專利名稱:帶觸摸面板功能的顯示裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及帶觸摸面板功能的顯示裝置。
背景技術:
已知通過用戶用手指或筆型輸入器具接觸顯示裝置的顯示面而能夠輸入位置的方式的顯示裝置,即帶觸摸面板功能的顯示裝置。為了實現(xiàn)帶觸摸面板的功能顯示裝置,已知以與液晶顯示面板等的通常的顯示裝置的顯示面的整個面重疊的方式貼合外置的透明觸摸面板的方法。作為外置的觸摸面板,考慮有多種方式。例如,使用有光傳感器的觸摸面板記載在日本特開2004 — 318819號公報(專利文獻I)中。使用有靜電電容型壓力傳感器的觸摸面板記載在技術論文《觸摸模式電容型壓カ傳感器》(山本敏等,Fujikura Technical Review第101號,2001年10月,第71 74頁)(非專利文獻I)。依次驅動發(fā)光元件使光線進行掃描的方式的觸摸面板的ー個例子記載在日本特開昭61 — 52730號公報(專利文獻2)中。關于靜電電容式觸摸面板,在日本特表平11 一 511580號公報(專利文獻3)、日本特表平10 — 505182號公報(專利文獻4)、日本特表平10 — 505183號公報(專利文獻5)中有所記載。關于光傳感器,記載在日本特表2009 — 540628號公報(專利文獻6)中?,F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2004-318819號公報專利文獻2 :日本特開昭61 — 52730號公報專利文獻3 :日本特表平11 一 511580號公報專利文獻4 :日本特表平10-505182號公報專利文獻5 :日本特表平10 — 505183號公報專利文獻6 日本特表2009 — 540628號公報非專利文獻非專利文獻I :《觸摸模式電容型壓カ傳感器》,F(xiàn)ujikura Technical Review,第101號(2001年10月)第71 74頁。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題專利文獻I、非專利文獻I中記載的各方式的觸摸面板均在待機時總是驅動傳感電路,如圖97所示,必須持續(xù)掃描輸入面的整個面,因此耗電大。也考慮其它使用電阻膜型壓カ傳感器的結構,在該方式的情況下與光傳感器方式、靜電電容型壓力傳感器方式的結構相比耗電小,但是存在包圍輸入面的外周的區(qū)域即邊框區(qū)域中具有高度Imm左右的突出的部分的問題。此外,電阻膜型壓カ傳感器方式也存在顯示品質(zhì)、操作性的問題。專利文獻2記載的方式的觸摸面板一定程度上考慮到了耗電的減少,但是為邊框區(qū)域突出的形狀。此外,發(fā)出的或接受的光曝露在外氣中,可能由于環(huán)境的變化導致精度變差。于是,本發(fā)明的目的在于提供能夠將待機時的耗電抑制得較小的帶觸摸面板功能的顯示裝置。解決課題的方法為了達成上述目的,基于本發(fā)明的帶觸摸面板功能的顯示裝置包括用于檢測有無向輸入面的按壓的第一傳感器;用于檢測在上述輸入面的接觸位置的第二傳感器,上述 第二傳感器的用于在能夠檢測的狀態(tài)下待機的耗電大于上述第一傳感器的耗電;和控制部,其在由上述第一傳感器檢測出存在按壓時,將上述第二傳感器切換為能夠檢測的狀態(tài),其中,上述輸入面兼用作顯示面。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明,組合待機時耗電存在差別的兩種傳感器,先由第一傳感器檢測有無按壓,在檢測出按壓的情況下將第二傳感器切換為能夠檢測狀態(tài),因此作為帶觸摸面板功能的顯示裝置整體的耗電能夠被抑制得較小。
圖I是示意性地表示實施方式I的液晶顯示裝置的電路圖的電路圖。圖2是從對置基板一側平視液晶顯示裝置的一部分的平面圖。圖3是位于對置基板下的TFT陣列基板的平面圖。圖4是示意性地表示圖2的IV-IV截面的截面圖。圖5是圖2的V-V截面圖。圖6是對置基板被按壓時的液晶顯示裝置的截面圖。圖7是示意性地表示上部電極與上層絕緣層136接觸的區(qū)域的平面圖。圖8是對實施方式I的壓カ傳感器的特性和作為比較例的壓カ傳感器的特性進行比較的圖表。圖9是表示具有作為比較例的壓カ傳感器的顯示裝置的截面圖。圖10是表示TFT陣列基板的制造エ序的第一エ序的截面圖。圖11是表示TFT陣列基板的制造エ序的第二エ序的截面圖。圖12是表示TFT陣列基板的制造エ序的第三エ序的截面圖。圖13是表示TFT陣列基板的制造エ序的第四エ序的截面圖。圖14是表示TFT陣列基板的制造エ序的第五エ序的截面圖。圖15是表示TFT陣列基板的制造エ序的第六エ序的截面圖。圖16是表示TFT陣列基板的制造エ序的第七エ序的截面圖。圖17是表示對置基板的制造エ序的第一エ序的截面圖。圖18是表示對置基板的制造エ序的第二エ序的截面圖。圖19是表不對置基板的制造エ序的第二エ序的截面圖。
圖20是表示對置基板的制造エ序的第四エ序的截面圖。圖21是表示對置基板的制造エ序的第五エ序的截面圖。圖22是實施方式2的液晶顯示裝置的截面圖,是表示TFT元件的截面圖。圖23是實施方式2的液晶顯示裝置的截面圖,是輸出用元件的截面圖。圖24是表示實施方式2的液晶顯示裝置的TFT陣列基板的制造エ序中圖15所示的制造エ序后的制造エ序的截面圖。圖25是表不圖24所不的TFT陣列基板的制造エ序后的制造エ序的截面圖。圖26是表示圖25所示的制造エ序后的TFT陣列基板的制造エ序的截面圖。
圖27是實施方式3的液晶顯示裝置的截面圖,是表示TFT元件的截面圖。圖28是實施方式3的液晶顯示裝置的截面圖,是表示壓カ傳感器的截面圖。圖29是示意性地表示對置基板被按壓時的液晶顯示裝置的狀態(tài)的截面圖。圖30是表示上部電極和柵極絕緣層由于來自按壓部件的按壓カ而變形之前的狀態(tài)下的上部電極和柵極絕緣層的截面圖。圖31是上部電極的平面圖。圖32是表示由于來自按壓部件的按壓力,上部電極和柵極絕緣層變形后的狀態(tài)的截面圖。圖33是如圖32所示上部電極變形時的上部電極的平面圖。圖34是表示TFT陣列基板的制造エ序的第一エ序的截面圖。圖35是表示TFT陣列基板的制造エ序的第二エ序的截面圖。圖36是表示TFT陣列基板的制造エ序的第三エ序的截面圖。圖37是表示圖28所示的TFT陣列基板的變形例的截面圖。圖38是示意性地表示實施方式4的液晶顯示裝置的電路圖的電路圖。圖39是實施方式4的液晶顯示裝置的截面圖,是表示TFT元件的截面圖。圖40是實施方式4的液晶顯示裝置的截面圖,是表示選擇用TFT元件和壓カ傳感器的截面圖。圖41是示意性地表示對置基板被按壓時的狀態(tài)的截面圖。圖42是表示TFT陣列基板的制造エ序的第一エ序的截面圖。圖43是表示TFT陣列基板的制造エ序的第二エ序的截面圖。圖44是表示TFT陣列基板的制造エ序的第三エ序的截面圖。圖45是表不對置基板的制造エ序的第一エ序的截面圖。圖46是表示對置基板的制造エ序的第二エ序的截面圖。圖47是表不對置基板的制造エ序的第二エ序的截面圖。圖48是表示對置基板的制造エ序的第四エ序的截面圖。圖49是表示對置基板的制造エ序的第五エ序的截面圖。圖50是實施方式5的液晶顯示裝置的截面圖,是表示TFT元件的截面圖。圖51是液晶顯示裝置的截面圖,是表示選擇用TFT元件和壓カ傳感器的截面圖。圖52是表示TFT陣列基板的制造エ序中形成有TFT元件和選擇用TFT元件時的エ序的截面圖。圖53是表示圖52所示的制造エ序后的TFT陣列基板的制造エ序的截面圖。
圖54是表不圖53所不的制造エ序后的制造エ序的截面圖。
圖55是表示對置基板的制造エ序中形成有彩色濾光片基板時的截面圖。圖56是表不圖55所不的制造エ序后的エ序的截面圖。圖57是表不圖56所不的制造エ序后的エ序的截面圖。圖58是表示實施方式6的液晶顯示裝置的電路的電路圖。圖59是實施方式6的液晶顯示裝置的截面圖,是表示TFT元件的截面圖。圖60是實施方式6的液晶顯示裝置的截面圖,是表示壓カ傳感器的截面圖。圖61是表示對置基板沒有被按壓的狀態(tài)下(初始狀態(tài))的上部電極和半導體層的截面圖。圖62是上部電極的平面圖。圖63是表示對置基板被按壓的狀態(tài)下的上部電極和半導體層的截面圖。圖64是表示TFT陣列基板的制造エ序的第一エ序的截面圖。圖65是表示TFT陣列基板的制造エ序的第二エ序的截面圖。圖66是表示TFT陣列基板的制造エ序的第三エ序的截面圖。圖67是表示TFT陣列基板的制造エ序的第四エ序的截面圖。圖68是表示TFT陣列基板的制造エ序的第五エ序的截面圖。圖69是表示TFT陣列基板的制造エ序的第六エ序的截面圖。圖70是表示TFT陣列基板的制造エ序的第七エ序的截面圖。圖71是表示TFT陣列基板的制造エ序的第八エ序的截面圖。圖72是表示TFT陣列基板的制造エ序的第九エ序的截面圖。圖73是表示TFT陣列基板的制造エ序的第十エ序的截面圖。圖74是表示TFT陣列基板的制造エ序的第i^一エ序的截面圖。圖75是實施方式7的液晶顯示裝置的截面圖,是表示TFT元件的截面圖。圖76是實施方式7的液晶顯示裝置的截面圖,是表示壓カ傳感器的截面圖。圖77是表示TFT陣列基板的制造エ序的第一エ序的截面圖。圖78是表示TFT陣列基板的制造エ序的第二エ序的截面圖。圖79是表示TFT陣列基板的制造エ序的第三エ序的截面圖。圖80是表示TFT陣列基板的制造エ序的第四エ序的截面圖。圖81是表示實施方式7的液晶顯示裝置的變形例的截面圖。圖82是基于本發(fā)明的實施方式8的帶觸摸面板功能的顯示裝置的平面圖。圖83是圖82的LXXXIII-LXXXIII的向視截面圖。圖84是基于本發(fā)明的實施方式8的帶觸摸面板功能的顯示裝置的從按壓檢測到位置檢測的流程的說明圖。圖85是基于本發(fā)明的實施方式8的帶觸摸面板功能的顯示裝置的變形例的平面圖。圖86是圖85的LXXXVI-LXXXVI向視截面圖。圖87是基于本發(fā)明的實施方式9的帶觸摸面板功能的顯示裝置的平面圖。圖88是圖87的LXXXVIII-LXXXVIII的向視截面圖。圖89是表示光傳感器的概念化的結構的電路圖。
圖90是基于本發(fā)明的實施方式8、9中的帶觸摸面板功能的顯示裝置中能夠使用的壓カ傳感器的第一結構的截面圖。圖91是基于本發(fā)明的實施方式8中的帶觸摸面板功能的顯示裝置中能夠使用的壓カ傳感器的第二結構的截面圖。圖92是基于本發(fā)明的實施方式10中的帶觸摸面板功能的顯示裝置的概念性的立體圖。圖93是基于本發(fā)明的實施方式10中的帶觸摸面板功能的顯示裝置的平面圖。圖94是基于本發(fā)明的實施方式10中的帶觸摸面板功能的顯示裝置的電路圖。圖95是表示能夠配置壓カ傳感器的位置的例子的第一圖。
圖96是表示能夠配置壓カ傳感器的位置的例子的第二圖。圖97是基于現(xiàn)有技術的觸摸面板的概念圖。
具體實施例方式在以下進行說明的實施方式中,在言及個數(shù)、量等時,除了有特殊記載的情況之夕卜,本發(fā)明的范圍并不限定于該個數(shù)、量等。此外,在以下的實施方式中,各個構成要素除了有特殊記載的情況之外,并非是本發(fā)明必需的結構。此外,當以下存在多個實施方式時,除了有特殊記載的情況之外,適當組合各個實施方式的特征部分的內(nèi)容是ー開始就預定會進行的。(壓カ傳感器)首先,參照圖I 圖81,作為實施方式I 7,說明本發(fā)明中能夠作為第一傳感器使用的壓カ傳感器的詳細結構、相對于顯示裝置的應用例和制造方法。對于本發(fā)明的“第一傳感器”的意義在實施方式8以后進行說明。在實施方式I 7中主要說明帶觸摸面板功能的顯示裝置是液晶顯示裝置,但帶觸摸面板功能的顯示裝置所具備的顯示裝置的種類并不限于液晶顯示裝置。(實施方式I)圖I是示意性地表示本實施方式I的液晶顯示裝置100的電路圖的電路圖。如該圖I所示,液晶顯示裝置100包括控制部105和陣列狀配置的多個像素110,像素110包括多個TFT (Thin Film Transistor :薄膜晶體管)元件115和與該TFT元件115連接的像素電極114。液晶顯示裝置100包括沿第一方向延伸并且在第二方向上隔開間隔地配置有多個的柵極配線112和傳感器用柵極配線113 ;沿第二方向延伸,并且在第一方向上隔開間隔地配置的多個源極配線111。各柵極配線112與柵極驅動器102連接,各源極配線111與源極驅動器101連接。傳感器用柵極配線113配置于相鄰的柵極配線112之間,沿第一方向延伸并在第二方向上隔開間隔地形成有多個。各傳感器用柵極配線113與傳感器驅動器103連接。源極驅動器101、柵極驅動器102、傳感器驅動器103與控制部105連接。而且,利用相鄰的兩個柵極配線112和相鄰的兩個源極配線111規(guī)定像素110。在像素110內(nèi)配置有TFT元件115、選擇用TFT元件116和壓カ檢測元件120。TFT元件115的源極電極與源極配線111連接,TFT元件115的柵極電極與柵極配線112連接。TFT元件115的漏極電極與像素電極114連接。選擇用TFT元件116的源極電極與源極配線111連接,選擇用TFT元件116的柵極電極與傳感器用柵極配線113連接。選擇用TFT元件116的漏極電極與壓カ檢測元件120連接。壓カ檢測元件120包括與選擇用TFT元件116的漏極電極連接的輸出用元件117 ;和與該輸出用元件117的柵極電極連接的壓カ傳感器(壓カ檢測裝置)118。輸出用元件117包括與選擇用TFT元件116的漏極電極連接的源極電極;與源極配線111連接的漏極電極;和與壓カ傳感器118的下部電極連接的柵極電扱。另外,選擇用TFT元件116的源極電極所連接的源極配線111是與輸出用元件117的漏極電極所連接的源極配線111相鄰的其他的源極配線111。
