(57)【要約】【課題】インセル型のタッチスクリーンを備えた高解像度平板表示装置を提供する。【解決手段】基板、画素領域、ルーティング配線、第１絶縁膜、タッチ電極、コンタクト孔、第２絶縁膜絶縁膜コンタクト孔及びタッチ接続電極を備える。画素領域は、基板上にマトリックス状に配列される。ルーティング配線は、基板の上から第１方向へ延びる。第１絶縁膜は、ルーティング配線を覆う。タッチ電極は、第１絶縁膜の上でルーティング配線を覆い、画素領域の複数の面積に対応するように配置される。コンタクト孔は、タッチ電極と第１絶縁膜とを貫通してルーティング配線の一部を露出する。第２絶縁膜は、タッチ電極の上に塗布される。絶縁膜コンタクト孔は、第２絶縁膜を貫通してタッチコンタクト孔と、タッチコンタクト孔周辺の前記タッチ電極の一部を露出する。タッチ接続電極は、第２絶縁膜の上でタッチ電極及びルーティング配線を接続する。【選択図】図７
2016126325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にマトリックス状に配列された画素領域と、
前記基板の上から第１方向へ延びるルーティング配線と、
前記ルーティング配線を覆う第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上で前記ルーティング配線を覆い、前記画素領域の複数の面積に対応するように配置されたタッチ電極と、
前記タッチ電極と前記第１絶縁膜とを貫通して、前記ルーティング配線の一部を露出するタッチコンタクト孔と、
前記タッチ電極上に塗布された第２絶縁膜と、
前記第２絶縁膜を貫通して、前記タッチコンタクト孔と、前記タッチコンタクト孔周辺の前記タッチ電極の一部を露出する絶縁膜コンタクト孔と、
前記第２絶縁膜上で前記タッチ電極と前記ルーティング配線を接続するタッチ接続電極と
を備えるタッチセンサ内蔵表示装置。
【請求項２】
前記基板の上で平坦化膜を隔てて前記ルーティング配線と重なって配置されたデータ配線と、
前記基板の上で前記第１方向と交差する第２方向に延びるゲート配線と、
前記ゲート配線及び前記データ配線に接続され、前記平坦化膜の下で前記画素領域に配置された薄膜トランジスタと、
前記画素領域内で前記薄膜トランジスタに接続され、前記第２絶縁膜の上に配置されて、前記第２絶縁膜を隔てて前記タッチ電極と重畳するように配置された画素電極と
をさらに備える請求項１に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
【請求項３】
前記タッチコンタクト孔及び前記絶縁膜コンタクト孔により露出した前記ルーティング配線の露出面積は、少なくとも２μｍ２より大きい請求項１に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
【請求項４】
前記タッチコンタクト孔及び前記絶縁膜コンタクト孔により露出した前記ルーティング配線の露出面積は、前記絶縁膜コンタクト孔により露出した前記タッチ電極の露出面積の３倍より小さい請求項１に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
【請求項５】
前記タッチコンタクト孔と前記絶縁膜コンタクト孔との形状は、互いに非対称構造を有する請求項１に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
【請求項６】
前記タッチコンタクト孔及び前記絶縁膜コンタクト孔のうちのいずれか一つは、前記第１方向の辺が前記第２方向の辺より長い四角形模様を有し、
残りの一つは、前記第２方向の辺が前記第１方向の辺より長い四角形模様を有する請求項５に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
【請求項７】
前記タッチコンタクト孔及び前記絶縁膜コンタクト孔のうちのいずれか一つは、残りの一つに基づいて前記第１方向及び前記第２方向のうちのいずれか一つの方向に偏って配置される請求項６に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
【請求項８】
前記タッチコンタクト孔及び前記絶縁膜コンタクト孔のうちのいずれか一つは、残りの一つに基づいて周辺に他のコンタクト孔が配置されない方向に偏って配置される請求項６に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インセル型タッチセンサを備えた高解像度平板表示装置に関するもので、特に、共通電極でもあるタッチ電極とルーティング配線との間の寄生容量は抑制しながら、共通電極と画素電極との間の補助容量を十分に確保したインセル型タッチセンサを備えた超高解像度表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、マルチメディアの発達に伴って、これを適切に表示できる表示装置の必要性に符合して、大型化が可能で、低コストであり、高い表示品質（動画表現力、解像度、明るさ、明暗比、及び色再現力等）を有する平面型表示装置（あるいは、表示装置）が盛んに開発されている。これらの平面型表示装置には、キーボード、マウス、トラックボール、ジョイスチック、デジタイザ（ｄｉｇｉｔｉｚｅｒ）などの多様な入力装置がユーザと表示装置との間のインタフェースを構成するために使用されている。
【０００３】
しかしながら、上述のような入力装置を使用することは、使い方を覚えなければならず、インストール及び作動空間を占める等の不便を引き起こし、製品の完成度を高め難いという面がある。したがって、便利ながらも簡単であり、誤作動を減少させることができる表示装置用入力装置に対する要求が日々増加している。このような要求に応じて、ユーザが表示装置を見ながら手またはペン等で画面を直接タッチするか、または近接させて情報を入力すると、これを認識できるタッチセンサ（ｔｏｕｃｈ  ｓｅｎｓｏｒ）が提案された。
【０００４】
タッチセンサは、簡単で、誤作動が少なく、別の入力機器を使用しなくても入力が可能であるだけでなく、ユーザが画面に表示される内容を介して迅速かつ容易に操作できるという便利性のため、多様な表示装置に採用されている。
【０００５】
上述した表示装置に使用されるタッチセンサは、その構造によって上板付着型（ａｄｄ−ｏｎ  ｔｙｐｅ）、上板内蔵型（ｏｎ−ｃｅｌｌ  ｔｙｐｅ）及び内蔵型（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｔｙｐｅまたはｉｎ−ｃｅｌｌ  ｔｙｐｅ）に分けられる。上板付着型は、表示装置とタッチセンサモジュールを個別的に製造した後に、表示装置の上板にタッチセンサモジュールを付着する方式である。上板内蔵型は、表示装置の上部ガラス基板の表面にタッチセンサ素子を直接形成する方式である。内蔵型は、表示装置の内部にタッチセンサ素子を内蔵して、表示装置の薄型化を達成し耐久性を高めることができる方式である。
【０００６】
これらのうち、内蔵型タッチセンサは、表示装置の共通電極をタッチ及び共通電極として共用できるから、厚さを薄くすることができ、表示装置の内部にタッチ素子が形成されて耐久性を高めることができるから、比較的広く利用されている。
