基板１４０の配列方向に間隔をあけて配置されており、互いに対向するように配置されている。
【０８７６】
突起部１７０Ｂの両側には、間隔をあけて２つのスペーサ１６１Ｃ，１６１Ｄが設けられている。スペーサ（第３支持部材）１６１Ｃおよびスペーサ（支持部材）１６１Ｄは、上部電極１７１Ｂと導電層２１７Ｂとの間の間隔を保持するように、対向基板１５０とＴＦＴアレイ基板１３０との間に配置されている。
【０８７７】
そして、対向基板１５０が押圧されると、スペーサ１６１Ｃおよびスペーサ１６１Ｄと、図１５７に示すスペーサ１６１Ａおよびスペーサ１６１Ｂとは、高さが低くなるように変形する。なお、液晶表示装置１００は、図示されない複数の他のスペーサを含み、これらのスペーサも同様に変形する。この結果、対向基板１５０は、ＴＦＴアレイ基板１３０に近接するように撓む。
【０８７８】
対向基板１５０が撓むように変形し、図１５７に示す上部電極１７１Ａが導電層２１７と接触すると、選択用ＴＦＴ素子１１６ＡがＯＮ状態となることで、上部電極１７１Ａと導電層２１７Ａとの間で電流が流れる。同様に、図１５８に示す上部電極１７１Ｂと導電層２１７Ｂとが接触し、選択用ＴＦＴ素子１１６ＢがＯＮ状態となることで、上部電極１７１Ｂと導電層２１７Ｂとの間で電流が流れる。ここで、突起部１７０Ｂの両側に位置するスペーサ１６１Ａ，１６１Ｂ同士の間隔Ｌ１は、突起部１７０Ａの両側に位置するスペーサ１６１Ｃ，１６１Ｄ同士の間隔Ｌ２よりも広くなっている。
【０８７９】
このため、対向基板１５０のうち、スペーサ１６１Ｃ，１６１Ｄ間に位置する部分は、対向基板１５０のうち、スペーサ１６１Ａ，１６１Ｂ間に位置する部分よりも撓みにくくなっている。さらに、突起部１７０Ａの高さＨ１と、突起部１７０Ｂの高さＨ２とは、実質的に一致している。このため、外部から荷重が加えられていない状態においては、上部電極１７１Ａおよび導電層２１７Ａの間の距離と、上部電極１７１Ｂおよび導電層２１７Ｂの間の距離とは、実質的に一致している。
【０８８０】
スペーサ１６１Ａ，１６１Ｂの間隔は、スペーサ１６１Ｃ，１６１Ｄの間隔よりも広く、各上部電極および下部電極間の距離は、実質的に一致しているので、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０ＡがＯＮ状態となる荷重は、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０ＢがＯＮ状態となる荷重よりも小さい。
【０８８１】
本実施の形態１９に係る液晶表示装置１００によれば、指等で使用者が操作した場合には、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ａからの出力によって、使用者が画面を触れたことを検知することができる。さらに、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ｂからの電流を検出することで、ペン等により高い押圧力で使用者が画面を操作したことを検知することができる。
【０８８２】
このように、ＯＮ状態となるときの荷重が異なるＯＮ／ＯＦＦセンサを設けることで、検知することができる押圧力の検知範囲を広げることができる。
【０８８３】
本実施の形態１９に係る液晶表示装置１００においては、２種類のＯＮ／ＯＦＦセンサを用いて、押圧力の検知範囲を広げているが、３種類以上の感度の異なるＯＮ／ＯＦＦセンサを設けてもよい。
【０８８４】
本実施の形態１９に係る液晶表示装置１００においては、各ＯＮ／ＯＦＦセンサの感度は、各ＯＮ／ＯＦＦセンサに設けられたスペーサの間隔によって調整されている。各スペーサは、対向基板１５０またはＴＦＴアレイ基板１３０の上面上に樹脂層を形成し、その後、この樹脂などをパターニングすることで形成する。このため、各スペーサの間隔を異ならせることは、樹脂層をパターニングするときのマスクを変更することで簡単に達成することができる。
【０８８５】
なお、図１５７および図１５８に示す例においては、スペーサ１６１Ａおよびスペーサ１６１Ｂの間の間隔と、スペーサ１６１Ｃおよびスペーサ１６１Ｄの間の間隔を異ならせることで、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０ＡおよびＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ｂの感度に差を設けているが、各センサの感度を異ならせる手法としては、この手法に限られない。
【０８８６】
図１５９および図１６０を用いて、本実施の形態１９に係る液晶表示装置１００の第１変形例について説明する。この図１５９および図１６０に示す例においては、スペーサ１６１Ａおよびスペーサ１６１Ｂの間の間隔Ｌ１と、スペーサ１６１Ｃおよびスペーサ１６１Ｄの間の間隔Ｌ２とは、実質的に一致している。その一方で、突起部１７０Ｂの高さＨ２は、突起部１７０Ａの高さＨ１よりも低くなるように形成されている。このため、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ａの上部電極１７１Ａおよび導電層２１７Ａの間の間隔は、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ｂの上部電極１７１Ｂおよび導電層２１７Ｂの間隔よりも狭くなっている。このように、各センサの上部電極と下部電極との間の間隔を異ならせることで、各センサの感度を異ならせてもよい。
【０８８７】
図１６１および図１６２を用いて、本実施の形態１９に係る液晶表示装置１００の第２変形例について説明する。この図１６１および図１６２に示す例においては、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ａの上部電極１７１Ａおよび導電層２１７Ａの間隔は、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ｂの上部電極１７１Ｂおよび導電層２１７Ｂの間隔よりも狭く、さらに、スペーサ１６１Ａおよびスペーサ１６１Ｂの間隔は、スペーサ１６１Ｃおよびスペーサ１６１Ｄの間隔より広くなるように形成されている。これにより、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ａは、ＯＮ／ＯＦＦセンサ２９０Ｂよりも小さい荷重でＯＮ状態となる。
【０８８８】
各センサの感度を異ならせる手法としては、たとえば、スペーサの材質やスペーサの構造を異ならせることが挙げられる。具体的には、各センサの上部電極および下部電極の間の距離を実質的に一致させると共に、各スペーサ間の距離を実質的に一致させる。その一方で、一方のセンサのスペーサを他方のセンサのスペーサよりも弾性変形しやすい材料で形成したり、弾性変形し易い構造とする。これにより、２つのセンサ間で感度を異ならせることができる。
