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WO2017030080A1 - タッチパネル付き表示装置及びタッチパネル付き表示装置の製造方法 - Google Patents

タッチパネル付き表示装置及びタッチパネル付き表示装置の製造方法 Download PDF

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WO2017030080A1
WO2017030080A1 PCT/JP2016/073700 JP2016073700W WO2017030080A1 WO 2017030080 A1 WO2017030080 A1 WO 2017030080A1 JP 2016073700 W JP2016073700 W JP 2016073700W WO 2017030080 A1 WO2017030080 A1 WO 2017030080A1
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insulating film
touch sensor
counter electrode
sensor wiring
forming
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PCT/JP2016/073700
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English (en)
French (fr)
Inventor
徹也 山下
義仁 原
Original Assignee
シャープ株式会社
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Publication date
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    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Definitions

  • the present invention relates to a display device with a touch panel and a manufacturing method thereof.
  • Patent Document 1 discloses a touch sensor integrated display device.
  • a plurality of common electrodes opposed to the pixel electrodes also serve as touch drive electrodes and touch sensing electrodes constituting the touch sensor.
  • the touch sensor wiring is arranged in the same layer as the gate electrode of the TFT as a display control element, that is, in a position far from the panel surface. Sensing sensitivity is low.
  • An object of the present invention is to provide a technique for improving the sensing sensitivity of a touch panel.
  • the display device with a touch panel includes an active matrix substrate, a counter substrate facing the active matrix substrate, a liquid crystal layer sandwiched between the active matrix substrate and the counter substrate.
  • a display control element formed on the active matrix substrate; a first insulating film formed on the active matrix substrate and closer to the liquid crystal layer than the display control element; and on the active matrix substrate.
  • a thickness of a portion of the second insulating film formed between the counter electrode and the touch sensor wiring is formed between the pixel electrode and the counter electrode. Thicker than the thickness of the part.
  • the touch sensor wiring is disposed between the first insulating film and the second insulating film and at a position closer to the surface of the display device than the layer in which the display control element is formed.
  • the sensing sensitivity of a touch panel can be improved.
  • the thickness of the part formed between the counter electrode and the touch sensor wiring in the second insulating film is thicker than the thickness of the part formed between the pixel electrode and the counter electrode, The parasitic capacitance between the counter electrode and the touch sensor wiring can be reduced. Thereby, the sensing sensitivity of a touch panel can be improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a display device with a touch panel according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the arrangement of the counter electrodes formed on the active matrix substrate.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a part of the active matrix substrate.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the active matrix substrate at a position including the TFT and where the counter electrode and the touch sensor wiring are not in contact with each other in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the active matrix substrate at the position where the TFT is included and the counter electrode and the touch sensor wiring are in contact with each other in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a manufacturing process of the display device with a touch panel in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a manufacturing process of the display device with a touch panel in the first embodiment following the manufacturing process shown in FIG. 6.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a manufacturing process of the display device with a touch panel in the first embodiment following the manufacturing process shown in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a manufacturing process performed after FIG. 7F in a manufacturing process of a portion where the counter electrode and the touch sensor wiring are in contact with each other.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the active matrix substrate in a portion where the TFT is included and the counter electrode and the touch sensor wiring are not in contact with each other in the second embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the active matrix substrate at a portion including the TFT and in a portion where the counter electrode and the touch sensor wiring are in contact with each other in the second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a manufacturing process performed after FIG. 7F among the manufacturing processes of the display device with a touch panel in the second embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the active matrix substrate at a portion including the TFT and where the counter electrode and the touch sensor wiring are not in contact with each other in the third embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the active matrix substrate at a portion including the TFT and in a portion where the counter electrode and the touch sensor wiring are in contact with each other in the third embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a manufacturing process performed after FIG. 7F among the manufacturing processes of the display device with a touch panel in the second embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the active matrix substrate at a portion including the TFT and where
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a manufacturing process performed after FIG. 7F among the manufacturing processes of the display device with a touch panel in the third embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the active matrix substrate at the position including the TFT in the display device with a touch panel in the configuration of the first modification.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the active matrix substrate at a portion including the TFT in the configuration of Modification Example 2 where the counter electrode and the touch sensor wiring are not in contact with each other.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of the active matrix substrate at a portion including the TFT in the configuration of Modification Example 2 where the counter electrode and the touch sensor wiring are in contact with each other.
  • a display device with a touch panel includes an active matrix substrate, a counter substrate facing the active matrix substrate, a liquid crystal layer sandwiched between the active matrix substrate and the counter substrate, and the active matrix substrate.
  • a display control element formed on the active matrix substrate, on the liquid crystal layer side of the display control element, and on the active matrix substrate, the first insulation.
  • a plurality of pixel electrodes formed on the liquid crystal layer side of the film; and a second insulating film formed on the liquid crystal layer side of the plurality of pixel electrodes; and on the active matrix substrate. And formed on the liquid crystal layer side of the second insulating film and electrostatically connected to the plurality of pixel electrodes.
  • a plurality of counter electrodes that form a quantity; a control unit that is provided on the active matrix substrate and detects a touch position by supplying a touch drive signal to the plurality of counter electrodes; the first insulating film; Touch sensor wiring formed between two insulating films, connecting the control unit and the counter electrode, and supplying the touch drive signal from the control unit to the counter electrode, Of the insulating film, the thickness of the portion formed between the counter electrode and the touch sensor wiring is thicker than the thickness of the portion formed between the pixel electrode and the counter electrode (first) 1 configuration).
  • the touch sensor wiring is disposed between the first insulating film and the second insulating film and closer to the surface of the display device than the layer in which the display control element is formed. ing.
  • the sensing sensitivity of a touch panel can be improved.
  • the thickness of the part formed between the counter electrode and the touch sensor wiring in the second insulating film is thicker than the thickness of the part formed between the pixel electrode and the counter electrode, The parasitic capacitance between the counter electrode and the touch sensor wiring can be reduced. Thereby, the sensing sensitivity of a touch panel can be improved.
  • the thickness of the second insulating film between the pixel electrode and the counter electrode is thin, the capacity between the pixel electrode and the counter electrode is increased and the charge retention is improved, so that the display performance is improved.
  • a portion of the second insulating film formed between the counter electrode and the touch sensor wiring is formed of a two-layer insulating film, and the pixel electrode and the counter electrode The portion formed between the two layers may be formed of a single insulating film (second configuration).
  • the film thickness can be easily changed as compared with the configuration in which the thickness of the second insulating film made of one insulating film is changed depending on the location. That is, the portion formed between the counter electrode and the touch sensor wiring may be a two-layer insulating film, and the portion formed between the pixel electrode and the counter electrode may be a one-layer insulating film. The film thickness can be easily changed.
  • the two-layer insulating film includes an insulating film made of a first material and an insulating film made of a second material having an etching rate higher than that of the first material,
  • the insulating film made of the second material can be formed on the liquid crystal layer side with respect to the insulating film made of the first material (third structure).
  • the third configuration after forming the insulating film made of the first material and the insulating film made of the second material by forming the insulating film made of the second material having a high etching rate as an upper layer, In the portion between the pixel electrode and the counter electrode, only the insulating film made of the second material having a high etching rate can be easily removed by etching.
  • the first material may be silicon nitride, and the second material may be silicon oxide (fourth configuration).
  • a portion of the second insulating film formed between the counter electrode and the touch sensor wiring is formed of an insulating film having three or more layers, and is opposed to the pixel electrode.
  • the portion formed between the electrodes may be formed of a single insulating film (fifth configuration).
  • the thickness of the second insulating film between the counter electrode and the touch sensor wiring can be increased, the parasitic capacitance between the counter electrode and the touch sensor wiring can be further reduced.