【０００７】
内蔵型タッチセンサは、耐久性と薄型化が可能であるという点で、上板付着型タッチセンサと上板内蔵型タッチセンサの短所を解決できるので、関心が集中している。このような内蔵型タッチセンサは、タッチされた部分を感知する方式により光方式と静電容量方式とに区分され、静電容量方式は、また自己容量方式（ｓｅｌｆ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ  ｔｙｐｅ）と相互容量方式（ｍｕｔｕａｌ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ  ｔｙｐｅ）とに細分化される。
【０００８】
自己容量方式タッチセンサは、タッチ感知パネルのタッチ領域に複数の独立パターンを形成し、各々の独立パターンの静電容量の変化を測定してタッチの有無を判断する方式である。相互容量方式タッチセンサは、タッチ感知パネルのタッチ及び共通電極形成領域にＸ軸電極（例えば、駆動電極）とＹ軸電極（例えば、センシング電極）を互いに交差させてマトリックスを形成し、Ｘ軸電極に駆動パルスを印加した後、Ｙ軸電極を介してＸ軸電極とＹ軸電極との交差点と定義されるセンシングノードに現れる電圧の変化を感知して、タッチの有無を判断する方式である。
【０００９】
しかしながら、相互容量方式タッチセンサは、タッチ認識時に発生する相互容量の大きさが非常に小さい反面、表示装置を構成するゲートラインとデータラインとの間の寄生容量（ｐａｒａｓｉｔｉｃ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）が極めて大きいので、寄生容量によりタッチ位置を正確に認識し難いという問題点がある。
【００１０】
また、相互容量方式タッチセンサは、マルチタッチ認識のために共通電極上にタッチ駆動のための複数のタッチ駆動ラインとタッチセンシングのための複数のタッチセンシングラインを形成しなければならないので、非常に複雑な配線構造を必要とするという問題点がある。
【００１１】
自己容量方式タッチセンサは、相互容量方式タッチセンサに比べて、簡単な配線構造でタッチ精密度を高めることができるので、必要によって広く使われている。
【００１２】
以下、図１と図２を参照して、従来の自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置（以下、タッチセンサ一体型表示装置と称す）について説明する。図１は、従来のタッチセンサ一体型表示装置を示す平面図である。図２は、図１において［丸］ａと表示した二つのタッチ電極Ｔｘが占める部分を拡大した平面図である。
【００１３】
図１に示すように、自己容量方式のタッチセンサ一体型表示装置は、タッチ及び共通電極が形成され、映像情報の表示される表示領域ＡＡ、表示領域ＡＡの外側に配置され、各種の配線及びタッチ駆動回路ＩＣの形成される非表示領域ＮＡ（あるいは、ベゼル領域）を含む。
【００１４】
表示領域ＡＡは、互いに交差する第１方向（例えば、ｘ軸方向）及び第２方向（例えば、ｙ軸方向）に並べられた複数のタッチ電極Ｔｘと、複数のタッチ電極Ｔｘの各々に接続されて、第２方向に互いに並んで配列される複数のルーティング配線ＴＷを含む。例えば、タッチ電極Ｔｘは、Ｎブロック×Ｍブロック（Ｎ個の行×Ｍ個の列）のマトリックス状に配列される。
【００１５】
表示領域ＡＡ内に配列された複数のタッチ電極Ｔｘは、表示装置の共通電極を分割して形成できる。データを表示するディスプレイモードでは、共通電極として動作し、タッチ位置を認識するタッチ駆動時には、タッチ電極として動作する。
【００１６】
図２を参照して、縦方向（第２方向）に隣接する二つのタッチ電極Ｔｘが占める領域を説明する。一つのタッチ電極Ｔｘには、複数の画素領域ＰＡが含まれる。図２では、３×３行列方式で並べられた９個の画素ＰＡが一つのタッチ電極Ｔｘに配分された場合を示した。しかしながら、より多くの画素領域ＰＡが一つのタッチ電極Ｔｘに配分され得る。
【００１７】
画素領域ＰＡは、第１方向（あるいは、Ｘ軸方向）に進むゲート配線ＧＬと第２方向（あるいは、Ｙ軸方向）に進むデータ配線ＤＬとが交差する構造により定義される。画素領域ＰＡ内には、表示装置の主要構成要素が形成される。例えば、液晶表示装置の場合、ゲート配線ＧＬとデータ配線ＤＬに接続された薄膜トランジスタＴと、薄膜トランジスタＴに接続した液晶セルＬＣとが配置され得る。
【００１８】
各画素領域ＰＡ内には、画素電極ＰＸＬが一つずつ形成される。画素電極ＰＸＬは、薄膜トランジスタＴに接続されてデータ配線ＤＬに印加される画像情報に該当する駆動電圧が印加される。画素電極ＰＸＬに伝達された駆動電圧で液晶セルＬＣを駆動するためには、共通電極ＣＯＭが画素電極ＰＸＬと対向するように配置される。共通電極ＣＯＭは、各画素領域ＰＡ別に個別的に配置され得るが、液晶セルＬＣ駆動の安定性のために、全体画素領域ＰＡに共通的に接続されることが好ましい。
【００１９】
しかしながら、タッチ電極Ｔｘを備える場合、構造を簡単にするために、タッチ電極Ｔｘを共通電極ＣＯＭとして活用することが好ましい。ここでは、９個の画素領域ＰＡを覆うように、一つの共通電極ＣＯＭを形成し、これをタッチ電極Ｔｘとして使用する。
【００２０】
すべての画素領域ＰＡを３×３単位に分けて、毎３×３画素領域ＰＡを覆う共通電極ＣＯＭをタッチ電極Ｔｘから形成できる。例えば、図２に示すように、初めて３×３画素領域ＰＡを覆う共通電極ＣＯＭは、１行１列のタッチ電極Ｔｘ１１と、右に隣接した３×３画素領域ＰＡを覆う共通電極ＣＯＭは、１行２列のタッチ電極Ｔｘ１２と、下に隣接した３×３画素領域ＰＡを覆う共通電極ＣＯＭは、２行１列のタッチ電極Ｔｘ２１と、そして対角線方向に隣接した３×３画素領域ＰＡを覆う共通電極ＣＯＭは、２行２列のタッチ電極Ｔｘ２２と定義することができる。
【００２１】
各タッチ電極Ｔｘは、ルーティング配線ＴＷが一つずつ配分されて接続される。例えば、１行１列のタッチ電極Ｔｘ１１には、１行１列のルーティング配線ＴＷ１１が、１行２列のタッチ電極Ｔｘ１２には、１行２列のルーティング配線ＴＷ２１が配分される。ルーティング配線ＴＷは、データ配線ＤＬと絶縁膜を隔てて重畳するように配置することが好ましい。データ配線ＤＬと重ならずに一定間隔離隔した配線から形成することができるが、この場合、開口率を減少させることになるので、好ましくない。
【００２２】
非表示領域ＮＡは、表示領域ＡＡの外側に配置され、データ（ソース）駆動及びタッチ駆動回路ＩＣ、そして各種の配線を含む。表示装置用駆動及びタッチ駆動回路ＩＣは、ディスプレイ駆動時には、表示装置のゲート配線ＧＬを駆動し、データ配線ＤＬに表示データを供給し、共通電極でもあるタッチ電極Ｔｘに共通電圧を供給する。データ駆動及びタッチ駆動回路ＩＣは、また、タッチ駆動時には、タッチ電極Ｔｘにタッチ駆動電圧を供給する。タッチ前後のタッチ電極Ｔｘの静電容量の変化をスキャニングして、タッチが行われたタッチ電極Ｔｘの位置を決定する。
【００２３】
各種配線は、タッチ電極Ｔｘに接続されるルーティング配線ＴＷ、データ駆動、そしてタッチ駆動回路ＩＣに接続されるゲート配線ＧＬ及びデータ配線ＤＬを備える。
【００２４】