【０８８９】
（実施の形態２０）
図１６３から図１６５を用いて、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂの配置場所について説明する。なお、図１６３から図１６５に示す構成のうち、上記図１から図１６２に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０８９０】
図１６３は、高感度センサ２５０Ａと低感度センサ２５０Ｂとの配置の一例を示す液晶表示装置１００の断面図である。
【０８９１】
この図１６３に示すように、押圧部材１４５は、対向基板１５０の下面から下方に向けて突出する軸部１４２と、この軸部１４２の端部に形成された接触部１４３とを含む。
【０８９２】
接触部１４３の下方に高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂが配置されており、接触部１４３は、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂのいずれにも接触している。このように構成された液晶表示装置１００によれば、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂのいずれにも、対向基板１５０に加えられた荷重を伝達することができる。さらに、同一の押圧部材で高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂを押圧することで、対向基板１５０のうち、当該押圧部材が位置する部分に加えられた押圧力および当該部分の変位量などを検出することができる。
【０８９３】
図１６４は、高感度センサ２５０Ａと低感度センサ２５０Ｂとの配置の他の例を示す液晶表示装置１００の断面図である。
【０８９４】
この図１６４に示す例においては、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂは、対向基板１５０に形成されており、ＴＦＴアレイ基板１３０に形成された押圧部材１４５によって押圧されている。
【０８９５】
なお、この図１６４に示す例においても、１つの押圧部材で、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂを押圧している。
【０８９６】
図１６５は、高感度センサ２５０Ａと低感度センサ２５０Ｂとの配置の他の例を示す液晶表示装置１００の断面図である。この図１６５に示す例においては、シール部材１０８の下面に、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂを配置している。高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂは、隣り合うように配置されている。
【０８９７】
この高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂは、対向基板１５０の外周に加えられた押圧力を検知することができる。なお、シール部材１０８の上面と対向基板１５０との間に、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂを配置してもよい。
【０８９８】
（実施の形態２１）
図１６６から図１６８を用いて、本実施の形態２１に係る液晶表示装置１００について説明する。なお、図１６６から図１６８に示す構成のうち、上記図１から図１６５に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０８９９】
図１６６は、本実施の形態２１に係る液晶表示装置１００を模式的に示す平面図である。図１６７は、図１６６に示すＣＬＶＩＩ−ＣＬＶＩＩ線における断面図である。この図１６７に示すように、液晶表示装置１００は、複数の圧力センサ３０１，３０２と、圧力センサ３０１を押圧する押圧部材３０３と、圧力センサ３０２を押圧する押圧部材３０４とを含む。
【０９００】
圧力センサ３０１は、液晶表示装置１００の幅方向中央部に配置されており、圧力センサ３０２は、圧力センサ３０１よりも液晶表示装置１００の外周側に配置されている。
【０９０１】
押圧部材３０３は、対向基板１５０の下面のうち、圧力センサ３０１の上方に位置する部分に形成されており、押圧部材３０４は、対向基板１５０の下面のうち、圧力センサ３０２の上方に位置する部分に形成されている。
【０９０２】
対向基板１５０の下面に対して、垂直な方向における押圧部材３０３の高さは、押圧部材３０４の高さよりも低くなるように形成されている。このため、押圧部材３０３と圧力センサ３０１との間の間隔は、押圧部材３０４と圧力センサ３０２との間の間隔よりも大きくなっている。
【０９０３】
図１６８は、図１６７に示す液晶表示装置１００の対向基板１５０が押圧されたときの状態を示す断面図である。この図１６８に示すように、対向基板１５０のうち、液晶表示装置１００の外周側に位置する部分の変位量は、対向基板１５０の中央部に位置する部分の変位量よりも小さくなる。
【０９０４】
すなわち、対向基板１５０の上面のうち、押圧部材３０３の上方に位置する部分を押圧した場合と、同じ押圧力で押圧部材３０４の上方に位置する部分を押圧した場合とを比較すると、押圧部材３０３の上方に位置する部分を押圧した場合の方が大きく押圧位置が変位する。
【０９０５】
液晶表示装置１００の中央部側に位置する押圧部材３０３の高さは、液晶表示装置１００の外周側に配置された押圧部材３０４の高さよりも低くなるように形成されている。このため、荷重が、対向基板１５０のうち、押圧部材３０３が形成された部分に加えられたときに、押圧部材３０３が圧力センサ３０１に接触し、同様に、対向基板１５０のうち、押圧部材３０４が位置する部分に荷重Ｆ１が加えられることで、押圧部材３０４が圧力センサ３０２に接触する。
【０９０６】
このように、各位置で、対向基板１５０の撓み量に差が生じることに鑑みて、本実施の形態２１に係る液晶表示装置１００においては、液晶表示装置１００の外周側に向かうにしたがって、押圧部材と圧力センサとの間の距離が小さくなるようにしている。
【０９０７】
このように構成された液晶表示装置１００によれば、同じ押圧力を加える場合において、押圧する位置によって、圧力センサから出力される出力値が変動することを抑制することができる。
【０９０８】
このため、対向基板１５０のいずれの位置を押圧しても、各圧力センサは、押圧力に対応する正確な出力値を出力する。
【０９０９】
なお、この図１６７および図１６８に示す例においては、液晶表示装置１００の外周側に向かうにつれて、押圧部材の高さを高くすることで、液晶表示装置１００の外周側に向かうにつれて、押圧部材とセンサとの間の隙間を小さくしている。つまり、圧力センサの位置に応じて圧力センサの感度を異ならせている。