  • the sensing sensitivity of the touch panel can be further improved.
  • Any one of the first to fifth configurations may further include a conductive film that is provided between the touch sensor wiring and the first insulating film and is made of the same material as the pixel electrode (sixth Constitution).
  • the adhesion between the touch sensor wiring and the first insulating film is improved by providing the conductive film made of the same material as the pixel electrode between the touch sensor wiring and the first insulating film. Can be made.
  • Any one of the first to sixth configurations may further include a planarization film formed between the first insulating film and the pixel electrode (seventh configuration).
  • the distance between the touch sensor wiring, the gate wiring, and the source wiring can be widened. Thereby, since the parasitic capacitance between the touch sensor wiring and the gate wiring and the source wiring can be further reduced, the sensing sensitivity of the touch panel can be further improved.
  • a method for manufacturing a display device with a touch panel includes an active matrix substrate, a counter substrate facing the active matrix substrate, and a liquid crystal layer sandwiched between the active matrix substrate and the counter substrate.
  • a method of manufacturing a display device with a touch panel having a touch position detection function comprising: a step of forming a display control element on the active matrix substrate; and a step of covering the display control element after forming the display control element Forming an insulating film; forming a planarizing film so as to cover the first insulating film after forming the first insulating film; and forming a pixel electrode after forming the planarizing film.
  • a touch sensor wiring for supplying a touch drive signal after forming the planarizing film; Forming a second insulating film after forming the pixel electrode and the touch sensor wiring; forming a counter electrode electrically connected to the touch sensor wiring after forming the second insulating film; In the step of forming the second insulating film, the thickness between the pixel electrode and the counter electrode is smaller than the thickness between the counter electrode and the touch sensor wiring. A second insulating film is formed (eighth configuration).
  • the touch sensor wiring is disposed between the planarization film and the second insulating film and at a position closer to the surface of the display device than the layer in which the display control element is formed. Yes.
  • the sensing sensitivity of a touch panel can be improved.
  • the thickness of the part formed between the counter electrode and the touch sensor wiring in the second insulating film is thicker than the thickness of the part formed between the pixel electrode and the counter electrode, The parasitic capacitance between the counter electrode and the touch sensor wiring can be reduced. Thereby, the sensing sensitivity of a touch panel can be improved.
  • the thickness of the second insulating film between the pixel electrode and the counter electrode is thin, the capacity between the pixel electrode and the counter electrode is increased and the charge retention is improved, so that the display performance is improved.
  • the second insulating film having a predetermined thickness is formed between the pixel electrode and the counter electrode, and between the counter electrode and the touch sensor wiring. It is also possible to perform half etching so that the thickness of the second insulating film between the pixel electrode and the counter electrode is reduced (ninth configuration).
  • the film thickness of the second insulating film between the pixel electrode and the counter electrode and the second insulating film between the counter electrode and the touch sensor wiring can be changed by half etching.
  • a second insulating film of the first layer is formed, and a second insulating film of the second layer is formed on the second insulating film of the first layer. Then, the second insulating film of the first layer between the pixel electrode and the counter electrode may be removed by etching (tenth configuration).
  • the second insulating film in the first layer may be removed by etching, so that The thickness of the second insulating film between the pixel electrode and the counter electrode can be reduced.
  • the second insulating film of the second layer is made of a material having an etching rate higher than that of the second insulating film of the first layer, and in the step of forming the second insulating film, the first layer After forming the second insulating film of the eye and the second insulating film of the second layer, the second insulating film of the second layer between the pixel electrode and the counter electrode may be removed by etching. Yes (eleventh configuration).
  • the second insulating film of the second layer made of a material having a high etching rate can be easily removed by etching between the pixel electrode and the counter electrode.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a display device 10 with a touch panel according to an embodiment.
  • a display device with a touch panel 10 according to an embodiment includes an active matrix substrate 1, a counter substrate 2, and a liquid crystal layer 3 sandwiched between the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2.
  • Each of the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 is provided with a glass substrate that is substantially transparent (having high translucency).
  • the counter substrate 2 includes a color filter (not shown).
  • the display device with a touch panel 10 includes a backlight.
  • the display device with a touch panel 10 in this embodiment has a function of displaying an image and a function of detecting position information (touch position) input by the user based on the displayed image.
  • the display device with a touch panel 10 includes a so-called in-cell touch panel in which wirings and the like necessary for detecting a touch position are formed in the display panel.
  • the driving method of the liquid crystal molecules included in the liquid crystal layer 3 is a lateral electric field driving method.
  • a pixel electrode and a counter electrode (sometimes referred to as a common electrode) for forming an electric field are formed on the active matrix substrate 1.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the arrangement of the counter electrodes 21 formed on the active matrix substrate 1.
  • the counter electrode 21 is formed on the surface of the active matrix substrate 1 on the liquid crystal layer 3 side. As shown in FIG. 2, the counter electrode 21 has a rectangular shape, and a plurality of counter electrodes 21 are arranged in a matrix on the active matrix substrate 1.
  • the active matrix substrate 1 is provided with a controller (control unit) 20.
  • the controller 20 performs control for displaying an image and control for detecting a touch position.
  • the controller 20 and each counter electrode 21 are connected by a touch sensor wiring 22 extending in the Y-axis direction. That is, the same number of touch sensor wires 22 as the number of counter electrodes 21 are formed on the active matrix substrate 1.
  • the counter electrode 21 forms a capacitance by being paired with the pixel electrode, and is used for image display control and also for touch position detection control. It is done.
  • a parasitic capacitance is formed between the counter electrode 21 and the adjacent counter electrode 21 or the like, but when a human finger or the like touches the display screen of the display device 10, a capacitance is formed between the counter electrode 21 or the human finger or the like. As a result, the capacitance increases.
  • the controller 20 supplies a touch drive signal to the counter electrode 21 via the touch sensor wiring 22 and receives the touch detection signal via the touch sensor wiring 22. Thereby, a change in capacitance is detected, and a touch position is detected. That is, the touch sensor wiring 22 functions as a line for transmitting and receiving a touch drive signal and a touch detection signal.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a part of the active matrix substrate 1.
  • the plurality of pixel electrodes 31 are arranged in a matrix.
  • TFTs thin film transistors
  • the counter electrode 21 is provided with a plurality of slits 21a.
  • a gate wiring 32 and a source wiring 33 are provided around the pixel electrode 31.
  • the gate wiring 32 extends in the X-axis direction, and a plurality of gate wirings 32 are provided at predetermined intervals along the Y-axis direction.
  • the source wiring 33 extends in the Y-axis direction, and a plurality of source wirings 33 are provided at predetermined intervals along the X-axis direction. That is, the gate wiring 32 and the source wiring 33 are formed in a lattice shape, and the pixel electrode 31 is provided in a region partitioned by the gate wiring 32 and the source wiring 33.
  • the touch sensor wiring 22 extending in the Y-axis direction is arranged so as to partially overlap the source wiring 33 extending in the Y-axis direction in the normal direction of the active matrix substrate 1. ing. Specifically, the touch sensor wiring 22 is provided in an upper layer than the source wiring 33, and the touch sensor wiring 22 and the source wiring 33 partially overlap in plan view.
  • white circles 35 indicate locations where the counter electrode 21 and the touch sensor wiring 22 are connected.
  • FIG. 4 and 5 are cross-sectional views of the active matrix substrate 1 at a position including the TFT 42 in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion where the counter electrode 21 and the touch sensor wiring 22 are not in contact with each other.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a portion where the counter electrode 21 and the touch sensor wiring 22 are in contact with each other.
  • the TFT 42 includes a gate electrode 42a, a semiconductor film 42b, a source electrode 42c, and a drain electrode 42d.