以下、図３及び４をさらに参照して、従来の自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置において、タッチ電極及びルーティング配線が接続される構造を説明する。図３は、図２において、［丸］ｂと表示した二つの隣接する画素が占める部分を拡大した平面図である。図４は、図３において、線Ｉ−Ｉ’に沿って取り切った従来の技術による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【００２５】
図３及び図４に示すように、従来の技術による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置は、基板ＳＵＢ上においてゲート配線ＧＬとデータ配線ＤＬとの交差構造によりマトリックス状に配置された複数の画素領域ＰＡを含む。画素領域ＰＡには、薄膜トランジスタＴ、薄膜トランジスタＴに接続した画素電極ＰＸＬ、画素電極と対向する共通電極ＣＯＭが配置される。
【００２６】
薄膜トランジスタＴは、半導体層がゲート配線ＧＬを２回重畳することによって、二つのチャネル領域Ａを有するダブルゲート構造を有する。基板ＳＵＢの上においてチャネル領域Ａと重畳する位置に遮光層ＬＳがまず配置されている。遮光層ＬＳの上には、バッファ層ＢＵＦが基板ＳＵＢの全体表面を覆っている。バッファ層ＢＵＦの上において遮光層ＬＳと重畳する位置に半導体層が形成されている。半導体層の上には、ゲート絶縁膜ＧＩを隔ててゲート配線ＧＬ及びゲート電極Ｇが積層される。
【００２７】
半導体層は、一側端部がデータ配線ＤＬに接続されており、ゲート配線ＧＬを２回交差するように「Ｕ」字状に延びる。ゲート配線ＧＬにおいて半導体層と重畳する部分がゲート電極Ｇになる。半導体層においてゲート電極Ｇと重畳する部分は、チャネル領域Ａになる。ゲート配線ＧＬ及びゲート電極Ｇの形成された基板ＳＵＢの全体表面の上には、中間絶縁膜ＩＮが形成される。
【００２８】
中間絶縁膜ＩＮの上には、データ配線ＤＬが形成される。データ配線ＤＬの一部分は、半導体層の一側端部に接続される。また、半導体層の他側端部は、ドレイン電極Ｄに接続される。ここで、ソース電極Ｓは、別に形成しなく、データ配線ＤＬと半導体層とが接触する部分がソース電極Ｓになる。ドレイン電極Ｄは、別に形成しても良く、画素電極ＰＸＬが直接半導体層の他側端部に接続されても良い。
【００２９】
ゲート電極Ｇ、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄを含む薄膜トランジスタＴの完成された基板ＳＵＢの全体表面の上には、平坦化膜ＰＡＣが塗布されている。平坦化膜ＰＡＣの上には、共通電極ＣＯＭが形成される。タッチ電極Ｔｘとしても使用できるように、共通電極ＣＯＭは、複数の隣接した画素領域を覆う一体型に形成する。また、タッチ電極Ｔｘでもある共通電極ＣＯＭは、ドレイン電極Ｄを露出する画素コンタクト孔ＰＨの上を覆わないように開放する構造を有することが好ましい。
【００３０】
共通電極ＣＯＭが形成された基板ＳＵＢの全体表面上には、第１絶縁膜ＰＡＳ１が塗布される。第１絶縁膜ＰＡＳ１の上には、ルーティング配線ＴＷが形成される。特に、開口率を確保するために、ルーティング配線ＴＷは、データ配線ＤＬと重畳するように配置することが好ましい。ルーティング配線ＴＷが形成された基板ＳＵＢの全体表面上には、第２絶縁膜ＰＡＳ２が塗布される。ある一つのルーティング配線ＴＷは、ある一つのタッチ電極Ｔｘに接続されなければならない。したがって、第２絶縁膜ＰＡＳ２及び第１絶縁膜ＰＡＳ１を共にパターニングして、タッチ電極Ｔｘの一部を露出するタッチコンタクト孔ＴＨとルーティング配線ＴＷの一部を露出するルーティングコンタクト孔ＷＨを形成する。
【００３１】
第２絶縁膜ＰＡＳ２の上には、画素電極ＰＸＬを形成する。画素電極ＰＸＬは、画素コンタクト孔ＰＨを介して薄膜トランジスタＴのドレイン電極Ｄに接続される。画素電極ＰＸＬは、画素領域ＰＡ内において、第２絶縁膜ＰＡＳ１２及び第１絶縁膜ＰＡＳ１を隔てて共通電極ＣＯＭと重畳するように配置される。このとき、画素電極ＰＸＬと同じ物質から、タッチ接続電極ＴＴをさらに形成する。タッチ接続電極ＴＴは、タッチコンタクト孔ＴＨを介して露出したタッチ電極Ｔｘとルーティングコンタクト孔ＷＨを介して露出したルーティング配線ＴＷとを電気的に接続する。
【００３２】
このような構造において、ルーティング配線ＴＷは、第２方向、すなわち、Ｙ軸に沿って延びるので、Ｙ軸に沿って配列された他のタッチ電極Ｔｘと重畳する。例えば、２行１列ルーティング配線ＴＷ２１は、２行１列タッチ電極Ｔｘ２１に接続され、Ｙ軸に沿って２行１列タッチ電極Ｔｘ２１の下に配置された他のタッチ電極Ｔｘとは、第１絶縁膜ＰＡＳ１を隔てて重畳する。
【００３３】
他のタッチ電極Ｔｘと２行１列ルーティング配線ＴＷ２１との間から寄生容量が発生すると、タッチ電極のセンシング精密度が低下できる。したがって、タッチ電極Ｔｘとルーティング配線ＴＷとの間には、高い絶縁性の確保が必要である。例えば、第１絶縁膜ＰＡＳ１の厚さを２，０００Å以上の厚さに塗布して、タッチ電極Ｔｘとルーティング配線ＴＷとの間で静電ノイズを減らすことができる。しかしながら、この場合、画素電極ＰＸＬと共通電極ＣＯＭとの間でも容量が少なく形成されるので、補助容量が減る。すると、高速駆動に問題が発生する。
【００３４】
また、図３に示すように、タッチ電極Ｔｘとルーティング配線ＴＷとを接続するためのコンタクト孔ＴＨ、ＷＨを形成するにおいて、円滑な接触のために十分なコンタクト孔面積を必要とする。特に、このようなコンタクト孔ＴＨ、ＷＨは、開口面積を減少させないために、配線と重畳するか、または隣接して配置することが好ましい。しかしながら、超高解像度構造では、画素領域ＰＡがますます小さくなり、各種構成要素が密集して配置されるので、コンタクト孔を形成することが容易でない。
【００３５】
このように、インセルタッチ型平板表示装置において、特に超高解像度構造では、タッチ電極とルーティング配線とを接続するコンタクト孔の大きさを最小限の大きさに形成し、最小限の配置面積を持たなければならない。そのため、従来の技術と異なる新しい構造を有するインセルタッチ型平板表示装置を設計しなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
本発明の目的は、従来技術の問題点を解決するために案出されたものであって、タッチ電極とルーティング配線との間に寄生容量が発生しないタッチセンサを備えた表示装置を提供することにある。本発明の他の目的は、共通電極でもあるタッチ電極とルーティング配線との間の寄生容量が発生しなく、画素電極と共通電極との間の補助容量を十分に確保する構造を有するタッチセンサを備えた表示装置を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、タッチ電極とルーティング配線とを接続するコンタクト孔の面積を最小化して、超高解像度でも開口率の低下無しでタッチセンサを備えた表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