此處,選擇用TFT元件116的導通/斷開以分時的方式被適當?shù)厍袚Q,控制部105對來自與被選擇的選擇用TFT元件116連接的壓カ檢測元件120的輸出進行檢測。具體地說,檢測來自壓カ檢測元件120的作為電特性的電流量。輸出用兀件117的輸出根據(jù)施加于輸出用兀件117的柵極電極的電壓而變動。施加于該柵極電極的電壓由與柵極電極連接的壓カ傳感器118的下部電極的電位決定。壓カ傳感器118的下部電極的電位由與另一方的上部電極之間的電容決定。上部電極與下部電極之間的電容根據(jù)對設置有上部電極的基板施加的按壓カ而變動。即,控制部105能夠根據(jù)來自輸出用元件117的電流量檢測施加于基板的按壓力。圖2是從對置基板150 —側平視液晶顯示裝置100的一部分的平面圖。如該圖2所不,對置基板150包括彩色濾光片基板151 ;和配置于該彩色濾光片基板151的下表面的對置電極152。彩色濾光片基板151包括形成為柵格狀的黑矩陣155 ;和形成于該黑矩陣155的框內(nèi),且具有紅色、緑色、藍色各種顏色的著色感應材料的著色層153。另外,在一個像素110的上方配置有ー個著色層153。對置電極152例如是由ITO (Indium Tin Oxide :氧化銦錫)形成的透明電極。圖3是位于對置基板150下的TFT陣列基板130的平面圖,在該圖3和上述圖2中,源極配線111和柵極配線112位于黑矩陣155之下。而且,選擇用TFT元件116和壓カ檢測元件120相對于像素電極114配置干與TFT元件115相反的ー側。如該圖3所示,選擇用TFT元件116包括半導體層123 ;與半導體層123和源極配線111連接的源極電極121 ;與傳感器用柵極配線113連接的柵極電極122 ;和漏極電極125。輸出用元件117的源極電極183與選擇用TFT元件116的漏極電極125通過連接配線124連接。另外,本實施方式中,將選擇用TFT元件116的半導體層123與輸出用元件117的半導體層180分離,通過連接配線124將選擇用TFT元件116的漏極電極125與輸出用元件117的源極電極183連接,但也可以以連接漏極電極125與源極電極183的方式使半導體層123和半導體層180 —體化。圖4是示意性地表示圖2的IV-IV截面的截面圖。另外,圖4和后述的圖5、圖6等所示的截面圖是為了方便說明而簡化后的截面圖,各圖中的縱橫比等并不正確。如圖4所示,液晶顯示裝置100包括TFT陣列基板130 ;以與TFT陣列基板130相對的方式隔開間隔地配置的對置基板150 ;和填充在對置基板150與TFT陣列基板130之間的液晶層(顯示介質(zhì)層)160。另外,在TFT陣列基板130與對置基板150之間形成有將TFT陣列基板130與對置基板150的間隔維持為規(guī)定的間隔的間隔物161。液晶顯不裝置100還包括配置于對置基板150的上表面的偏光板;和配置于TFT陣列基板130的下表面的偏光板和背光源單兀。以配置在對置基板150的上表面的偏光板的偏光方向與配置在TFT陣列基板130下的偏光板的偏光方向正交的方式,配置各偏光板。背光源單兀向TFT陣列基板130照射光。另外,該背光源単元和上述兩個偏光板未圖示。對置基板150包括具有主表面的玻璃基板156 ;在玻璃基板156的主表面形成的彩色濾光片基板151 ;和在該彩色濾光片基板151下形成的對置電極152。TFT陣列基板130包括具有主表面(第一主表面)的玻璃基板(第一基板)140 ;和 位于玻璃基板140的上方的像素電極114,在該玻璃基板140的主表面上形成有TFT元件(開關元件)115。在玻璃基板140的主表面上,形成有由氧化硅層(SiO2層)、氮化硅層(SiN)和氮氧化硅層(SiNO層)等絕緣層形成的基底層131。該基底層131的膜厚例如為Onm以上500nm以下,優(yōu)選為Onm以上400nm以下。TFT元件115包括在基底層131的上表面上形成的半導體層132 ;以覆蓋該半導體層132的方式形成的柵極絕緣層133 ;在柵極絕緣層133的上表面上形成的柵極電極134 ;和與半導體層132連接的漏極電極137和源極電極138。柵極電極134在柵極絕緣層133的上表面上,位于半導體層132的上方。漏極電極137與柵極電極134隔開間隔地配置。源極電極138相對于柵極電極134配置在與漏極電極137相反的ー側。源極電極138與源極配線111連接,漏極電極137與像素電極114連接。通過對柵極電極134施加規(guī)定的電壓,TFT元件115成為導通,通過對源極配線111和源極電極138施加規(guī)定的電壓,而對漏極電極137和像素電極114施加規(guī)定的電壓。通過由TFT元件115切換對像素電極114施加的電壓,控制位于像素電極114與對置電極152之間的液晶層160內(nèi)的液晶的朝向。通過切換液晶的朝向,切換來自背光源單元的光通過在對置基板150的上表面配置的偏光板的狀態(tài)和由配置在對置基板150的上表面的偏光板遮光的狀態(tài)。半導體層132例如采用連續(xù)晶界結晶硅膜等,半導體層132的膜厚例如為20nm以上200nm以下。另外,半導體層132的膜厚優(yōu)選為30nm以上70nm以下程度。柵極絕緣層133例如由Si02、SiN、SiN0等的絕緣層形成。柵極絕緣層133的膜厚例如為20nm以上200nm以下,優(yōu)選為50nm以上120nm以下。柵極電極134是一種導電層,該導電層例如包括鶴(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)等金屬層;包含它們的合金;或包含鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)等元素的化合物等。柵極電極134的膜厚例如為50nm以上600nm以下,柵極電極134的膜厚優(yōu)選為IOOnm以上500nm以下。以覆蓋柵極電極134的方式,在柵極絕緣層133的上表面上形成有層間絕緣層
135。層間絕緣層135例如由Si02、SiN和SiNO等的絕緣層形成。層間絕緣層135的膜厚例如為IOOnm以上IOOOnm以下,層間絕緣層135的膜厚優(yōu)選為IOOnm以上700nm以下。源極配線111位于層間絕緣層135的上表面上,源極電極138與源極配線111連接。漏極電極137也以到達層間絕緣層135的上表面的方式形成。源極配線111、源極電極138和漏極電極137例如可以是鋁(Al)、銅(Cu )、金(Au )、鈦(Ti)等金屬層、或依次疊層這些金屬層而形成的疊層金屬層。這些源極配線111等的膜厚例如為300nm以上IOOOnm以下,源極配線111等的膜厚優(yōu)選是400nm以上800nm以下。在層間絕緣層135的上表面上,以覆蓋源極配線111的方式形成有上層絕緣層
136。上層絕緣層136例如由Si02、SiN和SiNO等的絕緣層形成。上層絕緣層136的膜厚例如為50nm以上500nm以下,上層絕緣層136的膜厚優(yōu)選為50nm以上200nm以下。像素電極114形成在上層絕緣層136的上表面上。像素電極114由ITO等透明導電層形成。 圖5是圖2的V-V截面圖。如該圖5所示,在玻璃基板140的主表面上形成有基底層131,在該基底層131的上表面上形成有輸出用元件117。輸出用元件117包括在基底層131上形成的半導體層180 ;以覆蓋半導體層180的方式形成的柵極絕緣層133 ;在柵極絕緣層133的上表面中位于半導體層180的上方的部分形成的柵極電極181 ;和與半導體層180連接的源極電極183和漏極電極182。源極電極183與柵極電極181隔開間隔地配置,漏極電極182相對于柵極電極181配置在與源極電極183相反的ー側。層間絕緣層135以覆蓋柵極電極181的方式形成在柵極絕緣層133的上表面上。漏極電極182貫通柵極絕緣層133、層間絕緣層135,與在層間絕緣層135的上表面形成的源極配線111連接。源極電極183也貫通柵極絕緣層133和層間絕緣層135,以到達層間絕緣層135的上表面的方式形成。在層間絕緣層135的上表面形成有下部電極172和連接配線124。連接配線124與圖3所示的選擇用TFT元件116的漏極電極125連接。下部電極172利用接觸件184與柵極電極181連接。因此,施加于柵極電極181的電壓由下部電極172的電位決定。在下部電極172上形成有上層絕緣層136。下部電極172形成為平坦面狀。上層絕緣層136中的至少位于下部電極172上的部分沿下部電極172的上表面形成為平坦面狀。壓カ傳感器(壓カ檢測裝置)118包括上述下部電極172 ;和位于該下部電極172的上方的上部電極171。在本實施方式中,上部電極171形成于對置基板150,上部電極171包括在彩色濾光片基板151的下側形成的突起部170 ;和以覆蓋該突起部170的方式形成的對置電極152。突起部170例如包括丙烯酸樹脂、可塑性樹脂等能夠彈性變形的材料。也可以使突起部170包括能夠彈性變形的導電性樹脂。突起部170的高度例如為I μ m以上10 μ m以下。突起部170的高度優(yōu)選為I. 5 μ m以上5 μ m以下。在該圖5所示的例子中,對置電極152中的位于突起部170的頂點部的部分與上層絕緣層136接觸。
在本實施方式中,突起部170的與突出方向垂直的截面以成為圓形形狀的方式形成,突起部170的表面為圓滑的彎曲面狀。而且,如圖2所示,突起部170隔開間隔地形成有多個。 突起部170的形狀并不限定于上述形狀。例如,也可以以跨多個壓カ傳感器118的下部電極172延伸的方式形成突起部170。此外,突起部170的形狀并不限于截面形狀為圓形形狀,而且外表面也并不限于圓滑的彎曲面。圖6是對置基板150被按壓時的液晶顯示裝置100的截面圖。如該圖6所示,當被筆或人的手指按壓時,對置基板150中被按壓的部分和其附近撓曲。由于玻璃基板156撓曲,上部電極171接近下部電極172。由于上部電極171接近下部電極172,上部電極171被上層絕緣層136按壓,突起部170彈性變形,上部電極171沿著下部電極172變形。圖7是示意性地表示上部電極171與上層絕緣層136接觸的區(qū)域的平面圖。在該圖7中,區(qū)域Rl是被圖7中的虛線包圍的區(qū)域,區(qū)域R2是被實線包圍的區(qū)域。區(qū)域Rl表示對置基板150未被按壓的狀態(tài)(初始狀態(tài))下的上部電極171與上層絕緣層136的接觸區(qū)域。區(qū)域R2表示圖6所示的狀態(tài)下的上部電極171與上層絕緣層136的接觸區(qū)域。如該圖7所示,通過上部電極171稍微發(fā)生變位,上部電極171與上層絕緣層136的接觸面積
變得非常大。在上部電極171與上層絕緣層136接觸的部分,上部電極171和下部電極172均與上層絕緣層136接觸,上部電極171與下部電極172之間的間隔成為上層絕緣層136的
厚度的量。具體地說,位于上部電極171的表面上的對置電極152與下部電極172之間的距離是上層絕緣層136的厚度的量。由此,圖7所示的狀態(tài)下的上部電極171和下部電極172所規(guī)定的電容遠大于圖6所示的初始狀態(tài)下的上部電極171和下部電極172所規(guī)定的電容。圖8是對本實施方式的壓カ傳感器118的特性與作為比較例的壓カ傳感器的特性進行比較的圖表。另外,在該圖8所示的圖表中,橫軸表示上部電極的行程量,縱軸表示上部電極與下部電極間的電容變化率。圖表的實線LI表示本實施方式的壓カ傳感器的特性,虛線L2表示比較例的壓カ傳感器的特性。圖9是表示具有作為比較例的壓カ傳感器的顯示裝置的截面圖。該圖9所示的比較例的壓カ傳感器與本實施方式的壓カ傳感器118不同,不包含突起部170。因此,比較例的壓カ傳感器包括在彩色濾光片基板151的下表面形成為平坦面狀的對置電極152 ;和下部電極172。另外,比較例的對置基板150與TFT陣列基板130之間的距離和本實施方式的對置基板150與TFT陣列基板130之間的距離均為3. 3 μ m。在該比較例中,當對置基板150被按壓時,對置電極152向下部電極172接近。而且,由于對置電極152與下部電極172之間的距離變小,因此對置電極152與下部電極172之間的電容變大。
而且,如上述圖8所示,當上部電極的變位量(行程量)較小吋,比較例的壓カ傳感器的電容變化率小于本實施方式的壓カ傳感器118的電容變化率。在比較例的壓カ傳感器中,當施加于對置基板150的按壓カ較小時,難以正確地檢測電容的變化,難以正確地檢測施加的壓カ。另ー方面,如圖8所示,可知在本實施方式的壓カ傳感器118中,在上部電極的行程量較小吋,電容變化率也較大。因此,在本實施方式的壓カ傳感器118中,在上部電極的行程量較小時,也能夠使施加于圖5所示的柵極電極181的電壓大幅變化。由此,控制部能夠正確地檢測被施加的按壓カ。當行程量超過規(guī)定值時,比較例的壓カ傳感器的電容變化率急劇變大。在電容急劇變化的范圍中,即使在上部電極與下部電極之間僅稍稍變窄吋,電容也會急劇地變化。因此,在電容急劇變化的范圍中,施加于輸出用兀件的柵極電極的電壓也急劇變化,來自輸出用元件117的電流量也大幅變化。因此,控制部難以正確地計算出按壓力。
另ー方面,本實施方式的壓カ傳感器118,即使行程量較大,電容變化率也大致ー定。這樣,在本實施方式的壓カ傳感器118中,電容的變化率大致一定,因此能夠容易地根據(jù)上部電極與下部電極間的電容計算出施加的壓力,能夠正確地計算出壓力。這樣,本實施方式的壓カ傳感器118包括下部電極172 ;與該下部電極172隔開間隔地配置,并且與下部電極相對地配置的上部電極171 ;和在上部電極171與下部電極172之間形成的上層絕緣層(絕緣層)136,上部電極171形成于能夠彈性變形的突起部170的表面上。突起部170與上層絕緣層136抵接,而且被上層絕緣層136按壓,由此突起部170上的對置電極152以沿著下部電極172的方式變形。而且,下部電極172與上部電極171之間的電容以規(guī)定的大小保持一定的變化率而進行變化。因此,通過檢測來自輸出用元件117的電流量,能夠檢測上部電極171與下部電極172之間的電容,能夠正確地計算出施加的壓力。這樣,在本實施方式I的液晶顯示裝置100中,搭載有能夠正確輸出電容變化的壓力傳感器118,因此,即使對置基板150沒有大幅撓曲,也能夠正確地計算出施加于對置基板150的按壓力。由此,即使將對置基板150的玻璃基板156的厚度形成得比玻璃基板140厚,也能夠計算出施加的壓力。因此能夠提高對置基板150的剛性。另外,玻璃基板140由背光源単元等支承,因此即使使玻璃基板140的厚度比玻璃基板156薄,也能夠抑制TFT陣列基板130的變形。另外,圖8的實線所示的壓カ傳感器118的特性是ー個例子。因此,當上部電極的行程量變大吋,電容變化率并非必須像圖8所示那樣以一次函數(shù)的形式増大。也可以是電容變化率的増加率局部地不同,電容變化率以曲線狀變化。在圖5中,半導體層180與圖4所示的半導體層132同樣地在柵極絕緣層133的上表面上形成,半導體層180包括與半導體層132相同材質(zhì)(相同)的材料,實質(zhì)上為相同的膜厚。具體地說,例如,采用連續(xù)晶界結晶硅膜等,半導體層132的膜厚例如為20nm以上200nm以下。另外,半導體層132的膜厚優(yōu)選為30nm以上70nm以下程度。柵極電極181也與圖4所示的柵極電極134同樣地在柵極絕緣層133上形成。而且,柵極電極181包括與柵極電極134相同材質(zhì)(相同)的材料,柵極電極181的膜厚也與柵極電極134的膜厚實質(zhì)上一致。