  • the gate electrode 42 a of the TFT 42 is formed on the glass substrate 40.
  • the gate electrode 42a is formed of, for example, a laminated film of titanium (Ti) and copper (Cu).
  • the gate wiring 32 is also formed on the glass substrate 40 in the same layer as the layer on which the gate electrode 42a is formed.
  • the gate insulating film 43 is formed so as to cover the gate electrode 42a.
  • the gate insulating film 43 is made of, for example, silicon nitride (SiNx) or silicon dioxide (SiO 2 ).
  • the semiconductor film 42b is, for example, an oxide semiconductor film, and may include at least one metal element of In, Ga, and Zn.
  • the semiconductor film 42b includes, for example, an In—Ga—Zn—O based semiconductor.
  • the source electrode 42c and the drain electrode 42d are provided on the semiconductor film 42b so as to be separated from each other.
  • the source electrode 42c and the drain electrode 42d are formed of a laminated film of titanium (Ti) and copper (Cu), for example.
  • the source wiring 33 is formed in the same layer as the layer in which the source electrode 42c is formed.
  • the first insulating film 44 is formed so as to cover the source electrode 42c and the drain electrode 42d.
  • the first insulating film 44 is made of, for example, silicon nitride (SiNx) or silicon dioxide (SiO 2 ).
  • planarizing film 45 which is an insulator, is formed on the first insulating film 44.
  • the planarizing film 45 is made of, for example, an acrylic resin material such as polymethyl methacrylate resin (PMMA). Note that the planarizing film 45 can be omitted.
  • a pixel electrode 31 is formed on the planarizing film 45.
  • the pixel electrode 31 is a transparent electrode and is made of, for example, materials such as ITO (Indium Tin Oxide), ZnO (Zinc Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide), ITZO (Indium Tin Zinc Oxide). Become.
  • a conductive film 47 is also formed on the planarizing film 45.
  • the conductive film 47 is a transparent electrode film made of the same material as the pixel electrode 31, and is provided to improve the adhesion between the touch sensor wiring 22 and the planarization film 45. For this reason, when the adhesion between the touch sensor wiring 22 and the planarization film 45 is high, the conductive film 47 can be omitted.
  • the touch sensor wiring 22 is formed on the conductive film 47.
  • the touch sensor wiring 22 includes, for example, copper (Cu), titanium (Ti), molybdenum (Mo), aluminum (Al), magnesium (Mg), cobalt (Co), chromium (Cr), tungsten (W), cadmium (Cd ) Or a mixture thereof.
  • the touch sensor wiring 22 is formed on the planarization film 45.
  • the second insulating film 46 is formed so as to cover the pixel electrode 31 and the touch sensor wiring 22.
  • the second insulating film 46 is made of, for example, silicon nitride (SiNx) or silicon dioxide (SiO 2 ).
  • the counter electrode 21 is formed on the second insulating film 46. In the portion where the counter electrode 21 and the touch sensor wiring 22 are connected, an opening 461 is provided in the second insulating film 46, and the counter electrode 21 is in contact with the touch sensor wiring 22 in the opening 461 portion. (See FIG. 5).
  • the counter electrode 21 is a transparent electrode and is made of a material such as ITO, ZnO, IZO, IGZO, ITZO, for example.
  • a contact hole CH1 is formed in the first insulating film 44 and the planarization film 45.
  • the pixel electrode 31 is in contact with the drain electrode 42d of the TFT 42 through the contact hole CH1.
  • the touch sensor wiring 22 is formed on the planarization film 45, more specifically, on the conductive film 47. That is, the position closer to the panel surface than the configuration in which the touch sensor wiring is formed in the layer in which the TFT 42 is formed, such as the layer in which the gate wiring 32 is formed or the layer in which the source wiring 33 is formed. Since the touch sensor wiring 22 is disposed on the touch sensor, the sensing sensitivity of the touch sensor is increased.
  • the touch sensor wiring when the touch sensor wiring is formed in the layer in which the gate wiring 32 is formed or the layer in which the source wiring 33 is formed, the parasitic capacitance increases because the touch sensor wiring is close to the gate wiring 32 and the source wiring 33.
  • the sensing sensitivity of the touch panel may be lowered.
  • the touch sensor wiring 22 and the gate wiring 32 are arranged with respect to the gate wiring 32 and the source wiring 33 through the first insulating film 44 and the planarization film 45. And the parasitic capacitance between the source line 33 and the source line 33 is small, and a decrease in sensing sensitivity of the touch panel can be suppressed.
  • the touch sensor wiring 22 is formed so as to partially overlap the gate electrode 42a, so that the transmittance is not significantly reduced.
  • the transmittance is reduced by the amount corresponding to the touch sensor wiring. Compared with the configuration in which the touch sensor wiring is formed, the transmittance can be improved.
  • the thickness of the second insulating film 46 is different between the position where the touch sensor wiring 22 is provided and the position where the pixel electrode 31 is provided. Specifically, the thickness H1 of the second insulating film 46 between the touch sensor wiring 22 and the counter electrode 21 is larger than the thickness H2 of the second insulating film 46 between the pixel electrode 31 and the counter electrode 21. thick. As an example, the thickness H1 of the second insulating film 46 between the touch sensor wiring 22 and the counter electrode 21 is 200 nm, and the thickness H2 of the second insulating film 46 between the pixel electrode 31 and the counter electrode 21 is 100 nm.
  • the parasitic capacitance between the touch sensor wiring 22 and the counter electrode 21 can be reduced, and the sensing sensitivity of the touch panel. Can be improved. Further, by reducing the thickness H2 of the second insulating film 46 between the pixel electrode 31 and the counter electrode 21, the capacitance between the pixel electrode 31 and the counter electrode 21 is increased and the charge retention is improved. As a result, display performance can be improved.
  • 6 to 8 are diagrams for explaining a manufacturing process of the display device with a touch panel 10 according to the first embodiment.
  • the TFT 42 is formed on the glass substrate 40 by a known method.
  • FIG. 6A shows a state in which the TFT 42 is formed on the glass substrate 40 by a known method, and the first insulating film 44 and the planarizing film 45 are formed thereon.
  • the planarization film 45 a hole for forming a contact hole CH1 that connects the pixel electrode 31 and the drain electrode 42d of the TFT 42 is formed.
  • the exposed surface is subjected to plasma treatment using nitrogen gas or oxygen gas (see FIG. 6B). That is, plasma processing is performed on the exposed surfaces of the first insulating film 44 and the planarizing film 45.
  • plasma treatment fine unevenness can be formed on a smooth surface (surface roughening), and adhesion when a transparent electrode film is formed in a later step can be improved.
  • a photoresist mask 61 is formed on the surface of the planarizing film 45 (see FIG. 6C). Then, the first insulating film 44 not covered with the mask 61 is dry-etched to form a contact hole CH1 (see FIG. 6D). Thereafter, the mask 61 is peeled off (see FIG. 6E).
  • a transparent electrode film 62 for forming the pixel electrode 31 and the conductive film 47 is formed, and a metal film 63 for forming the touch sensor wiring 22 is formed thereon (see FIG. 6F).
  • the thickness of the transparent electrode film 62 is, for example, 10 nm to 150 nm. Further, the thickness of the metal film 63 is, for example, 50 nm to 300 nm.
  • a photoresist mask 71 is formed on the metal film 63 (see FIG. 7A).
  • the mask 71 is formed in a region for forming the pixel electrode 31 and a region for forming the touch sensor wiring 22.
  • the transparent electrode film 62 and the metal film 63 in the region not covered with the mask 71 are wet-etched (see FIG. 7B). Then, the mask 71 is peeled off (see FIG. 7C).