【０９１０】
液晶表示装置１００の外周側に向かうにつれて、圧力センサの感度を大きくする手法としては、上記の手法に限られない。
【０９１１】
たとえば、液晶表示装置１００の外周側に向かうにつれて、圧力センサの位置を対向基板１５０側に近接するようにしてもよいし、また、実施の形態１９のように、感度の異なるＯＮ/ＯＦＦセンサを用いてもよい。
【０９１２】
（実施の形態２２）
図１６９を用いて、本実施の形態２２に係る液晶表示装置１００について説明する。本実施の形態に係る液晶表示装置１００は、２つの圧力センサからの出力の差に対応する電流等を出力可能な圧力検出素子を備える。
【０９１３】
このため、本実施の形態２２に係る液晶表示装置１００によれば、制御部１０５が各圧力センサからの出力値の差分を計算する必要がなくなる。
【０９１４】
（実施の形態２３）
図１７０から図１７２を用いて、本発明の実施の形態２３について説明する。なお、図１７０および図１７２に示す構成のうち、上記図１から図１６９に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０９１５】
図１７０は、本実施の形態２３に係る液晶表示装置１００の断面図である。この図１７０に示すように、対向基板１５０と、ＴＦＴアレイ基板１３０との間には、圧力検知素子２６１Ａおよび圧力検知素子２６１Ｂとが隣り合うように設けられている。圧力検知素子２６１Ａは、ガラス基板１５６およびガラス基板１４０の間に位置する押圧部材１４５Ａおよびセンサ２６０Ａを含む。この図１７０に示す例においては、押圧部材１４５Ａは、対向基板１５０の下面に形成され、対向基板１５０が押圧されたときには、センサ２６０Ａは押圧部材１４５ＡおよびＴＦＴアレイ基板１３０によって押圧される。なお、ＴＦＴアレイ基板１３０の上面に、押圧部材１４５Ａを配置し、センサ２６０Ａを対向基板１５０側に配置してもよい。
【０９１６】
圧力検知素子２６１Ｂは、ガラス基板１５６およびガラス基板１４０の間に位置する押圧部材１４５Ｂおよびセンサ２６０Ｂを含み、ガラス基板１５６が押圧されると、センサ２６０Ｂは、押圧部材１４５Ｂによって押圧される。押圧部材１４５Ｂも、対向基板１５０の下面に形成されており、ガラス基板１５６が押圧されると、センサ２６０Ｂは押圧部材１４５ＢとＴＦＴアレイ基板１３０とによって挟まれる。なお、押圧部材１４５ＢをＴＦＴアレイ基板１３０の上面に形成し、センサ２６０ｂを対向基板１５０側に配置してもよい。
【０９１７】
この図１７０に示す例においては、センサ２６０Ａとセンサ２６０Ｂとは、同一感度の圧力センサまたはＯＮ／ＯＦＦセンサが採用されている。このため、圧力センサが採用された場合には、センサ２６０Ａおよびセンサ２６０Ｂが検知することができる荷重の最小荷重と最大荷重とは一致しており、ＯＮ／ＯＦＦセンサが採用されたときには、センサ２６０Ａおよびセンサ２６０ＢがＯＮ状態となる荷重が一致する。
【０９１８】
押圧部材１４５Ａは、押圧部材１４５Ｂよりも小さい押圧力で大きく弾性変形し易い構造とされている。なお、押圧部材１４５Ａを押圧部材１４５Ｂよりも、小さい押圧力で大きく弾性変形する材料から構成してもよい。
【０９１９】
対向基板１５０の上面のうち、押圧部材１４５Ｂおよび押圧部材１４５Ａが設けられた部分が押圧されると、押圧部材１４５Ｂがセンサ２６０Ｂに加える押圧力は、押圧部材１４５Ａがセンサ２６０Ａに加える押圧力よりも大きくなる。
【０９２０】
ここで、まず、センサ２６０Ａおよびセンサ２６０ＢがＯＮ/ＯＦＦセンサの場合について説明する。対向基板１５０に加えられる押圧力を漸次大きくすると、センサ２６０Ｂに加えられる荷重の方がセンサ２６０Ａに加えられる荷重よりも大きいため、センサ２６０Ｂの方がセンサ２６０Ａよりも先にＯＮ状態となる。対向基板１５０に加える押圧力をさらに大きくすると、センサ２６０ＡがＯＮ状態となる。
【０９２１】
このように、センサ２６０Ｂを含む圧力検知素子２６１Ｂは、センサ２６０Ａを含む圧力検知素子２６１Ａよりも小さい押圧力を検知することができ、圧力検知素子２６１Ｂは圧力検知素子２６１Ａよりも高感度な圧力検知素子である。センサ２６０Ａおよびセンサ２６０Ｂが圧力センサの場合について説明する。
【０９２２】
対向基板１５０に加える押圧力を漸次大きくすると、センサ２６０Ｂに加えられる荷重の方がセンサ２６０Ａに加えられる荷重よりも大きいため、センサ２６０Ｂに加えられる荷重の方がセンサ２６０Ａに加えられる荷重よりも先に、センサが検知可能な最小荷重よりも大きくなる。そして、センサ２６０Ｂは、加えられた荷重に対応する電流を出力する。
【０９２３】
対向基板１５０に加える押圧力をさらに大きくすると、センサ２６０Ａに加えられる荷重も、センサが検知可能な最小荷重よりも大きくなり、センサ２６０Ａおよびセンサ２６０Ｂのいずれもが、加えられた荷重に対応する電流を出力する。
【０９２４】
その後、対向基板１５０に加える押圧力を大きくし続けると、センサ２６０Ｂに加えられる荷重が、センサが正確に荷重を検知可能な最大荷重よりも大きくなる。その一方で、センサ２６０Ａに加えられる荷重は、センサ２６０Ａが正確に荷重を検知可能な最大荷重よりも小さく、センサ２６０Ａは正確に加えられた荷重に対応する電流を出力する。このように、本実施の形態２３に係る液晶表示装置１００は、感度の異なる圧力検知素子２６１Ａおよび圧力検知素子２６１Ｂを備えることで、検知することができる押圧力の検知範囲を広く設定することができる。
【０９２５】
なお、この図１７０に示す例においては、圧力検知素子２６１Ａおよび圧力検知素子２６１Ｂを含む圧力検知素子対を１つ示しているが、このような圧力検知素子対は、対向基板１５０およびＴＦＴアレイ基板１３０の間に複数分散している。さらに、図１７に示す例においては、２種類の感度の異なる圧力検知素子を設けているが、３種類以上の感度の異なる圧力検知素子を設けるようにしてもよい。また、スペーサや押圧部材の周囲に位置する構造物の形状等によって、複数の感度の異なる圧力検知素子を設けるようにしてもよい。
【０９２６】
図１７１は、本実施の形態２３に係る液晶表示装置の第１変形例を示す断面図である。この図１７１に示す例においては、センサ２６０Ａが設けられた位置の高さと、圧力検知素子２６１Ｂが設けられた位置の高さとを異ならせている。具体的には、センサ２６０Ｂが設けられた位置は、センサ２６０Ａが設けられた位置の高さよりも高く、センサ２６０Ｂの方がセンサ２６０Ａよりも、対向基板１５０に近接している。
【０９２７】