漏極電極182、源極電極183、下部電極172和接觸件184采用與圖4所示的漏極電極137和源極電極138相同的疊層金屬膜。這樣,輸出用元件117的結構與TFT元件115大致相同,因此,輸出用元件117的各部件能夠在形成TFT元件115的各部件時同時形成。而且,壓カ傳感器118的下部電極也能夠在形成TFT元件115的漏極電極137和源極電極138時同時形成。因此,能夠不增加TFT陣列基板130的制造エ序數(shù),抑制制造成本的增加。使用圖10 圖21,說明本實施方式的液晶顯示裝置100的制造方法。在制造液晶顯示裝置100時,首先,各自單獨地形成TFT陣列基板130和對置基板150。之后,在TFT陣列基板130的上表面涂敷液晶層,之后將對置基板150配置在TFT陣列基板130的上方,形成TFT陣列基板130。于是,首先說明TFT陣列基板130的制造方法。 圖10是表示TFT陣列基板130的制造エ序的第一エ序的截面圖。如圖10所示,準備玻璃基板140。之后,在玻璃基板140的主表面上,堆積SiO2、SiN, SiNO等的絕緣層,形成基底層131。圖11是表示TFT陣列基板130的制造エ序的第二エ序的截面圖。在該圖11中,首先形成非晶質(zhì)半導體層。作為非晶質(zhì)半導體膜的材質(zhì),只要導電性是半導體則沒有特別限定,能夠舉出硅(Si)、鍺(Ge)、神化鎵(GaAs)等,但在其中,從廉價性和量產(chǎn)性的觀點出發(fā),優(yōu)選硅。作為非晶質(zhì)半導體膜的形成方法沒有特別限定,例如能夠舉出通過CVD法等形成非晶硅(a-Si)膜的方法。之后,在上述非晶質(zhì)半導體層中添加催化劑元素。催化劑元素能夠助長非晶質(zhì)半導體膜的結晶化,由此,能夠實現(xiàn)半導體層的CG-Si化,以達到TFT的高性能化。作為催化劑元素能夠舉出鐵、鈷、鎳、鍺、釕、銠、鈀、鋨、銥、鉬、銅、金等,優(yōu)選包含從上述組中選出的至少ー種元素,其中Ni優(yōu)選使用。作為催化劑元素的添加方法沒有特別限定,能夠舉出電阻加熱法、涂敷法等。之后,使非晶質(zhì)半導體層結晶化,形成連續(xù)晶界結晶硅層(CG硅層)。作為結晶化的方法,優(yōu)選將利用退火處理而進行結晶化的固相結晶生長(Solid Phase Crystallizati ;SPC)法、SPC法和利用受激準分子激光等的照射而進行熔融再結晶化的激光退火法組合而得的方法。這樣,在形成連續(xù)晶界結晶硅層之后,將該連續(xù)晶界結晶硅層通過光刻法等進行圖案化,形成半導體層132和半導體層180。另外,在該第二エ序中,也形成圖3所示的半導體層123。另外,說明了半導體層180和半導體層123由連續(xù)晶界結晶硅層形成的例子,但作為半導體層180和半導體層123并不限于連續(xù)晶界結晶硅層,也可以適當?shù)剡x擇其它材料。圖12是表示TFT陣列基板130的制造エ序的第三エ序的截面圖。如該圖12所示,通過CVD法等將Si02、SiN和SiNO等的絕緣層以覆蓋半導體層180和半導體層132的方式形成在基底層131上。由此形成柵極絕緣層133。圖13是表示TFT陣列基板130的制造エ序的第四エ序的截面圖。如該圖13所示,使用濺射法、CVD法等,在使疊層金屬層堆積之后,通過光刻法等進行圖案化,由此形成柵極電極134和柵極電極181。
柵極電極134形成于柵極絕緣層133的上表面中的位于半導體層132的上方的部分。柵極電極181形成于柵極絕緣層133的上表面中位于半導體層180的上方的部分。另外,在該第四エ序中,也形成圖2所示的柵極配線112、傳感器用柵極配線113和柵極電極122。圖14是表示TFT陣列基板130的制造エ序的第五エ序的截面圖。如該圖14所示,以覆蓋柵極電極134和柵極電極181的方式,在柵極絕緣層133的上表面形成層間絕緣層135。圖15是表示TFT陣列基板130的制造エ序的第六エ序的截面圖。如該圖15所示, 通過干蝕刻等對層間絕緣層135和柵極絕緣層133進行圖案化,形成接觸孔162 166。接觸孔162和接觸孔163以到達半導體層132的方式形成,接觸孔164和接觸孔166以到達半導體層180的方式形成。接觸孔165以到達柵極電極181的上表面的方式形成。圖16是表示TFT陣列基板130的制造エ序的第七エ序的截面圖。在該圖16中,通過濺射形成金屬層。此時,金屬層也進入圖15所示的接觸孔162 接觸孔166內(nèi)。另外,在漏極電極137、182、源極電極138、183、下部電極172、接觸件184和連接配線124由疊層金屬層形成的情況下,通過濺射,依次疊層多個金屬層。而且,將形成的金屬層或疊層金屬層圖案化,形成漏極電極137、182、源極電極138、183、下部電極172、接觸件184和連接配線124。另外,在該第七エ序中,也形成圖2所示的源極配線111、選擇用TFT元件116的源極電極121和漏極電極125。之后,如上述圖4和圖5所示,形成上層絕緣層136。具體地說,將氮化娃層(SiN層)例如通過等離子體化學氣相生長法形成為200nm左右。之后,將上層絕緣層136圖案化,形成使漏極電極137的一部分露出的接觸孔。然后,形成ITO膜,將該ITO膜圖案化,形成像素電極114。另外,在將間隔物161形成于TFT陣列基板130時,將丙烯酸樹脂等樹脂層形成在上層絕緣層136的上表面上,使該樹脂層圖案化,形成間隔物161。另外,間隔物161的高度為4μπι左右。由此能夠形成TFT陣列基板130。這樣,根據(jù)本實施方式的TFT陣列基板130的制造方法,能夠形成TFT元件115的半導體層、柵極電極、源極電極和漏極電扱,并且形成選擇用TFT元件116、輸出用元件117的半導體層等,而且也能夠形成壓カ傳感器的下部電極。因此能夠抑制制造エ序數(shù)的増大。使用圖17 圖21說明對置基板150的制造方法。圖17是表示對置基板150的制造エ序的第一エ序的截面圖。如該圖17所示,準備具有主表面的玻璃基板156。而且,在玻璃基板156的主表面上,例如利用旋轉涂膠等形成具有I IOym左右的厚度的高遮光性樹脂層。優(yōu)選為2 5μπι左右。之后,進行曝光、顯影、清洗、后烘焙。由此,在玻璃基板156的主表面形成圖2所示的黑矩陣155。另外,作為樹脂的材料,只要是一般作為黑色感光性樹脂使用的丙烯酸樹脂等的感光性樹脂,則即可以是負型也可以是正型。另外,在使黑矩陣155具有導電性吋,由導電性的樹脂材料、鈦(Ti)等金屬材料形成黑矩陣155。圖18是表示玻璃基板156的制造エ序的第二エ序的截面圖。在該圖18中,黑矩陣155是例如具有60 μ mX 100 μ m左右的開ロ部的寬度20 μ m左右的柵格狀的圖案。以噴墨方式在黑矩陣155的開ロ部涂敷著色層153的墨。這樣,彩色濾光片基板151在玻璃基板156的主表面上形成。另外,著色層153的膜厚例如為I 10 μ m左右,優(yōu)選為2 5 μ m左右。圖19是表不對直基板150的制造エ序的第二エ序的截面圖。如該圖19所不,例如將丙烯酸等可塑性樹脂層157例如形成為I 10 μ m左右。另外,優(yōu)選為1.5 5レ111左右。例如使可塑性樹脂層157的膜厚為3. 5 μ m。圖20是表不對直基板150的制造エ序的第四エ序的截面圖。如該圖20所不,通過光刻將可塑性樹脂層157圖案化,形成樹脂圖案158。圖21是表示對置基板150的制造エ序的第五エ序的截面圖,在該圖21中,對樹脂圖案158施以退火處理(樹脂退火),形成突起部170。
具體地說,將形成有樹脂圖案158的玻璃基板156插入爐中,例如在100°C以上300°C以下的溫度實施退火處理。另外,退火處理溫度優(yōu)選為100°C以上200°C以下。例如在爐中以220°C烘焙60分鐘左右。通過對樹脂圖案158施以退火處理,表面的樹脂流動,形成表面光滑的突起部170。另外,將可塑性樹脂層157的膜厚設為3. 5μπι,當對圖案化后的樹脂圖案158在220°C中施以60分鐘的退火處理時,突起部170的高度為3. 4μπι左右。之后,以覆蓋突起部170的方式涂敷ITO層等透明導電層,形成對置電極152。另夕卜,對置電極152的膜厚例如為50nm以上400nm以下程度。對置電極152的膜厚優(yōu)選為50nm以上200nm以下程度。例如對置電極152的膜厚為200nm。這樣,在突起部170上形成對置電極152,由此形成上部電極171。另外,在對置基板150形成間隔物161的情況下,將丙烯酸樹脂等樹脂層形成在對置電極152的上表面上,使該樹脂層圖案化,形成間隔物161。另外,間隔物161的高度為4μπι左右。這樣形成對置基板150。然后,在TFT陣列基板130的上表面涂敷液晶層,進而在TFT陣列基板130的上方配置對置基板150。此時,以上部電極171位于對置電極152的上方的方式疊層TFT陣列基板130和對置基板150。之后經(jīng)由各種エ序,由此能夠形成圖4和圖5所不的液晶顯不裝置100。在這樣得到的液晶顯示裝置100中,當從TFT陣列基板130 —側施加有IN左右的カ時,能夠檢測到?jīng)]有施加按壓カ的狀態(tài)的6倍的靜電電容。而且,從開始按壓起到按壓至IN的期間,相對于按壓力,靜電電容以一次函數(shù)的方式増加。(實施方式2)使用圖22 圖26說明本發(fā)明的實施方式2的壓カ傳感器118和液晶顯示裝置100。在圖22到圖26所示的結構中,存在對與上述圖I到圖21所示的結構相同或相當?shù)慕Y構標注相同的附圖標記并省略其說明的情況。圖22是本實施方式2的液晶顯示裝置100的截面圖,是表示TFT元件115的截面圖。圖23是本實施方式2的液晶顯示裝置100的截面圖,是輸出用元件117的截面圖。
如該圖22和圖23所示,液晶顯示裝置100具備TFT元件115和輸出用元件117,以覆蓋TFT元件115和輸出用元件117的方式形成有層間絕緣層135。TFT元件115的漏極電極137和源極電極138的上端部、輸出用元件117的漏極電極182和源極電極183的上端部、接觸件184的上端部、源極配線111、連接配線124位于層間絕緣層135的上表面。在接觸件184的上端部形成有墊部185,液晶顯示裝置100包括層間絕緣層139,該層間絕緣層139形成為覆蓋墊部185 ;TFT元件115的漏極電極137和源極電極138的上端部;輸出用元件117的漏極電極182和源極電極183的上端部;接觸件184的上端部;源極配線111 ;和連接配線124。在該層間絕緣層139的上表面形成有反射電極187 ;和與該反射電極187連接的下部電極189。反射電極187與下部電極189 —體連接。下部電極189和反射電極187與墊部185通過連接部186連接。墊部185通過接 觸件184與柵極電極181連接。這樣,下部電極189與柵極電極181連接。在下部電極189和反射電極187上形成有上層絕緣層136。下部電極189形成為平坦面狀。上層絕緣層136中的位于下部電極189的上表面上的部分沿下部電極189的上表面形成為平坦面狀。圖22所示的像素電極114形成在上層絕緣層136上,貫通上層絕緣層136和層間絕緣層139,與漏極電極137連接。在位于下部電極189的上方的對置基板150的下表面形成有上部電極171。另外,在本實施方式2中,上部電極171也包括在彩色濾光片基板151的下表面形成的突起部170 ;和在該突起部170的表面上形成的對置電極152。在本實施方式2的液晶顯示裝置100中,通過按壓對置基板150,上部電極171與上層絕緣層136接觸,突起部170變形。具體地說,上部電極171以沿下部電極189的方式變形。而且,在突起部170上形成的對置電極152與下部電極189夾著上層絕緣層136相對的面積急劇増大,下部電極189的電位大幅變化。而且,能夠使施加于柵極電極181的電壓大幅變化。使用圖24 圖26說明本實施方式2的液晶顯示裝置100的制造方法。另外,本實施方式2的液晶顯示裝置100的TFT陣列基板130與上述實施方式I的液晶顯示裝置100的TFT陣列基板130的制造エ序一部分重復。具體地說,從圖10所示的制造エ序到圖14所示的制造エ序與本實施方式的TFT陣列基板130的制造エ序是共通的。圖24是表示作為本實施方式2的液晶顯示裝置100的TFT陣列基板130的制造エ序的、圖14所不的制造エ序后的制造エ序的截面圖。如該圖24所示,將層間絕緣層135和柵極絕緣層133圖案化,形成多個接觸孔。之后將金屬層或疊層金屬層形成在層間絕緣層135上。將金屬層或疊層金屬層圖案化,形成漏極電極137、源極電極138、漏極電極182、接觸件184、源極電極183、墊部185和連接配線124。另外,源極配線111、墊部185形成在層間絕緣層135的上表面上。圖25是表示圖24所示的TFT陣列基板130的制造エ序后的制造エ序的截面圖。如該圖25所示,以覆蓋源極配線111和墊部185的方式形成層間絕緣層139。然后,將層間絕緣層139圖案化。此時,在形成連接部186的部分形成接觸孔,并且在層間絕緣層139的上表面中的設置反射電極187的預定部分形成凹凸部。這樣,將層間絕緣層139圖案化后,在層間絕緣層139的上表面上形成以下任意一層,即招(Al)、銀(Ag)、鑰(Mo)等金屬層;包含鋁(Al)、銀(Ag)、鑰(Mo)等金屬元素的金屬化合物層;或疊層鋁(Al)層、銀(Ag)層、鑰(Mo)層而形成的疊層金屬層。