  • a photoresist mask 72 is formed on the metal film 63 to be the touch sensor wiring 22 in the region where the metal film 63 is formed (see FIG. 7D). Then, the metal film 63 not covered with the mask 72 is removed by wet etching (see FIG. 7E). Thereafter, the mask 72 is peeled off (see FIG. 7F). Thereby, the pixel electrode 31, the conductive film 47, and the touch sensor wiring 22 are formed.
  • a second insulating film 46 is formed (see FIG. 8A).
  • the thickness of the second insulating film 46 is, for example, 200 to 400 nm.
  • a photoresist film is formed on the surface of the second insulating film 46, the portion where the touch sensor wiring 22 is formed is exposed by normal exposure, and the portion where the pixel electrode 31 is formed is exposed by half exposure. Thereafter, an ashing process is performed to make the photoresist film have a desired thickness. As a result, a mask 72 is formed where the portion where the touch sensor wiring 22 is formed is thick and the portion where the pixel electrode 31 is formed is thin (see FIG. 8B).
  • etching gas for example, SF 6 gas or CF 4 gas can be used. Since the mask 72 in the portion where the touch sensor wiring 22 is formed is thick, the second insulating film 46 in this portion remains without being etched. On the other hand, since the mask 72 in the portion where the pixel electrode 31 is formed is thin, the second insulating film 46 in this portion is removed by a part of the thickness (see FIG. 8C). That is, half etching is performed on the portion where the pixel electrode 31 is formed to remove a part of the thickness of the second insulating film 46. In the half etching, for example, half the thickness of the formed second insulating film 46 is removed.
  • etching gas for example, SF 6 gas or CF 4 gas can be used.
  • a second insulating film 46 is formed (see FIG. 9A).
  • a photoresist film is formed on the surface of the second insulating film 46, the portion where the touch sensor wiring 22 is formed is exposed by normal exposure, and the portion where the pixel electrode 31 is formed is exposed by half exposure. Ashing processing is performed to make the photoresist film have a desired thickness. As a result, a mask 72 is formed in which the portion where the touch sensor wiring 22 is formed is thick and the portion where the pixel electrode 31 is formed is thin. However, of the portion where the touch sensor wiring 22 is formed, the region for connecting the touch sensor wiring 22 and the counter electrode 21 formed in a later process is exposed so that the mask 72 is not formed. Then, a mask 72 is formed (see FIG. 9B).
  • the second insulating film 46 in this portion remains without being etched.
  • the second insulating film 46 in this portion is removed by a part of the thickness (half etching). Further, the second insulating film 46 in the region above the touch sensor wiring 22 where the mask 72 is not formed is entirely removed by etching (see FIG. 9C).
  • a transparent electrode film for forming the counter electrode 21 is formed (see FIG. 9D). Thereby, the touch sensor wiring 22 and the counter electrode 21 are electrically connected.
  • FIG. 10 and 11 are cross-sectional views of the active matrix substrate 1 at positions including the TFTs 42 in the second embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a portion where the counter electrode 21 and the touch sensor wiring 22 are not in contact with each other.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a portion where the counter electrode 21 and the touch sensor wiring 22 are in contact with each other.
  • the thickness of the second insulating film 46 between the touch sensor wiring 22 and the counter electrode 21 is equal to the second insulation between the pixel electrode 31 and the counter electrode 21. It is thicker than the thickness of the film 46.
  • the second insulating film 46 between the touch sensor wiring 22 and the counter electrode 21 includes two insulating films, an insulating film 46a made of the first material and an insulating film 46b made of the second material. Further, the second insulating film 46 between the pixel electrode 31 and the counter electrode 21 is formed of a single insulating film of the insulating film 46a made of the first material.
  • the second material is a material having an etching rate higher than that of the first material.
  • the second material is SiNx (silicon nitride) and the first material is SiO 2 (silicon dioxide).
  • the thickness of the insulating film 46b when SiNx is used as the second material is, for example, 50 nm to 500 nm.
  • the thickness of the insulating film 46a when SiO 2 is used as the first material is, for example, 50 to 200 nm.
  • the second material to is not limited to SiNx, the first material nor be limited to SiO 2.
  • FIG. 12 the left side is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a portion where the counter electrode 21 and the touch sensor wiring 22 are not in contact with each other, and the right side is a contact between the counter electrode 21 and the touch sensor wiring 22. It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the part which has it.
  • an insulating film 46a made of the first material is formed so as to cover the pixel electrode 31 and the touch sensor wiring 22, and an insulating film made of the second material is formed thereon.
  • a film 46b is formed (see FIG. 12A).
  • the portion where the touch sensor wiring 22 is formed is normally exposed, and the portion where the pixel electrode 31 is formed is half exposed. To expose. Thereafter, an ashing process is performed to make the photoresist film have a desired thickness. As a result, a mask 72 is formed where the portion where the touch sensor wiring 22 is formed is thick and the portion where the pixel electrode 31 is formed is thin (see FIG. 12B). In the part where the touch sensor wiring 22 and the counter electrode 21 are in contact with each other, the touch sensor wiring 22 and the counter electrode 21 formed in a later process are connected in the part where the touch sensor wiring 22 is formed. The region is exposed so that the mask 72 is not formed (see the cross-sectional view on the right side of FIG. 12B).
  • etching gas for example, SF 6 gas or CF 4 gas can be used. Since the mask 72 in the portion where the touch sensor wiring 22 is formed is thick, the second insulating film 46 in this portion remains without being etched. On the other hand, since the mask 72 where the pixel electrode 31 is formed is thin, only the insulating film 46b made of the second upper material layer is removed from this portion (see FIG. 12C). That is, the portion where the pixel electrode 31 is formed is a half in which only the insulating film 46b made of the second material is removed from the insulating film 46a made of the first material and the insulating film 46b made of the second material. Etching is performed.
  • etching gas for example, SF 6 gas or CF 4 gas can be used.
  • the insulating film 46b made of the second material and the insulating film 46a made of the first material are removed by etching (FIG. 12). (See the sectional view on the right side of (c)).
  • the second insulating film 46 has a two-layer structure of an insulating film 46a made of the first material and an insulating film 46b made of the second material, and compared with the insulating film 46a made of the first material, An insulating film 46b made of a second material having a high etching rate is formed on the upper layer (the liquid crystal layer 3 side). Thereby, only the insulating film 46b made of the second material having a high etching rate can be easily removed by half etching.
  • FIG. 13 and 14 are cross-sectional views of the active matrix substrate 1 at positions including the TFTs 42 in the third embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a portion where the counter electrode 21 and the touch sensor wiring 22 are not in contact with each other.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a portion where the counter electrode 21 and the touch sensor wiring 22 are in contact with each other.
  • the thickness of the second insulating film 46 between the touch sensor wiring 22 and the counter electrode 21 is between the pixel electrode 31 and the counter electrode 21. It is thicker than the thickness of the second insulating film 46.
  • the second insulating film 46 between the touch sensor wiring 22 and the counter electrode 21 includes an insulating film 46c made of the first material, an insulating film 46d made of the second material, and an insulating film made of the third material.
  • the film 46e is composed of three insulating films.
  • the second insulating film 46 between the pixel electrode 31 and the counter electrode 21 is formed of a single insulating film of the insulating film 46c made of the first material.
  • the second material is a material having an etching rate higher than that of the first material.
  • the second material is SiNx and the first material is SiO 2 .
  • the third material is, for example, SiO 2.
  • SiO 2 is used as the first material
  • the thickness of the insulating film 46c is, for example, 50 to 200 nm.
  • the film thickness of the insulating film 46d is, for example, 50 nm to 500 nm.
  • the thickness of the insulating film 46e is, for example, 50 to 200 nm.
  • the first material is not limited to SiO 2
  • the second material is not limited to SiNx.