押圧部材１４５Ａおよび押圧部材１４５Ｂは、樹脂などの弾性変形可能な材料から構成されている。押圧部材１４５Ａおよび押圧部材１４５Ｂの長さは、実質的に同一であり、押圧部材１４５Ａおよび押圧部材１４５Ｂが設けられた各位置の高さも実質的に同一とされている。このため、押圧部材１４５Ａの下端部とセンサ２６０Ａとの間の距離は、押圧部材１４５Ｂの下端部とセンサ２６０Ｂとの間の距離よりも大きい。
【０９２８】
対向基板１５０の上面が使用者によって押圧されると、まず、センサ２６０Ｂが押圧部材１４５Ｂによって押圧される。その後、さらに、対向基板１５０に加えられる押圧力が大きくなると、押圧部材１４５Ａがセンサ２６０Ａを押圧する。この結果、圧力検知素子２６１Ｂは、対向基板１５０に加えられる押圧力が小さくても、当該押圧力を検知することができ、対向基板１５０に加えられる押圧力が所定以上の大きさになると、圧力検知素子２６１Ａが当該押圧力を検知する。この結果、図１７１に示す例においても、検知することができる押圧力の検知範囲を広げることができる。
【０９２９】
図１７２は、本実施の形態２３に係る液晶表示装置の第２変形例を示す断面図である。この図１７２に示す例においては、圧力検知素子２６１Ｂは、スペーサ１６１と隣り合う位置に設けられており、圧力検知素子２６１Ａは圧力検知素子２６１Ｂよりもスペーサ１６１から離れた位置に設けられている。
【０９３０】
スペーサ１６１は、対向基板１５０およびＴＦＴアレイ基板１３０の間隔を保持するため、対向基板１５０はスペーサ１６１から離れるにつれて撓みやすい。そして、使用者が、対向基板１５０の上面のうち、圧力検知素子２６１Ａおよび圧力検知素子２６１Ｂの上方に位置する部分を押圧すると、押圧部材１４５Ａがセンサ２６０Ａを押圧する荷重の方が、押圧部材１４５Ｂがセンサ２６０Ｂを押圧する荷重よりも大きくなる。
【０９３１】
この結果、圧力検知素子２６１Ａは、対向基板１５０に加えられた押圧力が小さい場合でも、押圧部材１４５Ａがセンサ２６０Ａを押圧する押圧力は、センサ２６０Ａがセンシングすることができる最小荷重よりも大きくなる。
【０９３２】
そして、対向基板１５０を押圧する押圧力が大きくなると、押圧部材１４５Ｂがセンサ２６０Ｂを押圧する押圧力が、センサ２６０Ｂがセンシングすることができる最小荷重よりも大きくなり、圧力検知素子２６１Ｂもセンシングを開始する。
【０９３３】
対向基板１５０を押圧する押圧力がさらに大きくなると、センサ２６０Ａに加えられる荷重が、センサ２６０がセンシング可能な最大荷重よりも大きくなる。その一方で、圧力検知素子２６１Ｂは、センシングを継続する。
【０９３４】
この結果、この図１７２に示す例においても、対向基板１５０に加えられる押圧力の検知範囲を広くすることができる。
【０９３５】
このように、図１７２に示す例においては、圧力検知素子２６１Ａおよびスペーサ１６１の間隔と、圧力検知素子２６１Ｂおよびスペーサ１６１の間隔とを異ならせることで、各圧力検知素子の感度を異ならせ、対向基板１５０に加えられる押圧力の検知範囲を広げることができる。
【０９３６】
（実施の形態２４）
図１７３から図１７７を用いて、本発明の実施の形態２４に係る液晶表示装置１００について説明する。なお、図１７３から図１７７に示す構成のうち、上記図１から図１７４に示す構成と同一または相当する構成については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０９３７】
図１７３は、本実施の形態２４に係る液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。この図１７３に示すように、高感度センサ２５０Ａと、低感度センサ２５０Ｂとは、液晶表示装置１００の周縁部の近傍に配置されている。高感度センサ２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｄは、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂよりも液晶表示装置１００の中央部に配置されている。
【０９３８】
ここで、対向基板１５０の中央部を所定の押圧力で押圧したときにおける当該押圧箇所の変位量は、対向基板１５０の周縁部を所定の押圧力で押圧したときにおける当該押圧箇所の変位量よりも小さい。このため、対向基板１５０のうち、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂが位置する部分と、高感度センサ２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｄが位置する部分とを、別々に同一の押圧力で押圧すると、高感度センサ２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｄが位置する部分の方が大きく変位する。
【０９３９】
なお、高感度センサ２５０Ａ，２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｂ，２５０Ｄは、ＯＮ／ＯＦＦセンサが採用されている。そして、高感度センサ２５０ＡがＯＮ状態となるときの上部電極のストローク量は、高感度センサ２５０ＣがＯＮ状態となるための上部電極のストローク量よりも小さい。さらに、低感度センサ２５０ＢがＯＮ状態となるときの上部電極のストローク量は、低感度センサ２５０ＤがＯＮ状態となるときの上部電極のストローク量よりも小さい。
【０９４０】
このため、対向基板１５０が押圧された際に、対向基板１５０の外周側の撓み量が対向基板１５０の中央部側の撓み量よりも小さくても、高感度センサ２５０ＡがＯＮ状態となる荷重と、高感度センサ２５０ＣがＯＮ状態となる荷重とを一致させることができる。同様に、低感度センサ２５０ＢがＯＮ状態となる荷重と、低感度センサ２５０ＤがＯＮ状態となる荷重とを一致させることができる。
【０９４１】
そこで、各センサの具体的な構成について、図１７４から図１７７を用いて説明する。
図１７４は、高感度センサ２５０Ａを示す断面図である。高感度センサ２５０Ａは、突起部１７０Ａの表面に形成された上部電極１７１Ａと、ＴＦＴアレイ基板１３０の層間絶縁層１３５の上面に形成された導電層２１７Ａとを含む。
【０９４２】
突起部１７０Ａは、対向基板１５０（カラーフィルタ基板１５１）の下面に形成されており、ＴＦＴアレイ基板１３０に向けて突出している。突起部１７０Ａの高さを高さＨ１とする。
【０９４３】
突起部１７０Ａの両側には、間隔をあけてスペーサ１６１Ａおよびスペーサ１６１Ｂが設けられており、突起部１７０Ａは、スペーサ１６１Ａおよびスペーサ１６１Ｂの間の中央部に形成されている。スペーサ１６１Ａおよびスペーサ１６１Ｂの間隔を間隔Ｌ１とする。
【０９４４】
