專利名稱：顯示裝置、觸摸傳感器以及用于制造顯示裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置、觸摸傳感器以及用于制造顯示裝置的方法，特別涉及 其中形成有凸出的彈性元件以及在該彈性元件上形成電極的顯示裝置、觸摸傳感器以及用 于制造顯示裝置的方法。
背景技術(shù)：
如液晶顯示裝置以及有機(jī)EL顯示器這樣的顯示裝置具有厚度小、重量輕以及耗 能低等優(yōu)點(diǎn)。 作為這類顯示裝置中的一種，液晶顯示裝置具有顯示面板，該液晶面板是通過在 一對(duì)基板之間封裝液晶層而獲得的顯示面板。液晶面板例如為透射型面板。具體說來，從 照明裝置發(fā)出的照明光由液晶面板調(diào)節(jié)并且穿過液晶面板，所述照明裝置例如是設(shè)置在液 晶面板背面的背光。通過被調(diào)節(jié)的照明光，在液晶顯示裝置的正面進(jìn)行圖像顯示。
該液晶顯示裝置例如基于有源矩陣系統(tǒng)并包括TFT陣列基板，在該陣列基板上面 形成用作像素開關(guān)元件的多個(gè)薄膜晶體管(TFT)。另外，在該液晶面板中，通過設(shè)置對(duì)向基 板以與該TFT陣列基板相對(duì)布置，并且在TFT陣列基板與對(duì)向基板之間設(shè)置液晶層。在該 有源矩陣系統(tǒng)的液晶面板中，像素開關(guān)元件向像素電極輸入電勢(shì)，從而對(duì)液晶層施加電壓 并且控制光線穿過像素的透射率。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像顯示。 對(duì)于上述顯示裝置而言，經(jīng)常在顯示面板上設(shè)置觸摸板，以便允許使用者通過例 如利用顯示于顯示面板的屏幕上的圖標(biāo)等圖像來輸入操作數(shù)據(jù)。 但是，如果將觸摸板設(shè)置為在顯示面板上的外部元件，則整個(gè)面板的厚度會(huì)增大， 從而可能會(huì)使較小厚度的優(yōu)點(diǎn)受到損害。另外，觸摸板可能會(huì)減小穿過顯示區(qū)的光線并與 光線干涉，以致可能會(huì)降低顯示圖像的質(zhì)量。另外，還有可能導(dǎo)致生產(chǎn)效率的降低以及制造 成本的提高。 為了克服這些問題，已提出了帶有具有內(nèi)置式觸摸板功能的顯示面板的顯示裝置。 例如，已提出了一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置帶有具有例如"接觸型"的內(nèi) 置式觸摸傳感器的液晶面板，其中，根據(jù)對(duì)電極之間的接觸而作出響應(yīng)的電壓變化來實(shí)現(xiàn) 讀取。 在液晶顯示裝置中，在液晶面板的一對(duì)基板中的每一個(gè)上設(shè)置觸摸電極。在液晶 面板被按壓并使其變形時(shí)，使這對(duì)觸摸電極彼此電連接。在該液晶面板中，在凸出的彈性 元件上設(shè)置觸摸電極，以便即使通過較小的外部壓力就能使這對(duì)觸摸電極彼此電連接(參見例如日本專利特開No. 2001-75074，日本專利特開No. 2007-52368以及日本專利特開 No.2007-95044)。 在上述顯示裝置中，由于外部壓力的作用，顯示面板厚度的減小會(huì)增大例如電極 等元件損壞的可能性，并且會(huì)降低裝置的可靠性。 特別是在具有內(nèi)置式觸摸傳感器的液晶面板中，如果在凸出的彈性元件上設(shè)置由 剛性材料構(gòu)成的觸摸電極，則會(huì)發(fā)生該問題。例如，可能會(huì)發(fā)生觸摸電極的損壞并有損于觸 摸板的功能。 圖31A 31C為剖面圖，它們表示了具有內(nèi)置式觸摸傳感器的液晶面板200J的主 要部分。 如圖31A所示，在TFT陣列基板201J上，在凸出的彈性元件211J上設(shè)置第一觸摸 電極212J。另一方面，在對(duì)向基板202J上設(shè)置第二觸摸電極222J。 在這種情況下，如圖31B所示，如果朝TFT陣列基板201J推動(dòng)對(duì)向基板202J并使 其變形，則使第二觸摸電極222J與第一觸摸電極212J接觸。此時(shí)，如圖31B所示，會(huì)使凸出 的彈性元件211J的從上表面部至側(cè)面部的區(qū)域范圍內(nèi)的彎曲部分以很大的程度變形。因 此，由于該變形，會(huì)使在彈性元件211J的該彎曲部分上形成的第一觸摸電極212J的一部分 損壞。 因此，如圖31C所示，可能會(huì)發(fā)生第一觸摸電極212J的損壞并引發(fā)上述問題。
為了避免該問題，有效的方式為增大其上設(shè)置有觸摸電極的凸出的彈性元件的表 面的面積。但是，在這種情況下，液晶面板的孔徑比會(huì)降低，從而可能會(huì)降低所顯示圖像的質(zhì)量。 另外，不僅觸摸電極，而且像素電極均可能發(fā)生損壞，從而導(dǎo)致類似的問題。例如， 如果在半透射型液晶面板中的凸出的彈性元件上形成該像素電極，則可能會(huì)發(fā)生該問題。
如上所述，在顯示裝置中，可能會(huì)發(fā)生由于孔徑比的減小而降低圖像質(zhì)量以及降 低裝置可靠性的問題。
發(fā)明內(nèi)容
所以，需要提供一種顯示裝置、 一種觸摸傳感器以及用于制造顯示裝置的方法，它 們均能夠?qū)崿F(xiàn)圖像質(zhì)量以及裝置可靠性的提高。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種顯示裝置，其包括顯示面板，所述顯示面板 用于在顯示區(qū)中顯示圖像并具有基板，在該基板上面，在顯示區(qū)中形成凸出的彈性元件以 及設(shè)置在該彈性元件上的電極。在彈性元件中，沿與基板的表面垂直的方向上設(shè)置多個(gè)臺(tái) 階。所述電極設(shè)置在彈性元件上，以包括覆蓋多個(gè)臺(tái)階的表面的部分。 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種包括顯示面板的顯示裝置，該顯示面板 包括設(shè)置在用于顯示圖像的顯示區(qū)中的觸摸傳感器，該顯示面板還具有基板以及相隔預(yù)定 間距與基板相對(duì)的對(duì)向基板。觸摸傳感器具有設(shè)置在與對(duì)向基板相對(duì)的基板的表面上的第 一觸摸電極，還具有設(shè)置在與基板相對(duì)的對(duì)向基板的表面上的第二觸摸電極，第二觸摸電 極相隔預(yù)定的間距面對(duì)第一觸摸電極。觸摸傳感器配置為顯示面板因外部壓力的作用而 變形，并且第一觸摸電極和第二觸摸電極彼此接觸。基板包括在與對(duì)向基板相對(duì)的基板的 表面上朝著對(duì)向基板的方向凸出的彈性元件。在彈性元件中，朝著對(duì)向基板的方向設(shè)置多個(gè)臺(tái)階。第一觸摸電極設(shè)置在與對(duì)向基板相對(duì)的彈性元件的表面上，以包括覆蓋彈性元件 的多個(gè)臺(tái)階表面的部分。 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種觸摸傳感器，其包括基板以及相對(duì)基板
布置的對(duì)向基板?；灏ㄔ谂c對(duì)向基板相對(duì)的基板的表面上朝著對(duì)向基板的方向凸出的
彈性元件，還包括設(shè)置在與對(duì)向基板相對(duì)的彈性元件的表面上的第一觸摸電極。對(duì)向基板
包括設(shè)置在與基板相對(duì)的對(duì)向基板的表面上的第二觸摸電極，第二觸摸電極相隔預(yù)定的間
距面向第一觸摸電極。基板與對(duì)向基板中的至少一個(gè)因外部壓力而變形，并且第一觸摸電
極與第二觸摸電極彼此接觸。在彈性元件中，朝著對(duì)向基板的方向設(shè)置多個(gè)臺(tái)階。第一觸
摸電極設(shè)置在彈性元件上，以包括覆蓋彈性元件的多個(gè)臺(tái)階的表面的部分。 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種用于制造顯示裝置的方法，該方法包括以
下步驟制造用于在顯示區(qū)中顯示圖像的顯示面板。制造顯示面板的步驟包括以下子步驟
在基板上面形成凸出的彈性元件，以及在彈性元件上形成電極。在形成彈性元件的子步驟
中，彈性元件形成為在與基板的表面垂直的方向上設(shè)置多個(gè)臺(tái)階。在形成電極的子步驟中，
將電極設(shè)置在彈性元件上以覆蓋彈性元件的多個(gè)臺(tái)階的表面。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，彈性元件形成在基板上。該彈性元件形成為在與基板的表 面垂直的方向上設(shè)置多個(gè)臺(tái)階。具體說來，彈性元件形成為包括第一臺(tái)階和第二臺(tái)階，其 中，第一臺(tái)階以最大高度的第一高度形成，第二臺(tái)階以低于第一高度的第二高度形成。另 外，將所述電極設(shè)置在彈性元件上以覆蓋彈性元件的多個(gè)臺(tái)階的表面。具體地說，將電極設(shè) 置在彈性元件上，以便包括覆蓋彈性元件的第一臺(tái)階和第二臺(tái)階的表面的部分。因此，能夠 避免彈性元件由于從電極上側(cè)所施加的外部壓力而出現(xiàn)大的變形。于是，能夠避免電極的 損壞。 本發(fā)明的實(shí)施例能夠提供一種顯示裝置、一種觸摸傳感器以及用于制造顯示裝置 的方法，它們均能夠?qū)崿F(xiàn)圖像質(zhì)量以及裝置可靠性的提高。
圖1為剖面圖，其表示了本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
圖2為平面圖，其表示了本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶面板的結(jié)構(gòu)。 圖3為示意圖，它們表示了在本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶面板的主要部分。 圖4為示意圖，它們表示了在本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶面板的主要部分。 圖5A和5B為示意圖，它們表示了本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶面板的主要部分。 圖6為示意圖，它們表示了本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶面板的主要部分。 圖7A 7E為在本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示裝置工作時(shí)，通過控制器供給各個(gè)
元件的控制信號(hào)的波形圖。 圖8為剖面圖，其表示了在本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示裝置中，檢測(cè)目標(biāo)與液 晶面板的顯示區(qū)接觸時(shí)的狀態(tài)。 圖9A和9B為剖面圖，它們表示了在本發(fā)明第一實(shí)施例中形成彈性元件的步驟。