  • nor the third material is limited to SiO 2.
  • FIG. 15 the left side is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a portion where the counter electrode 21 and the touch sensor wiring 22 are not in contact, and the right side is a contact between the counter electrode 21 and the touch sensor wiring 22. It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the part which has it.
  • an insulating film 46c made of a first material is formed so as to cover the pixel electrode 31 and the touch sensor wiring 22. Subsequently, an insulating film 46d made of the second material is formed on the insulating film 46c, and an insulating film 46e made of the third material is formed on the insulating film 46d (FIG. 15A). reference).
  • the portion where the touch sensor wiring 22 is formed is normally exposed, and the portion where the pixel electrode 31 is formed is half exposed. To expose. Thereafter, an ashing process is performed to make the photoresist film have a desired thickness. As a result, a mask 72 is formed where the portion where the touch sensor wiring 22 is formed is thick and the portion where the pixel electrode 31 is formed is thin (see FIG. 15B). In the part where the touch sensor wiring 22 and the counter electrode 21 are in contact with each other, the touch sensor wiring 22 and the counter electrode 21 formed in a later process are connected in the part where the touch sensor wiring 22 is formed. The region is exposed so that the mask 72 is not formed (see the cross-sectional view on the right side of FIG. 15B).
  • etching gas for example, SF 6 gas or CF 4 gas can be used. Since the mask 72 in the portion where the touch sensor wiring 22 is formed is thick, the second insulating film 46 in this portion remains without being etched. On the other hand, since the mask 72 where the pixel electrode 31 is formed is thin, the insulating film 46d made of the second material and the insulating film 46e made of the third material are removed from this portion (FIG. 15C). reference). That is, the portion where the pixel electrode 31 is formed is the second material among the insulating film 46c made of the first material, the insulating film 46d made of the second material, and the insulating film 46e made of the third material. Half etching is performed in which only the insulating film 46d and the insulating film 46e made of the third material are removed.
  • etching gas for example, SF 6 gas or CF 4 gas can be used.
  • the insulating film 46c made of the first material, the insulating film 46d made of the second material, and the insulation made of the third material is removed by etching (see the cross-sectional view on the right side of FIG. 15C).
  • the second insulating film 46 has a three-layer structure of an insulating film 46c made of the first material, an insulating film 46d made of the second material, and an insulating film 46e made of the third material, and the lowermost layer.
  • An insulating film 46d made of a second material having a high etching rate is formed on the insulating film 46c made of the first material.
  • a transparent electrode film for forming the counter electrode 21 is formed (see FIG. 15D).
  • the second insulating film 46 between the touch sensor wiring 22 and the counter electrode 21 includes the insulating film 46c made of the first material, the insulating film 46d made of the second material, and the third film. Since the insulating film 46e made of a material has a three-layer structure, the parasitic capacitance between the touch sensor wiring and the counter electrode 21 can be further reduced as compared with the first and second embodiments. Thereby, the sensing sensitivity of a touch panel can further be improved.
  • the display device 10 with a touch panel in the present embodiment can have various modified configurations.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the active matrix substrate 1 at the position including the TFT, which is the display device with a touch panel 10A in the configuration of the first modification.
  • an etch stopper layer 161 is provided on the semiconductor film 42b of the TFT 42 and between the source electrode 42c and the drain electrode 42d. By providing the etch stopper layer 161, it is possible to prevent the semiconductor film 42b from being damaged by the etching when forming the source electrode 42c and the drain electrode 42d.
  • FIGS. 17 and 18 are cross-sectional views of the active matrix substrate 1 in the display device 10B with a touch panel in the configuration of the modified example 2, at a position including the TFT.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a portion where the counter electrode 21 and the touch sensor wiring 22 are not in contact with each other.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a portion where the counter electrode 21 and the touch sensor wiring 22 are in contact with each other.
  • the line width of the touch sensor wiring 22 is narrower than the line width of the touch sensor wiring 22 shown in FIGS. 4 and 5.
  • the touch sensor wiring 22 has the second insulation on both sides of the area in contact with the counter electrode 21 on the upper surface (surface on the counter electrode 21 side) of the touch sensor wiring 22. In contact with the membrane 46.
  • the touch sensor wiring 22 ⁇ / b> A is in contact with the second insulating film 46 only on one side of the area in contact with the counter electrode 21 on the upper surface of the touch sensor wiring 22 ⁇ / b> A.
  • the touch sensor wiring 22A is in contact with the second insulating film 46 only on one side, not on both sides.
  • the surface area of the interface between the touch sensor wiring 22A and the second insulating film 46 is reduced, so that the adhesion is improved.
  • the TFT 42 is not limited to the bottom gate type, and may be a top gate type.
  • the semiconductor film 42b may be an oxide semiconductor film such as ITZO (IndiumInTin Zinc Oxide), amorphous silicon, LTPS (Low (Temperature Poly Silicon), CGS (Continuous Grain Silicon). Or a film made of a semiconductor material such as ITZO (IndiumInTin Zinc Oxide), amorphous silicon, LTPS (Low (Temperature Poly Silicon), CGS (Continuous Grain Silicon). Or a film made of a semiconductor material such as ITZO (IndiumInTin Zinc Oxide), amorphous silicon, LTPS (Low (Temperature Poly Silicon), CGS (Continuous Grain Silicon). Or a film made of a semiconductor material such as
  • the second insulating film 46 between the touch sensor wiring 22 and the counter electrode 21 may be composed of four or more insulating films.
  • Plasma processing was performed (see FIG. 6B) before the mask 61 was placed (see FIG. 6C).
  • the plasma treatment is not limited to this timing, and after the mask 61 is peeled (see FIG. 6E), the transparent electrode film 62 and the metal film 63 are formed (FIG. 6F). (See) Plasma treatment may be performed before.