図１７５は、低感度センサ２５０Ｂを示す液晶表示装置１００の断面図である。図１７５に示すように、低感度センサ２５０Ｂは、対向基板１５０（カラーフィルタ基板１５１）から下方に向けて突出するように形成された突起部１７０の表面に形成された上部電極１７１Ｂと、ＴＦＴアレイ基板１３０の層間絶縁層１３５の上面上に形成された導電層２１７Ｂとを含む。突起部１７０Ｂの高さＨ２と、上記図１７４に示す突起部１７０Ａの高さＨ１とは実質的に等しくなるように形成されている。
【０９４５】
突起部１７０Ｂの両側には、スペーサ１６１Ｃおよびスペーサ１６１Ｄが間隔をあけて形成されている。ここで、スペーサ１６１Ｃとスペーサ１６１Ｄの間の間隔Ｌ２は、上記スペーサ１６１Ａとスペーサ１６１Ｄとの間の間隔Ｌ１よりも大きくなるように形成されている。
【０９４６】
このため、対向基板１５０のうち、スペーサ１６１Ａおよびスペーサ１６１Ｂの間に位置する部分は、対向基板１５０のうちスペーサ１６１Ｃおよびスペーサ１６１Ｄの間に位置する部分よりも撓みやすくなっている。このため、高感度センサ２５０Ａは、低感度センサ２５０Ｂよりも小さい押圧力でＯＮ状態となる。
【０９４７】
これにより、当該高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂが設けられた位置において、たとえば、指で押圧されたときと、ペンで押圧されたときとを区別することができる。
【０９４８】
図１７６は、高感度センサ２５０Ｃを示す断面図である。図１７６に示すように、高感度センサ２５０Ｃは、対向基板１５０の下面に形成された突起部１７０Ｃの表面に形成された上部電極１７１Ｃと、ＴＦＴアレイ基板１３０の層間絶縁層１３５上に形成された
導電層２１７Ｃとを含む。突起部１７０Ｃの両側には、間隔をあけてスペーサ１６１Ｅおよびスペーサ１６１Ｆが形成されており、スペーサ１６１Ｅおよびスペーサ１６１Ｆの間の中央部に突起部１７０Ｃが形成されている。
【０９４９】
スペーサ１６１Ｅとスペーサ１６１Ｆとの間の間隔Ｌ３と、図１７４に示すスペーサ１６１Ａおよびスペーサ１６１Ｂの間隔Ｌ１と実質的に同一となっている。その一方で、突起部１７０Ｃの高さＨ３は、突起部１７０Ａの高さＨ１よりも低くなるように形成されている。
【０９５０】
このため、上部電極１７１Ｃと導電層２１７Ｃとの間の距離は、上部電極１７１Ａおよび導電層２１７Ａとの間の距離よりも大きくなる。このため、高感度センサ２５０ＣがＯＮ状態となるときの対向基板１５０の変位量は、高感度センサ２５０ＡがＯＮ状態となるときの対向基板１５０の変位量よりも大きくなる。
【０９５１】
ここで、高感度センサ２５０Ｃは、高感度センサ２５０Ａよりも対向基板１５０の中央部側に位置している。対向基板１５０が押圧されると、対向基板１５０のうち、高感度センサ２５０Ａが位置する部分よりも高感度センサ２５０Ｃが位置する部分の方が大きく撓む。このため、高感度センサ２５０ＡがＯＮ状態となる押圧力と、高感度センサ２５０ＣがＯＮ状態となる押圧力とを実質的に一致させることができる。
【０９５２】
図１７７は、低感度センサ２５０Ｄを示す液晶表示装置１００の断面図である。この図１７７に示すように、低感度センサ２５０Ｄは、突起部１７０Ｄの表面に形成された上部電極１７１Ｄと、層間絶縁層１３５上に形成された導電層２１７Ｄとを含む。突起部１７０Ｄの両側には、スペーサ１６１Ｇおよびスペーサ１６１Ｈが形成されている。
【０９５３】
突起部１７０Ｄの高さＨ４は、図１７６に示す突起部１７０Ｃの高さＨ３と実質的に一致している。さらに、高感度センサ２５０Ｃのスペーサ１６１Ｅおよびスペーサ１６１Ｆの間隔Ｌ３よりも、低感度センサ２５０Ｄのスペーサ１６１Ｇおよびスペーサ１６１Ｈの間隔Ｌ４の方が小さくなるように形成されている。
【０９５４】
このため、高感度センサ２５０ＣがＯＮ状態となるときの押圧力よりも、大きな押圧力が加えられたときに低感度センサ２５０ＤがＯＮ状態となる。このため、対向基板１５０のうち、高感度センサ２５０Ｃおよび低感度センサ２５０Ｄが設けられた部分が使用者の指で押圧されたときと、ペン等で押圧されたときとを区別することができる。
【０９５５】
さらに、低感度センサ２５０Ｄの間隔Ｌ４と、図１７５に示す低感度センサ２５０Ｂの間隔Ｌ２とは実質的に一致しており、低感度センサ２５０Ｄの突起部１７０Ｄの高さＨ４は、低感度センサ２５０Ｂの突起部１７０Ｂの高さＨ２よりも低く形成されている。このため、低感度センサ２５０ＤがＯＮ状態となるときの対向基板１５０の撓み量は、低感度センサ２５０ＢがＯＮ状態となるときの撓み量よりも大きくなる。
【０９５６】
低感度センサ２５０Ｄは、低感度センサ２５０Ｂよりも対向基板１５０の中央部に位置している。対向基板１５０が押圧されると、対向基板１５０のうち、低感度センサ２５０Ｄが位置する部分の方が、低感度センサ２５０Ｂが位置する部分よりも大きく撓む。このため、結果として、低感度センサ２５０ＤがＯＮ状態となるときの押圧力と、低感度センサ２５０ＢがＯＮ状態となるときの押圧力とは実質的に一致する。
【０９５７】
このように、本実施の形態に係る液晶表示装置１００は、高感度センサおよびこの高感度センサと隣り合うように設けられた低感度センサを含む複数の圧力検知素子を備える。そして、対向基板１５０の中央部に向かうにつれて、高感度センサがＯＮ状態となる対向基板１５０の撓み量が大きくなると共に、低感度センサがＯＮ状態となる対向基板１５０の撓み量も大きくなる。
【０９５８】
この結果、各圧力検知素子において、高感度センサがＯＮ状態となる押圧力を一致させることができると共に、低感度センサがＯＮ状態となる押圧力を一致させることができる。これに伴い、各圧力検知素子において、指が接触したと判断するときの押圧力を一致させることができると共に、各圧力検知素子において、ペンが接触したと判断するときの押圧力とを一致させることができる。これにより、各圧力検知素子において、検知範囲にばらつきが生じることを抑制することができる。
【０９５９】
なお、本実施の形態においては、スペーサの間隔を調整することで、高感度センサ２５０ＡがＯＮ状態となる第１押圧力と、この高感度センサ２５０Ａと隣り合うように設けられた低感度センサ２５０ＢがＯＮ状態となる第２押圧力とに差を設けている。そして、突起部の高さを調整することで、中央部側に位置する高感度センサ（低感度センサ）がオン状態となる押圧力と、周縁部側に位置する高感度センサ（低感度センサ）がオン状態となる押圧力とを実質的に一致させている。
【０９６０】
たとえば、第１の変形例として、高感度センサと、この高感度センサと隣り合う低感度センサとにおいて、高感度センサの突起部の高さを低感度センサの突起部の高さよりも高く形成することで、高感度センサがＯＮ状態となる第１押圧力を低感度センサがＯＮ状態となる第２押圧力よりも小さくしてもよい。この場合には、対向基板１５０の中央部側に位置する高感度センサ（低感度センサ）のスペーサの間隔を、対向基板１５０の周縁部側に位置する高感度センサ（低感度センサ）のスペーサの間隔よりも狭くする。