圖IOA和10B為示意圖，它們以放大方式表示了在本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示 裝置中的彈性元件。 圖11A 11C為剖面圖，它們表示了在本發(fā)明的第二實(shí)施例中形成彈性元件的步驟。 圖12A和12B為示意圖，它們表示了在本發(fā)明第二實(shí)施例中的彈性元件63b的臺(tái) 階部分的變形量。 圖13A和13B為示意圖，它們以放大方式表示了在本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示 裝置中的彈性元件。 圖14A 14C為剖面圖，它們表示了在本發(fā)明的第三實(shí)施例中形成彈性元件的步 驟。 圖15A和15B為示意圖，它們以放大方式表示了在本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示 裝置中的彈性元件。 圖16A和16B為剖面圖，它們表示了在本發(fā)明的第四實(shí)施例中形成彈性元件的步 驟。 圖nA和17B為示意圖，它們以放大方式表示了在本發(fā)明第五實(shí)施例的液晶顯示 裝置中的彈性元件。 圖18A和18B為示意圖，它們以放大方式表示了在本發(fā)明第五實(shí)施例的變化例的 液晶顯示裝置中的彈性元件。 圖19A和19B為示意圖，它們表示了在本發(fā)明第六實(shí)施例中形成彈性元件的步驟。
圖20A 20G為示意圖，它們以放大方式表示了在本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示裝置 中的彈性元件。 圖21A 圖21D為剖面圖，它們表示了在本發(fā)明的實(shí)施例中用于形成彈性元件和 間隔物的步驟。 圖22為剖面圖，其示意性地表示了設(shè)置在本發(fā)明實(shí)施例的液晶面板中的像素的 大致結(jié)構(gòu)。 圖23為本發(fā)明實(shí)施例中液晶面板的彈性元件的頂視圖。 圖24為剖面圖，其示意性地表示了在本發(fā)明實(shí)施例中的液晶面板中設(shè)置在顯示 區(qū)的像素的大致結(jié)構(gòu)。 圖25A 25C為剖面圖，它們表示了本發(fā)明的實(shí)施例中的彈性元件。 圖26為示意圖，它們表示了采用本發(fā)明的任意實(shí)施例的液晶顯示裝置的電子設(shè)備。 圖27為示意圖，它們表示了采用本發(fā)明的任意實(shí)施例的液晶顯示裝置的電子設(shè) 備。 圖28為示意圖，它們表示了采用本發(fā)明的任意實(shí)施例的液晶顯示裝置的電子設(shè) 備。 圖29為示意圖，它們表示了采用本發(fā)明的任意實(shí)施例的液晶顯示裝置的電子設(shè) 備。 圖30為示意圖，它們表示了采用本發(fā)明的任意實(shí)施例的液晶顯示裝置的電子設(shè) 備。 圖31A 31C為剖面圖，它們表示了具有內(nèi)置式觸摸傳感器的液晶面板的主要部 分。
具體實(shí)施例方式
下面，將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。 說明是按以下順序給出的 1.第一實(shí)施例(彈性元件中較低臺(tái)階的位置在頂視圖中位于一端)； 2.第二實(shí)施例(彈性元件中較低臺(tái)階的位置在頂視圖中位于中央)； 3.第三實(shí)施例(彈性元件中較低臺(tái)階的平面形狀為三角形)； 4.第四實(shí)施例(彈性元件具有三個(gè)臺(tái)階)； 5.第五實(shí)施例(彈性元件的多個(gè)臺(tái)階圍繞接觸部設(shè)置)； 6.第六實(shí)施例(通過層疊多個(gè)元件以設(shè)置彈性元件的多個(gè)臺(tái)階)； 7.變化例。 i. m—棚列(,亓屏幌氏，隨絲翻,舒一^)[液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)] 圖1為表示本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示裝置100的結(jié)構(gòu)的剖面圖。 如圖1所示，本實(shí)施例的液晶顯示裝置100具有液晶面板200、背光300以及數(shù)據(jù)
處理器400。下面，將按順序?qū)@些各個(gè)單元進(jìn)行說明。 如圖1所示，液晶面板200基于有源矩陣系統(tǒng)并具有TFT陣列基板201、對(duì)向基板 202以及液晶層203。在液晶面板200中，TFT陣列基板201和對(duì)向基板202相隔一定間距 彼此相對(duì)。液晶層203設(shè)置為介于TFT陣列基板201與對(duì)向基板202之間。
在液晶面板200中，如圖1所示，第1偏光板206設(shè)置在TFT陣列基板201的與對(duì) 向基板202相對(duì)的表面的相反側(cè)的表面上。另外，第2偏光板207設(shè)置在對(duì)向基板202的 與TFT陣列基板201相對(duì)的表面的相反側(cè)的表面上。 對(duì)于這種液晶面板200而言，將背光300設(shè)置在TFT陣列基板201的一側(cè)。TFT陣 列基板201的與對(duì)向基板202相對(duì)的表面的相反側(cè)的表面被從背光300發(fā)出的照明光R所 照射。 該液晶面板200包括其中設(shè)有多個(gè)像素(未示出)的顯示區(qū)PA。在該顯示區(qū)PA 中，從設(shè)置于液晶面板200的背面一側(cè)的背光300發(fā)出的照明光R經(jīng)第1偏光板206被所 述背面接收。由所述背面接收的照明光R在顯示區(qū)PA中受到調(diào)節(jié)。 在TFT陣列基板201上設(shè)置多個(gè)TFT作為像素開關(guān)元件(未示出)，以與所述像 素相對(duì)應(yīng)。通過對(duì)所述像素開關(guān)元件的控制，調(diào)節(jié)由背面接收的照明光。調(diào)節(jié)后的照明光 R經(jīng)第2偏光板207被輸出到正面一側(cè)，以便在顯示區(qū)PA中顯示圖像。例如，在液晶面板 200的正面一側(cè)上顯示彩色圖像。即，液晶面板200為透射型面板。 另外，在本實(shí)施例中，該液晶面板200包括"接觸型"觸摸傳感器(未示出)，其中， 根據(jù)對(duì)電極之間的接觸而作出響應(yīng)的電壓變化來進(jìn)行讀取，其細(xì)節(jié)將在后面加以描述。觸 摸傳感器的結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠根據(jù)檢測(cè)目標(biāo)F(例如使用者的手指)與液晶面板200的正面接觸 的位置輸出不同電位的信號(hào)，所述正面位于設(shè)有背光300的背面一側(cè)的相反側(cè)。
如圖1所示，背光300面向液晶面板200的背面并將照明光R輸出至液晶面板200 的顯示區(qū)PA。 具體說來，背光300位于TFT陣列基板201的一側(cè)并將照明光R輸出至TFT陣列 基板201的與對(duì)向基板202相對(duì)的表面的相反側(cè)的表面上。S卩，背光300發(fā)射照明光R的
9方式為照明光R從TFT陣列基板201的一側(cè)指向?qū)ο蚧?02的一側(cè)。在該實(shí)施例中，背 光300沿液晶面板200表面的法線方向z發(fā)出照明光R。 如圖1所示，數(shù)據(jù)處理器400具有控制器401和位置檢測(cè)器402。數(shù)據(jù)處理器400 包括計(jì)算機(jī)，并且該計(jì)算機(jī)能夠根據(jù)程序像所述各個(gè)單元一樣工作。 數(shù)據(jù)處理器400中的控制器401控制液晶面板200和背光300的操作?？刂破?br>
401對(duì)液晶面板200提供控制信號(hào)，從而控制設(shè)置在液晶面板200中的多個(gè)像素開關(guān)元件
(未示出)的操作。例如，控制器401使液晶面板200實(shí)現(xiàn)線序驅(qū)動(dòng)。另外，控制器401對(duì)
背光300提供控制信號(hào)，從而控制背光300的操作并使背光300發(fā)出照明光R。這樣，控制
器401控制液晶面板200的操作，從而在液晶面板200的顯示區(qū)PA中顯示圖像。 另外，控制器401對(duì)液晶面板200提供控制信號(hào)，從而控制設(shè)置在液晶面板200中
的觸摸傳感器的操作并從觸摸傳感器收集數(shù)據(jù)。 在數(shù)據(jù)處理器400中的位置檢測(cè)器402能夠在液晶面板200的正面一側(cè)上檢測(cè)如 人體的手指等檢測(cè)目標(biāo)F與顯示區(qū)PA接觸的位置。在本實(shí)施例中，位置檢測(cè)器402根據(jù)從 設(shè)置于液晶面板200中的觸摸傳感器元件(未示出)獲得的數(shù)據(jù)中進(jìn)行位置探測(cè)。
[液晶面板的整體結(jié)構(gòu)] 下面，將對(duì)液晶面板200的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。 圖2為平面圖，其表示了本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶面板200。 如圖2所示，液晶面板200具有顯示區(qū)PA和周邊區(qū)域CA。 在液晶面板200中，多個(gè)像素P沿如圖2所示的表面設(shè)置于顯示區(qū)PA中。具體說 來，在顯示區(qū)PA中，多個(gè)像素P沿水平方向x和垂直方向y的每一個(gè)方向以矩陣方式布置， 以用于顯示圖像。每一像素P均包括像素開關(guān)元件(未示出)，其細(xì)節(jié)將在后面說明。另 外，多個(gè)觸摸傳感器(未示出)設(shè)置為與多個(gè)像素P對(duì)應(yīng)。 在液晶面板200中，如圖2所示，周邊區(qū)域CA設(shè)置為包圍顯示區(qū)PA。在該周邊區(qū) 域CA中，如圖2所示，形成垂直驅(qū)動(dòng)電路11和水平驅(qū)動(dòng)電路12。例如通過使用類似于上述 像素開關(guān)元件(未示出)而形成的半導(dǎo)體元件來形成所述各個(gè)電路。 垂直驅(qū)動(dòng)電路11和水平驅(qū)動(dòng)電路12驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)于像素P而設(shè)置的像素開關(guān)元件， 從而在顯示區(qū)PA中進(jìn)行圖像顯示。 另外，垂直驅(qū)動(dòng)電路11和水平驅(qū)動(dòng)電路12驅(qū)動(dòng)設(shè)置在顯示區(qū)PA中的觸摸傳感器 (未示出)，從而能夠從觸摸傳感器獲得數(shù)據(jù)。根據(jù)從觸摸傳感器獲得的數(shù)據(jù)，位置檢測(cè)器 402能夠檢測(cè)如使用者的手指等感測(cè)目標(biāo)與液晶面板200的顯示區(qū)PA接觸的位置。 [OO92][液晶面板200的詳細(xì)結(jié)構(gòu)]