  • SYMBOLS 1 Active matrix substrate, 2 ... Counter substrate, 3 ... Liquid crystal layer 10, 10A, 10B ... Display apparatus with a touch panel, 21 ... Counter electrode, 22, 22A ... Touch sensor wiring, 31 ... Pixel electrode, 42 ... TFT (display) Control element), 42a ... gate electrode, 42b ... semiconductor film, 42c ... source electrode, 42d ... drain electrode, 43 ... gate insulating film, 44 ... first insulating film, 45 ... flattening film, 46 ... second insulating film, 46a, 46c: insulating film made of the first material, 46b, 46d ... insulating film made of the second material, 46e ... insulating film made of the third material, 47 ... conductive film

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Abstract

タッチパネルのセンシング感度を向上させる。タッチパネル付き表示装置は、アクティブマトリクス基板１と、対向基板と、液晶層とを備える。アクティブマトリクス基板１上には、ＴＦＴ（表示制御素子）４２、第１絶縁膜４４、複数の画素電極３１、第２絶縁膜４６、対向電極２１が順に積層されている。アクティブマトリクス基板１にはさらに、複数の対向電極２１にタッチ駆動信号を供給することによって、タッチ位置を検出する制御部と、第１絶縁膜４４と第２絶縁膜４６との間に形成され、制御部と対向電極２１とを接続し、制御部から対向電極２１にタッチ駆動信号を供給するためのタッチセンサ配線２２とが形成されている。第２絶縁膜４６のうち、対向電極２１とタッチセンサ配線２２との間に形成されている部分の厚さは、画素電極３１と対向電極２１との間に形成されている部分の厚さよりも厚い。

Description

タッチパネル付き表示装置及びタッチパネル付き表示装置の製造方法
　本発明は、タッチパネル付き表示装置及びその製造方法に関する。
　特許文献１には、タッチセンサ一体型表示装置が開示されている。このタッチセンサ一体型表示装置では、画素電極と対向する複数の共通電極がタッチセンサを構成するタッチ駆動電極及びタッチセンシング電極としての機能も兼ねている。
特開２０１５－１０６４１１号公報
　しかしながら、特許文献１に記載のタッチセンサ一体型表示装置では、タッチセンサ配線は、表示制御素子であるＴＦＴのゲート電極と同じ層、すなわち、パネル表面から遠い位置に配置されているので、タッチセンサのセンシング感度が低くなる。
　本発明は、タッチパネルのセンシング感度を向上させる技術を提供することを目的とする。
　本発明の一実施形態におけるタッチパネル付き表示装置は、タッチパネル付き表示装置は、アクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板と対向する対向基板と、前記アクティブマトリクス基板及び前記対向基板に挟まれた液晶層と、前記アクティブマトリクス基板上に形成された表示制御素子と、前記アクティブマトリクス基板上であって、前記表示制御素子より前記液晶層側に形成された第１絶縁膜と、前記アクティブマトリクス基板上であって、前記第１絶縁膜より前記液晶層側に形成された複数の画素電極と、前記アクティブマトリクス基板上であって、前記複数の画素電極より前記液晶層側に形成された第２絶縁膜と、前記アクティブマトリクス基板上であって、前記第２絶縁膜より前記液晶層側に形成され、前記複数の画素電極との間で静電容量を形成する複数の対向電極と、前記アクティブマトリクス基板に設けられ、前記複数の対向電極にタッチ駆動信号を供給することによって、タッチ位置を検出する制御部と、前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜との間に形成され、前記制御部と前記対向電極とを接続し、前記制御部から前記対向電極に前記タッチ駆動信号を供給するためのタッチセンサ配線と、を備え、前記第２絶縁膜のうち、前記対向電極と前記タッチセンサ配線との間に形成されている部分の厚さは、前記画素電極と前記対向電極との間に形成されている部分の厚さよりも厚い。
　本実施形態の開示によれば、タッチセンサ配線は、第１絶縁膜と第２絶縁膜との間であって、表示制御素子が形成されている層よりも表示装置の表面に近い位置に配置されている。これにより、表示制御素子と同じ層にタッチセンサ配線を配置する構成と比べて、タッチパネルのセンシング感度を向上させることができる。また、第２絶縁膜のうち、対向電極とタッチセンサ配線との間に形成されている部分の厚さは、画素電極と対向電極との間に形成されている部分の厚さよりも厚いので、対向電極とタッチセンサ配線との間の寄生容量を小さくすることができる。これにより、タッチパネルのセンシング感度を向上させることができる。
図１は、一実施形態におけるタッチパネル付き表示装置の断面図である。 図２は、アクティブマトリクス基板に形成されている対向電極の配置の一例を示す図である。 図３は、アクティブマトリクス基板の一部の領域を拡大した図である。 図４は、第１の実施形態において、ＴＦＴを含む位置であって、対向電極とタッチセンサ配線とが接触していない部分におけるアクティブマトリクス基板の断面図である。 図５は、第１の実施形態において、ＴＦＴを含む位置であって、対向電極とタッチセンサ配線とが接触している部分におけるアクティブマトリクス基板の断面図である。 図６は、第１の実施形態におけるタッチパネル付き表示装置の製造工程を説明するための図である。 図７は、図６に示す製造工程に続いて、第１の実施形態におけるタッチパネル付き表示装置の製造工程を説明するための図である。 図８は、図７に示す製造工程に続いて、第１の実施形態におけるタッチパネル付き表示装置の製造工程を説明するための図である。 図９は、対向電極とタッチセンサ配線とが接触している部分の製造工程のうち、図７（ｆ）の後に行われる製造工程を説明するための図である。 図１０は、第２の実施形態において、ＴＦＴを含む位置であって、対向電極とタッチセンサ配線とが接触していない部分におけるアクティブマトリクス基板の断面図である。 図１１は、第２の実施形態において、ＴＦＴを含む位置であって、対向電極とタッチセンサ配線とが接触している部分におけるアクティブマトリクス基板の断面図である。 図１２は、第２の実施形態におけるタッチパネル付き表示装置の製造工程のうち、図７（ｆ）の後に行われる製造工程を説明するための図である。 図１３は、第３の実施形態において、ＴＦＴを含む位置であって、対向電極とタッチセンサ配線とが接触していない部分におけるアクティブマトリクス基板の断面図である。 図１４は、第３の実施形態において、ＴＦＴを含む位置であって、対向電極とタッチセンサ配線とが接触している部分におけるアクティブマトリクス基板の断面図である。 図１５は、第３の実施形態におけるタッチパネル付き表示装置の製造工程のうち、図７（ｆ）の後に行われる製造工程を説明するための図である。 図１６は、変形例１の構成におけるタッチパネル付き表示装置であって、ＴＦＴを含む位置におけるアクティブマトリクス基板の断面図である。 図１７は、変形例２の構成において、ＴＦＴを含む位置であって、対向電極とタッチセンサ配線とが接触していない部分におけるアクティブマトリクス基板の断面図である。 図１８は、変形例２の構成において、ＴＦＴを含む位置であって、対向電極とタッチセンサ配線とが接触している部分におけるアクティブマトリクス基板の断面図である。
　本発明の一実施形態におけるタッチパネル付き表示装置は、アクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板と対向する対向基板と、前記アクティブマトリクス基板及び前記対向基板に挟まれた液晶層と、前記アクティブマトリクス基板上に形成された表示制御素子と、前記アクティブマトリクス基板上であって、前記表示制御素子より前記液晶層側に形成された第１絶縁膜と、前記アクティブマトリクス基板上であって、前記第１絶縁膜より前記液晶層側に形成された複数の画素電極と、前記アクティブマトリクス基板上であって、前記複数の画素電極より前記液晶層側に形成された第２絶縁膜と、前記アクティブマトリクス基板上であって、前記第２絶縁膜より前記液晶層側に形成され、前記複数の画素電極との間で静電容量を形成する複数の対向電極と、前記アクティブマトリクス基板に設けられ、前記複数の対向電極にタッチ駆動信号を供給することによって、タッチ位置を検出する制御部と、前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜との間に形成され、前記制御部と前記対向電極とを接続し、前記制御部から前記対向電極に前記タッチ駆動信号を供給するためのタッチセンサ配線と、を備え、前記第２絶縁膜のうち、前記対向電極と前記タッチセンサ配線との間に形成されている部分の厚さは、前記画素電極と前記対向電極との間に形成されている部分の厚さよりも厚い（第１の構成）。