【０９６１】
また、第２の変形例として、対向基板１５０の中央部側に位置する高感度センサ（低感度センサ）のスペーサを、対向基板１５０の周縁部側に位置する高感度センサ（低感度センサ）のスペースよりも弾性変形し易い材料で構成してもよい。なお、本実施の形態においては、ＯＮ／ＯＦＦセンサを適用した例について説明したが、ＯＮ/ＯＦセンサに変えて、圧力センサを採用してもよい。
【０９６２】
（実施の形態２５）
図１７８から図１８０を用いて、本発明の実施の形態２５に係る半導体基板について説明する。なお、図１７８から図１８０に示す構成のうち、上記図１から図１７７と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０９６３】
図１７８は、本実施の形態２５に係る液晶表示装置１００の断面図である。この図１７８に示す液晶表示装置１００は、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂが設けられている。低感度センサ２５０Ｂは、高感度センサ２５０Ａよりも液晶表示装置１００の内側に位置している。なお、この図１７８に示す例においては、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂは、１つしか示されていないが、高感度センサ２５０Ａは、液晶表示装置１００の外周側に複数設けられており、低感度センサ２５０Ｂは、液晶表示装置１００の内側に複数設けられている。
【０９６４】
対向基板１５０のうち、シール部材１０８の近傍に位置する部分は、対向基板１５０の中央部およびその周囲に位置する部分よりも撓みにくくなっている。シール部材１０８の近傍には、高感度センサ２５０Ａが配置されており、対向基板１５０の中央部およびその周囲には、低感度センサ２５０Ｂが配置されている。
【０９６５】
高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂは、ＯＮ／ＯＦＦセンサおよび圧力センサのいずれをも採用することができる。まず、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０ＢがＯＮ／ＯＦＦセンサである場合について説明する。
【０９６６】
対向基板１５０の上面のうち、高感度センサ２５０Ａが位置する部分と、低感度センサ２５０Ｂが位置する部分とを同一の押圧力で押圧すると、高感度センサ２５０Ａが位置する部分は、低感度センサ２５０Ｂが位置する部分よりも撓み量が小さい。
【０９６７】
このため、各部分を同一の押圧力で押圧したとしても、高感度センサ２５０Ａに加えられる荷重は、低感度センサ２５０Ｂに加えられる荷重よりも小さい。
【０９６８】
その一方で、高感度センサ２５０Ａは、低感度センサ２５０Ｂよりも小さい荷重であってもＯＮ状態となる。
【０９６９】
このため、高感度センサ２５０ＡがＯＮ状態となるときに、対向基板１５０に加えられている押圧力と、低感度センサ２５０ＢがＯＮ状態となるときに、対向基板１５０に加えられている押圧力とを実質的に一致させることができる。
【０９７０】
同様に、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂが圧力センサの場合においても、高感度センサ２５０Ａからの出力値と、低感度センサ２５０Ｂからの出力値とを実質的に一致させることができる。
【０９７１】
図１７９および図１８０を用いて、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂの構造について説明する。なお、図１７９および図１８０に示す例は、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂは、ＯＮ／ＯＦＦセンサである。
【０９７２】
図１７９において、高感度センサ２５０Ａは、上部電極１７１Ａと、下部電極として機能する導電層２１７Ａとを含み、上部電極１７１Ａの両側には、スペーサ１６１Ａおよびスペーサ１６１Ｂが間隔をあけて設けられている。対向基板１５０の下面には、突起部１７０Ａが形成されており、上部電極１７１Ａは突起部１７０Ａ上に位置する対向電極１５２によって構成されている。
【０９７３】
図１８０において、低感度センサ２５０Ｂは、上部電極１７１Ｂと、下部電極として機能する導電層２１７Ｂとを含み、上部電極１７１Ｂの両側には、スペーサ１６１Ｃおよびスペーサ１６１Ｄが間隔をあけて設けられている。対向基板１５０の下面には、突起部１７０Ｂが形成されており、上部電極１７１Ｂは、突起部１７０Ｂ上に位置する対向電極１５２によって構成されている。
【０９７４】
図１７９および図１８０において、突起部１７０Ａの高さＨ１と、突起部１７０Ｂの高さＨ２とは、実質的に一致している。このため、外部から押圧力が加えられていない状態では、上部電極１７１Ａおよび導電層２１７Ａとの間隔と、上部電極１７１Ｂおよび導電層２１７Ｂの間隔とは、実質的に一致している。
【０９７５】
その一方で、スペーサ１６１Ａおよびスペーサ１６１Ｂの間隔Ｌ１は、スペーサ１６１Ｃおよびスペーサ１６１Ｄの間隔Ｌ２よりも広い。このため、対向基板１５０の上面のうち、スペーサ１６１Ａおよびスペーサ１６１Ｂの間に位置する部分は、スペーサ１６１Ｃおよびスペーサ１６１Ｄの間に位置する部分よりも撓み易い。この結果、高感度センサ２５０Ａは、低感度センサ２５０Ｂよりも感度を高くすることができる。
【０９７６】
なお、高感度センサ２５０Ａおよび低感度センサ２５０Ｂとして圧力センサが採用される場合においても、各スペーサ間の間隔を異ならせることで、各センサの感度に差を設けることができる。
【０９７７】
なお、本明細書において、ブラックマトリックスとして、格子状の例を採用した液晶表示装置１００について説明したが、ブラックマトリックスとしては、窓部が千鳥状に形成されたものやストライプタイプのブラックマトリックスを採用してもよい。
【０９７８】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行ったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の
範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。
【産業上の利用可能性】
【０９７９】
本発明は、表示装置、圧力検出装置および表示装置の製造方法に適用することができ、特に、下部電極と上部電極とによって規定される電気信号を検出する検出部を備えた表示装置、圧力検出装置および表示装置の製造方法に好適である。
【符号の説明】
【０９８０】