下面，將對(duì)液晶面板200的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。 圖3 6為表示本發(fā)明第一實(shí)施例中液晶面板200的主要部分的圖。 圖3和4為示意性地表示在本發(fā)明第一實(shí)施例中設(shè)置于液晶面板200的顯示區(qū)PA
中的像素P的大致結(jié)構(gòu)的剖面圖。 圖5A和5B為示意性地表示在本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶面板200中設(shè)置于顯示 區(qū)PA中的像素P的大致結(jié)構(gòu)的頂視圖。圖5A表示整個(gè)像素P，圖5B以放大圖表示設(shè)置在 像素P中的彈性元件63。圖3表示沿圖5A中的線Xl-X2的剖面，圖4表示沿圖5A中的線 Yl-Y2的剖面。
圖6為表示在本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶面板200中設(shè)置于顯示區(qū)PA中的像素P 的示意性結(jié)構(gòu)的電路圖。 像素P形成為紅、綠和藍(lán)三基色的子像素組合成一組。以下的描述涉及一個(gè)子像 素的主要部分。 在液晶面板200中，如圖3和4所示，間隔物SP介于TFT陣列基板201與對(duì)向基 板202之間，并且，通過密封材料(未示出)使這些基板彼此結(jié)合。在TFT陣列基板201與 對(duì)向基板202之間封裝有液晶層203。在本實(shí)施例中，如圖3，4，5A和5B所示，液晶面板200具有內(nèi)置觸摸傳感器SWs。 如圖3， 4， 5A和5B所示，該觸摸傳感器SWs由一對(duì)觸摸電極62t和25構(gòu)成。
下面，將對(duì)液晶面板200的各個(gè)元件進(jìn)行說明。
下面，對(duì)TFT陣列基板201的細(xì)節(jié)進(jìn)行說明。 TFT陣列基板201例如是由玻璃等形成的透光絕緣體所構(gòu)成的基板。如圖3和4
所示，在TFT陣列基板201的與對(duì)向基板202相對(duì)的表面上，形成像素開關(guān)元件31、像素電
極62p以及作為觸摸傳感器SWs中的一個(gè)電極的觸摸電極62t。 下面，將對(duì)設(shè)置在TFT陣列基板201上的各個(gè)元件進(jìn)行說明。 如圖3所示，在TFT陣列基板201的與對(duì)向基板202相對(duì)的表面上設(shè)置像素開關(guān)
元件31。像素開關(guān)元件31包括柵極45、柵絕緣膜46g以及半導(dǎo)體層48，并且例如形成為底
柵型TFT。 在像素開關(guān)元件31中，如圖3和4所示，在TFT陣列基板201上形成柵極45。另 外，如圖6所示，柵極45與柵極線GL電連接。 如圖3，4和5所示，柵極線GL沿x方向延伸，并且柵極45與柵極線GL形成一體。 例如，通過使用如鉬這樣的金屬材料形成柵極45和柵極線GL。 另外，如圖6所示，柵極線GL與垂直驅(qū)動(dòng)電路11電連接。經(jīng)柵極線GL，從垂直驅(qū) 動(dòng)電路11向柵極45提供掃描信號(hào)Vgate。 在像素開關(guān)元件31中，如圖3和4所示，在柵極45上設(shè)置柵絕緣膜46g。利用如 氧化硅膜這樣的絕緣材料形成該柵絕緣膜46g。 在像素開關(guān)元件31中，如圖3， 4所示，半導(dǎo)體層48隔著柵絕緣膜46g形成為包括 與柵極45相對(duì)的部分。例如，通過使用如多晶硅這樣的半導(dǎo)體材料形成半導(dǎo)體層48。在該 半導(dǎo)體層48中，一對(duì)源/漏極區(qū)(未示出)形成為夾持溝道形成區(qū)(未示出)，其中，所述 溝道形成區(qū)與柵極45隔著柵絕緣膜46g相對(duì)。 如圖6所示，半導(dǎo)體層48中的一個(gè)源/漏極區(qū)(未示出)與信號(hào)線SL電連接。
如圖3所示，將信號(hào)線SL設(shè)置在層間絕緣膜Sz中，該層間絕緣膜Sz形成于TFT 陣列基板201上方以覆蓋像素開關(guān)元件31。如圖5A所示，該信號(hào)線SL形成為沿y方向延 伸。經(jīng)設(shè)置在層間絕緣膜Sz中的導(dǎo)電層(未示出)，使上述一個(gè)源/漏極區(qū)(未示出)與 信號(hào)線SL電連接。 如圖6所示，信號(hào)線SL在其與像素開關(guān)元件31相連的端部的相反側(cè)的端部與水 平驅(qū)動(dòng)電路12電連接。在本實(shí)施例中，水平驅(qū)動(dòng)電路12包括寫入電路WC和讀取電路RC。 在信號(hào)線SL與寫入電路WC之間設(shè)有開關(guān)SWw，并且，在開關(guān)SWw處于接通狀態(tài)時(shí)，使信號(hào)線 SL與寫入電路WC電連接。另外，在信號(hào)線SL與讀取電路RC之間設(shè)有開關(guān)SWr，并且，在開關(guān)SWr處于接通狀態(tài)時(shí)，使信號(hào)線SL與讀取電路RC電連接。以不同的方式操作這兩個(gè)開 關(guān)SWw和SWr，并且，通過控制所述操作，從而避免這些開關(guān)同時(shí)處于接通狀態(tài)，其細(xì)節(jié)將在 后面進(jìn)行說明。因此，在將開關(guān)SWw設(shè)定至接通狀態(tài)時(shí)，信號(hào)線SL與寫入電路WC電連接， 并從寫入電路WC供給寫入信號(hào)(Write)。在將開關(guān)SWr設(shè)定至接通狀態(tài)時(shí)，信號(hào)線SL與讀 取電路RC電連接，并從讀取電路RC供給讀取信號(hào)(Read)。 另一方面，如圖6所示，使半導(dǎo)體層48中的另一個(gè)源/漏極區(qū)(未示出)與像素 電極62p電連接。另外，如圖6所示，使半導(dǎo)體層48中的另一個(gè)源/漏極區(qū)(未示出)與 觸摸電極62t電連接，該觸摸電極62t為觸摸傳感器SWs中的一對(duì)觸摸電極25和62t中的 一個(gè)電極。 如圖4所示，像素電極62p和觸摸電極62t彼此整體形成于TFT陣列基板201上 的層間絕緣膜Sz上，其細(xì)節(jié)將在后面進(jìn)行描述。因此，通過設(shè)置在層間絕緣膜Sz中的接觸 部，使源/漏極區(qū)(未示出)的另一源/漏極區(qū)與像素電極62p和觸摸電極62t中的每一 個(gè)電極電連接。 如圖3和4所示，隔著層間絕緣膜Sz，像素電極62p和觸摸電極62t中的每一個(gè)電 極均形成于TFT陣列基板201的與對(duì)向基板202相對(duì)的表面上。像素電極62p和觸摸電極 62t中的每一個(gè)為所謂透明電極并且例如由IT0形成。像素電極62p和觸摸電極62t彼此 一體形成且彼此電連接。 如圖5A所示，像素電極62p在xy平面內(nèi)形成為矩形圖案，該圖案與由柵極線GL 和信號(hào)線SL限定的區(qū)域相對(duì)應(yīng)。 如圖6所示，像素電極62p與像素開關(guān)元件31的一個(gè)端子電連接并對(duì)液晶層203 提供電勢(shì)。 另一方面，如圖5A所示，雖然觸摸電極62t在xy平面內(nèi)也具有矩形形狀，但其沿 x方向的寬度小于像素電極62p的寬度。另外，如圖3和4所示，該觸摸電極62t設(shè)置為覆 蓋彈性元件63的表面。 如圖3和4所示，彈性元件63設(shè)置在柵極線GL的上方且之間隔著層間絕緣膜Sz。 例如，通過使用丙烯酸類樹脂形成彈性元件63。彈性元件63以朝著對(duì)向基板202凸出的方 式設(shè)置在層間絕緣膜Sz上。如圖3所示，彈性元件63形成為其高度低于用于保持單元間 隙的間隔物SP的高度。 在本實(shí)施例中，如圖4所示，沿與TFT陣列基板201的xy平面垂直的z方向，在彈 性元件63中設(shè)置多個(gè)臺(tái)階。 具體說來，如圖4所示，彈性元件63在TFT陣列基板201的xy平面上包括以第一 高度H1形成的第1臺(tái)階D1以及以低于第一高度H1的第二高度H2形成的第2臺(tái)階D2。
如圖5B所示，在xy平面內(nèi)，彈性元件63的第1臺(tái)階Dl包括沿x方向延伸的表面 Dla以及從沿x方向延伸的表面的兩端朝著上側(cè)延伸的表面Dlb。 S卩，第1臺(tái)階Dl形成為 其在xy平面內(nèi)的平面形狀為U字形。彈性元件63的第2臺(tái)階D2包括在xy平面內(nèi)沿x方 向延伸的矩形表面D2a并且該表面D2a由第1臺(tái)階Dl的各個(gè)表面Dla和Dlb包圍。
在該彈性元件63中，如圖5B所示，較高的第1臺(tái)階D1的面積大于較低的第2臺(tái) 階D2的面積。 如圖4所示，觸摸電極62t在彈性元件63上如此形成，即其包括覆蓋設(shè)置于彈性元件63中的多個(gè)臺(tái)階表面的部分。具體說來，觸摸電極62t設(shè)置在彈性元件63上，以包括 覆蓋第1臺(tái)階D1和第2臺(tái)階D2的表面的部分并且與像素電極62p形成一體。在本實(shí)施例 中，如圖4所示，觸摸電極62t形成為不覆蓋彈性元件63的側(cè)表面，該側(cè)表面位于設(shè)有像素 電極62p的側(cè)表面的相反側(cè)上。 如圖6所示，該觸摸電極62t配置為起到作為開關(guān)的觸摸傳感器SWs的一個(gè)端子 的功能。 另外，如圖3和4所示，在TFT陣列基板201上方，在像素電極62p上設(shè)有液晶取 向膜HM1。 在本實(shí)施例中，該液晶取向膜HMl形成為使觸摸電極62t的表面暴露。例如，利用
聚酰亞胺形成該液晶取向膜HM1 。 下面，將對(duì)對(duì)向基板202的細(xì)節(jié)進(jìn)行說明。 類似于TFT陣列基板201，對(duì)向基板202由透光絕緣體構(gòu)成，例如由玻璃制成。如 圖3和4所示，該對(duì)向基板202與TFT陣列基板201相對(duì)且二者之間夾設(shè)有空間。如圖3 和4所示，在對(duì)向基板202的與TFT陣列基板201相對(duì)的表面上形成有濾色器層21、對(duì)向電 極23以及觸摸電極25。 下面，將對(duì)設(shè)置在對(duì)向基板202上的各個(gè)元件進(jìn)行說明。 如圖3和4所示，濾色器層21形成于與TFT陣列基板201相對(duì)的對(duì)向基板202的 表面上。雖然沒有圖示，但是對(duì)于每一像素P而言，濾色器層21設(shè)置為將紅、綠和藍(lán)的三基 色的濾色器組合為一組，并且，沿x方向布置各種顏色。通過使用含有如顏料或染料等染色 劑的聚酰亞胺形成濾色器層21。從背光300發(fā)出的白光由濾色器層21上色，隨后從該濾色 器層21輸出。 如圖4所示，在濾色器層21的周圍設(shè)置黑矩陣層21K，以限定每一種顏色的濾色器 層21。該黑矩陣層21K例如由含有黑色顏料的樹脂層形成并能阻擋光線。