前記本発明の目的を達成すべく、本発明によるタッチセンサを備えた表示装置は、基板上にマトリックス状に配列された画素領域と、前記基板の上から第１方向へ延びるルーティング配線と、前記ルーティング配線を覆う第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上で前記ルーティング配線を覆い、前記画素領域の複数の面積に対応するように配置されたタッチ電極と、前記タッチ電極と前記第１絶縁膜とを貫通して、前記ルーティング配線の一部を露出するタッチコンタクト孔と、前記タッチ電極上に塗布された第２絶縁膜と、前記第２絶縁膜を貫通して、前記タッチコンタクト孔と、前記タッチコンタクト孔周辺の前記タッチ電極の一部を露出する絶縁膜コンタクト孔と、前記第２絶縁膜上で前記タッチ電極と前記ルーティング配線を接続するタッチ接続電極とを備える。
【発明の効果】
【００３８】
本発明による平板表示装置は、共通電極でもあるタッチ電極とルーティング配線との間に寄生容量が発生しないから、超高解像度表示装置において正確なセンシング性能を確保したタッチセンサ内蔵型表示装置を提供できる。また、超高解像度表示装置において共通電極と画素電極との間の絶縁層の厚さを薄くして、補助容量を十分に確保することができる。本発明によるタッチセンサ内蔵型表示装置において、タッチ電極とルーティング配線とを接続するコンタクト孔を最小の面積で形成できる。特に、タッチ電極とルーティング配線とを同時に露出するように、二つのコンタクト孔が垂直に重なった構造を提供する。特に、非対称構造で重なり、ある一つのコンタクト孔を周辺にコンタクト孔のない方向に偏って配置することによって、最小限の面積でタッチ電極とルーティング配線を接続できる。また、コンタクト孔を２個形成しながらもマスク工程を別に使用しないので、生産時間が短縮され、製造費用を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来のタッチセンサ一体型表示装置を示す平面図である。
【図２】図１において［丸］ａと表示した二つのタッチ電極Ｔｘが占める部分を拡大した平面図である。
【図３】図２において［丸］ｂと表示した二つの隣接する画素が占める部分を拡大した平面図である。
【図４】図３において線Ｉ−Ｉ’に沿って取り切った、従来の技術による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置の構造を示す平面図である。
【図６】図５において線ＩＩ−ＩＩ’に沿って取り切った、本発明の第１の実施の形態による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置の構造を示す平面図である。
【図８】図７において線ＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿って取り切った、本発明の第２の実施の形態による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図９Ａ】本発明の第２の実施の形態による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置においてタッチ電極とルーティング配線とを接続するタッチコンタクト孔の多様な形態を示す平面図である。
【図９Ｂ】本発明の第２の実施の形態による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置においてタッチ電極とルーティング配線とを接続するタッチコンタクト孔の多様な形態を示す平面図である。
【図９Ｃ】本発明の第２の実施の形態による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置においてタッチ電極とルーティング配線とを接続するタッチコンタクト孔の多様な形態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、添付された図面を参照して、本発明に係る好ましい実施の形態を上げる詳細に説明する。明細書全体にわたって同じ参照番号は、実質的に同じ構成要素を意味する。以下の説明において、本発明と関連した公知機能あるいは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にする恐れがあると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、以下の説明において使用される構成要素の名称は、明細書作成の容易さを考慮して選択されたものであり、実際製品の部品名称とは異なる。
【００４１】
＜第１の実施の形態＞
【００４２】
以下、図５及び図６を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。図５は、本発明の第１の実施の形態による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置の構造を示す平面図である。図６は、図５において線ＩＩ−ＩＩ’に沿って取り切った、本発明の第１の実施の形態による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【００４３】
図５及び図６に示すように、本発明の第１の実施の形態による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置は、基板ＳＵＢの上においてゲート配線ＧＬとデータ配線ＤＬとの交差構造によりマトリックス状に配置された複数の画素領域ＰＡを含む。画素領域ＰＡには、薄膜トランジスタＴ、薄膜トランジスタＴに接続した画素電極ＰＸＬ、画素電極と対向する共通電極ＣＯＭが配置される。
【００４４】
薄膜トランジスタＴは、半導体層がゲート配線ＧＬを２回重畳することによって、二つのチャネル領域Ａを有するダブルゲート構造を有する。基板ＳＵＢの上においてチャネル領域Ａと重畳する位置に遮光層ＬＳがまず配置されている。遮光層ＬＳの上には、バッファ層ＢＵＦが基板ＳＵＢの全体表面を覆うように塗布されている。バッファ層ＢＵＦの上において遮光層ＬＳと重畳する位置に半導体層が形成されている。半導体層の上には、ゲート絶縁膜ＧＩを隔ててゲート配線ＧＬ及びゲート電極Ｇが積層される。
【００４５】
半導体層は、一側端部がデータ配線ＤＬに接続されており、ゲート配線ＧＬを２回交差するように「Ｕ」字状に延びる。ゲート配線ＧＬにおいて半導体層と重畳する部分がゲート電極Ｇになる。半導体層においてゲート電極Ｇと重畳する部分は、チャネル領域Ａになる。ゲート配線ＧＬ及びゲート電極Ｇの形成された基板ＳＵＢの全体表面の上には、中間絶縁膜ＩＮが形成される。
【００４６】
中間絶縁膜ＩＮの上には、データ配線ＤＬが形成される。データ配線ＤＬの一部分は、半導体層の一側端部に接続される。また、半導体層の他側端部は、ドレイン電極Ｄに接続される。ここで、ソース電極Ｓは、別に形成しなく、データ配線ＤＬと半導体層が接触する部分がソース電極Ｓになる。ドレイン電極Ｄは、別に形成しても良く、画素電極ＰＸＬが直接半導体層の他側端部に接続されても良い。
【００４７】