通過在層間絕緣層139的上表面形成金屬層或疊層金屬層,在形成于層間絕緣層139的接觸孔內(nèi)形成連接部186。然后,通過將金屬層或疊層金屬層圖案化,形成下部電極189和反射電極187。另外,在層間絕緣層139的上表面中的形成反射電極187的部分預先形成有凹凸部,因此反射電極187沿該凹凸部的表面形成凹凸狀。圖26是表示圖25所示的制造工序后的TFT陣列基板130的制造工序的截面圖。如該圖26所示,以覆蓋下部電極189和反射電極187的方式在層間絕緣層139上形成上層絕緣層136。之后,將上層絕緣層136和層間絕緣層139圖案化,形成從上層絕緣層136的上表面到漏極電極137的上端部的接觸孔。在形成接觸孔后,在上層絕緣層136的上表面形成ITO膜,將該ITO膜圖案化,形成像素電極114。這樣形成圖22和圖23所示的TFT陣列基板 130。這樣,下部電極189和與該下部電極189連接的連接部186,能夠在形成反射電極187的工序中與反射電極187—同形成。因此,在本實施方式中,也能夠不導致制造工序增加地將壓力傳感器118的下部電極形成在TFT陣列基板130內(nèi)。(實施方式3)使用圖27 圖37說明本發(fā)明的實施方式3的壓力傳感器118、液晶顯示裝置100和液晶顯示裝置100的制造方法。另外,對于圖27到圖37所示的結構中的與上述圖I到圖26所示的結構相同或相當?shù)慕Y構,存在標注相同的附圖標記并省略其說明的情況。圖27是本實施方式3的液晶顯示裝置100的截面圖,是表示TFT元件115的截面圖。圖28是本實施方式3的液晶顯示裝置100的截面圖,是表示壓力傳感器118的截面圖。如該圖27所示,液晶顯示裝置100包括在玻璃基板140的主表面上形成的基底層141 ;在該基底層141的上表面上形成的基底層131 ;和在該基底層131上形成的TFT元件 115。基底層141由Si02、SiN, SiNO等的絕緣層形成?;讓?41的膜厚例如大于Onm且為500nm以下。基底層141的膜厚優(yōu)選為400nm以下。TFT元件115包括在基底層131上形成的半導體層132 ;隔著柵極絕緣層133在半導體層132的上方形成的柵極電極134 ;和與半導體層132連接的漏極電極137和源極電極138。柵極電極134被在柵極絕緣層133上形成的層間絕緣層135覆蓋。漏極電極137和源極電極138以到達層間絕緣層135的上表面的方式形成。在層間絕緣層135上形成有上層絕緣層136,在該上層絕緣層136的上表面上形成有像素電極114。像素電極114與漏極電極137的上端部連接。如圖28所示,壓力傳感器118包括在基底層141的上表面上形成的下部電極172 ;和位于下部電極172的上方,以與下部電極172相對的方式配置的上部電極171,在上部電極171下形成有允許上部電極171以撓曲的方式變形的凹部147。另外,下部電極172被基底層131覆蓋。下部電極172形成為平板狀?;讓?31中的位于下部電極172上的部分沿著下部電極172的上表面延伸,形成為平坦面狀。接觸件146與下部電極172連接,該接觸件146以到達層間絕緣層135的上表面的方式形成。接觸件146的上端部與在層間絕緣層135的上表面形成的源極配線111連接。上部電極171在柵極絕緣層133的上表面上形成,凹部147形成于作為上部電極171與下部電極172之間的、柵極絕緣層133與基底層131之間。上部電極171形成為平板狀。柵極絕緣層133中的位于上部電極171下的部分沿上部電極171的下表面延伸,形成為平坦面狀。連接配線124與上部電極171連接,該連接配線124與圖I所示的選擇用TFT元件116的漏極電極連接。上層絕緣層136以覆蓋與下部電極172連接的源極配線111和連接配線124的方式形成。本實施方式3的液晶顯示裝置100的對置基板150包括玻璃基板156 ;在該玻璃基板156的下表面形成的彩色濾光片基板151 ;在該彩色濾光片基板151的下表面形成的對置電極152 ;和在該對置電極152的下表面形成的按壓部件145。按壓部件145包括丙烯酸樹脂等樹脂??刂撇?05讀出與接觸件146連接的源極配線111和與選擇用TFT元件116連接的源極配線111的輸出。 由此,控制部105能夠檢測上部電極171與下部電極172之間的電容??刂撇?05根據(jù)上部電極171與下部電極172之間的電容的變化,計算施加于對置基板150的按壓力。此處,當使用者用筆或手指按壓對置基板150時,對置基板150中被按壓的部分稍稍撓曲。圖29是示意性地表示對置基板150被按壓時的液晶顯示裝置100的狀態(tài)的截面圖。如該圖29所示,當按壓部件145按壓TFT陣列基板130的上表面時,上部電極171和位于該上部電極171下的柵極絕緣層133撓曲。而且,位于上部電極171下的柵極絕緣層133與位于下部電極172上的基底層131抵接,上部電極171變形。圖30是表示上部電極171和柵極絕緣層133在由于來自按壓部件145的按壓力而變形之前的狀態(tài)下的上部電極171和柵極絕緣層133的截面圖。如該圖30所示,在上部電極171和柵極絕緣層133形成有多個孔部173、174。另夕卜,孔部173和孔部174以相互連通的方式形成。圖31是上部電極171的平面圖。如該圖31所示,上部電極171形成為大致正方形形狀,在上部電極171形成的孔部173也形成為正方形形狀??撞?73以在上部電極171均勻分布的方式形成。上部電極171的一邊例如為30 μ m左右,孔部173的一邊例如為2μπι左右。另外,上部電極171以其寬度比柵極電極134的寬度更寬的方式形成。因此,上部電極171容易由于來自外部的按壓力而變形。上 部電極171的膜厚例如為50nm以上600nm以下,優(yōu)選為IOOnm以上500nm以下。這樣,上部電極171的邊的長度以遠大于上部電極171的厚度的方式形成。因此,當上部電極171的上表面的中央部被按壓時,上部電極171能夠容易地以撓曲的方式變形。另外,上部電極171包括與柵極電極相同的金屬材料,例如包括鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)等金屬層;包含鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)等元素的合金;或包含鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)的化合物。優(yōu)選上部電極171和柵極電極包括370nm左右的鎢(W)層;和在該鎢(W)層上形成的50nm左右的TaN (氮化鉭)層。另外,作為上部電極171的形狀并不限于正方形形狀,也可以是長方形,能夠采用五邊形形狀以上的多邊形形狀、圓形形狀、橢圓形狀等各種形狀。圖32是表示由于來自按壓部件145的按壓力,上部電極171和柵極絕緣層133變形后的狀態(tài)的截面圖。如該圖32所示,柵極絕緣層133和上部電極171以進入凹部147內(nèi)的方式撓曲。此處,凹部147的開口緣部比上部電極171的外周邊部稍小,上部電極171的大部分以進入凹部147的方式撓曲。凹部147由在半導體層180形成的孔部和基底層131的上表面形成。因此,凹部147的高度與半導體層180的厚度相同。半導體層180的厚度例如為20nm以上200nm以下,優(yōu)選為30nm以上70nm以下。上部電極171的一邊的長度遠大于凹部147的高度。因此,通過上部電極171和柵極絕緣層133稍微變形,柵極絕緣層133與基底層131的上表面抵接。進一步,當由按壓部件145按壓上部電極171和柵極絕緣層133時,如圖32所示,柵極絕緣層133中位于凹部147內(nèi)的部分的大部分與基底層131抵接。此時,柵極絕緣層133以沿基底層131的上表面的方式變形,位于柵極絕緣層133上的上部電極171也以沿基底層131的方式變形?;讓?31沿下部電極172的上表面形成為平坦面狀,因此上部電極171沿下部電極172的形狀形成為平坦面狀。因此,上部電極171的大部分與下部電極172夾著柵極絕緣層133和基底層131,上部電極171的大部分和下部電極172隔著柵極絕緣層133和基底層131相互對置。圖33是如圖32所示上部電極171發(fā)生變形時的上部電極171的平面圖。在該圖33中,被虛線包圍的區(qū)域表示沿下部電極172的上表面變形的區(qū)域,該被虛線包圍的區(qū)域是隔著基底層131和基底層131與基底層141相對的區(qū)域。如該圖33所示,通過上部電極171稍微變形,上部電極171的大部分沿下部電極172變形。該被虛線包圍的區(qū)域的面積由于按壓部件145向下方稍微變位而急劇上升。因此,上部電極171與下部電極172之間的電容也急劇變大。這樣,在本實施方式3的壓力傳感器118中,上部電極也以沿下部電極的形狀的方式變形,壓力傳感器118的特性顯示圖8的實線所示的特性。因此,本實施方式3的液晶顯示裝置100能夠正確地計算出施加于對置基板150的壓力。使用圖34 圖36說明本實施方式3的液晶顯示裝置100的制造方法。在本實施方式3的液晶顯示裝置100中也分別單獨地形成TFT陣列基板130和對置基板150。之后使TFT陣列基板130與對置基板150相對配置。圖34是表示TFT陣列基板130的制造工序的第一工序的截面圖。如該圖34所示,準備具有主表面的玻璃基板140。在該玻璃基板140的主表面上形成基底層141。基底層141例如由Si02、SiN, SiNO等的絕緣層形成,例如為50nm左右的氮氧化硅層(SiNO層)和在該氮氧化硅層(SiNO層)上形成的IlOnm左右的氧化硅層(SiO2層)。例如,基底層141形成為厚度大于Onm且為500nm以下。另外,優(yōu)選基底層141的膜厚為400nm以下。 之后,通過濺射等將鑰(Mo)、鎢(W)等金屬層形成在基底層141的上表面上。然后,將該金屬層圖案化,形成下部電極172。下部電極172的膜厚例如為50nm以上600nm以下。另外,下部電極172的膜厚為50nm以上300nm以下。以覆蓋下部電極172的方式形成Si02、SiN、SiN0等的絕緣層,形成基底層131?;讓?31的膜厚為50nm以上400nm以下程度,優(yōu)選為50nm以上200nm以下。在基底層141上堆積非晶質(zhì)半導體層。非晶質(zhì)半導體層的膜厚例如為20nm以上200nm以下。另外,非晶質(zhì)半導體層的I旲厚優(yōu)選為30nm以上70nm左右。之后,使該非晶質(zhì)半導體層結晶化,形成連續(xù)晶界結晶硅層(CG硅層)。將連續(xù)晶界結晶硅層圖案化,形成半導體層132和半導體層180。另外,半導體層180在基底層131的上表面中的位于下部電極172的上方的部分形成。圖35是表示TFT陣列基板130的制造工序的第二工序的截面圖。如該圖35所示,形成Si02、SiN、SiN0等的絕緣層,形成柵極絕緣層133。另外,柵極絕緣層133的膜厚例如為20nm以上200nm以下,優(yōu)選為50nm以上120nm以下。具體地說,柵極絕緣層133為80nm左右的SiO2層。在形成柵極絕緣層133之后,將P+在45KV、5E15cm_2的條件下向半導體層132和半導體層180注入。然后,在柵極絕緣層133的上表面上形成金屬層。該金屬層例如為鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)等金屬膜;包含鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)等的合金膜;或包含鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)元素的化合物。該金屬層的膜厚例如為50nm以上600nm以下,優(yōu)選為IOOnm以上500nm以下。之后,將該金屬層圖案化,形成柵極電極134和上部電極171。此時,在上部電極171同時形成孔部173。S卩,根據(jù)本實施方式3的液晶顯示裝置100的制造方法,能夠同時形成柵極電極134和上部電極171,抑制制造工序的增大化。在形成上部電極171和柵極電極134之后,形成覆蓋上部電極171以外的部分的抗蝕劑掩膜,使用上部電極171和該掩膜,蝕刻柵極絕緣層133。另外,柵極絕緣層133使用HF (氟化氫)水溶液等酸性溶液進行蝕刻。由此在柵極絕緣層133形成孔部174。圖36是表示TFT陣列基板130的制造工序的第三工序的截面圖。如該圖36所示,首先,以覆蓋上部電極171和柵極電極134的方式在柵極絕緣層133的上表面上形成抗蝕齊U,對該抗蝕劑實施圖案化。由此形成抗蝕劑圖案223。在該抗蝕劑圖案223形成孔部,孔部173和孔部174露出于外部。然后,將基板浸潰于氫氧化鉀(KOH)等堿性溶液中。溶液從孔部173和孔部174進入,半導體層180被蝕刻。由此在半導體層180形成凹部147。之后,如圖28所示,首先除去抗蝕劑圖案223,以覆蓋柵極電極134和上部電極171的方式形成層間絕緣層135。對層間絕緣層135實施圖案化,在形成多個接觸孔之后,利用濺射將金屬層形成在層間絕緣層135的上表面上。將該金屬層圖案化,形成漏極電極137、源極電極138、源極配線111、接觸件146和連接配線124。
然后,堆積上層絕緣層136,對該上層絕緣層136實施圖案化,形成接觸孔。之后,堆積ITO膜,將該ITO膜圖案化,形成像素電極114。這樣,形成本實施方式3的液晶顯示裝置100的TFT陣列基板130。另一方面,在形成對置基板150時,首先準備玻璃基板156。在該玻璃基板156的主表面上形成彩色濾光片基板151之后形成對置電極152。然后,在該對置電極152堆積丙烯酸樹脂等樹脂。將該丙烯酸樹脂圖案化,形成按壓部件145。這樣,形成本實施方式3的液晶顯示裝置100的對置基板150。之后,在形成的TFT陣列基板130的上表面上涂敷液晶層160,在TFT陣列基板130的上表面?zhèn)扰渲脤χ没?50。這樣形成本實施方式的液晶顯示裝置100。圖37是表示圖28所示的TFT陣列基板130的變形例的截面圖。在該圖37所示的例子中,在基底層141的上表面中位于半導體層132下的部分形成有遮光層148。該遮光層148包括與下部電極172相同(同材質(zhì))的材料,遮光層148的膜厚和下部電極172的膜厚實質(zhì)上一致。具體地說,遮光層148例如為鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)等金屬膜;包含鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)等的合金膜;或包含鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo) 元素的化合物。遮光層148的膜厚例如為50nm以上600nm以下,優(yōu)選為IOOnm以上500nm以下。遮光層148抑制光向半導體層132照射,抑制由光電效應引起的TFT元件115的特性的變化。在制造TFT陣列基板130的工序中,遮光層148與下部電極172通過將堆積在基底層141上的金屬層圖案化而形成。這樣,能夠在同一工序中形成下部電極172和遮光層148,因此能夠抑制液晶顯示裝置100的制造工序的增大,并且能夠形成下部電極172和遮光層148。(實施方式4)使用圖38 圖49說明本發(fā)明的實施方式4的壓力傳感器118、液晶顯示裝置100和液晶顯示裝置100的制造方法。另外,對于圖38到圖49所示的結構中與上述圖I到圖37所示的結構相同或相當?shù)慕Y構,存在標注相同的附圖標記并省略其說明的情況。圖38是示意性地表示本實施方式4的液晶顯示裝置100的電路圖的電路圖。如該圖38所示,本實施方式4的壓力傳感器190的一個電極(下部電極)與選擇用TFT元件116的漏極電極連接,壓力傳感器190的另一個電極(上部電極)與對置電極152連接。控制部105通過切換選擇用TFT元件116的導通/斷開,選擇進行傳感的壓力傳感器190。
在被選擇的選擇用TFT元件116為導通時,對被選擇的選擇用TFT元件116所連接的傳感器用柵極配線113施加規(guī)定的電壓。而且,對該被選擇的選擇用TFT元件116的源極電極所連接的源極配線111施加規(guī)定電壓。