如圖3和4所示，平坦化膜22覆蓋與TFT陣列基板201相對(duì)的濾色器層21和黑 矩陣層21K中每一個(gè)的表面。該平坦化膜22利用透光絕緣材料形成，并使與TFT陣列基板 201相對(duì)的對(duì)向基板202的表面的一側(cè)實(shí)現(xiàn)平坦化。 如圖3和4所示，在與TFT陣列基板201相對(duì)的對(duì)向基板202的表面的上面形成 對(duì)向電極23。對(duì)向電極23覆蓋平坦化膜22。對(duì)向電極23為所謂的透明電極，并例如利用 ITO形成。如圖6所示，對(duì)向電極23與Vcom線CL電連接并對(duì)其施加公共電勢(shì)。即在顯示 區(qū)PA中，對(duì)向電極23與對(duì)應(yīng)于多個(gè)像素P而形成的多個(gè)像素電極62p中的每一個(gè)相對(duì)，并 起到各個(gè)像素P所共有的公共電極的功能。 如圖3和4所示，在對(duì)向電極23上設(shè)置液晶取向膜HM2。在本實(shí)施例中，液晶取向 膜HM2覆蓋對(duì)向電極23的整個(gè)表面。液晶取向膜HM2例如由聚酰亞胺形成。
如圖4所示，在對(duì)向基板202上面的液晶取向膜HM2上設(shè)置觸摸電極25。觸摸電 極25設(shè)置于對(duì)向基板202的與彈性元件63相對(duì)的那部分上方，彈性元件63設(shè)置于TFT陣 列基板201上。 如圖6所示，觸摸電極25與Vcom線CL電連接。在本實(shí)施例中，如圖5A所示，Vcom 線CL在柵極線GL上方沿x方向延伸。并且，觸摸電極25與該Vcom線CL形成一體。
如圖4，5A，5B和6所示，觸摸電極25與設(shè)置在TFT陣列基板201上的觸摸電極
1362t —起起到觸摸傳感器SWs的功能。 具體說來，如圖6所示，觸摸傳感器SWs為沒有控制端子的雙端子開關(guān)，并且，觸摸 傳感器SWs在等效電路中與包括作為介電物質(zhì)的液晶層203的電容并聯(lián)。如果例如通過人 的手指推動(dòng)對(duì)向基板202并使其變形，從而使一對(duì)觸摸電極62t和25彼此接觸，則觸摸傳 感器SWs處于接通狀態(tài)。 下面，將對(duì)液晶層203的細(xì)節(jié)進(jìn)行說明。 如圖3和4所示，液晶層203介于TFT陣列基板201與對(duì)向基板202之間。
在本實(shí)施例中，通過形成在TFT陣列基板201上面的液晶取向膜HM1以及形成在 對(duì)向基板202上面的液晶取向膜HM2，使液晶層203中的液晶分子(未示出)取向。例如， 液晶層203形成為使液晶分子垂直取向。 如圖6所示，該液晶層203與TFT陣列基板201上面的像素電極62p以及對(duì)向基 板202上面的對(duì)向電極23 —起構(gòu)成電容器。
[工作原理] 下面，將說明在上述液晶顯示裝置100中，用于檢測(cè)例如使用者的手指等檢測(cè)目 標(biāo)F與液晶面板200的顯示區(qū)PA接觸的位置的工作原理。 圖7A 7E為在本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示裝置100工作時(shí)，由控制器401供 給各個(gè)元件的控制信號(hào)的波形圖。圖7A表示了供給柵極線GL的掃描信號(hào)(Vgate)。圖7B 表示了供給信號(hào)線SL的數(shù)據(jù)信號(hào)(Vsig)。圖7C為供給Vcom線CL的公共電壓(Vcom)的 波形圖。圖7D表示了供給開關(guān)SWw的寫入信號(hào)(Write)。圖7E表示了供給開關(guān)SWr的讀 取信號(hào)(Read)。 首先，如圖7B和7D所示，在T1，數(shù)據(jù)信號(hào)(Vsig)和寫入信號(hào)(Write)從低電平轉(zhuǎn) 換為高電平。于是，通過處于高電平的寫入信號(hào)(Write)使得開關(guān)SWw接通，并且，經(jīng)由開 關(guān)SWw，處于高電平的數(shù)據(jù)信號(hào)(Vsig)從寫入電路WC提供給信號(hào)線SL(參見圖6)。
隨后，如圖7D所示，在T2之前，將寫入信號(hào)(Write)轉(zhuǎn)換至低電平并斷開開關(guān) SWw，以使信號(hào)線SL進(jìn)入浮空狀態(tài)。在該狀態(tài)下，如圖7A所示，在T2，將掃描信號(hào)(Vgate) 從低電平轉(zhuǎn)換至高電平。因此，像素開關(guān)元件31的柵極進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，從而形成溝道，并且 在像素開關(guān)元件31中生成用于數(shù)據(jù)信號(hào)(Vsig)的電荷的放電路徑(參見圖6)。
此時(shí)，如果將觸摸傳感器SWs轉(zhuǎn)換為接通狀態(tài)，則處于浮空狀態(tài)下的信號(hào)線SL的 電荷被釋放至具有大電容的Vcom線CL。于是，如圖7B中的實(shí)線所示，能夠大大降低數(shù)據(jù)信 號(hào)(Vsig)的電勢(shì)。 另一方面，如果觸摸傳感器SWs處于斷開狀態(tài)，則如圖7B中的虛線所示，基本上能 夠保持?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)(Vsig)的電勢(shì)幾乎不會(huì)改變。 隨即，如圖7E所示，在T3，將讀取信號(hào)(Read)從低電平轉(zhuǎn)換至高電平。因此，開關(guān) SWr通過處于高電平的讀取信號(hào)(Read)而被接通，并且，數(shù)據(jù)信號(hào)(Vsig)從信號(hào)線SL經(jīng)由 開關(guān)SWr被讀取到讀取電路RC(參見圖6)。 此時(shí)，如果觸摸傳感器SWs處于接通狀態(tài)，則如圖7B中的實(shí)線所示，讀取低電勢(shì)的 數(shù)據(jù)信號(hào)(Vsig)。另一方面，如果觸摸傳感器SWs處于斷開狀態(tài)，則如圖7B中的虛線所示， 讀取高電勢(shì)的數(shù)據(jù)信號(hào)(Vsig)。 另外，此時(shí)，在數(shù)據(jù)處理器400中的位置檢測(cè)器402(參見圖1)根據(jù)該已讀取的數(shù)
14據(jù)信號(hào)(Vsig)的電勢(shì)來進(jìn)行位置探測(cè)。 具體說來，位置檢測(cè)器402進(jìn)行已讀取的數(shù)據(jù)信號(hào)(Vsig)的電勢(shì)與參考電勢(shì)之間 的比較處理。如果已讀取的數(shù)據(jù)信號(hào)(Vsig)的電勢(shì)高于參考電勢(shì)，則位置檢測(cè)器402判斷 觸摸傳感器SWs處于斷開狀態(tài)。另一方面，如果已讀取的數(shù)據(jù)信號(hào)(Vsig)的電勢(shì)低于參考 電勢(shì)，則位置檢測(cè)器402判斷觸摸傳感器SWs處于接通狀態(tài)。通過該判斷，位置檢測(cè)器402 能夠?qū)⒂|摸傳感器SWs被判斷為處于接通狀態(tài)的像素P的位置檢測(cè)為與檢測(cè)目標(biāo)F(例如 使用者的手指)接觸的位置。 S卩，位置檢測(cè)器402能夠根據(jù)在觸摸傳感器SWs處于接通狀態(tài)時(shí)獲得的電勢(shì)與在 其處于斷開狀態(tài)時(shí)獲得的電勢(shì)之間的電勢(shì)變化，檢測(cè)如使用者手指這樣的檢測(cè)目標(biāo)F與液 晶面板200接觸的位置。 隨即，如圖7E所示，在T4，讀取信號(hào)(Read)轉(zhuǎn)換為低電平，從而將開關(guān)SWr設(shè)定 為斷開狀態(tài)。隨后，將寫入信號(hào)(Write)從低電平轉(zhuǎn)換至高電平，從而將開關(guān)SWw設(shè)定至接 通狀態(tài)。另外，對(duì)信號(hào)線SL施加處于高電平的數(shù)據(jù)信號(hào)(Vsig)。之后，使公共電壓(Vcom) 的電勢(shì)翻轉(zhuǎn)并繼續(xù)進(jìn)行顯示控制。 圖8為剖面圖，其表示了在本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示裝置100中，檢測(cè)目標(biāo)F 與液晶面板200的顯示區(qū)PA接觸時(shí)的狀態(tài)。在圖8中表示示了主要部分，省略了對(duì)部分元 件的圖示。 如圖8所示，如果檢測(cè)目標(biāo)F與對(duì)向基板202的位于液晶層203的相反側(cè)上的表 面接觸并推動(dòng)對(duì)向基板202，則對(duì)向基板202會(huì)變形并朝著TFT陣列基板201運(yùn)動(dòng)。此時(shí)， 隨著對(duì)向基板202的變形，使設(shè)置于對(duì)向基板202的位于液晶層203 —側(cè)的表面上的觸摸 電極25朝著TFT陣列基板201運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，該觸摸電極25與設(shè)置在TFT陣列基板201上 的觸摸電極62t接觸。由于設(shè)置在對(duì)向基板202上面的觸摸電極25與設(shè)置在TFT陣列基 板201上面的觸摸電極62t以此方式接觸，因此，觸摸傳感器SWs進(jìn)入接通狀態(tài)。
如圖8所示，在使一對(duì)觸摸電極62t和25彼此接觸時(shí)，彈性元件63由于檢測(cè)目標(biāo) F的推動(dòng)而變形。于是，隨著彈性元件63的變形，沿xy平面的多個(gè)方向的應(yīng)力被施加至觸 摸電極62t，從而可能會(huì)導(dǎo)致觸摸電極62t的損壞。 但是，在本實(shí)施例中，在彈性元件63中設(shè)有多個(gè)臺(tái)階D1和D2。因此，通過與圖31 的上述情況相比可以明顯看出，隨著彈性元件63的變形的應(yīng)力被分散。因此，不會(huì)對(duì)形成 于彈性元件63上的觸摸電極62t施加大的應(yīng)力。 因此，在本實(shí)施例中，能夠避免形成于彈性元件63上的觸摸電極62t的損壞。
[制造方法] 下面，將說明在上述液晶顯示裝置100中形成彈性元件63的方法。 圖9A和9B為表示在本發(fā)明的第一實(shí)施例中形成彈性元件63的步驟的剖面圖。在
圖9A和9B中表示了主要部分，但省略了對(duì)部分元件的圖示。 如圖9A所示，首先形成底層UN。 在該步驟中，在層間絕緣膜Sz上形成感光樹脂膜(未示出)，以覆蓋將形成彈性元 件63的區(qū)域。之后，通過光刻技術(shù)對(duì)感光樹脂膜進(jìn)行圖形化處理，從而形成底層UN。
在本實(shí)施例中，底層UN形成于在上面將要形成較高臺(tái)階D1的區(qū)域上，較高臺(tái)階D1 是在彈性元件63中形成的多個(gè)臺(tái)階D1和D2中的較高臺(tái)階。