ゲート電極Ｇ、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄを備える薄膜トランジスタＴの完成された基板ＳＵＢの全体表面の上には、平坦化膜ＰＡＣが塗布されている。平坦化膜ＰＡＣの上には、ルーティング配線ＴＷが形成される。特に、開口率を確保するために、ルーティング配線ＴＷは、データ配線ＤＬと重畳するように配置することが好ましい。ルーティング配線ＴＷの形成された基板ＳＵＢの全体表面の上には、第１絶縁膜ＰＡＳ１が塗布される。
【００４８】
ある一つのルーティング配線ＴＷは、ある一つのタッチ電極Ｔｘに接続されなければならない。したがって、第１絶縁膜ＰＡＳ１をパターニングして、ルーティング配線ＴＷの一部を露出するタッチコンタクト孔ＴＨを形成する。タッチコンタクト孔ＴＨの形成された第１絶縁膜ＰＡＳ１の上には、共通電極ＣＯＭが形成されている。タッチ電極Ｔｘとしても使用できるように、共通電極ＣＯＭは、複数の隣接した画素領域を覆う一体型に形成する。このとき、共通電極ＣＯＭは、タッチコンタクト孔ＴＨを介してルーティング配線ＴＷに接続される。これにより、共通電極ＣＯＭは、タッチ電極Ｔｘとして使用する場合、ルーティング配線ＴＷを介してセンシング情報を伝達できる。また、タッチ電極Ｔｘでもある共通電極ＣＯＭは、ドレイン電極Ｄを露出する画素コンタクト孔ＰＨの上を覆わないように開放する構造を有することが好ましい。
【００４９】
共通電極ＣＯＭが形成された基板ＳＵＢの全体表面上には、第２絶縁膜ＰＡＳ２が塗布される。第２絶縁膜ＰＡＳ２及び第１絶縁膜ＰＡＳ１、そして平坦化膜ＰＡＣの一部をパターニングして、ドレイン電極Ｄの一部を露出する。第２絶縁膜ＰＡＳ２の上には、画素電極ＰＸＬを形成する。画素電極ＰＸＬは、画素コンタクト孔ＰＨを介して薄膜トランジスタＴのドレイン電極Ｄに接続される。画素電極ＰＸＬは、画素領域ＰＡ内において、第２絶縁膜ＰＡＳ２を隔てて共通電極ＣＯＭと重畳するように配置される。画素電極ＰＸＬと共通電極ＣＯＭとが重畳する領域には、補助容量が形成される。
【００５０】
本発明の第１の実施の形態では、タッチ電極Ｔｘとルーティング配線ＴＷとを接続するためのタッチ接続電極ＴＴを別に形成しなく、タッチ電極Ｔｘがルーティング配線ＴＷに直に接続される構造を有する。特に、ルーティング配線ＴＷをまず形成し、その上に第１絶縁膜ＰＡＳ１を塗布する。その後に、ルーティング配線ＴＷの一部を露出するタッチコンタクト孔ＴＨを形成した後、第１絶縁膜ＰＡＳ１の上にタッチ電極Ｔｘを形成して、タッチ電極Ｔｘがタッチコンタクト孔ＴＨを介してルーティング配線ＴＷに直接接続される構造を有する。
【００５１】
本発明の第１の実施の形態による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置では、タッチ電極Ｔｘとルーティング配線ＴＷとを接続するタッチコンタクト孔ＴＨが最小限の面積でも接続特性を十分に維持できる。また、データ配線ＤＬ領域にタッチコンタクト孔ＴＨが形成されるので、開口領域を侵さない。
【００５２】
このような構造において、ルーティング配線ＴＷは、第２方向、すなわち、Ｙ軸に沿って延びるので、Ｙ軸に沿って配列された他のタッチ電極Ｔｘと重畳する。例えば、２行１列ルーティング配線ＴＷ２１は、２行１列タッチ電極Ｔｘ２１に接続され、Ｙ軸に沿って２行１列タッチ電極Ｔｘ２１の下に配置された他のタッチ電極Ｔｘとは、第１絶縁膜ＰＡＳ１を隔てて重畳する。
【００５３】
他のタッチ電極Ｔｘと２行１列ルーティング配線ＴＷ２１との間で寄生容量が発生すると、タッチ電極のセンシング精密度が低下することになる。したがって、タッチ電極Ｔｘとルーティング配線ＴＷとの間には、高い絶縁性を確保することが必要である。例えば、第１絶縁膜ＰＡＳ１の厚さを２，０００Å以上の厚さに塗布して、タッチ電極Ｔｘとルーティング配線ＴＷとの間で静電ノイズを減らすことができる。
【００５４】
画素電極ＰＸＬと共通電極ＣＯＭとの間には、第２絶縁膜ＰＡＳ２だけが介在された構造を有する。したがって、絶縁性を確保するために、第１絶縁膜ＰＡＳ１を厚く形成しても、画素電極ＰＸＬと共通電極ＣＯＭとの間の補助容量には、全く影響を与えない。
【００５５】
＜第２の実施の形態＞
【００５６】
以下、図７及び図８を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置の構造を示す平面図である。図８は、図７において線ＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿って取り切った、本発明の第２の実施の形態による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【００５７】
図７及び図８に示すように、本発明の第２の実施の形態による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置は、基板ＳＵＢの上においてゲート配線ＧＬとデータ配線ＤＬとの交差構造によりマトリックス状に配置された複数の画素領域ＰＡを含む。画素領域ＰＡには、薄膜トランジスタＴ、薄膜トランジスタＴに接続した画素電極ＰＸＬ、画素電極と対向する共通電極ＣＯＭが配置される。
【００５８】
薄膜トランジスタ部分の構造は、第１の実施の形態のものと同一である。したがって、同じ部分についての詳細な説明は省略する。
【００５９】
ゲート電極Ｇ、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄを含む薄膜トランジスタＴが完成された基板ＳＵＢの全体表面上には、平坦化膜ＰＡＣが塗布されている。平坦化膜ＰＡＣの上には、ルーティング配線ＴＷが形成される。特に、開口率を確保するために、ルーティング配線ＴＷは、データ配線ＤＬと重畳するように配置することが好ましい。ルーティング配線ＴＷの形成された基板ＳＵＢの全体表面の上には、第１絶縁膜ＰＡＳ１が塗布される。
【００６０】
第１絶縁膜ＰＡＳ１の上には、共通電極ＣＯＭが形成されている。タッチ電極Ｔｘとしても使用できるように、共通電極ＣＯＭは、複数の隣接した画素領域を覆う一体型に形成する。このとき、共通電極ＣＯＭは、ルーティング配線ＴＷとも重畳するように配置される。一方、タッチ電極Ｔｘでもある共通電極ＣＯＭは、ドレイン電極Ｄを露出する画素コンタクト孔ＰＨの上を覆わないように開放する構造を有するようにパターニングすることが好ましい。例えば、共通電極ＣＯＭを形成するとき、画素コンタクト孔ＰＨの周辺を露出する共通電極ホールＣＭＨを形成することが好ましい。ある一つのルーティング配線ＴＷは、ある一つのタッチ電極Ｔｘに接続されなければならない。この場合、共通電極ＣＯＭをパターニングするマスク工程にて共通電極ＣＯＭとルーティング配線ＴＷとが重畳する部分をさらにパターニングして、ルーティング配線ＴＷの一部を露出するタッチコンタクト孔ＴＨをさらに形成することが好ましい。タッチコンタクト孔ＴＨは、共通電極ＣＯＭと第１絶縁膜ＰＡＳ１とを貫通してルーティング配線ＴＷの一部を露出する。
【００６１】