壓力傳感器190形成為根據(jù)從外部施加的壓力使電流量變化。因此,控制部105讀出在選擇用TFT元件116所連接的源極配線111與對置電極152之間流動的電流量,由此能夠計算出施加于被選擇的壓力傳感器190的壓力。圖39是本實施方式4的液晶顯示裝置100的截面圖,是表示TFT元件115的截面圖。如該圖39所示,液晶顯示裝置100包括TFT陣列基板130 ;配置在TFT陣列基板130的上方的對置基板150 ;和填充在TFT陣列基板130與對置基板150之間的液晶層160。TFT陣列基板130包括玻璃基板140 ;在玻璃基板140的主表面上形成的基底層131 ;和在該基底層131上形成的TFT元件115。TFT元件115包括在基底層131上形成的半導體層132 ;以覆蓋半導體層132的方式形成的柵極絕緣層133 ;在該柵極絕緣層133上形成的柵極電極134 ;和與半導體層132連接的漏極電極137和源極電極138。在柵極絕緣層133上以覆蓋柵極電極134的方式形成層間絕緣層135,漏極電極137和源極電極138以到達該層間絕緣層135的上表面的方式形成。而且,在漏極電極137的上端部形成漏極墊210,像素電極114與漏極墊210連接。在源極電極138的上端部形成有配線211,在該配線211的上表面形成有透明導電層212。由配線211和透明導電層212形成TFT元件115所連接的源極配線111。在對置基板150與TFT陣列基板130之間配置有間隔物161。圖40是本實施方式4的液晶顯示裝置100的截面圖,是表示選擇用TFT元件116和壓力傳感器190的截面圖。如該圖40所示,在TFT陣列基板130形成有選擇用TFT元件116,在對置基板150與TFT陣列基板130之間形成有壓力傳感器190。選擇用TFT元件116包括在基底層131上形成的半導體層200 ;以覆蓋該半導體層200的方式形成的柵極絕緣層133 ;在柵極絕緣層133的上表面上形成的柵極電極201 ;和與半導體層200連接的漏極電極202和源極電極203。在柵極絕緣層133上以覆蓋柵極電極201的方式形成有層間絕緣層135。漏極電極202的上端部以到達層間絕緣層135的上表面的方式形成,在漏極電極202的上端部連接有電極部213。電極部213位于層間絕緣層135的上表面上,形成為平坦面狀。源極電極203的上端部以到達層間絕緣層135的上表面的方式形成,配線214與該源極電極203的上端部連接。配線214位于層間絕緣層135的上表面,形成為平坦面狀。在配線214的上表面形成有透明導電層215,透明導電層215由ITO層等形成。由配線214和透明導電層215形成選擇用TFT元件116所連接的源極配線111。壓力傳感器190包括在對置基板150形成的上部電極171 ;和在TFT陣列基板130形成的下部電極191。上部電極171包括在彩色濾光片基板151的下表面形成的突起部170 ;和位于該突起部170上的對置電極152。突起部170包括丙烯酸樹脂等可塑性樹脂,能夠彈性變形。
下部電極191在電極部213的上表面形成。下部電極191例如包括ITO膜等透明導電層、Si等電阻層等。下部電極191的膜厚例如為50nm以上400nm以下。優(yōu)選為50nm以上200nm以下。在該圖40所示的例子中,在外力沒有施加于對置基板150的狀態(tài)下,在上部電極171與下部電極191之間稍稍形成有間隙。在外力沒有施加于對置基板150的狀態(tài)下,上部電極171與下部電極191不接觸,在上部電極171與下部電極191之間不流動電流,能夠減少耗電。圖41是示意性地表示按壓對置基板150時的狀態(tài)的截面圖。如該圖41所示,通過按壓對置基板150,對置基板150變形,上部電極171與下部電極191接觸。 通過上部電極171與下部電極191的接觸,在上部電極171與下部電極191之間流過電流??刂撇?05對選擇用TFT元件116所連接的源極配線111和對置電極152進行傳感,由此,控制部105能夠檢測在下部電極191與上部電極171之間流動的電流量。而且,當按壓對置基板150的壓力變大時,突起部170變形。通過突起部170的變形,對置電極152中的位于突起部170上的部分也沿下部電極191的形狀變形。由此,下部電極191與對置電極152的接觸面積急劇增大,在下部電極191與上部電極171之間流動的電流量也增大。因此,控制部105能夠容易地檢測電流量的變化,容易計算出施加于對置基板150的按壓力。因此,在本實施方式4的壓力傳感器190和液晶顯示裝置100中,也能夠正確地檢測施加于對置基板150的按壓力。另外,上部電極171和下部電極191在初始狀態(tài)下也可以稍有接觸。在該情況下,通過向對置基板150稍微施加按壓力,就能夠使在上部電極171與下部電極191之間流動的電流量變化。使用圖42 圖49說明本實施方式4的液晶顯示裝置100的制造方法。另外,在本實施方式4的液晶顯示裝置100中,也分別形成對置基板150和TFT陣列基板130,之后,通地以夾著液晶層的方式貼合對置基板150和TFT陣列基板130,形成液晶顯示裝置100。圖42是表示TFT陣列基板130的制造工序的第一工序的截面圖。如該圖42所示,準備具有主表面的玻璃基板140。在玻璃基板140的主表面上形成基底層131。另外,基底層131由Si02、SiN, SiNO等的絕緣層形成?;讓?31例如形成為500nm以下,優(yōu)選形成為400nm以下。之后,在基底層131的上表面上堆積非晶質(zhì)半導體層。非晶質(zhì)半導體層的膜厚例如為20nm以上200nm以下。另外,非晶質(zhì)半導體層的膜厚優(yōu)選為30nm以上70nm左右。之后,使該非晶質(zhì)半導體層結晶化,形成連續(xù)晶界結晶硅層(CG硅層)。將連續(xù)晶界結晶硅層圖案化,形成半導體層132和半導體層200。這樣,能夠在同一圖案化工序中形成TFT元件115的半導體層132和選擇用TFT元件116的半導體層200。圖43是表示TFT陣列基板130的制造工序的第二工序的截面圖。如該圖43所示,以覆蓋半導體層132和半導體層200的方式,在基底層131上形成柵極絕緣層133。柵極絕緣層133由Si02、SiN、SiN0等的絕緣層形成,柵極絕緣層133的膜厚例如為20nm以上200nm以下,優(yōu)選為50nm以上120nm以下。
在柵極絕緣層133的上表面上通過濺射等形成金屬層。該金屬層例如為鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)等金屬膜;包含鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)等的合金膜;或包含鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)元素的化合物。該金屬層的膜厚例如為50nm以上600nm以下,優(yōu)選為IOOnm以上500nm以下。然后,將該金屬層圖案化,形成柵極電極134和柵極電極201。這樣,能夠在同一圖案化工序中形成TFT元件115的柵極電極134和選擇用TFT元件116的柵極電極201。圖44是表示TFT陣列基板130的制造工序的第三工序的截面圖。如該圖44所示,以覆蓋柵極電極201和柵極電極134的方式形成層間絕緣層135。層間絕緣層135例如由SiO2, SiN和SiNO等的絕緣層形成。層間絕緣層135的膜厚例如為IOOnm以上IOOOnm以下,層間絕緣層135的膜厚優(yōu)選為IOOnm以上700nm以下。
將層間絕緣層135圖案化,形成多個接觸孔。在形成接觸孔之后,在層間絕緣層135上通過濺射形成導電層。該金屬層例如包括鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)等金屬層;包含鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)等元素的合金;或包含鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)的化合物。將該金屬層圖案化,形成漏極電極137、漏極墊210、源極電極138、配線211、漏極電極202、電極部213、源極電極203和配線214。之后,以覆蓋漏極墊210、配線211、電極部213和配線214的方式形成ITO等透明導電層。將該透明導電層圖案化,形成圖39和圖40所示的像素電極114、透明導電層212、下部電極191和透明導電層215。由此,能夠形成圖39和圖40所示的TFT陣列基板130。這樣,根據(jù)本實施方式4的液晶顯示裝置100的制造方法,能夠在形成TFT元件115的工序中形成選擇用TFT元件116和壓力傳感器190的下部電極191,能夠抑制制造工序數(shù)的增大。圖45是表示對置基板150的制造工序的第一工序的截面圖。如該圖45所示,準備具有主表面的玻璃基板156。然后,在該玻璃基板156的主表面上形成彩色濾光片基板151。圖46是表示對置基板150的制造工序的第二工序的截面圖。如該圖46所示,在彩色濾光片基板151的主表面上形成可塑性樹脂層157。可塑性樹脂層157的膜厚例如形成為I 10 μ m左右。另外,優(yōu)選為2 5μπι左右。圖47是表不對置基板150的制造工序的第二工序的截面圖。如該圖47所不,將可塑性樹脂層157圖案化,形成樹脂圖案158。圖48是表示對置基板150的制造工序的第四工序的截面圖。在該圖48中,對樹脂圖案158施以退火處理,形成表面光滑的突起部170。圖49是表不對直基板150的制造工序的第五工序的截面圖,如該圖49所不,以覆蓋突起部170的方式,在彩色濾光片基板151的表面形成對置電極152。由此形成上部電極。在形成對置電極152之后,形成丙烯酸樹脂等樹脂層。將該樹脂層圖案化,形成多個間隔物161。貼合這樣形成的對置電極152和TFT陣列基板130,形成液晶顯示裝置100。(實施方式5)使用圖50 圖57和圖38,說明本發(fā)明的實施方式5的壓力傳感器118、液晶顯示裝置100和液晶顯示裝置100的制造方法。另外,在圖50到圖57所示的結構中,對于與上述圖I到圖49所示的結構相同或相當?shù)慕Y構,存在標注相同的附圖標記并省略其說明的情況。此外,本實施方式5的液晶顯示裝置100的電路是上述圖38所示的電路。圖50是本實施方式5的液晶顯示裝置100的截面圖,是表示TFT元件115的截面圖。如該圖50所示,液晶顯示裝置100包括玻璃基板140 ;在該玻璃基板140的主表面上形成的基底層131 ;和在基底層131的上表面上形成的TFT元件115。TFT元件115包括在基底層131上形成的半導體層132 ;以覆蓋半導體層132的方式在基底層131上形成的柵極絕緣層133 ;在該柵極絕緣層133上形成的柵極電極134 ;與半導體層132連接的漏極電極137和源極電極138。在柵極絕緣層133上以覆蓋柵極電極134的方式形成有層間絕緣層135。在該層 間絕緣層135的上表面上形成有漏極墊210和源極配線111。漏極電極137與漏極墊210連接,源極電極138與源極配線111連接。進一步,在層間絕緣層135的上表面上形成有樹脂層149。樹脂層149由丙烯酸樹脂等可塑性樹脂形成。樹脂層149的膜厚例如為I μ m以上10 μ m以下。樹脂層149的膜厚優(yōu)選為I. 5 μ m以上5 μ m以下。在樹脂層149的上表面上形成有像素電極114,像素電極114與漏極墊210連接。圖51是液晶顯示裝置100的截面圖,是表示選擇用TFT元件116的截面圖。如該圖51所示,液晶顯示裝置100具有在基底層131上形成的選擇用TFT元件116。選擇用TFT元件116包括在基底層131上形成的半導體層180 ;以覆蓋半導體層180的方式在基底層131上形成的柵極絕緣層133 ;在該柵極絕緣層133上形成的柵極電極181 ;和與半導體層180連接的漏極電極182和源極電極183。在層間絕緣層135的上表面形成有墊部219、源極配線111、下部電極218。漏極電極182的上端部與墊部219連接,源極配線183的上端部與源極配線111連接。因此,通過控制施加于柵極電極181的電壓,能夠切換選擇用TFT元件116的導通/斷開。下部電極218與墊部219連接。下部電極218包括以從層間絕緣層135的上表面向上方突出的方式形成的突起部216 ;和在該突起部216的表面形成的導電層217。突起部216包括與樹脂層149相同的材料,例如突起部216包括丙烯酸樹脂等能夠彈性變形的樹脂材料。突起部216的外表面為彎曲面狀。導電層217與墊部219連接。在對置基板150的下表面中的位于下部電極218的上方的部分形成有上部電極171。上部電極171包括在彩色濾光片基板151的下表面形成的間隔物161 ;和以覆蓋該間隔物161的方式在彩色濾光片基板151的下表面形成的對置電極152。間隔物161例如包括丙烯酸樹脂,以從彩色濾光片基板151的下表面向下部電極218突出的方式形成。在控制部105進行傳感時,規(guī)定電壓被施加于柵極電極181,選擇用TFT元件116為導通狀態(tài)。 而且,當對置基板150被按壓時,上部電極171向下部電極218變位,上部電極171按壓下部電極218。通過按壓導電層217,導電層217變形,下部電極218以沿上部電極171的表面形狀的方式變形。由此,上部電極171的對置電極152與下部電極218的導電層217的接觸面積急劇擴大。結果在對置電極152與導電層217之間流動的電流量增大。圖38所示的控制部105通過對對置電極152與選擇用TFT元件116所連接的源極配線111之間的電流量進行傳感,計算出施加于對置基板150的壓力。這樣,在本實施方式5的液晶顯示裝置100中,通過按壓對置基板150,在上部電極171與下部電極218之間流動的電流量大幅變化,因此能夠正確地計算出施加于對置基板150的壓力。使用圖52 圖57說明本實施方式5的液晶顯示裝置100的制造方法。另外,在 本實施方式5的液晶顯示裝置100中,也分別單獨形成TFT陣列基板130和對置基板150,之后通過相互貼合而形成液晶顯示裝置100。圖52是表示TFT陣列基板130的制造工序中的形成有TFT元件115和選擇用TFT元件116時的工序的截面圖。在該圖52中,在從非晶質(zhì)半導體層形成連續(xù)晶界結晶硅層之后,將該連續(xù)晶界結晶硅層通過光刻法等進行圖案化,形成半導體層132和半導體層180。柵極絕緣層133在形成半導體層132和半導體層180之后形成在基底層131上。柵極電極134和柵極電極181通過將在柵極絕緣層133上形成的同一金屬層圖案化而形成。在形成柵極電極134和柵極電極181之后,形成層間絕緣層135。漏極墊210、漏極電極137、源極電極138、墊部219、漏極電極182、源極電極183和源極配線111通過將形成在層間絕緣層135上的同一金屬層圖案化而形成。圖53是表示圖52所示的制造工序后的TFT陣列基板130的制造工序的截面圖。如該圖53所示,將丙烯酸樹脂形成在層間絕緣層135上。之后,將該丙烯酸樹脂圖案化,形成突起部221和樹脂層149。突起部221位于層間絕緣層135上,并且突起部221位于在樹脂層149形成的凹部220內(nèi)。圖54是表示圖53所示的制造工序后的制造工序的截面圖。如該圖54所示,將形成有突起部221的玻璃基板140在爐內(nèi)進行退火處理。另外,作為退火溫度,例如為100°C以上300°C以下,優(yōu)選為100°C以上200°C以下。由此,突起部221的表面的樹脂流動,形成表面為彎曲面狀的突起部216。在這樣形成突起部216后,以覆蓋樹脂層149和突起部216的方式形成ITO等透明導電層。將該透明導電層圖案化,形成圖50和圖51所示的像素電極114、導電層217。由此能夠形成下部電極218并且形成TFT陣列基板130。圖55是表示對置基板150的制造工序中的形成彩色濾光片基板151后的截面圖。如該圖55所示,在玻璃基板156形成有彩色濾光片基板151。圖56是表示上述圖55所示的制造工序后的工序的截面圖。如該圖56所示,在彩色濾光片基板151的上表面上形成丙烯酸樹脂等樹脂層。然后,將該樹脂層圖案化,形成多個間隔物161。圖57是表示上述圖56所示的制造工序后的工序的截面圖。如該圖57所示,形成ITO等透明導電層。由此,形成具有上部電極171和對置電極152的對置基板150。