隨即，如圖9B所示，形成彈性元件63 。 在該步驟中，在底層UN上形成感光樹脂膜(未示出)，從而覆蓋其中將要形成彈 性元件63的區(qū)域。之后，通過光刻技術(shù)對(duì)感光樹脂膜進(jìn)行圖形化處理，從而形成彈性元件 63。 隨即，如上所述，形成像素電極62p和觸摸電極62t，以包括覆蓋彈性元件63的部 分。[概述] 如上所述，在本實(shí)施例中，液晶面板200具有"接觸型"內(nèi)置式觸摸傳感器SWs，其 中，根據(jù)響應(yīng)于電極之間的接觸的電壓變化來進(jìn)行讀取。觸摸傳感器SWs包括在TFT陣列 基板201上面形成于彈性元件63上的觸摸電極62t以及設(shè)置在對(duì)向基板202上面的觸摸 電極25，從而形成一對(duì)電極。該觸摸傳感器SWs配置為在液晶面板200因外部壓力而變形 時(shí)，使成對(duì)的觸摸電極62t和25彼此接觸。在本實(shí)施例中，在彈性元件63中，沿與TFT陣 列基板201的xy平面垂直的z方向，形成多個(gè)臺(tái)階Dl和D2。具體地說，彈性元件63形成 為包括第1臺(tái)階D1和第2臺(tái)階D2，其中，第1臺(tái)階D1以最大高度的第一高度Hl形成，第2 臺(tái)階D2以低于第一高度Hl的第二高度H2形成。觸摸電極62t設(shè)置為覆蓋彈性元件63的 多個(gè)臺(tái)階D1和D2的表面。S卩，觸摸電極62t設(shè)置在彈性元件63上，以包括覆蓋第1臺(tái)階 Dl和第2臺(tái)階D2的表面的部分。 如圖8所示，在本實(shí)施例中，如果通過施加外力以使得成對(duì)的觸摸電極62t和25 彼此接觸，雖然會(huì)使彈性元件63的第1臺(tái)階D1以較大程度變形，但是，不會(huì)使彈性元件63 的第2臺(tái)階D2以較大程度變形。因此，設(shè)置在彈性元件63的第2臺(tái)階D2上的觸摸電極 62t的部分不會(huì)因外部壓力而作較大變形。所以，無需增大彈性元件63與觸摸電極25接觸 的表面的面積，就能避免觸摸電極62t的損壞。
因此，本發(fā)明能夠提高圖像質(zhì)量并提高裝置的可靠性。 另外，在本實(shí)施例的彈性元件63中，較高的第1臺(tái)階D1的面積大于較低的第2臺(tái)
階D2的面積(參見圖5B等)。具體說來，在形成于彈性元件63中的多個(gè)臺(tái)階Dl和D2中，
位于頂面的臺(tái)階D1比其它臺(tái)階更寬。由于與設(shè)置在對(duì)向基板202上的觸摸電極25直接接
觸的第1臺(tái)階D1具有大于彈性元件63中的第2臺(tái)階D2的面積，因此，在施加外部壓力時(shí)，
壓強(qiáng)會(huì)較少地集中在第1臺(tái)階D1上。因此，能夠以更大程度實(shí)現(xiàn)上述有利效果。 另外，在本實(shí)施例中，在液晶取向膜HM2上形成觸摸電極25。因此，在接觸時(shí)產(chǎn)生
的電阻較低，從而可以以高靈敏度實(shí)現(xiàn)接觸位置的檢測(cè)。 另外，在本實(shí)施例中，觸摸電極62t與像素電極62p形成一體。因此，能夠增大液 晶面板200的孔徑比，從而能夠提高所顯示圖像的質(zhì)量。 2.第二實(shí)施例(彈件元件的較低臺(tái)階的位置在了頁視,圖中處于中央)
下面，將對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施例進(jìn)行說明。
[液晶面板的詳細(xì)結(jié)構(gòu)] 圖IOA和IOB是以放大方式表示在本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示裝置中的彈性元 件63b的圖。IOA為頂視圖，圖IOB為沿圖10A中線Xlb-X2b的剖面圖。
如圖IOA和10B所示，在本實(shí)施例中，彈性元件63b的形狀不同于第一實(shí)施例的彈 性元件63的形狀。除此之外，第二實(shí)施例與第一實(shí)施例是相同的。因此，省略了對(duì)重復(fù)部分的描述。 如圖IOA和10B所示，在彈性元件63b中，通過以凹槽形狀形成的狹縫而設(shè)置多個(gè) 臺(tái)階D1和D2。 如圖10A所示，彈性元件63b在xy平面內(nèi)具有矩形形狀并且其沿x方向的邊比其 沿y方向的邊更長。在沿x方向的中央，設(shè)置沿y方向延伸的狹縫ST。
如圖10B所示，在xz平面中，彈性元件63b包括具有第一高度H12的第1臺(tái)階D12 以及具有低于第一高度H12的第二高度H22的第2臺(tái)階D22。 具體地說，如圖10A所示，彈性元件63b的第1臺(tái)階D12在xy平面內(nèi)包括一對(duì)表 面D12a和D12b，并且，第2臺(tái)階D22介于所述一對(duì)表面D12a和D12b之間。彈性元件63b 的第2臺(tái)階D22在xy平面內(nèi)包括沿y方向延伸的矩形表面D22a，并且，該表面D22a沿x方 向介于第1臺(tái)階D12的各表面D12a與D12b之間。 雖然未圖示，但是與第一實(shí)施例相似，在彈性元件63b上設(shè)置觸摸電極62t，以便 包括覆蓋多個(gè)臺(tái)階的表面的部分。即，將觸摸電極62t設(shè)置在彈性元件63b上，以包括覆蓋 第1臺(tái)階D12和第2臺(tái)階D22的表面的部分。
[制造方法] 下面，對(duì)上述彈性元件63b的制造方法進(jìn)行說明。 圖11A 11C為表示在本發(fā)明的第二實(shí)施例中形成彈性元件63b的步驟的剖面 圖。在圖11A IIC中表示了主要部分，并省略了對(duì)部分元件的圖示。
首先，如圖llA所示，形成感光樹脂膜PRlb。 在該步驟中，感光樹脂膜PRlb形成為覆蓋其中將要形成彈性元件63b的區(qū)域。在 本實(shí)施例中，通過使用負(fù)性光刻材料(例如，由JSR公司制造的NN系列)形成該感光樹脂 膜PRlb。 隨即，如圖11B所示，進(jìn)行對(duì)感光樹脂膜PRlb的曝光處理。 在該步驟中，經(jīng)由具有掩模圖案的光掩模PMb，利用曝光光線L照射感光樹脂膜 PRlb，以進(jìn)行該曝光處理。在本實(shí)施例中，光掩模PMb具這樣的掩模圖案，其能夠使曝光光 線L穿過與彈性元件63b的第1臺(tái)階D12對(duì)應(yīng)的部分，而曝光光線L被與第2臺(tái)階D22對(duì) 應(yīng)的部分阻擋。 之后，進(jìn)行顯影處理，從而完成圖10A和10B所示的彈性元件63b。 如果通過使用正性光刻材料(例如，由JSR公司制造的PC樹脂)形成該感光樹脂
膜PRlb，則進(jìn)行如圖11C所示的曝光處理，以形成彈性元件63b。 在這種情況下，如圖llC所示，光掩模PMb所使用的掩模圖案能夠使得曝光光線L 被與彈性元件63b的第1臺(tái)階D12對(duì)應(yīng)的部分阻擋，而曝光光線L能夠穿過與第2臺(tái)階D22 對(duì)應(yīng)的部分。
[概述] 如上所述，在本實(shí)施例中，沿與TFT陣列基板201的xy平面垂直的z方向，在彈性 元件63b中形成多個(gè)臺(tái)階D12和D22。具體地說，彈性元件63b形成為包括第1臺(tái)階D12和 第2臺(tái)階D22，其中，第1臺(tái)階D12以最大高度的第一高度H12形成，第2臺(tái)階D22以低于第 一高度H12的第二高度H22形成。像素電極62pb設(shè)置為覆蓋彈性元件63b的多個(gè)臺(tái)階D12 和D22的表面。S卩，像素電極62pb設(shè)置在彈性元件63b上，以包括覆蓋第1臺(tái)階D12和第2臺(tái)階D22的表面的部分。 因此，與第一實(shí)施例相似，彈性元件63b表現(xiàn)出因外部壓力變形減小的趨勢(shì)，從而 無需通過增大彈性元件63b與觸摸電極25接觸的表面的面積，就能避免像素電極62pb的 損壞。 具體說來，在本實(shí)施例中，通過以凹槽形狀形成的狹縫，在彈性元件63b中設(shè)置多 個(gè)臺(tái)階Dl和D2。因此，能夠有效地抑制彈性元件63b的變形。 圖12A和12B為表示在本發(fā)明第二實(shí)施例中的彈性元件63b的臺(tái)階部分的變形量 的圖。 圖12A表示了狹縫ST的寬度固定在3iim而狹縫深度變化時(shí)所獲得的結(jié)果。另一
方面，圖12B表示了狹縫ST的深度固定在1 P m而狹縫寬度變化時(shí)所獲得的結(jié)果。 如圖12A和12B所示，與不設(shè)置狹縫ST(圖12A和12B中的虛線)時(shí)相比，在彈性
元件63b中設(shè)置狹縫時(shí)變形量較小。在狹縫的深度處于0. 5 ii m 1. 5 ii m時(shí)，能夠獲得理想
的結(jié)果，并且，較淺的狹縫能夠獲得更理想的結(jié)果。另外，當(dāng)狹縫的寬度處于1. 5 ii m 6 ii m
時(shí)，能夠獲得理想的結(jié)果，并且，較小的寬度能夠獲得更理想的結(jié)果。 這些變形量是在以下條件下進(jìn)行仿真而得出的 彈性元件63b的楊氏模量3. 5Gpa 彈性元件63b的泊松比0. 38 彈性元件63b的錐角60°.彈性元件63b的尺寸 在xy平面內(nèi)的長邊的長度35iim(計(jì)算為35 ii m)
在xy平面內(nèi)的短邊的長度15iim(計(jì)算為15iim)
高度2.5um
施加的壓力1. lX109Pa 如上所述，在本實(shí)施例中，由于變形量在彈性元件63b的臺(tái)階部分較小，因此，能 夠避免像素電極62pb的損壞。 因此，本實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)圖像質(zhì)量以及裝置可靠性的提高。
3.第三實(shí)施例(彈件元件的較低臺(tái)階的平面形狀為三角形)
下面，將對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施例進(jìn)行說明。
[液晶面板的詳細(xì)結(jié)構(gòu)] 圖13A和13B以放大方式表示了在本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示裝置中的彈性元
件63c的示意圖。圖13A為頂視圖，圖13B為沿圖13A中線Xlc-X2c的剖面圖。 在本實(shí)施例中，彈性元件63c的形狀不同于第一實(shí)施例的彈性元件63的形狀。除
此之外，第三實(shí)施例與第一實(shí)施例是相同的。因此，省略了對(duì)重復(fù)部分的描述。 如圖13A和13B所示，彈性元件63c包括向TFT陣列基板201的xy平面傾斜的斜
面KS。 在本實(shí)施例中，如圖13A所示，彈性元件63b在xy平面內(nèi)具有矩形形狀，并且其沿 x方向的邊比其沿y方向的邊更長。 另外，如圖13B所示，在xz平面中，彈性元件63c包括沿xy平面的表面D13，并且 在表面D13的一端設(shè)有斜面KS。如圖13B所示，該斜面KS形成為隨著位置沿z方向朝著
18上側(cè)遠(yuǎn)離xy平面，該斜面KS在xz平面內(nèi)的截面的寬度(沿x方向的寬度)變小，該xz平 面與TFT陣列基板201的xy平面垂直。 另外，如圖13A所示，該斜面KS形成為在與TFT陣列基板201的表面平行的xy 平面內(nèi)，斜面KS的寬度(沿y方向的寬度)沿從內(nèi)側(cè)朝外側(cè)的方向變大。即，如圖13A所 示，斜面KS形成為在xy平面內(nèi)其形狀為三角形。 另外，雖然未圖示，但是，與第一實(shí)施例相似，觸摸電極62t設(shè)置在彈性元件63c 上，以便包括覆蓋所述多個(gè)表面D13和KS的部分。S卩，在彈性元件63c中具有不同高度的 多個(gè)表面D13和KS上形成觸摸電極62t。