　第１の構成によれば、タッチセンサ配線は、第１絶縁膜と第２絶縁膜との間であって、表示制御素子が形成されている層よりも表示装置の表面に近い位置に配置されている。これにより、表示制御素子と同じ層にタッチセンサ配線を配置する構成と比べて、タッチパネルのセンシング感度を向上させることができる。また、第２絶縁膜のうち、対向電極とタッチセンサ配線との間に形成されている部分の厚さは、画素電極と対向電極との間に形成されている部分の厚さよりも厚いので、対向電極とタッチセンサ配線との間の寄生容量を小さくすることができる。これにより、タッチパネルのセンシング感度を向上させることができる。また、画素電極と対向電極との間の第２絶縁膜の厚さは薄いので、画素電極と対向電極との間の容量が大きくなって電荷保持性が向上するので、表示性能が向上する。
　第１の構成において、前記第２絶縁膜のうち、前記対向電極と前記タッチセンサ配線との間に形成されている部分は２層の絶縁膜により形成されており、前記画素電極と前記対向電極との間に形成されている部分は１層の絶縁膜により形成されている構成としても良い（第２の構成）。
　第２の構成によれば、１層の絶縁膜からなる第２絶縁膜の膜厚を、場所によって変更する構成と比べると、容易に膜厚を変更することができる。すなわち、対向電極とタッチセンサ配線との間に形成されている部分は２層の絶縁膜とし、画素電極と対向電極との間に形成されている部分は１層の絶縁膜とすればよいので、容易に膜厚を変更することができる。
　第２の構成において、前記２層の絶縁膜には、第１の材料からなる絶縁膜と、前記第１の材料よりもエッチングレートが高い第２の材料からなる絶縁膜が含まれており、前記第２の材料からなる絶縁膜は、前記第１の材料からなる絶縁膜に対して、前記液晶層側に形成されている構成とすることができる（第３の構成）。
　第３の構成によれば、エッチングレートの高い第２の材料からなる絶縁膜を上層とすることにより、第１の材料からなる絶縁膜及び第２の材料からなる絶縁膜を成膜した後、画素電極と対向電極との間の部分において、エッチングにより、エッチングレートの高い第２の材料からなる絶縁膜だけを容易に除去することができる。
　第３の構成において、前記第１の材料は窒化ケイ素であり、前記第２の材料は酸化ケイ素である構成とすることができる（第４の構成）。
　第１の構成において、前記第２絶縁膜のうち、前記対向電極と前記タッチセンサ配線との間に形成されている部分は３層以上の絶縁膜により形成されており、前記画素電極と前記対向電極との間に形成されている部分は１層の絶縁膜により形成されている構成としても良い（第５の構成）。
　第５の構成によれば、対向電極とタッチセンサ配線との間の第２絶縁膜の厚さを厚くすることができるので、対向電極とタッチセンサ配線との間の寄生容量をさらに小さくして、タッチパネルのセンシング感度をさらに向上させることができる。
　第１から第５のいずれかの構成において、前記タッチセンサ配線と前記第１絶縁膜との間に設けられ、前記画素電極と同じ材料からなる導電膜をさらに備える構成としても良い（第６の構成）。
　第６の構成によれば、タッチセンサ配線と第１絶縁膜との間に画素電極と同じ材料からなる導電膜を設けることにより、タッチセンサ配線と第１絶縁膜との間の密着性を向上させることができる。
　第１から第６のいずれかの構成において、前記第１絶縁膜と前記画素電極との間に形成された平坦化膜をさらに備える構成としても良い（第７の構成）。
　平坦化膜を設けることにより、タッチセンサ配線とゲート配線及びソース配線との間の間隔を広くすることができる。これにより、タッチセンサ配線とゲート配線及びソース配線との間の寄生容量はより小さくすることができるので、タッチパネルのセンシング感度をさらに向上させることができる。
　本発明の一実施形態におけるタッチパネル付き表示装置の製造方法は、アクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板と対向する対向基板と、前記アクティブマトリクス基板及び前記対向基板に挟まれた液晶層とを備え、タッチ位置の検出機能を有するタッチパネル付き表示装置の製造方法であって、前記アクティブマトリクス基板上に表示制御素子を形成するステップと、前記表示制御素子の形成後に、前記表示制御素子を覆うように第１絶縁膜を形成するステップと、前記第１絶縁膜の形成後に、前記第１絶縁膜を覆うように平坦化膜を形成するステップと、前記平坦化膜の形成後に、画素電極を形成するステップと、前記平坦化膜の形成後に、タッチ駆動信号を供給するためのタッチセンサ配線を形成するステップと、前記画素電極及び前記タッチセンサ配線の形成後に、第２絶縁膜を形成するステップと、前記第２絶縁膜の形成後に、前記タッチセンサ配線と電気的に接続される対向電極を形成するステップと、を有し、前記第２絶縁膜を形成するステップでは、前記画素電極と前記対向電極との間の厚さが前記対向電極と前記タッチセンサ配線との間の厚さよりも薄くなるように、前記第２絶縁膜を形成する（第８の構成）。
　第８の構成によれば、タッチセンサ配線は、平坦化膜と第２絶縁膜との間であって、表示制御素子が形成されている層よりも表示装置の表面に近い位置に配置されている。これにより、表示制御素子と同じ層にタッチセンサ配線を配置する構成と比べて、タッチパネルのセンシング感度を向上させることができる。また、第２絶縁膜のうち、対向電極とタッチセンサ配線との間に形成されている部分の厚さは、画素電極と対向電極との間に形成されている部分の厚さよりも厚いので、対向電極とタッチセンサ配線との間の寄生容量を小さくすることができる。これにより、タッチパネルのセンシング感度を向上させることができる。また、画素電極と対向電極との間の第２絶縁膜の厚さは薄いので、画素電極と対向電極との間の容量が大きくなって電荷保持性が向上するので、表示性能が向上する。
　第８の構成において、前記第２絶縁膜を形成するステップでは、所定の厚さの前記第２絶縁膜を前記画素電極と前記対向電極との間、及び、前記対向電極と前記タッチセンサ配線との間に成膜し、その後に前記画素電極と前記対向電極との間の前記第２絶縁膜の厚さが薄くなるようにハーフエッチングするようにしても良い（第９の構成）。
　第９の構成によれば、ハーフエッチングにより、画素電極と対向電極との間の第２絶縁膜と、対向電極とタッチセンサ配線との間の第２絶縁膜の膜厚を変えることができる。
　第８の構成において、前記第２絶縁膜を形成するステップでは、１層目の第２絶縁膜を成膜し、前記１層目の第２絶縁膜の上に２層目の第２絶縁膜を成膜した後、前記画素電極と前記対向電極との間にある前記１層目の第２絶縁膜をエッチングにより除去するようにしても良い（第１０の構成）。
　第１０の構成によれば、画素電極と対向電極との間にある第２絶縁膜の厚さを薄くする際に、１層目の第２絶縁膜をエッチングにより除去すれば良いので、容易に画素電極と対向電極との間にある第２絶縁膜の厚さを薄くすることができる。
　第１０の構成において、前記２層目の第２絶縁膜は、前記１層目の第２絶縁膜よりもエッチングレートが高い材料からなり、前記第２絶縁膜を形成するステップでは、前記１層目の第２絶縁膜及び前記２層目の第２絶縁膜を成膜した後、前記画素電極と前記対向電極との間にある前記２層目の第２絶縁膜をエッチングにより除去することができる（第１１の構成）。
　第１１の構成によれば、画素電極と対向電極との間において、エッチングレートが高い材料からなる２層目の第２絶縁膜を、エッチングによって容易に除去することができる。
　［実施の形態］
　以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
　［第１の実施形態］
　図１は、一実施形態におけるタッチパネル付き表示装置１０の断面図である。一実施形態におけるタッチパネル付き表示装置１０は、アクティブマトリクス基板１と、対向基板２と、アクティブマトリクス基板１及び対向基板２に挟まれた液晶層３とを備える。アクティブマトリクス基板１及び対向基板２はそれぞれ、ほぼ透明な（高い透光性を有する）ガラス基板を備えている。対向基板２は、図示しないカラーフィルタを備えている。また、図示は省略するが、このタッチパネル付き表示装置１０は、バックライトを備えている。
　本実施形態におけるタッチパネル付き表示装置１０は、画像を表示する機能を有するとともに、その表示される画像に基づいて使用者が入力する位置情報（タッチ位置）を検出する機能を有する。このタッチパネル付き表示装置１０は、タッチ位置を検出するために必要な配線等が表示パネル内に形成されている、いわゆるインセル型タッチパネルを備えている。
　本実施形態におけるタッチパネル付き表示装置１０では、液晶層３に含まれる液晶分子の駆動方式が横電界駆動方式である。横電界駆動方式を実現するため、電界を形成するための画素電極及び対向電極（共通電極と呼ばれることもある）は、アクティブマトリクス基板１に形成されている。
　図２は、アクティブマトリクス基板１に形成されている対向電極２１の配置の一例を示す図である。対向電極２１は、アクティブマトリクス基板１の液晶層３側の面に形成されている。図２に示すように、対向電極２１は矩形形状であり、アクティブマトリクス基板１上に、マトリクス状に複数配置されている。