然后,將對置基板150與TFT陣列基板130相互貼合,形成液晶顯示裝置100。(實施方式6)使用圖58 圖74說明本發(fā)明的實施方式6。另外,對于圖58到圖74所示的結構中的與上述圖I到圖57所示的結構相同或相當?shù)慕Y構,存在標注相同的附圖標記并省略其說明的情況。圖58是表示本實施方式6的液晶顯示裝置100的電路的電路圖。如該圖58所示,壓力傳感器190與選擇用TFT元件116的漏極電極和源極配線111連接。圖59是本實施方式6的液晶顯示裝置100的截面圖,是表示TFT元件115的截面圖。圖60是本實施方式6的液晶顯示裝置100的截面圖,是表示壓力傳感器190的截面圖。 在該圖59和圖60中,壓力檢測元件120包括在玻璃基板140的主表面上形成的基底層131 ;在基底層131上形成的TFT元件115和壓力傳感器190。TFT元件115包括半導體層132、柵極電極134、漏極電極137、源極電極138。壓力傳感器190包括在基底層131上形成的半導體層180 ;和與該半導體層180隔開間隔地配置,并與半導體層180相對地形成的上部電極171。半導體層180作為壓力傳感器190的下部電極起作用。半導體層132和半導體層180在基底層131的上表面上形成。在基底層131上以覆蓋半導體層132和半導體層180的方式形成有柵極絕緣層133。在柵極絕緣層133的上表面中位于半導體層132的上方的部分形成有柵極電極134,在柵極絕緣層133的上表面中的位于半導體層180的上方的部分形成有上部電極171。在柵極絕緣層133的上表面以覆蓋柵極電極134和上部電極171的方式形成有層間絕緣層135。漏極電極137、源極電極138、接觸件146和連接配線124以到達層間絕緣層135的上表面的方式形成。連接配線124與圖58所示的選擇用TFT元件116連接,另一端與上部電極171連接。接觸件146的上端部與源極配線111連接,接觸件146的下端部與半導體層180連接。漏極電極137和源極電極138與半導體層132連接,在漏極電極137的上端部與漏極墊210連接。源極電極138的上端部與有源極配線111連接。漏極墊210和源極配線111形成在層間絕緣層135上。而且,以覆蓋漏極墊210、源極配線111和連接配線124的方式形成有上層絕緣層
136。像素電極114形成在上層絕緣層136上,與漏極墊210連接。在對置基板150的下表面中的位于上部電極171的上方的部分形成有按壓部件145。按壓部件145以從對置基板150的下表面向TFT陣列基板130突出的方式形成。在上部電極171的正下方形成有凹部147。該凹部147由在柵極絕緣層133形成的孔部和半導體層180的上表面形成。在該圖60所示的例子中,在對置基板150沒有被按壓的狀態(tài)下,按壓部件145的下端部與上層絕緣層136的上表面抵接。圖61是表示對置基板150沒有被按壓的狀態(tài)(初始狀態(tài))下的上部電極171和半導體層180的截面圖。如該圖61所示,在初始狀態(tài)下,上部電極171和半導體層180相互隔開間隔地配置,上部電極171與半導體層180不接觸。圖62是上部電極171的平面圖,在上部電極171形成有多個孔部173。圖63是表示對置基板150被按壓的狀態(tài)下的上部電極171和半導體層180的截面圖。如該圖63所示,通過按壓對置基板150,上部電極171與半導體層180接觸。此處,在按壓對置基板150的按壓力小時,上部電極171與半導體層180的接觸面積小,在半導體層180與上部電極171之間流動的電流量較小。然后,按壓對置基板150的按壓力變大,上部電極171大幅撓曲,上部電極171以 沿著半導體層180的方式變形,上部電極171與半導體層180的接觸面積變大。圖62的被虛線包圍的區(qū)域表示上部電極171和半導體層180相互接觸的面積。如該圖62和圖63所示,當上部電極171與半導體層180的接觸面積變大時,在上部電極171與半導體層180之間流動的電流量增大。即,當按壓對置基板150的按壓力變大時,在上部電極171與半導體層180之間流動的電流量也急劇變大。因此,圖58所示的控制部105容易對選擇用TFT元件116所連接的源極配線111與壓力傳感器190所連接的源極配線111之間的電流量的變化進行傳感,能夠正確地計算出施加于對置基板150的壓力。使用圖64 圖74說明本實施方式6的液晶顯示裝置100的制造方法。另外,本實施方式6的液晶顯示裝置100中,TFT陣列基板130和對置基板150也各自單獨形成,將形成的TFT陣列基板130和對置基板150以相互相對的方式配置,形成液晶顯示裝置100。圖64是表示TFT陣列基板130的制造工序的第一工序的截面圖。在該圖64中,準備具有主表面的玻璃基板140。然后,通過等離子體化學氣相生長法(Plasma EnhancedCVD (PECVD))形成例如50nm左右的SiNO層。然后,在SiNO層上例如形成IlOnm左右的SiO2層。由此,基底層131在玻璃基板140的主表面上形成。圖65是表示TFT陣列基板130的制造工序的第二工序的截面圖。如該圖65所示,在基底層131的上表面上通過等離子體化學氣相生長法形成例如50nm左右的Si (硅)層。之后,照射XeCl受激準分子激光,形成連續(xù)晶界結晶硅層,之后將該連續(xù)晶界結晶硅層通過光刻法等圖案化,形成半導體層132和半導體層180。圖66是表示TFT陣列基板130的制造工序的第三工序的截面圖。在該圖66中,以覆蓋半導體層132和半導體層180的方式通過等離子體化學氣相生長法形成例如SOnm左右的SiO2層。圖67是表示TFT陣列基板130的制造工序的第四工序的截面圖。在該圖67中,將P+ (磷離子)在45KV、5E15cm_2的條件下注入半導體層132和半導體層180。圖68是表示TFT陣列基板130的制造工序的第五工序的截面圖。在該圖68中,通過濺射等在柵極絕緣層133的上表面上形成疊層金屬層222。具體地說,通過濺射形成例如370nm左右的鎢(W)層。在形成鎢層之后,形成例如50nm左右的氮化鉭(TaN)層。
圖69是表示TFT陣列基板130的制造工序的第六工序的截面圖。如該圖69所示,將圖68所示的疊層金屬層222圖案化,形成柵極電極134和上部電極171。另外,在上部電極171形成至少一個以上的孔部173。具體地說,如上述圖62所示,形 成多個孔部173。另外,上部電極171形成為正方形形狀,一邊的長度為30 μ m??撞?73也為正方形形狀,一邊的長度為2 μ m。孔部173彼此的間隔為2 μ m。圖70是表示TFT陣列基板130的制造工序的第七工序的截面圖。在該圖70中,首先形成抗蝕劑,對該抗蝕劑實施圖案化。由此形成抗蝕劑圖案223。在該抗蝕劑圖案223形成有孔部,孔部173露出于外部。然后,將形成有抗蝕劑圖案223的基板浸潰于緩沖氫氟酸(BHF)中。另外,作為緩沖氫氟酸(BHF)采用將氫氟酸(HF)和氟化銨(NH4F)以I :10的比例混合而得的液體,例如浸潰13分鐘左右。由此,從孔部173進入的緩沖氫氟酸蝕刻柵極絕緣層133的一部分。結果,在上部電極171下形成凹部147。圖71是表示TFT陣列基板130的制造工序的第八工序的截面圖。在該圖71中,在除去抗蝕劑圖案223之后,將層間絕緣層135形成在柵極絕緣層133上。具體地說,通過等離子體化學氣相生長法形成700nm左右的氧化硅層(SiO2層),在該氧化娃層上例如形成250nm左右的風化娃層(SiN層)。由此形成層間絕緣層135。圖72是表示TFT陣列基板130的制造工序的第九工序的截面圖。如該圖72所示,對層間絕緣層135施以圖案化,形成多個接觸孔。圖73是表示TFT陣列基板130的制造工序的第十工序的截面圖。在該圖73中,首先形成例如IOOnm左右的鈦(Ti)層。在該鈦層上形成例如600nm左右的Al-Si層。在該Al-Si層上例如形成200nm左右的(Ti)層。這樣,在形成疊層金屬層之后,將該疊層金屬層圖案化,形成漏極墊210、漏極電極
137、源極配線111、源極電極138、接觸件146和連接配線124。圖74是表示TFT陣列基板130的制造工序的第i^一工序的截面圖。如該圖74所示,以覆蓋漏極墊210、漏極電極137、源極配線111、源極電極138、接觸件146和連接配線124等的方式形成上層絕緣層136。具體地說,通過等離子體化學氣相生長法形成例如200nm左右的氮化硅層(SiN層)。之后,將上層絕緣層136圖案化,在圖案化后的上層絕緣層136的上表面上形成ITO層。將該ITO層圖案化,形成圖59所示的像素電極114。這樣形成TFT陣列基板130。在形成對置基板150時,首先準備玻璃基板156。在該玻璃基板156的主表面形成彩色濾光片基板151。在該彩色濾光片基板151的上表面形成ITO層,形成對置電極152。之后在該對置電極152的上表面上形成丙烯酸樹脂層,通過將該丙烯酸樹脂層圖案化,形成按壓部件145。這樣形成圖59所示的對置基板150。在這樣形成TFT陣列基板130和對置基板150之后,在TFT陣列基板130的主表面上涂敷液晶層。之后在TFT陣列基板130的上方配置對置基板150,貼合TFT陣列基板130和對置基板150。這樣形成圖59和圖60所示的液晶顯示裝置100。
在這樣構成的液晶顯示裝置100中,例如從TFT陣列基板130 —側施加按壓力。結果,在O. 2N時,控制部105能夠檢測在選擇用TFT元件116所連接的源極配線111與壓力傳感器190所連接的源極配線111之間的電流的流通。而且,當對TFT陣列基板130施加IN左右的按壓力時,電阻值變?yōu)?/8。(實施方式7)使用圖75 圖81和圖58說明本發(fā)明的實施方式7的壓力傳感器、液晶顯示裝置100和液晶顯示裝置100的制造方法。另外,對于圖75到圖81所示的結構中與上述圖I到圖74所示的結構相同或相當?shù)慕Y構,存在標注相同的附圖標記并省略其說明的情況。 另外,本實施方式7的液晶顯示裝置100的電路是圖58所示的電路。圖75是本實施方式7的液晶顯示裝置100的截面圖,是表示TFT元件115的截面圖。圖76是本實施方式7的液晶顯示裝置100的截面圖,是表示壓力傳感器190的截面圖。如這些圖75和圖76所示,TFT陣列基板130包括玻璃基板140 ;在該玻璃基板140的主表面上形成的基底層141 ;和在該基底層141上形成的TFT元件115和壓力傳感器190。TFT元件115在形成在基底層141上的基底層131的上表面上形成。TFT元件115包括在基底層131上形成的半導體層132 ;以覆蓋半導體層132的方式在基底層131的上表面形成的柵極電極134 ;和與半導體層132連接的漏極電極137和源極電極138。在柵極絕緣層133上以覆蓋柵極電極134的方式形成有層間絕緣層135。在該層間絕緣層135的上表面形成有漏極墊210和源極配線111。漏極電極137與漏極墊210連接,源極電極138與源極配線111連接。在圖76中,壓力傳感器190包括在基底層141上形成的下部電極172 ;相對于該下部電極172位于對置基板150 —側,并與下部電極172相對地配置的下部電極172。在下部電極172的上表面上形成有基底層131和柵極絕緣層133。在下部電極172與上部電極171之間形成有凹部147。凹部147由在基底層131形成的孔部和在柵極絕緣層133形成的孔部規(guī)定,下部電極172的上表面位于該凹部147的底部。因此,在本實施方式7的液晶顯示裝置100中,上部電極171也能夠以進入凹部147內(nèi)的方式撓曲而變形。因此,在本實施方式7的液晶顯示裝置100中,通過按壓對置基板150,上部電極171與下部電極172接觸,在上部電極171與下部電極172之間流動電流。而且,當按壓對置基板150的按壓力變大時,上部電極171與下部電極172的接觸面積變大,在上部電極171與下部電極172之間流動的電流變多。由此,圖58所示的控制部105能夠檢測施加于對置基板150的按壓力。使用圖77 圖80說明本實施方式7的液晶顯示裝置100的制造方法。另外,在本實施方式7的液晶顯示裝置100中,也分別形成TFT陣列基板130和對置基板150,通過貼合形成的對置基板150與TFT陣列基板130而形成。圖77是表示TFT陣列基板130的制造工序的第一工序的截面圖。如該圖77所示,準備具有主表面的玻璃基板140。在該玻璃基板140的主表面形成基底層141?;讓?41例如包括Si02、SiN和SiNO等。基底層141的膜厚例如為500nm以下,優(yōu)選為400nm以下。在該基底層141的上表面上通過濺射形成鑰(Mo)、鎢(W)等金屬層。然后,將該金屬層圖案化,形成下部電極172。下部電極172的膜厚例如形成為50nm以上600nm以下。另外,優(yōu)選下部電極172的膜厚形成為50nm以上300nm以下。以覆蓋下部電極172的方式形成SiO2層、SiN層、SiNO層等絕緣層,形成基底層
131。圖78是表示TFT陣列基板130的制造工序的第二工序的截面圖。如該圖78所示,在基底層131上堆積非晶質(zhì)半導體層。非晶質(zhì)半導體層的膜厚例如為20nm以上200nm以下。另外,非晶質(zhì)半導體層的膜厚優(yōu)選為30nm以上70nm左右。之后,使該非晶質(zhì)半導體層結晶化,形成連續(xù)晶界結晶硅層(CG硅層)。將連續(xù)晶界結晶硅層圖案化,形成半導體層