[制造方法] 下面，對(duì)用于形成上述彈性元件63c的方法進(jìn)行說明。 圖14A 14C為表示在本發(fā)明的第三實(shí)施例中形成彈性元件63c的步驟的剖面 圖。在圖14A 14C中表示了主要部分，并省略了對(duì)部分元件的圖示。
首先，如圖14A所示，形成感光樹脂膜PRlc。 在該方法中，感光樹脂膜PRlc形成為覆蓋其中將要形成彈性元件63c的區(qū)域。在 本實(shí)施例中，通過使用正性光刻材料(例如，由JSR公司制造的PC樹脂)形成該感光樹脂 膜PRlc。 隨即，如圖14B所示，進(jìn)行對(duì)感光樹脂膜PRlc的曝光處理。 在該步驟中，通過具有掩模圖案的光掩模PMc，利用曝光光線L照射感光樹脂膜 PRlc，以進(jìn)行該曝光處理。 在本實(shí)施例中，如圖14C所示，光掩模PMc的掩模圖案能夠使曝光光線L穿過與彈 性元件63c的斜面KS對(duì)應(yīng)的部分，而曝光光線被其它部分阻擋。S卩，所使用的光掩模PMc 的掩模圖案為其中設(shè)置有三角形孔。 在這種情況下，在三角形孔中存在寬度小于分辨限制的部分。因此，如上所述，曝 光深度會(huì)隨著寬度變化。 于是，通過在該曝光處理之后執(zhí)行顯影處理，能夠完成如圖13A和13B所示的包括 斜面KS的彈性元件63c。
[概述] 如上所述，在本實(shí)施例中，在彈性元件63c中形成斜面KS。另外，像素電極62pb設(shè) 置為覆蓋斜面KS的表面。 因此，與第一實(shí)施例相似，彈性元件63c表現(xiàn)出因外部壓力的變形減小的趨勢(shì)，從 而無需增大彈性元件63c與觸摸電極25接觸的表面的面積，就能避免像素電極62pb的損 壞。 具體地說，在本實(shí)施例中，在彈性元件63c上設(shè)置斜面KS，因此，能夠有效地抑制 彈性元件63c的變形。 因此，本實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)圖像質(zhì)量以及裝置可靠性的提高。
4.第四實(shí)施例(彈件元件具有三個(gè)臺(tái)階)
下面，將對(duì)本發(fā)明的第四實(shí)施例進(jìn)行說明。
[液晶面板的詳細(xì)結(jié)構(gòu)] 圖15A和15B以放大方式表示了在本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示裝置中的彈性元件63d的圖。圖15A為頂視圖，圖15B為沿圖15A中線Xld-X2d的剖面圖。 如圖15A和15B所示，在本實(shí)施例中，彈性元件63d的形狀不同于第一實(shí)施例的彈
性元件63的形狀。除此之外，第四實(shí)施例與第一實(shí)施例是相同的。因此，省略了對(duì)重復(fù)部
分的描述。 如圖15A和15B所示，在彈性元件63d上設(shè)有多個(gè)臺(tái)階D14， D24和D34。
在本實(shí)施例中，如圖15A所示，彈性元件63d在xy平面內(nèi)具有矩形形狀，并且其沿 x方向的邊比其沿y方向的邊更長。在沿y方向的中央部分，設(shè)置沿x方向延伸的狹縫。
如圖15B所示，在xz平面中，彈性元件63d在其狹縫部分包括第1臺(tái)階D14和第 2臺(tái)階D24，其中，第1臺(tái)階D14具有第一高度H14，第2臺(tái)階D24具有低于第一高度H14的 第二高度H24。另外，彈性元件63d還包括第3臺(tái)階D34，其具有低于第二高度H24的第三 高度H34。以此方式，以階梯方式設(shè)置多個(gè)臺(tái)階D14、 D24和D34。 具體說來，如圖15A所示，彈性元件63d的第1臺(tái)階D14在xy平面內(nèi)包括一對(duì)表 面D14a和D14b，并且，第2臺(tái)階D24和第3臺(tái)階D34沿y方向介于這對(duì)表面D14a和D14b 之間。彈性元件63d的第2臺(tái)階D24包括在xy平面內(nèi)沿x方向延伸的矩形表面D24a，并 且，該矩形表面D24a介于第1臺(tái)階D14的各表面D14a和D14b之間。彈性元件63d的第3 臺(tái)階D34包括在xy平面內(nèi)沿x方向延伸的矩形表面D34a，并且，該矩形表面D34a介于第1 臺(tái)階D14的各表面D14a和D14b之間。 另外，雖然未圖示，但是，與第一實(shí)施例相似，觸摸電極62t設(shè)置在彈性元件63d 上，以便包括覆蓋所述多個(gè)臺(tái)階的表面的部分。即，在該彈性元件63d中設(shè)置觸摸電極62t， 以包括覆蓋第1臺(tái)階D 14、第2臺(tái)階D24和第3臺(tái)階D34的表面的部分。
[制造方法] 下面，對(duì)用于形成上述彈性元件63d的方法進(jìn)行說明。 圖16A和16B為表示在本發(fā)明的第四實(shí)施例中形成彈性元件63d的步驟的剖面 圖。在圖16中表示了主要部分，并省略了對(duì)部分元件的圖示。
首先，如圖16A所示，形成感光樹脂膜PRld。 在該步驟中，感光樹脂膜PRld形成為覆蓋將要形成彈性元件63d的區(qū)域。在本實(shí)
施例中，通過使用正性光刻材料形成該感光樹脂膜PRld。 隨即，如圖16B所示，進(jìn)行對(duì)感光樹脂膜PRld的曝光處理。 在該步驟中，經(jīng)由具有掩模圖案的光掩模PMd，利用曝光光線L照射感光樹脂膜 PRld，進(jìn)行該曝光處理。在本實(shí)施例中，光掩模PMd具有這樣的掩模圖案，即曝光光線L被 與彈性元件63d的第1臺(tái)階D14對(duì)應(yīng)的部分阻擋，而曝光光線L則能夠穿過與第3臺(tái)階D34 對(duì)應(yīng)的部分。另外，在光掩模PMd的掩模圖案中，將半色度部分用作與第2臺(tái)階D24對(duì)應(yīng)的 部分，以便曝光光線L可以以介于第1臺(tái)階D14與第3臺(tái)階D34之間的強(qiáng)度穿過該部分。
之后，通過執(zhí)行顯影處理，形成圖15所示的彈性元件63d。
[概述] 如上所述，在本實(shí)施例中，沿與TFT陣列基板201的xy平面垂直的z方向，在彈性 元件63d上形成多個(gè)臺(tái)階D14、 D24和D34。另外，像素電極62pb設(shè)置為覆蓋彈性元件63d 的多個(gè)臺(tái)階D14、D24和D34的表面。 因此，與第一實(shí)施例相似，彈性元件63d表現(xiàn)出因外部壓力變形減小的趨勢(shì)，從而無需增大彈性元件63d與觸摸電極25接觸的表面的面積，就能避免損壞的發(fā)生。
5. m五棚列(,亓纖斜^漏條雄鵬罾)
下面，將對(duì)本發(fā)明的第五實(shí)施例進(jìn)行說明。
[液晶面板的詳細(xì)結(jié)構(gòu)] 圖17A和17B以放大方式表示了在本發(fā)明第五實(shí)施例的液晶顯示裝置中的彈性元 件63e的剖面圖。圖17A為頂視圖，圖17B為沿圖17A中線Xle-X2e所示的剖面圖。
在本實(shí)施例中，彈性元件63e的形狀不同于第一實(shí)施例的彈性元件63的形狀。另 外，彈性元件63e的位置也與第一實(shí)施例不同。除此之外，第五實(shí)施例與第一實(shí)施例是相同 的。因此，省略了對(duì)重復(fù)部分的描述。 如圖17A和17B所示，在彈性元件63e上，以包圍接觸部CT的方式，在與TFT陣列 基板201的表面平行的xy平面內(nèi)設(shè)置多個(gè)臺(tái)階D15和D25。 在該實(shí)施例中，臺(tái)階D15和D25圍繞整個(gè)接觸部CT設(shè)置，盡管未圖示，該接觸部CT 與像素開關(guān)元件31的源/漏極區(qū)(未示出)電連接。 另外，盡管未圖示，但是，與第一實(shí)施例相似，觸摸電極62t設(shè)置在彈性元件63e上 以包括覆蓋臺(tái)階D15和D25的表面的部分，并且，觸摸電極62t與接觸部CT電連接。
[概述] 如上所述，在本發(fā)明的彈性元件63e上，多個(gè)臺(tái)階D15和D25設(shè)置為包圍接觸部 CT。另外，觸摸電極62t設(shè)置為覆蓋所述多個(gè)臺(tái)階D15和D25的表面并且與接觸部CT電連 接。 因此，在本實(shí)施例中，能夠有效地防止接觸部CT與觸摸電極62t之間的斷開的發(fā) 生。 雖然在上述情況中，彈性元件63e具有在xy平面內(nèi)包圍整個(gè)接觸部CT的多個(gè)臺(tái) 階D15和D25，但是，第五實(shí)施例中彈性元件的形狀不局限于此。 圖18A和18B以放大方式表示了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的變化例的液晶顯示裝置 中的彈性元件63eb。圖18A為頂視圖，圖18B為沿圖18A中線Xleb-X2eb的剖面圖。
如圖18A和18B所示，例如，彈性元件63eb形成為多個(gè)臺(tái)階D15b和D25b圍繞接 觸部CT形成為U字形。 6.第六實(shí)施例(通過層》多個(gè)部件來設(shè)置彈件元件的多個(gè)臺(tái)階)
下面，將對(duì)本發(fā)明的第六實(shí)施例進(jìn)行說明。
[制造方法] 圖19A和19B為表示在本發(fā)明第六實(shí)施例中形成彈性元件63的步驟的剖面圖。在 圖19A和19B中表示了主要部分，從而省略了部分元件的圖示。 如圖19A和19B所示，在本發(fā)明中用于形成彈性元件63的步驟與第一實(shí)施例中的
步驟不同。除此之外，第六實(shí)施例與第一實(shí)施例是相同的。因此，省略了對(duì)重復(fù)部分的描述。 在彈性元件63的形成中，首先，如圖19A所示，形成第一彈性元件631。 在該步驟中，如圖19A所示，第一彈性元件631形成為包括在彈性元件63中形成
的多個(gè)臺(tái)階Dl和D2中的較低臺(tái)階D2。 具體說來，形成第一感光樹脂膜(未示出)以覆蓋將要形成彈性元件631的區(qū)域。 之后，通過光刻技術(shù)對(duì)第一感光樹脂膜進(jìn)行圖形化處理，從而形成第一彈性元件631。
21
隨即，如圖19B所示，形成第二彈性元件632。 如圖19B所示，在該步驟中，在將要形成于彈性元件63中的多個(gè)臺(tái)階D1和D2中， 第二彈性元件632形成為包括比第一彈性元件631高的臺(tái)階Dl。 具體地說，在第一彈性元件631上形成第二感光樹脂膜(未示出)，以覆蓋其中將 要形成第二彈性元件632的區(qū)域。之后，通過光刻技術(shù)對(duì)第二感光樹脂膜進(jìn)行圖形化處理， 從而形成第二彈性元件632。 通過上述步驟，將第一彈性元件631和第二彈性元件632設(shè)置為彈性元件63。
[概述] 與第一實(shí)施例相類似，通過以上述方式形成彈性元件63，能夠使觸摸電極62t設(shè) 置為覆蓋彈性元件63的多個(gè)臺(tái)階D1和D2的表面。因此，與第一實(shí)施例相類似，本實(shí)施例 能夠?qū)崿F(xiàn)圖像質(zhì)量以及裝置可靠性的提高。
7.變化例 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，不僅可以采用上述實(shí)施例，而且還可以采用各種變化例。