共通電極ＣＯＭが形成された基板ＳＵＢの全体表面上には、第２絶縁膜ＰＡＳ２が塗布される。第２絶縁膜ＰＡＳ２及び第１絶縁膜ＰＡＳ１、そして平坦化膜ＰＡＣの一部をパターニングして、ドレイン電極Ｄの一部を露出する画素コンタクト孔ＰＨを形成する。このとき、タッチコンタクト孔ＴＨを覆う第２絶縁膜ＰＡＳ２をパターニングして、タッチコンタクト孔ＴＨを露出する絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨを形成する。絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨは、タッチコンタクト孔ＴＨの大きさより大きく形成するか、または非対称構造で形成して、タッチコンタクト孔ＴＨの周辺を取り囲む共通電極ＣＯＭの一部を露出することが好ましい。
【００６２】
第２絶縁膜ＰＡＳ２の上には、画素電極ＰＸＬを形成する。画素電極ＰＸＬは、画素コンタクト孔ＰＨを介して薄膜トランジスタＴのドレイン電極Ｄに接続される。画素電極ＰＸＬは、画素領域ＰＡ内において、第２絶縁膜ＰＡＳ１２を隔てて共通電極ＣＯＭと重畳するように配置される。画素電極ＰＸＬと共通電極ＣＯＭとが重畳する領域には、補助容量が形成される。このとき、画素電極ＰＸＬと同じ物質を含むものの、画素電極ＰＸＬとは分離されたタッチ接続電極ＴＴをさらに形成する。タッチ接続電極ＴＴは、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨを介して露出したタッチ電極Ｔｘとタッチコンタクト孔ＴＨとを介して露出したルーティング配線ＴＷとを電気的に接続する。これにより、共通電極ＣＯＭは、タッチ電極Ｔｘとして使用する場合、ルーティング配線ＴＷを介してセンシング情報を伝達できる。
【００６３】
本発明の第２の実施の形態による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置では、タッチ電極Ｔｘとルーティング配線ＴＷとを接続するタッチコンタクト孔ＴＨが最小限の面積でも十分に接続特性を維持できる。また、データ配線ＤＬ領域にタッチコンタクト孔ＴＨとタッチ接続電極ＴＴとが形成されるので、開口領域を侵さない。
【００６４】
このような構造において、ルーティング配線ＴＷは、第２方向、すなわち、Ｙ軸に沿って延びるので、Ｙ軸に沿って配列された他のタッチ電極Ｔｘと重畳する。例えば、２行１列ルーティング配線ＴＷ２１は、２行１列タッチ電極Ｔｘ２１に接続され、Ｙ軸に沿って２行１列タッチ電極Ｔｘ２１の下に配置された他のタッチ電極Ｔｘとは、第１絶縁膜ＰＡＳ１を隔てて重畳する。
【００６５】
他のタッチ電極Ｔｘと２行１列ルーティング配線ＴＷ２１との間で寄生容量が発生すると、タッチ電極のセンシング精密度が低下できる。したがって、タッチ電極Ｔｘとルーティング配線ＴＷとの間には、高い絶縁性を確保することが必要である。例えば、第１絶縁膜ＰＡＳ１の厚さを２，０００Å以上の厚さに塗布して、タッチ電極Ｔｘとルーティング配線ＴＷとの間で静電ノイズを減らすことができる。
【００６６】
画素電極ＰＸＬと共通電極ＣＯＭとの間には、第２絶縁膜ＰＡＳ２だけが介在された構造を有する。したがって、絶縁性を確保するために、厚く第１絶縁膜ＰＡＳ１を形成しても、画素電極ＰＸＬと共通電極ＣＯＭとの間の補助容量には、全く影響を与えない。
【００６７】
また、第２の実施の形態では、タッチ電極Ｔｘとルーティング配線ＴＷとを接続するためのコンタクト孔である、タッチコンタクト孔ＴＨと絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨを別のマスク工程を使用しなくて形成できる。したがって、第１の実施の形態に比べて製造工程が単純になる。
【００６８】
例えば、第１の実施の形態では、ルーティング配線ＴＷ形成のためのマスク工程、第１絶縁膜ＰＡＳ１にタッチコンタクト孔ＴＨを形成するためのマスク工程、共通電極ＣＯＭを形成するためのマスク工程、第２絶縁膜ＰＡＳ２に画素コンタクト孔ＰＨを形成するためのマスク工程、及び第２絶縁膜ＰＡＳ２の上に画素電極ＰＸＬを形成するためのマスク工程が必要である。すなわち、ルーティング配線ＴＷを形成するステップからタッチ電極Ｔｘを形成するステップまで５回のマスク工程が必要である。
【００６９】
これに対し、第２の実施の形態では、ルーティング配線ＴＷ形成のためのマスク工程、第１絶縁膜ＰＡＳ１の上に共通電極ＣＯＭ及びタッチコンタクト孔ＴＨを形成するためのマスク工程、第２絶縁膜ＰＡＳ２に画素コンタクト孔ＰＨ及び絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨを形成するためのマスク工程、及びて第２絶縁膜ＰＡＳ２の上に画素電極ＰＸＬ及びタッチ接続電極ＴＴを形成するためのマスク工程が必要である。すなわち、ルーティング配線ＴＷを形成するステップからタッチ電極Ｔｘを形成するステップまで４回のマスク工程が必要である。すなわち、第１の実施の形態よりマスク工程数を１回低減できる。
【００７０】
第１の実施の形態では、タッチ電極Ｔｘとルーティング配線ＴＷとを接続するためのコンタクト孔は、タッチコンタクト孔ＴＨの一つで充分である。しかしながら、第２の実施の形態では、タッチ電極Ｔｘとルーティング配線ＴＷとを接続するためには、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨとタッチコンタクト孔ＴＨの二つが必要である。しかしながら、これらのコンタクト孔ＰＡＨ、ＴＨを垂直方向に重畳するように形成することによって、コンタクト孔が占める面積を最小化できるので、超高解像度構造でも適用できる。
【００７１】
さらに、高解像度（ＨＤ；Ｈｉｇｈ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）、フル−ＨＤ（Ｆｕｌｌ  Ｈｉｇｈ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）解像度を経て、ＵＨＤ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｄｅｎｓｉｔｙ；４Ｋ）及びＵＨＤ＋（Ｕｌｔｒａ＋Ｈｉｇｈ  Ｄｅｎｓｉｔｙ；５Ｋ）に解像度がますます高まることによって、タッチセンサを内蔵するための空間がますます狭くなる。さらに具体的には、上述のように、タッチ電極Ｔｘとルーティング配線ＴＷとを接続するためのコンタクト孔を配置する位置がますます制限的になる。
【００７２】
このような制限を克服するために、本発明の第２の実施の形態では、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨとタッチコンタクト孔ＴＨとを非対称構造に形成及び／または配置することによって、超高解像度でもタッチセンサを内蔵した表示装置を提供することができる。以下、図９Ａ乃至図９Ｃを参照して、本発明によるコンタクト孔の非対称構造について説明する。図９Ａ乃至図９Ｃは、本発明の第２の実施の形態による自己容量方式タッチセンサ内蔵型液晶表示装置においてタッチ電極とルーティング配線を接続するタッチコンタクト孔の多様な形態を示す平面図である。
【００７３】
まず、図９Ａは、対称構造を有するコンタクト孔を示す平面図である。図９Ａにおいて、ルーティング配線ＴＷを露出するために、タッチ電極Ｔｘ２１とその下部にある第１絶縁膜ＰＡＳ１をパターニングして、タッチコンタクト孔ＴＨが形成されている。ここで、タッチコンタクト孔ＴＨは、ルーティング配線ＴＷの一部を露出できるように、楕円、正円、長方形、菱形あるいは長方形の模様を有することができる。ここでは、便宜上、長方形模様に示した。図９Ａにおいて、右上−左下方向の斜線ハッチがタッチコンタクト孔ＴＨを介して露出したルーティング配線ＴＷの一部を示す。