132。形成Si02、SiN、SiN0等的絕緣層,形成柵極絕緣層133。另外,柵極絕緣層133的膜厚例如為20nm以上200nm以下,優(yōu)選為50nm以上120nm以下。 然后,在柵極絕緣層133的上表面上形成金屬層。該金屬層例如為鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)等金屬膜;包含鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)等的合金膜;或包含鎢(W)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鑰(Mo)元素的化合物。該金屬層的膜厚例如為50nm以上600nm以下,優(yōu)選為IOOnm以上500nm以下。之后,將該金屬層圖案化,形成柵極電極134和上部電極171。此時,在上部電極171同時形成孔部173。這樣,在本實施方式7中也能夠以同一工序形成上部電極171和柵極電極134。圖79是表示TFT陣列基板130的制造工序的第三工序的截面圖。如該圖79所示,首先,形成抗蝕劑,對該抗蝕劑實施圖案化。由此形成抗蝕劑圖案223。在該抗蝕劑圖案223形成有孔部,孔部173露出于外部。然后,將基板浸潰于HF (氟化氫)水溶液等酸性溶液中。溶液從孔部173進入,蝕刻柵極絕緣層133和基底層131。由此形成凹部147。圖80是表示TFT陣列基板130的制造工序的第四工序的截面圖。如該圖80所示,除去圖79所示的抗蝕劑圖案223。形成層間絕緣層135。將該層間絕緣層135圖案化,形成多個接觸孔。之后將金屬層形成在層間絕緣層135的上表面上,將該金屬層圖案化,形成漏極墊210、漏極電極137、源極電極138、源極配線111、接觸件146和連接配線124。之后,形成上層絕緣層136,對該上層絕緣層136實施圖案化,形成接觸孔。在形成有該接觸孔的上層絕緣層136的上表面形成ITO層,將該ITO層圖案化,形成像素電極114。這樣形成TFT陣列基板130。另外,對置基板150與上述實施方式3的液晶顯不裝置100的對置基板150同樣地形成。貼合這樣形成的對置基板150和TFT陣列基板130,形成本實施方式7的液晶顯示裝置100。另外,圖81是表示本實施方式7的液晶顯示裝置100的變形例的截面圖。如該圖81所示,可以在位于半導體層132的下方的基底層141上形成遮光層148。另外,遮光層148包括與下部電極172同材質(zhì)的金屬材料,實際上為相同膜厚。另外,遮光層148和下部電極172通過將一個金屬層圖案化而形成,能夠由同一圖案化工序形成。
另外,在上述實施方式I到實施方式7中說明了將本發(fā)明應用于液晶顯示裝置的例子,但是也能夠應用于有機電致發(fā)光(EL electroluminescence)顯示器、等離子體顯示器中。此外,各基板也可以是柔性基板。在假設應用于有機電致發(fā)光顯示器中的情況下,顯示介質(zhì)層是有機EL層。該有機電致發(fā)光顯不器包括在第一主表面形成的第一基板;與第一基板隔開間隔地配置,且在與第一主表面相對的主表面形成有第二電極的第二基板;和在第一電極與第二電極之間形成的有機EL層。而且,有機電致發(fā)光顯示器包括形成在第一基板的下部電極;與該下部電極相比配置在第二基板一側的上部電極;和能夠檢測下部電極與上部電極間的電容或在下部電極與上部電極之間流動的電流量的檢測部。而且,上部電極和下部電極中的至少一方能夠
沿另一方變形。在假設將本發(fā)明應用于等離子體顯示器的情況下,顯示介質(zhì)層是熒光體層。在該 等離子體顯示器中包括前面板和背面板。前面板包括前面玻璃基板;在該前面玻璃基板的下表面形成的顯示電極;遮光層;和以覆蓋該顯示電極和遮光層的方式在前面玻璃基板的下表面形成的電介質(zhì)層。在該電介質(zhì)層的下表面形成有保護層。背面板包括背面玻璃基板;在該背面玻璃基板的上表面形成的尋址電極;以覆蓋該尋址電極的方式在背面玻璃基板的上表面上形成的基底介電層;在該基底介電層上形成、劃分放電空間的多個分隔壁;和在分隔壁間的槽形成的熒光體層。前面板和背面板相對配置,外周被密封劑氣密密封,放電氣體被封入放電空間內(nèi)。進一步,該等離子體顯示器包括配置在背面板一側的下部電極;配置在背面板一側的上部電極;和能夠檢測由上部電極和下部電極規(guī)定的電容、電流量的檢測部。而且,上部電極和下部電極中的至少一個能夠沿另一方變形。(實施方式8)參照圖82、圖83說明基于本發(fā)明的實施方式8的帶觸摸面板功能的顯示裝置。在圖82中表示本實施方式的帶觸摸面板功能的顯示裝置的平面圖。該帶觸摸面板功能的顯示裝置1101是能夠利用液晶進行顯示的裝置,具有兼用作顯示面的輸入面13。帶觸摸面板功能的顯示裝置1101為貼合TFT (Thin Film Transistor,薄膜晶體管)陣列基板130和對置基板150的結構。TFT陣列基板130的一端從對置基板150伸出,在伸出的部分設置有外部連接端子3。在對置基板150排列有與R (紅)、G (綠)、B (藍)的各顏色對應的著色層153r、153g、153b。這些著色層153r、153g、153b以與在TFT陣列基板130上規(guī)定的子像素區(qū)域的逐個對應重疊的方式配置。著色層153r、153g、153b相互由黑矩陣155隔開。圖83表示圖82中的LXXXIII-LXXXIII向視截面圖。在圖83中以顯示面為上側的方式進行顯示。圖83中的上側相當于前側,下側相當于后側。由此,用戶從圖83的上側觀看顯示內(nèi)容。在TFT陣列基板130的后側配置有光學片5,而且在其后側配置有背光源裝置7。TFT陣列基板130在玻璃基板140的表面形成有TFT層4。TFT層4實際上為復雜的結構,但在圖83中為了方便說明而簡化表示。在TFT陣列基板130與對置基板150之間夾著液晶層160。液晶層160由密封件9包圍外周。實際上在對置基板150的TFT陣列基板130 一側的表面配置有彩色濾光片層,但在圖83中省略圖示。在對置基板150的前面配置有光學片6。光學片5、6各自都不限于單一的片,可以分別是多個片的組合。
本實施方式的帶觸摸面板功能的顯示裝置1101中,以與密封件9重疊的方式配置有作為第一傳感器的壓力傳感器15。壓力傳感器15的詳細結構在后面敘述。在光學片6的更前側配置有作為第二傳感器的靜電電容式觸摸面板12。由此,作為輸入面13直接露出的面是靜電電容式觸摸面板12的表面。靜電電容式觸摸面板12的詳細內(nèi)容記載于上述非專利文獻I和專利文獻3 5。作為第一傳感器的壓力傳感器15用于檢測是否對輸入面13整面的某處存在按壓,沒有必要檢測出是在輸入面13內(nèi)的哪個位置存在按壓。作為第二傳感器的靜電電容式觸摸面板12用于檢測出在輸入面13內(nèi)的哪個位置存在按壓。在該帶觸摸面板功能的顯示裝置1101中,第一傳感器是后述的壓力傳感器,因此待機時耗電小,第二傳感器是靜電電容式觸摸面板,因此待機時耗電大。即,在帶觸摸面板功能的顯示裝置1101中,第二傳感器與第一傳感器相比在待機時耗電更大。此處的待機時耗電是指,用于在存在某些輸入時立即能夠檢測的狀態(tài)下等待的耗電。該帶觸摸面板功能 的顯示裝置1101包括控制部105,該控制部105在由第一傳感器檢測出存在按壓時將第二傳感器切換為能夠檢測的狀態(tài)即所謂的激活狀態(tài)。如上所述,本實施方式的帶觸摸面板功能的顯示裝置1101包括作為第一傳感器的壓力傳感器15,其用于檢測有無向輸入面13的按壓;作為第二傳感器的靜電電容式觸摸面板12,其用于檢測輸入面13中的接觸位置,且其用于在能夠檢測的狀態(tài)下待機的耗電大于上述第一傳感器的耗電;控制部105,其在由上述第一傳感器檢測出存在按壓時將上述第二傳感器切換為能夠檢測的狀態(tài),其中,輸入面13兼用作顯示面。本實施方式的帶觸摸面板功能的顯示裝置中,組合待機時耗電存在差別的兩種傳感器,由第一傳感器先檢測有無按壓,在檢測出按壓的情況下將第二傳感器切換為能夠檢測的狀態(tài),因此,能夠將作為帶觸摸面板功能的顯示裝置整體的耗電抑制得較小。本實施方式的直至位置檢測的流程概念性地表示于圖84。如圖84的左側所示,當開始對輸入面13進行手指的按壓時,作為第一傳感器的壓力傳感器15檢測出從沒有按壓到存在按壓的變化。根據(jù)該檢測,第二傳感器被切換為能夠檢測的狀態(tài),如圖84的右側所示例如進行掃描,詳細檢測手指按壓的位置。只要將從第一傳感器的按壓檢測到第二傳感器的位置檢測的時間差小至一定程度以上,則用戶能夠得到就像觸摸面板總是以激活的狀態(tài)待機的輸入感。(變形例)另外,在圖85、圖86中表示本實施方式的帶觸摸面板功能的顯示裝置的變形例。圖86是圖85的LXXXVI-LXXXVI向視截面圖。在該帶觸摸面板功能的顯示裝置1102中,以與密封件9的緊鄰的內(nèi)側相鄰的方式配置有作為第一傳感器的壓力傳感器15i。也可以如圖86所示壓力傳感器15i配置在液晶層160內(nèi)。壓力傳感器15i可以與密封件9相接也可以不相接。壓力傳感器15i的詳細結構在后面敘述。(實施方式9)參照圖87 圖89說明基于本發(fā)明的的實施方式9的帶觸摸面板功能的顯示裝置。本實施方式的帶觸摸面板功能的顯示裝置的平面圖表示于圖87。該帶觸摸面板功能的顯示裝置(以下稱為“顯示裝置”)103能夠利用液晶進行顯示,顯示面兼用作輸入面13。該帶觸摸面板功能的顯示裝置1103中,平面地看,不僅排列有與各個子像素區(qū)域對應的著色層153r、153g、153b,還另外設置有光傳感器17的區(qū)域。在圖87所示的例子中,一個光傳感器17以與對應于R、G、B三色的著色層153r、153g、153b的排列一并相鄰的方式配置。光傳感器17的區(qū)域為條狀。著色層153r、153g、153b和光傳感器17的區(qū)域均相互由黑矩陣155隔開。圖88表示圖87的LXXXVIII-LXXXVIII向視截面圖。在該帶觸摸面板功能的顯示裝置1103中,在TFT層4的內(nèi)部配置有光傳感器17。作為輸入面13直接露出的面是光學片6的表面。在本實施方式的帶觸摸面板功能的顯示裝置1103中,以與密封件9重疊的方式配置有作為第一傳感器的壓力傳感器15。關于第一傳感器的條件和詳細內(nèi)容在實施方式8中已進行了說明。在本實施方式的帶觸摸面板功能的顯示裝置1103中,配置有作為第二傳感器的光傳感器17。如圖88所示,光傳感器17作為TFT層17的一部分配置。圖88中示意性地 表不有光傳感器17的結構。在圖89中表不有光傳感器17的概念性的結構。該光傳感器17包括電容器17a、二極管17b和TFT17c。為了使光傳感器17成為能夠檢測的狀態(tài),在電容器17a中預先蓄存電荷。在光18進入二極管17b時,與入射的光量聯(lián)動地二極管17b的漏電流量發(fā)生變化。由于漏電流量的變化,點19的電位下降。與點19的電位對應地通過TFT17C的電流量發(fā)生變化。光傳感器17能夠根據(jù)該電流量的變化檢測光量。而且,通過圖像處理,能夠區(qū)別利用手指或輸入器具的正規(guī)的光的輸入和外光的輸入。這樣,能夠檢測出手指或輸入器具的接觸。光傳感器17的詳細內(nèi)容記載于上述專利文獻1、6。作為第一傳感器的壓力傳感器15用于檢測是否在輸入面13整面存在某些按壓,沒有必要檢測出是在輸入面13內(nèi)的哪個位置存在按壓。作為第二傳感器的靜電電容式觸摸面板12用于檢測在輸入面13內(nèi)的哪個位置存在按壓。在該帶觸摸面板功能的顯示裝置1103中,第一傳感器是后述的壓力傳感器,因此待機時耗電小,第二傳感器是光傳感器,因此待機時耗電大。這是因為,光傳感器如上所述必須在將電荷蓄存在電容器中的狀態(tài)下等待。這樣,在帶觸摸面板功能的顯示裝置1103中,第二傳感器與第一傳感器相比在待機時耗電更大。控制部105與實施方式8所說明的同樣。如上所述,本實施方式的帶觸摸面板功能的顯示裝置1103包括作為第一傳感器的壓力傳感器15,其用于檢測有無向輸入面13的按壓;作為第二傳感器的光傳感器17,其用于檢測輸入面13中的接觸位置,且其用于在能夠檢測的狀態(tài)下待機的耗電大于上述第一傳感器的耗電;和控制部105,在由上述第一傳感器檢測出存在按壓時將上述第二傳感器切換為能夠檢測的狀態(tài),其中,輸入面13兼用作顯示面。本實施方式的帶觸摸面板功能的顯示裝置與實施方式8相比第二傳感器的種類不同,但是能夠得到與實施方式8同樣的效果。在實施方式8、9的任一個中,第一傳感器優(yōu)選為根據(jù)加壓引起的電狀態(tài)的變化檢測輸入面是否被按壓的結構。這是因為,如果是根據(jù)電狀態(tài)的變化進行檢測的結構,則容易使用已有的導電體等結構以微細的結構實現(xiàn)第一傳感器。電狀態(tài)的變化優(yōu)選是電阻的變化或電容的變化。對于根據(jù)電阻的變化或電容的變化檢測按壓的結構在下面進行詳細敘述。(壓力傳感器的第一結構的概要)
實施方式8、9中表示了以與密封件9重疊的方式配置作為第一傳感器的壓力傳感器15的例子(參照圖82、圖83、圖87、圖88)。在圖90表示該情況下的壓力傳感器15的結構的一個例子。TFT陣列基板130在玻璃基板140的表面形成TFT層4,而且以局部覆蓋TFT層4的表面的方式形成有導電膜20。導電膜20與像素電極為同一層。TFT層4包括層間絕緣膜135、半導體層180、柵極絕緣層133、柵極金屬層81、源極金屬層138。在半導體層180摻雜有雜質(zhì)。柵極金屬層81與柵極電極181是同時由相同材料形成的層。對置基板150在玻璃基板156的表面形成彩色濾光片層21,而且以覆蓋彩色濾光片層21的方式形成有對置電極152。在彩色濾光片層21包括彩色濾光片部和黑矩陣部。在TFT層4與對置電極152之間配置有密封件9。密封件9以包圍液晶層160的方式設置。在TFT陣列基板130,在與密封件9重疊的位置形成有壓力傳感器15。在壓力傳感器15中,在玻璃基板140的表面形成有半導體層180,以部分覆蓋半導體層180的方式形 成有柵極絕緣層133。以跨在柵極絕緣層133的上側的方式配置有柵極金屬層81。壓力傳感器15具有半導體層180與柵極金屬層81隔著間隙27相互相對的結構。在間隙27的內(nèi)部,半導體層180的上表面不被柵極絕緣層133覆蓋而露出。間隙27經(jīng)由貫通孔28與液晶層160連通。由此,液晶進入間隙27內(nèi)。在存在用戶向輸入面13的按壓時,即,在從上方按壓對置基板150時,該力經(jīng)由密封件9傳遞至TFT陣列基板130,半導體層180與柵極金屬層81接觸。半導體層180與柵極金屬層81接觸,由此半導體層180與柵極金屬層81之間的電阻變化。或者,在通過密封件9施加有力時,即使半導體層180與柵極金屬層81沒有最終接觸,至少間隙27變窄。只要間隙27變化,則在半導體層180與柵極金屬層81之間形成的電容變化。壓力傳感器15成為下述結構設計成被按壓時半導體層180與柵極金屬層81接觸,檢測半導體層180與柵極金屬層81之間的電阻的變化;或者設計成被按壓時間隙27變窄,檢測半導體層180與柵極金屬層81之間的電容的變化。如上所述,電阻的變化優(yōu)選是相互分離且相對的導電部件由于加壓而彼此接觸導通從而產(chǎn)生的變化。這是因為,如果是該結構,則能夠成為簡單的結構,且耗電低,能夠重復進行壓力檢測。