(1)彈性元件的形狀 彈性元件的形狀不應(yīng)局限于上面所述的形式。 圖20A 20G以放大方式表示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示裝置中的彈性元件 的圖。在圖20A 20G中，每個(gè)圖均為頂視圖并分別通過具有不同陰影圖案的區(qū)域表示了 較低臺(tái)階部分和較高臺(tái)階部分。 如圖20A 20G所示，可以在彈性元件中設(shè)置具有各種形狀的多個(gè)臺(tái)階。例如，可 以通過提供橫跨彈性元件表面的狹縫或通過在一端部設(shè)置凹槽，以形成多個(gè)臺(tái)階?？梢愿?據(jù)觸摸電極的形狀和材料，任意設(shè)計(jì)彈性元件的形狀。作為不同于上述形式的設(shè)計(jì)，可以采 用梯形彈性元件，或者可以通過利用狹縫設(shè)置層級(jí)來形成多個(gè)臺(tái)階。
(2)液晶面板的整體結(jié)構(gòu) 在上述液晶面板200中，為了保持TFT陣列基板201與對(duì)向基板202之間的間距， 設(shè)置高度與該間距對(duì)應(yīng)的間隔物SP。但是，可以單獨(dú)設(shè)置低于該間隔物SP的間隔物SPL。
圖21A 圖21D為剖面圖，它們表示了在本發(fā)明的實(shí)施例中用于形成彈性元件63f 和各個(gè)間隔物SPf和SPL的步驟。在圖21A 圖21D中，表示了主要部分并省略了對(duì)部分 元件的圖示。 在形成各個(gè)元件時(shí)，如圖21A， 21B和21C所示，依次對(duì)感光樹脂膜PRlf多次進(jìn)行 曝光處理。 首先，在該曝光處理之前，形成感光樹脂膜PRlf。 在該步驟中，感光樹脂膜PRlf形成為覆蓋其中將要形成彈性元件63f和間隔物 SPf、 SPL的區(qū)域。具體地說，通過使用正性光刻材料形成該感光樹脂膜PRlf 。
隨即，如圖21A所示，利用掩模PMfl進(jìn)行曝光處理。 在該步驟中，通過阻擋曝光光線L，以使在感光樹脂膜PRlf中將要形成彈性元件 63f和間隔物SPf 、 SPL的區(qū)域不被曝光光線L照射，而利用曝光光線L照射其它部分。
隨后，如圖21B所示，利用光掩模PMf2進(jìn)行曝光處理。 在該步驟中，在感光樹脂膜PRlf中將要形成彈性元件63f和間隔物SPL的區(qū)域被 曝光光線L照射，而曝光光線L在其它部分被阻擋。
隨即，如圖21C所示，利用掩模PMf3進(jìn)行曝光處理。 在該步驟中，利用曝光光線L照射其中將要形成彈性元件63f的較低的第二臺(tái)階 D2的區(qū)域，并且，曝光光線L在其它區(qū)域被阻擋。 之后，如圖21D所示，通過進(jìn)行顯影處理，完成彈性元件63f。 通過以此方式共同形成彈性元件63f和間隔物SPf 、 SPL，能夠提高生產(chǎn)效率。 (3)適用于觸摸電極以外的電極 在上述實(shí)施例中，在具有多個(gè)臺(tái)階的彈性元件上形成觸摸電極。但是，本發(fā)明的實(shí)
施例不應(yīng)局限于此。例如，可以在具有多個(gè)臺(tái)階的彈性元件上形成像素電極。 圖22為剖面圖，其示意性地表示了設(shè)置在本發(fā)明實(shí)施例的液晶面板中的顯示區(qū)
中的像素的大致結(jié)構(gòu)。 在本發(fā)明中，像素電極62pf的形狀不同于第一實(shí)施例中的像素電極62p的形狀。 除此之外，本實(shí)施例與第一實(shí)施例是相同的。因此，表示了主要部分，而省略了對(duì)其它部分 的描述。 如圖22所示，像素電極62pf包括透明電極62T和反射電極62H并且通過接觸部 CT與像素開關(guān)元件31電連接。S卩，使液晶面板形成半透射型面板。 如圖22所示，在像素電極62pf中，透明電極62T形成于TFT陣列基板201上面的 層間絕緣膜Sz上。透明電極62T例如利用IT0形成并且能夠透過從背光(未示出)發(fā)出 的光。 如圖22所示，在像素電極62p中，在設(shè)置于TFT陣列基板201上面的層間絕緣膜 Sz上的彈性元件63f上形成反射電極62H。反射電極62H例如利用Ag形成，并用于反射從 對(duì)向基板202的一側(cè)入射到TFT陣列基板201 —側(cè)上的光。 如圖22所示，彈性元件63f包括第一臺(tái)階Dlf和第二臺(tái)階D2f ，這兩個(gè)臺(tái)階沿與 TFT陣列基板201的xy平面垂直的z方向具有不同高度。 圖23為本發(fā)明實(shí)施例中液晶面板的彈性元件63f的頂視圖。圖22為沿圖23的 線xlf-x2f的剖面圖。 在彈性元件63f中，如圖22和23所示，在第一臺(tái)階Dlf的表面上形成凸起。另外， 如圖23所示，第一臺(tái)階Dlf設(shè)置為圍繞接觸部CT形成U字形。 另一方面，在彈性元件63f中，如圖22所示，以低于第一臺(tái)階Dlf的方式形成第二 臺(tái)階D2f。 將反射電極62H設(shè)置成覆蓋第一臺(tái)階Dlf和第二臺(tái)階D2f的表面。 同樣，在上述液晶面板中，在施加外部壓力時(shí)，會(huì)對(duì)反射電極62H施加應(yīng)力，從而
反射電極62H可能會(huì)損壞。 但是，彈性元件63f包括多個(gè)臺(tái)階Dlf和D2f ，并且，在所述多個(gè)臺(tái)階Dlf和D2f上 設(shè)置反射電極62H。因此，與第一實(shí)施例中的觸摸電極62t的情況相類似，能夠避免上述問 題的發(fā)生。 本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)局限于將彈性元件63f設(shè)置在TFT陣列基板201的一側(cè)的情 況。 圖24為剖面圖，其示意性地表示了在本發(fā)明實(shí)施例中的液晶面板中設(shè)置在顯示 區(qū)PA中的像素P的大致結(jié)構(gòu)。
如圖24所示，可以將彈性元件63fb設(shè)置在對(duì)向基板202的一側(cè)。具體地說，如圖 24所示，可以在彈性元件63fb上形成第一臺(tái)階Dlfb和第二臺(tái)階D2fb，并且，對(duì)向電極23f 形成為覆蓋彈性元件63fb的表面。
(4)彈性元件的多個(gè)臺(tái)階的形成 在上述第一實(shí)施例中，利用感光樹脂膜形成底層UN，以便在彈性元件63中形成多 個(gè)臺(tái)階D1和D2(參見圖9A和9B)。但是，形成多個(gè)臺(tái)階的方法不應(yīng)局限于此。
圖25A 25C為表示本發(fā)明實(shí)施例中的彈性元件的剖面圖。 如圖25A所示，例如，通過形成如上述底層的金屬互連層KH，并在金屬互連層KH上 設(shè)置平坦化膜HT，可以在彈性元件63中形成多個(gè)臺(tái)階Dl和D2。 在對(duì)向基板202的一側(cè)設(shè)置上述彈性元件63的情況下，可以在形成濾色器層21 的步驟中形成上述底層。在這種情況下，如圖25B所示，例如在紅色濾色器21R上層疊綠色 濾色器21G以作為上述底層。另外，可以通過在紅色濾色器21R和綠色濾色器21G的多層 體上形成彈性元件63，以設(shè)置多個(gè)臺(tái)階Dl和D2。 作為另一種方法，如圖25C所示，可以通過對(duì)層間絕緣膜Sz進(jìn)行圖形化處理來形 成上述底層。 也可以采用上述方式，通過將另一元件用作底層，以降低制造成本。
(5)其它 在上述實(shí)施例中，觸摸電極62t與像素電極62p—體形成。但是，本發(fā)明的實(shí)施例 不應(yīng)局限于此?？梢员舜霜?dú)立地形成觸摸電極62t和像素電極62p。在這種情況下，通過設(shè) 置包括像素開關(guān)元件31在內(nèi)的TFT (未示出)，并以獨(dú)立于像素開關(guān)元件的操作的方式驅(qū)動(dòng) 該TFT，可以形成用于控制觸摸傳感器的檢測(cè)操作的電路。 在上述實(shí)施例中，將彈性元件設(shè)置在TFT陣列基板的一側(cè)。但是，本發(fā)明的實(shí)施例 不應(yīng)局限于此。彈性元件也可以形成于對(duì)向基板一側(cè)。 在上述實(shí)施例中，觸摸電極形成于對(duì)向基板一側(cè)的液晶取向膜上。但是，本發(fā)明的 實(shí)施例不應(yīng)局限于此。觸摸電極也可以形成于液晶取向膜的下面。在這種情況下，可以去 除液晶取向膜的一部分，以便可以暴露觸摸電極的表面部分。 在上述實(shí)施例中，采用了一點(diǎn)接觸系統(tǒng)的觸摸傳感器，利用該傳感器，通過一對(duì)彼 此相對(duì)的觸摸電極的接觸，能夠?qū)崿F(xiàn)位置探測(cè)。但是，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)局限于此。例如， 可以使用雙點(diǎn)接觸系統(tǒng)的觸摸傳感器。 在上述實(shí)施例中，在對(duì)向基板一側(cè)彼此獨(dú)立地形成觸摸電極25和公共電極23。但 是，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)局限于此，例如，通過使用相同的層，可以使觸摸電極25和公共電 極23彼此形成一體。 包括上述液晶面板在內(nèi)，還可以將本發(fā)明的實(shí)施例應(yīng)用于如IPS系統(tǒng)和FFS系統(tǒng) 這樣的橫向電場(chǎng)系統(tǒng)的液晶面板。 也可以將本發(fā)明的實(shí)施例應(yīng)用于除液晶面板之外的顯示面板，如應(yīng)用于有機(jī)EL
顯示器。 包括在顯示面板中包括的內(nèi)置式觸摸傳感器在內(nèi)，也可以將本發(fā)明的實(shí)施例應(yīng)用 于作為外部元件固定在裝置上的觸摸傳感器。 在上述說明書中，本發(fā)明的實(shí)施例適用于"接觸型"觸摸傳感器。但是，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)局限于此，而是可以適用于如"電阻膜型"以及"電容型"的其它系統(tǒng)。 可以將本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示裝置100用作各種電子設(shè)備中的元件。 圖26 30為采用本發(fā)明的液晶面板100的各種電子設(shè)備的圖。 如圖26所示，在接收并顯示電視廣播的電視機(jī)中，可以將液晶顯示裝置100用作
顯示裝置，該裝置在顯示屏上顯示已接收的圖像并接收由操作者輸入的操作命令。 如圖27所示，在數(shù)碼相機(jī)中，可以將液晶顯示裝置100用作顯示裝置，該裝置能夠
在顯示屏上顯示由該相機(jī)拍攝的圖像并接收由操作者輸入的操作命令。 如圖28所示，在筆記本電腦中，可以將液晶顯示裝置100用作顯示裝置，該裝置能