【００７４】
タッチ電極Ｔｘを覆う第２絶縁膜ＰＡＳ２を塗布した後、タッチコンタクト孔ＴＨの上を覆う第２絶縁膜ＰＡＳ２の一部をエッチングして、タッチコンタクト孔ＴＨとその周辺のタッチ電極Ｔｘとを露出する絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨが形成されている。図９Ａにおいて、左上−右下方向の斜線ハッチが絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨを介して露出する領域を示す。すなわち、左上−右下方向の斜線ハッチだけがある部分は、タッチコンタクト孔ＴＨの周辺を取り囲い、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨにより露出したタッチ電極Ｔｘの一部を示す。
【００７５】
第２絶縁膜ＰＡＳ２の上には、タッチコンタクト孔ＴＨより大きな大きさを有するタッチ接続電極ＴＴが形成される。タッチ接続電極ＴＴは、すべてのハッチ領域を覆う。すなわち、右上−左下方向の斜線ハッチで表示された露出したルーティング配線ＴＷの一部と、左上−右下方向の斜線ハッチで表示された露出したタッチ電極Ｔｘの一部が全部タッチ接続電極ＴＴにより接触される。
【００７６】
図９Ａでは、タッチコンタクト孔ＴＨと絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨとが同じ形状を有し、対称構造を有する。したがって、周辺に他のコンタクト孔が配置される場合、タッチコンタクト孔ＴＨと絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨとの大きさを小さくさせなければならない。しかしながら、タッチコンタクト孔ＴＨと絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨとの大きさが過度に小さくなれば、ルーティング配線ＴＷとタッチ電極Ｔｘとを露出する面積が小さくなり、タッチ接続電極ＴＴにより接続が円滑にならない場合もある。
【００７７】
次に、対称構造を有するコンタクト孔について説明する。超高解像度において周辺に他のコンタクト孔が配置される場合にも、十分な接触面積を確保することができるようにするために、コンタクト孔を非対称構造で形成することが好ましい。例えば、図９Ｂに示すように、ルーティング配線ＴＷを露出するために、タッチ電極Ｔｘ２１とその下部にある第１絶縁膜ＰＡＳ１をパターニングして、タッチコンタクト孔ＴＨが形成されている。図９Ａの場合と同様に、タッチコンタクト孔ＴＨは、ルーティング配線ＴＷの一部を露出できるように、楕円、正円、長方形、菱形あるいは長方形の模様を有することができる。図９Ａとの比較説明のために、図９Ａによる模様と同じ長方形模様として示した。図９Ｂにおいて、右上−左下方向の斜線ハッチがタッチコンタクト孔ＴＨを介して露出したルーティング配線ＴＷの一部を示す。
【００７８】
タッチ電極Ｔｘを覆う第２絶縁膜ＰＡＳ２を塗布した後、タッチコンタクト孔ＴＨの上を覆う第２絶縁膜ＰＡＳ２の一部をエッチングして、タッチコンタクト孔ＴＨとその周辺のタッチ電極Ｔｘとを露出する絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨが形成されている。特に、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨは、タッチコンタクト孔ＴＨと他の模様で形成されている。例えば、菱形模様で形成できる。特に、タッチコンタクト孔ＴＨの左側と右側に他のコンタクト孔が配置されている場合、タッチコンタクト孔ＴＨの上側と下側に菱形模様の頂点がさらに延びた細長い菱形形状を有することが好ましい。
【００７９】
図９Ｂにおいて、左上−右下方向の斜線ハッチが絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨを介して露出する領域を示す。図９Ｂにおいて、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨを介して露出したタッチ電極Ｔｘは、主にタッチコンタクト孔ＴＨに基づいて上側と下側になる。すなわち、左上−右下方向の斜線ハッチだけがある部分は、タッチコンタクト孔ＴＨの周辺を取り囲み、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨにより露出したタッチ電極Ｔｘの一部を示す。
【００８０】
第２絶縁膜ＰＡＳ２の上には、タッチコンタクト孔ＴＨより少し大きな大きさを有するタッチ接続電極ＴＴが形成される。タッチ接続電極ＴＴは、すべてのハッチ領域を覆う。すなわち、右上−左下方向の斜線ハッチで表示された露出したルーティング配線ＴＷの一部と、左上−右下方向の斜線ハッチで表示された露出したタッチ電極Ｔｘの一部とが全部タッチ接続電極ＴＴにより接触される。
【００８１】
図９Ｂによる非対称構造では、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨがタッチコンタクト孔ＴＨと互いに異なる形状を有する。特に、周辺に他のコンタクト孔が配置されない方向により細長い形状を有することが好ましい。
【００８２】
図９Ｃは、さらに他の非対称構造のコンタクト孔配置を示す。図９Ｃでは、タッチコンタクト孔ＴＨの左側、右側及び上側に他のコンタクト孔が配置されている場合に適用できる。図９Ｃに示すように、ルーティング配線ＴＷを露出するために、タッチ電極Ｔｘ２１とその下部にある第１絶縁膜ＰＡＳ１をパターニングして、タッチコンタクト孔ＴＨが形成されている。図９Ｂの場合と同様に、図９Ａとの比較を容易にするために、図９Ａによる模様と同じ長方形の模様で示した。図９Ｃにおいて、右上−左下方向の斜線ハッチがタッチコンタクト孔ＴＨを介して露出したルーティング配線ＴＷの一部を示す。
【００８３】
タッチ電極Ｔｘを覆う第２絶縁膜ＰＡＳ２を塗布した後、タッチコンタクト孔ＴＨの上を覆う第２絶縁膜ＰＡＳ２の一部をエッチングして、タッチコンタクト孔ＴＨとその周辺のタッチ電極Ｔｘとを露出する絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨが形成されている。特に、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨは、タッチコンタクト孔ＴＨと異なる模様で形成され、配置状態も非対称的である。例えば、タッチコンタクト孔ＴＨと異なる方向に細長い四角形模様で形成できる。タッチコンタクト孔ＴＨが横方向に細長い四角形模様で、左側及び右側に他のコンタクト孔が配置されている場合、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨは、縦方向に細長い四角形模様を有することができる。また、上側にも他のコンタクト孔が配置されている場合、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨは、下方向により延びた形状を有するように配置することが好ましい。