(壓力傳感器的第二結構的概要)作為實施方式8的變形例表示了以與密封件9相鄰的方式配置有作為第一傳感器的壓力傳感器15i的例子(參照圖85、86)。在圖91表示該情況下的壓力傳感器15i的結構的一個例子。在壓力傳感器15i的附近,在玻璃基板140的表面形成有半導體層180,以部分覆蓋半導體層180的方式形成有柵極絕緣層133。以跨在柵極絕緣層133的上側的方式配置有柵極電極181。源極金屬層138貫通柵極絕緣層133與半導體層180電連接。源極金屬層138在層間絕緣膜135的上側延伸。源極金屬層138以覆蓋在層間絕緣膜26的上側延伸的部分的方式形成有導電膜20。導電膜20與像素電極為相同層。在導電膜20的上側形成有上層絕緣層136。另一方面,在對置基板150中,在TFT陣列基板130—側的面設置有凸部41。凸部41在內(nèi)部包含彈性體40。彈性體40在彩色濾光片層21的表面形成為包(突起)狀。彈性體40可以包括樹脂。在配置有彈性體40的位置,對置電極152以覆蓋彈性體40的方式延伸,形成凸部41。凸部41的前端與上層絕緣層136抵接。壓力傳感器15i包括凸部41、上層絕緣層136和導電膜20。在存在用戶向輸入面13的按壓時,即在從上方按壓對置基板150時,密封件9彈性變形,TFT陣列基板130與對置基板150之間的距離縮短。由此,凸部41被向上層絕緣層136按壓。此時凸部41的內(nèi)部的彈性體40彈性變形,由此凸部41與上層絕緣層136抵接的面積增大。在停止按壓時,TFT陣列基板130 與對置基板150之間的距離擴大至原樣,凸部41與上層絕緣層136抵接的面積減少。在抵接的面積這樣增減時,在導電膜20與對置電極152之間形成的電容也增減。壓力傳感器15i為檢測該電容的變化的結構。壓力傳感器15i成為根據(jù)這樣的電狀態(tài)的變化來檢測壓力的結構。 也可以是沒有上層絕緣層136,覆蓋凸部41的對置電極152與導電膜20直接抵接的結構。在該情況下,凸部41與上層絕緣層136抵接的面積增減,由此對置電極152與導電膜20之間的電阻變化。如上所述,電阻的變化或電容的變化優(yōu)選是由于相互相對的部件彼此相互接觸的面積由于加壓而增減從而產(chǎn)生的。這是因為,如果為該結構,則能夠為簡單的結構,且耗電低,能夠進行多階段的壓力檢測。電容的變化優(yōu)選是由于加壓使得介電常數(shù)變化從而產(chǎn)生的。如果使上層絕緣層136包括介電常數(shù)通過被加壓而發(fā)生變化的性質(zhì)的材料,則也能夠實現(xiàn)這樣的結構,如果采用這樣的結構,則能夠進行更多階段的壓力檢測。在實施方式8中,如圖82、圖83所不,第一傳感器的至少一部分優(yōu)選以與包圍輸入面的框狀部件重疊的方式配置。通過采用該結構,能夠將對輸入面的按壓可靠地傳遞至第一傳感器。此處框狀部件可以是密封件,也可以是密封件以外的框狀的部件。(實施方式10)參照圖92說明基于本發(fā)明的實施方式10的帶觸摸面板功能的顯示裝置。在該帶觸摸面板功能的顯示裝置中,如圖92所示,作為第一傳感器的壓力傳感器15配置在輸入面13的投影區(qū)域內(nèi)。圖92中表示了配置有6個第一傳感器的例子,但是配置的第一傳感器的數(shù)量只要是I個以上則也可以是其它數(shù)。第一傳感器的至少一部分配置在輸入面13的投影區(qū)域內(nèi)。本實施方式的帶觸摸面板功能的顯示裝置能夠得到與實施方式8或2同樣的效果,而且能夠使被按壓的位置與第一傳感器的位置接近,能夠具有靈敏度好的觸摸面板功倉泛。在輸入面的投影區(qū)域內(nèi)配置有使來自背后的可見光通過的開口部和使來自背后的可見光不通過的非開口部,上述第一傳感器的至少一部分優(yōu)選配置在上述輸入面的非開口部。通過采用該結構,能夠盡量不使顯示裝置的開口率下降地配置傳感器。作為具體的一個例子,如圖93所示,本實施方式的帶觸摸面板功能的顯示裝置1104是具有用于利用不透過可見光的部件將不同的像素彼此之間隔開的黑矩陣155的液晶顯示裝置,作為第一傳感器的壓力傳感器15配置于黑矩陣155。在該例中,如果關注子像素32的橫方向排列,貝U第一傳感器每隔一個地與子像素32對應配置。第一傳感器也可以配置有與子像素32相同的數(shù)量,但也可以如該圖的例子所示配置有比子像素32的數(shù)量少的個數(shù)。在該情況下,如該圖所示可以以對一定個數(shù)的子像素32分配一個第一傳感器的比例配置第一傳感器。圖94表示帶觸摸面板功能的顯示裝置1104的電路圖。在該圖中代表性地僅表示四個子像素32。在帶觸摸面板功能的顯示裝置1104的周邊部配置有源極驅動器101、柵極驅動器102、傳感器驅動器103。多個源極配線111從源極驅動器101向輸入面即顯示區(qū)域平行地延伸。多個柵極配線112從柵極驅動器102向輸入面即顯示區(qū)域平行地延伸。多個傳感器用柵極配線113從傳感器驅動器103向輸入面即顯示區(qū)域平行地延伸。源極配線111與柵極配線112垂直交叉。柵極配線112與傳感器用柵極配線113平行且交替排列。一個第一傳感器與相互相鄰的兩根源極配線111和與它們垂直地延伸的一根傳感器用柵極配線113連接。(壓力傳感器的配置)配置作為第一傳感器的壓力傳感器的位置能夠有各種變化。在圖95、圖96中以粗線的長方形表示能夠配置壓力傳感器的位置的例子。圖95表示在對置基板一側配置有包 括彩色濾光片部和黑矩陣部的彩色濾光片層21的例子。圖96表示在TFT陣列基板130 —側配置有包括彩色濾光片部和黑矩陣部的彩色濾光片層21的例子。圖95、圖96中都不意味著在這些位置同時配置壓力傳感器,而是意味著作為壓力傳感器的設置位置能夠考慮這些選擇項。在圖95、圖96中“BM”表示黑矩陣部?!癈F”表示彩色濾光片部?!癙S”表示光間隔物即由光刻制作出的間隔物。在圖95、圖96中,表示有將記載為“BM”的部分由長方形2001包圍的部位。像這樣將黑矩陣部自身由壓力傳感器形成也可以。在圖95、圖96中,表示有與間隔物161并排的與間隔物161形狀相同的長方形2002。像這樣將間隔物自身由壓力傳感器形成也可以。在圖95、圖96中,以與BM的上側和下側相接的方式表示有長方形2003、2004。像這樣在黑矩陣部的上側或下側形成壓力傳感器也可以。在圖95、圖96中,以與密封件9的上側或下側相接的方式表示有長方形2005、2006。像這樣在密封件9的上側或下側形成壓力傳感器也可以。在圖96中,在與密封件9重疊的位置的彩色濾光片層21與TFT層4之間表示有長方形2007。也可以在這樣的位置形成壓力傳感器。在圖95、圖96中,以與間隔物161的上側和下側相接的方式表示有長方形2008、2009。像這樣在間隔物161的上側或下側形成壓力傳感器也可以。在圖95、圖96中,在玻璃基板140、150的遠離液晶層160的一側的表面表不有長方形2010、2011。像這樣在玻璃基板的遠離液晶層一側的表面形成壓力傳感器也可以。在圖95、圖96中,在對置基板一側的光學片6與作為第二傳感器的靜電電容式觸摸面板12之間表示有長方形2012。也可以在這樣的位置形成壓力傳感器。在圖95、圖96中,在TFT陣列基板130 —側的光學片5與背光源裝置7之間表示有長方形2013。也可以在這樣的位置形成壓力傳感器。在圖95、圖96中,在TFT陣列基板130 —側的背光源裝置7的背面表示有長方形2014。也可以在這樣的位置形成壓力傳感器。在實施方式10所述的那樣第一傳感器的至少一部分配置在輸入面的投影區(qū)域內(nèi)的帶觸摸面板功能的顯示裝置中,進一步優(yōu)選的條件如下所述。實施方式10所述的帶觸摸面板功能的顯示裝置是在液晶層內(nèi)具有規(guī)定上述液晶層的厚度的間隔物的液晶顯示裝置,上述第一傳感器優(yōu)選配置在上述間隔物的區(qū)域內(nèi)。這與在長方形2003、2004、2008、2009的位置配置有第一傳感器的結構相當??紤]在實施方式8的末尾作為變形例舉出的帶觸摸面板功能的顯示裝置,能得到以下結論?;诒景l(fā)明的帶觸摸面板功能的顯示裝置是具有由密封件密封液晶的結構的液晶顯示裝置,上述第一傳感器優(yōu)選配置在與上述密封件的內(nèi)側相鄰的位置。這與圖85、圖86所示的結構相當。關于第二傳感器能夠得出以下結論。第二傳感器可以是根據(jù)靜電電容的變化檢測位置的方式的傳感器。這樣的傳感器的一個例子是實施方式8所述的靜電電容式觸摸面板12。第二傳感器也可以是通過光傳感檢測位置的方式的傳感器。這樣的傳感器的一個例子是實施方式9所述的光傳感器17。 另外,此次公開的上述實施方式的所有內(nèi)容都是例示而不是限制。本發(fā)明的范圍不是由上述說明表示而是由權利要求的范圍表示,也包括與權利要求的范圍均等的意思和范圍內(nèi)的全部變更。工業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠利用于帶觸摸面板功能的顯示裝置。附圖標記說明3外部連接端子;4TFT層;5、6光學片;7背光源裝置;9密封件;12靜電電容式觸摸面板;13輸入面;15、15i壓力傳感器;17光傳感器;17a電容器;17b 二極管;17c TFT ;18光;19點;20導電膜;21彩色濾光片層;27間隙;28貫通孔;32子像素;40彈性體;41凸部;81柵極金屬層;100液晶顯示裝置;101源極驅動器;102柵極驅動器;103傳感器驅動器;105控制部;110像素;111源極配線;112柵極配線;113傳感器用柵極配線;114像素電極;115TFT元件;116選擇用TFT元件;117輸出用元件;118、190壓力傳感器;120壓力檢測元件;121、138、183、203源極電極;122柵極電極;123半導體層;124連接配線;125、137、182、202漏極電極;130TFT陣列基板;131基底層;132、180、200半導體層;133柵極絕緣層;134,181,201柵極電極;135層間絕緣層;136上層絕緣層;138源極金屬層;139層間絕緣層;140玻璃基板;141基底層;145按壓部件;146接觸件;147凹部;148遮光層;149樹脂層;150對置基板;151彩色濾光片基板;152對置電極;153、153r、153g、153b著色層;155黑矩陣;156玻璃基板;157可塑性樹脂層;158樹脂圖案;160液晶層;161間隔物;170突起部;171上部電極;172、189、191、218下部電極;173、174孔部;180半導體層;184接觸件;185墊部;186連接部;187反射電極;210漏極墊;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墊部;220凹部;221突起部;222疊層金屬層;223抗蝕劑圖案;1100、1101、1102、1103、1104帶觸摸面板功能的顯示裝置(顯示裝置);2001、2002、2003、2004、2005、2006、2007、2008、2009、2010、2011、2012、2013、2014 長方形。
權利要求
1.一種帶觸摸面板功能的顯示裝置,其特征在于,包括 用于檢測有無向輸入面(13)的按壓的第一傳感器; 用于檢測在所述輸入面的接觸位置的第二傳感器,所述第二傳感器的用于在能夠檢測的狀態(tài)下待機的耗電大于所述第一傳感器的耗電;和 控制部(105),其在由所述第一傳感器檢測出存在按壓時,將所述第二傳感器切換為能夠檢測的狀態(tài),其中, 所述輸入面兼用作顯示面。
2.如權利要求I所述的帶觸摸面板功能的顯示裝置,其特征在于 所述第一傳感器為根據(jù)由加壓引起的電狀態(tài)的變化檢測所述輸入面是否被按壓的結構。
3.如權利要求2所述的帶觸摸面板功能的顯示裝置,其特征在于 所述電狀態(tài)的變化是電阻的變化或電容的變化。
4.如權利要求3所述的帶觸摸面板功能的顯示裝置,其特征在于 所述電阻的變化是相互分離且相對的導電部件由于加壓而彼此接觸導通從而產(chǎn)生的變化。
5.如權利要求3所述的帶觸摸面板功能的顯示裝置,其特征在于 所述電阻的變化或所述電容的變化是相互相對的部件彼此相互接觸的面積由于加壓而增減從而產(chǎn)生的變化。
6.如權利要求3所述的帶觸摸面板功能的顯示裝置,其特征在于 所述電容的變化是由于加壓而使介電常數(shù)變化從而產(chǎn)生的變化。
7.如權利要求I 6中任一項所述的帶觸摸面板功能的顯示裝置,其特征在于 所述第一傳感器的至少一部分以與包圍所述輸入面的框狀部件重疊的方式配置。
8.如權利要求I 7中任一項所述的帶觸摸面板功能的顯示裝置,其特征在于 所述第一傳感器的至少一部分配置于所述輸入面的投影區(qū)域內(nèi)。
9.如權利要求8所述的帶觸摸面板功能的顯示裝置,其特征在于 在所述輸入面的投影區(qū)域內(nèi)配置有使來自背后的可見光通過的開口部;和使來自背后的可見光不通過的非開口部,所述第一傳感器的至少一部分配置于所述輸入面的非開口部。
10.如權利要求8所述的帶觸摸面板功能的顯示裝置,其特征在于 所述帶觸摸面板功能的顯示裝置是包括黑矩陣部的液晶顯示裝置,所述黑矩陣部用于利用使可見光不通過的部件將不同的子像素彼此之間隔開,所述第一傳感器配置于所述黑矩陣部。
11.如權利要求8所述的帶觸摸面板功能的顯示裝置,其特征在于 所述帶觸摸面板功能的顯示裝置是在液晶層內(nèi)包括用于規(guī)定所述液晶層的厚度的間隔物(161)的液晶顯示裝置,所述第一傳感器配置于所述間隔物的區(qū)域內(nèi)。
12.如權利要求I 11中任一項所述的帶觸摸面板功能的顯示裝置,其特征在于 所述帶觸摸面板功能的顯示裝置是具有由密封件(9)密封液晶的結構的液晶顯示裝置(100),所述第一傳感器配置于與所述密封件的內(nèi)側相鄰的位置。
13.如權利要求I 12中任一項所述的帶觸摸面板功能的顯示裝置,其特征在于第二傳感器是根據(jù)靜電電容的變化檢測位置的方式的傳感器。
14.如權利要求I 12中任一項所述的帶觸摸面板功能的顯示裝置,其特征在于第二傳感器是通過光傳感檢測位置的方式的傳感器。
全文摘要
帶觸摸面板功能的顯示裝置(1101)包括作為第一傳感器的壓力傳感器(15),其用于檢測有無向輸入面(13)的按壓;作為第二傳感器的靜電電容式觸摸面板(12),其用于檢測在輸入面(13)的接觸位置,且其用于在能夠檢測的狀態(tài)下待機的耗電大于上述第一傳感器的耗電;和控制部(105),其用于在由上述第一傳感器檢測出存在按壓時將上述第二傳感器切換為能夠檢測的狀態(tài)。輸入面(13)兼用作顯示面。
文檔編號G09F9/00GK102834795SQ20118001746
公開日2012年12月19日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權日2010年3月29日
發(fā)明者木村知洋, 福山惠一, 小川康行 申請人:夏普株式會社