夠在顯示屏上顯示操作圖像等并接收由操作者輸入的操作命令。 如圖29所示，在蜂窩電話終端中，可以將液晶顯示裝置100用作顯示裝置，該裝置 在顯示屏上顯示操作圖像等并接收由操作者輸入的操作命令。 如圖30所示，在視頻攝像機(jī)中，可以將液晶顯示裝置100用作顯示裝置，該裝置在 顯示屏上顯示操作圖像等并接收由操作者輸入的操作命令。 在上述實(shí)施例中，觸摸電極25相當(dāng)于在權(quán)利要求書中所述的電極和第二觸摸電 極。在上述實(shí)施例中，反射電極62H相當(dāng)于在權(quán)利要求書中所述的電極。在上述實(shí)施例中， 像素電極62p，62pb和62pf相當(dāng)于在權(quán)利要求書中所述的電極以及像素電極。在上述實(shí)施 例中，觸摸電極62t相當(dāng)于在權(quán)利要求書中所述的電極和第一觸摸電極。在上述實(shí)施例中， 彈性元件63， 63b， 63c， 63d， 63e， 63eb， 63f和63fb相當(dāng)于在權(quán)利要求書中所述的彈性元件。 在上述實(shí)施例中，液晶顯示裝置IOO相當(dāng)于在權(quán)利要求書中所述的顯示裝置。在上述實(shí)施 例中，液晶面板200相當(dāng)于在權(quán)利要求書中所述的顯示面板。在上述實(shí)施例中，TFT陣列基 板201相當(dāng)于在權(quán)利要求書中所述的基板。在上述實(shí)施例中，對(duì)向基板202相當(dāng)于在權(quán)利 要求書中所述的對(duì)向基板。在上述實(shí)施例中，液晶層203相當(dāng)于在權(quán)利要求書中所述的液 晶層。在上述實(shí)施例中，接觸部CT相當(dāng)于在權(quán)利要求書中所述的接觸部。在上述實(shí)施例 中，斜面KS相當(dāng)于在權(quán)利要求書中所述的斜面。在上述實(shí)施例中，顯示區(qū)PA相當(dāng)于在權(quán)利 要求書中所述的顯示區(qū)。在上述實(shí)施例中，狹縫ST和STd相當(dāng)于在權(quán)利要求書中所述的狹 縫。在上述實(shí)施例中，觸摸傳感器SWs相當(dāng)于在權(quán)利要求書中所述的觸摸傳感器。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在權(quán)利要求或其等同方案的范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其 它因素，可作出各種改進(jìn)、結(jié)合、次級(jí)結(jié)合和替換。
權(quán)利要求
一種顯示裝置，其包括顯示面板，其用于在顯示區(qū)中顯示圖像并具有基板，在該基板上，在所述顯示區(qū)中形成有凸出的彈性元件以及設(shè)置在該彈性元件上的電極；其中，在所述彈性元件中，沿著與所述基板的表面垂直的方向上設(shè)置有多個(gè)臺(tái)階；并且所述電極設(shè)置于所述彈性元件上，以包括覆蓋所述多個(gè)臺(tái)階的表面的部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述多個(gè)臺(tái)階通過形成為凹槽狀的狹縫而 設(shè)置在所述彈性元件中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述彈性元件的多個(gè)臺(tái)階的一部分包括向 所述基板的表面傾斜的斜面，并且，所述斜面形成為隨著離開所述基板的表面的距離變 大，沿與所述基板的表面垂直的所述斜面的剖面的寬度變小。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中，所述彈性元件的所述斜面形成為在與所述 基板的表面平行的平面內(nèi)，該斜面的寬度沿著從內(nèi)側(cè)向外側(cè)的方向變大。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述顯示面板包括與所述電極電連接的接 觸部；并且在與所述基板的表面平行的平面內(nèi)，所述彈性元件的所述多個(gè)臺(tái)階設(shè)置為包圍所述接 觸部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述顯示面板包括相隔一定間距與所述基 板相對(duì)的對(duì)向基板，并且所述顯示面板設(shè)有觸摸傳感器，所述觸摸傳感器具有第一觸摸電極，其設(shè)置在與所述對(duì)向基板相對(duì)的所述基板的表面上，以及第二觸摸電極，其設(shè)置在與所述基板相對(duì)的所述對(duì)向基板的表面上，從而相隔預(yù)定的 間距面向所述第一觸摸電極，所述觸摸傳感器的配置為所述顯示面板因外部壓力而變形，并且所述第一觸摸電極 和所述第二觸摸電極彼此接觸，以及所述第一觸摸電極設(shè)置于與所述對(duì)向基板相對(duì)的所述彈性元件的表面上，以包括覆蓋 所述彈性元件的所述多個(gè)臺(tái)階的表面的部分。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其中，所述顯示面板為液晶面板，其包括設(shè)置在所 述基板和所述對(duì)向基板之間的液晶層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯示裝置，其中，所述電極設(shè)置為用于在所述顯示區(qū)中顯示 圖像的像素電極。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，在形成于所述彈性元件中的所述多個(gè)臺(tái)階 中，位于頂面的臺(tái)階形成為以比其它臺(tái)階更寬。
10. —種顯示裝置，其包括顯示面板，其包括設(shè)置在用于顯示圖像的顯示區(qū)中的觸摸傳感器，所述顯示面板具有基板；相隔一定間距與所述基板相對(duì)的對(duì)向基板，其中， 所述觸摸傳感器具有第一觸摸電極，其設(shè)置在與所述對(duì)向基板相對(duì)的所述基板的表面上；以及 第二觸摸電極，其設(shè)置在與所述基板相對(duì)的所述對(duì)向基板的表面上，從而相隔預(yù)定的間距面對(duì)所述第一觸摸電極，所述觸摸傳感器的配置為所述顯示面板因外部壓力的作用而變形，并且所述第一觸 摸電極和所述第二觸摸電極彼此接觸，以及所述基板包括彈性元件，其在與所述對(duì)向基板相對(duì)的所述基板的表面上朝著所述對(duì)向基板的方向凸出，在所述彈性元件中，在朝向所述對(duì)向基板的方向上設(shè)置有多個(gè)臺(tái)階，以及 所述第一觸摸電極設(shè)置于與所述對(duì)向基板相對(duì)的所述彈性元件的表面上，以包括覆蓋 所述彈性元件的所述多個(gè)臺(tái)階的表面的部分。
11. 一種觸摸傳感器，其包括 基板；以及相對(duì)于所述基板布置的對(duì)向基板，其中 所述基板包括彈性元件，其在與所述對(duì)向基板相對(duì)的所述基板的表面上朝著所述對(duì)向基板的方向凸 出；以及第一觸摸電極，其設(shè)置在與所述對(duì)向基板相對(duì)的所述彈性元件的表面上， 所述對(duì)向基板包括第二觸摸電極，其設(shè)置在與所述基板相對(duì)的所述對(duì)向基板的表面上，從而相隔預(yù)定的 間距面向所述第一觸摸電極，所述基板與所述對(duì)向基板中的至少一個(gè)因外部壓力而變形并且所述第一觸摸電極與 所述第二觸摸電極彼此接觸，在所述彈性元件中，沿著朝向所述對(duì)向電極的方向上設(shè)置有多個(gè)臺(tái)階，以及所述第一觸摸電極設(shè)置于所述彈性元件上，以包括覆蓋所述彈性元件中的所述多個(gè)臺(tái) 階的表面的部分。
12. —種用于制造顯示裝置的方法，該方法包括以下步驟 制造用于在顯示區(qū)中顯示圖像的顯示面板；其中 制造該顯示面板的步驟包括以下子步驟 在基板上面形成凸出的彈性元件；以及 在所述彈性元件上形成電極，在形成所述彈性元件的子步驟中，所述彈性元件形成為在與所述基板的表面垂直的方 向上設(shè)置多個(gè)臺(tái)階，以及在形成所述電極的子步驟中，將所述電極設(shè)置在所述彈性元件上，以覆蓋所述彈性元 件的所述多個(gè)臺(tái)階的表面。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制造顯示裝置的方法，其中，形成所述彈性元件的子 步驟包括以下子步驟形成覆蓋其中將要形成所述彈性元件的區(qū)域的感光樹脂膜膜；以及 通過光刻技術(shù)對(duì)所述感光樹脂膜進(jìn)行圖形化處理，從而形成所述彈性元件。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制造顯示裝置的方法，其中， 形成所述彈性元件的子步驟包括以下子步驟形成覆蓋將要形成所述彈性元件的區(qū)域的第一感光樹脂膜；以及通過光刻技術(shù)對(duì)所述第一感光樹脂膜進(jìn)行圖形化處理，從而，在形成于所述彈性元件 中的所述多個(gè)臺(tái)階中，在上面將要形成具有較高高度的臺(tái)階的部分處形成底層，在所述底層上形成覆蓋將要形成所述彈性元件的區(qū)域的第二感光樹脂膜；以及 通過光刻技術(shù)對(duì)所述第二感光樹脂膜進(jìn)行圖形化處理，從而形成所述彈性元件。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制造顯示裝置的方法，其中 形成所述彈性元件的子步驟包括以下子步驟形成第一彈性元件，在形成于所述彈性元件中的多個(gè)臺(tái)階中，該第一彈性元件包括具 有較低高度的臺(tái)階；以及形成第二彈性元件，在形成于所述彈性元件中的多個(gè)臺(tái)階中，該第二彈性元件包括高 度高于所述第一彈性元件的臺(tái)階；將所述第一彈性元件和所述第二彈性元件設(shè)置為所述彈性元件，形成所述第一彈性元件的子步驟包括以下子步驟形成第一感光樹脂膜，該第一感光樹脂膜覆蓋其中將要形成所述第一彈性元件的區(qū) 域；以及通過光刻技術(shù)對(duì)所述第一感光樹脂膜進(jìn)行圖形化處理，從而形成所述第一彈性元件，以及形成所述第二彈性元件的子步驟包括以下子步驟在所述第一彈性元件上形成第二感光樹脂膜，該第二感光樹脂膜覆蓋其中將要形成所 述第二彈性元件的區(qū)域，以及通過光刻技術(shù)對(duì)所述第二感光樹脂膜進(jìn)行圖形化處理，從而形成所述第二彈性元件。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種顯示裝置、觸摸傳感器以及用于制造顯示裝置的方法，所述顯示裝置包括用于在顯示區(qū)中顯示圖像的顯示面板，所述顯示面板具有基板，在該基板上面，在顯示區(qū)中形成凸出的彈性元件以及設(shè)置在彈性元件上的電極；其中，在彈性元件中，在與基板表面垂直的方向上設(shè)置多個(gè)臺(tái)階，并且，所述電極設(shè)置在彈性元件上，以包括覆蓋多個(gè)臺(tái)階的表面的部分。本發(fā)明提供的顯示裝置、觸摸傳感器以及用于制造顯示裝置的方法，它們均能夠?qū)崿F(xiàn)圖像質(zhì)量以及裝置可靠性的提高。
文檔編號(hào)G03F7/00GK101794046SQ20101010321
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月4日
發(fā)明者小糸健夫, 玉置昌哉 申請(qǐng)人:索尼公司