【００８４】
図９Ｃにおいて、左上−右下方向の斜線ハッチが絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨを介して露出する領域を示す。図９Ｃにおいて、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨを介して露出したタッチ電極Ｔｘは、主にタッチコンタクト孔ＴＨに基づいて下側になる。すなわち、左上−右下方向の斜線ハッチだけがある部分は、タッチコンタクト孔ＴＨの下側周辺に配置され、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨにより露出したタッチ電極Ｔｘの一部を示す。
【００８５】
第２絶縁膜ＰＡＳ２の上には、タッチコンタクト孔ＴＨ及び絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨより少し大きな大きさを有するタッチ接続電極ＴＴが形成される。タッチ接続電極ＴＴは、すべてのハッチ領域を覆う。すなわち、右上−左下方向の斜線ハッチで表示された露出したルーティング配線ＴＷの一部と、左上−右下方向の斜線ハッチで表示された露出したタッチ電極Ｔｘの一部が全部タッチ接続電極ＴＴにより接触される。
【００８６】
図９Ｃによる非対称構造では、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨがタッチコンタクト孔ＴＨと互いに異なる形状を有する。特に、周辺に他のコンタクト孔が配置されない方向により細長い形状を有するか、偏向した配置を有することが好ましい。すなわち、本発明で説明する非対称構造とは、垂直に重畳する二つのコンタクト孔の形状が互いに異なる形状を有して重なった場合及び／または重なった二つのコンタクト孔の中心点が互いに一致しないように配置された場合を意味する。
【００８７】
このように、非対称構造を有してもタッチコンタクト孔ＴＨ及び絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨにより露出するルーティング配線ＴＷの露出面積とタッチ電極Ｔｘの露出面積がある程度確保されなければならない。これらの露出する面積は、次のような条件を満たすことが好ましい。
【００８８】
第１に、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨとタッチコンタクト孔ＴＨとが重畳する開放面積は、少なくとも２μｍ２より大きいことが好ましい。図９Ｂ及び図９Ｃにおいての説明では、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨがタッチコンタクト孔ＴＨにより露出したルーティング配線ＴＷを全部露出する場合を説明したので、この場合には、ルーティング配線ＴＷの露出面積に該当する。しかしながら、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨの大きさを減らさなければならない必要がある場合、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨがタッチコンタクト孔ＴＨにより露出したルーティング配線ＴＷの一部だけを露出する場合もある。したがって、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨとタッチコンタクト孔ＴＨの全部により露出したルーティング配線ＴＷの面積が２μｍ２大きいことが好ましい。これより小さな場合、接触抵抗が大きくなってルーティング配線ＴＷを介してタッチ電極Ｔｘの情報が正しく伝達されない場合もある。
【００８９】
第２に、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨとタッチコンタクト孔ＴＨとが重畳する開放面積は、タッチコンタクト孔ＴＨと重ならない絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨの開放面積の３倍数より小さなことが好ましい。タッチコンタクト孔ＴＨと重ならない絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨの開放面積は、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨにより露出したタッチ電極Ｔｘの面積を意味する。したがって、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨとタッチコンタクト孔ＴＨの全部により露出したルーティング配線ＴＷの面積は、少なくとも絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨにより露出したタッチ電極Ｔｘの面積と同一でなければならない。絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨとタッチコンタクト孔ＴＨの全部により露出したルーティング配線ＴＷの面積がどんなに大きくても、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨにより露出したタッチ電極Ｔｘ面積の３倍数より大きい必要はない。これよりより大きくても、接触抵抗が特により低くならない。したがって、これよりさらに大きな場合には、むしろタッチコンタクト孔ＴＨの大きさがあまり大きいから、開口領域を減少する原因になる。
【００９０】
前記説明において、便宜上、タッチコンタクト孔ＴＨを長方形と説明し、絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨをタッチコンタクト孔ＴＨに基づいて非対称形状を有するか、ある一つの方向に偏って配置された場合を説明した。これは、タッチコンタクト孔ＴＨが絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨよりまず形成されるから、このように説明した。必要であれば、二つのコンタクト孔の形状を変えて形成できる。また、タッチコンタクト孔ＴＨを絶縁膜コンタクト孔ＰＡＨを基準として他のコンタクト孔がない方向に偏って配置しても良い。
【００９１】
以上説明した内容により当業者であれば本発明の技術思想から逸脱しない範囲内で多様な変更及び修正が可能であることが分かるはずである。したがって、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されてはならず、特許請求の範囲により定められねばならない。
【図１】
2016126325.tif 000003
【図２】
2016126325.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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