１００  液晶表示装置、１０１  ソースドライバ、１０２  ゲートドライバ、１０３  センサドライバ、１０５  制御部、１１０  画素、１１１  ソース配線、１１２  ゲート配線、１１３  センサ用ゲート配線、１１４  画素電極、１１５  ＴＦＴ素子、１１７  出力用素子、１１８，１９０  圧力センサ、１２０  圧力検知素子、１２１，１３８，１８３，２０３  ソース電極、１２２  ゲート電極、１２３  半導体層、１２４  接続配線、１２５０Ｂ３７，１８２，２０２  ドレイン電極、１３０  ＴＦＴアレイ基板、１３１  下地層、１３２，１８０，２００  半導体層、１３３  ゲート絶縁層、１３４，１８１，２０１  ゲート電極、１３５，１３９  層間絶縁層、１３６  上層絶縁層、１４０  ガラス基板、１４１  下地層、１４５  押圧部材、１４６  コンタクト、１４７  凹部、１４８  遮光層、１４９  樹脂層、１５０  対向基板、１５１  カラーフィルタ基板、１５２  対向電極、１５３  着色層、１５５  ブラックマトリックス、１５６  ガラス基板、１５７  可塑性樹脂層、１５８  樹脂パターン、１６０  液晶層、１６１  スペーサ、１７０  突起部、１７１  上部電極、１７２，１８９，１９１，２１８  下部電極、１７３，１７４  穴部、１８４  コンタクト、１８５  パッド部、１８６  接続部、１８７  反射電極、２１０  ドレインパッド、２１１  配線、２１２  透明導電層、２１３  電極部、２１４  配線、２１５  透明導電層、２１６  突起部、２１７  導電層、２１９  パッド部、２２０  凹部、２２１  突起部、２２２  積層金属層、２２３  レジストパターン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013140190.tif 000005
【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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【図８７】
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【図８８】
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【図８９】
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【図９０】
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【図９１】
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【図９２】
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【図９３】
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【図９４】
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【図９５】
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【図９６】
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【図９７】
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【図９８】
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【図９９】
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【図１００】
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【図１０１】
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【図１０２】
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【図１０３】
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【図１０４】
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【図１０５】
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【図１０６】
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【図１０７】
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【図１０８】
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【図１０９】
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【図１１０】
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【図１１１】
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【図１１２】
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【図１１３】
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【図１１４】
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【図１１５】
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【図１１６】
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【図１１７】
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【図１１８】
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【図１１９】
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【図１２０】
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【図１２１】
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【図１２２】
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【図１２３】
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【図１２４】
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【図１２５】
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【図１２６】
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【図１２７】
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【図１２８】
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【図１２９】
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【図１３０】
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【図１３１】
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【図１３２】
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【図１３３】
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【図１３４】
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【図１３５】
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【図１３６】
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【図１３７】
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【図１３８】
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【図１３９】
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【図１４０】
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【図１４１】
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【図１４２】
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【図１４３】
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【図１４４】
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【図１４５】
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【図１４６】
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【図１４７】
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【図１４８】
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【図１４９】
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【図１５０】
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【図１５１】
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【図１５２】
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【図１５５】
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【図１５６】
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【図１５７】
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【図１５９】
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【図１６０】
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【図１６４】
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【図１６６】
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【図１６７】
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【図１６８】
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【図１６９】
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【図１７０】
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【図１７１】
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【図１７４】
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【図１７５】
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【図１７６】
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【図１７７】
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【図１７８】
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【図１７９】
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【図１８０】
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