　アクティブマトリクス基板１には、コントローラ（制御部）２０が設けられている。コントローラ２０は、画像を表示するための制御を行うとともに、タッチ位置を検出するための制御を行う。
　コントローラ２０と、各対向電極２１との間は、Ｙ軸方向に延びるタッチセンサ配線２２によって接続されている。すなわち、対向電極２１の数と同じ数のタッチセンサ配線２２がアクティブマトリクス基板１上に形成されている。
　本実施形態におけるタッチパネル付き表示装置１０では、対向電極２１は、画素電極と対になって静電容量を形成して、画像表示制御の際に用いられるとともに、タッチ位置検出制御の際にも用いられる。
　対向電極２１は、隣接する対向電極２１等との間に寄生容量が形成されているが、人の指等が表示装置１０の表示画面に触れると、人の指等との間で容量が形成されるため、静電容量が増加する。タッチ位置検出制御の際、コントローラ２０は、タッチセンサ配線２２を介して、タッチ駆動信号を対向電極２１に供給し、タッチセンサ配線２２を介してタッチ検出信号を受信する。これにより、静電容量の変化を検出して、タッチ位置を検出する。すなわち、タッチセンサ配線２２は、タッチ駆動信号及びタッチ検出信号の送受信用の線として機能する。
　図３は、アクティブマトリクス基板１の一部の領域を拡大した図である。図３に示すように、複数の画素電極３１は、マトリクス状に配置されている。また、図３では省略しているが、表示制御素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）も、画素電極３１と対応してマトリクス状に配置されている。なお、対向電極２１には、複数のスリット２１ａが設けられている。
　画素電極３１の周りには、ゲート配線３２及びソース配線３３が設けられている。ゲート配線３２は、Ｘ軸方向に延びており、Ｙ軸方向に沿って所定の間隔で複数設けられている。ソース配線３３は、Ｙ軸方向に延びており、Ｘ軸方向に沿って所定の間隔で複数設けられている。すなわち、ゲート配線３２及びソース配線３３は格子状に形成されており、ゲート配線３２及びソース配線３３によって区画された領域に画素電極３１が設けられている。
　図３に示すように、Ｙ軸方向に延びているタッチセンサ配線２２は、アクティブマトリクス基板１の法線方向において、Ｙ軸方向に延びているソース配線３３と一部が重畳するように配置されている。具体的には、タッチセンサ配線２２は、ソース配線３３よりも上層に設けられており、平面視でタッチセンサ配線２２とソース配線３３は一部が重畳している。
　なお、図３において、白丸３５は、対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接続されている箇所を示している。
　図４及び図５は、第１の実施形態において、ＴＦＴ４２を含む位置におけるアクティブマトリクス基板１の断面図である。図４は、対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接触していない部分の断面図である。図５は、対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接触している部分の断面図である。
　ガラス基板４０の上には、表示制御素子であるＴＦＴ４２が設けられている。ＴＦＴ４２は、ゲート電極４２ａ、半導体膜４２ｂ、ソース電極４２ｃ、及びドレイン電極４２ｄを含む。
　ＴＦＴ４２のゲート電極４２ａは、ガラス基板４０上に形成されている。ゲート電極４２ａは、例えばチタン（Ｔｉ）及び銅（Ｃｕ）の積層膜により形成されている。図４及び図５には示されていないが、ゲート配線３２もガラス基板４０上であって、ゲート電極４２ａが形成されている層と同じ層に形成されている。
　ゲート絶縁膜４３は、ゲート電極４２ａを覆うように形成されている。ゲート絶縁膜４３は、例えば窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）や二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる。
　ゲート絶縁膜４３の上には、半導体膜４２ｂが形成されている。半導体膜４２ｂは、例えば酸化物半導体膜であり、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうち少なくとも１種の金属元素を含んでもよい。本実施形態では、半導体膜４２ｂは、例えば、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体を含む。ここで、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体は、Ｉｎ（インジウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｚｎ（亜鉛）の三元系酸化物であって、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎの割合（組成比）は特に限定されず、例えばＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：２等を含む。
　ソース電極４２ｃ及びドレイン電極４２ｄは、半導体膜４２ｂの上に、互いに離間するように設けられている。ソース電極４２ｃ及びドレイン電極４２ｄは、例えばチタン（Ｔｉ）及び銅（Ｃｕ）の積層膜により形成されている。図４及び図５には示されていないが、ソース配線３３は、ソース電極４２ｃが形成されている層と同じ層に形成されている。
　第１絶縁膜４４は、ソース電極４２ｃ及びドレイン電極４２ｄを覆うように形成されている。第１絶縁膜４４は、例えば窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）や二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる。
　第１絶縁膜４４の上には、絶縁体である平坦化膜４５が形成されている。平坦化膜４５は、例えばポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）などのアクリル系樹脂材料などからなる。なお、平坦化膜４５は省略することもできる。
　平坦化膜４５の上には、画素電極３１が形成されている。画素電極３１は透明電極であって、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＺｎＯ（Zinc Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＩＧＺＯ（Indium Gallium Zinc Oxide）、ＩＴＺＯ（Indium Tin Zinc Oxide）等の材料からなる。
　平坦化膜４５の上には、導電膜４７も形成されている。この導電膜４７は、画素電極３１と同じ材料からなる透明電極膜であり、タッチセンサ配線２２と平坦化膜４５との密着性を向上させるために設けられている。このため、タッチセンサ配線２２と平坦化膜４５との密着性が高い場合には、導電膜４７を省略することができる。
　導電膜４７の上には、タッチセンサ配線２２が形成されている。タッチセンサ配線２２は、例えば銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、カドミウム（Ｃｄ）のいずれか、またはこれらの混合物からなる。導電膜４７を省略した場合、タッチセンサ配線２２は、平坦化膜４５の上に形成される。
　第２絶縁膜４６は、画素電極３１及びタッチセンサ配線２２を覆うように形成されている。第２絶縁膜４６は、例えば窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）や二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる。
　第２絶縁膜４６の上には、対向電極２１が形成されている。対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接続されている部分では、第２絶縁膜４６に開口４６１が設けられており、開口４６１部分において、対向電極２１は、タッチセンサ配線２２と接触している（図５参照）。対向電極２１は透明電極であって、例えばＩＴＯ、ＺｎＯ、ＩＺＯ、ＩＧＺＯ、ＩＴＺＯ等の材料からなる。
　第１絶縁膜４４及び平坦化膜４５には、コンタクトホールＣＨ１が形成されている。画素電極３１は、コンタクトホールＣＨ１を介して、ＴＦＴ４２のドレイン電極４２ｄと接触している。
　本実施形態では、図４及び図５に示すように、平坦化膜４５の上、より詳細には、導電膜４７の上にタッチセンサ配線２２が形成されている。すなわち、ゲート配線３２が形成されている層や、ソース配線３３が形成されている層のように、ＴＦＴ４２が形成されている層にタッチセンサ配線を形成する構成と比べて、パネル表面に近い位置にタッチセンサ配線２２が配置されているので、タッチセンサのセンシング感度が高くなる。
　また、ゲート配線３２が形成されている層や、ソース配線３３が形成されている層にタッチセンサ配線を形成すると、タッチセンサ配線がゲート配線３２やソース配線３３と近いため、寄生容量が大きくなり、タッチパネルのセンシング感度が低くなる可能性がある。しかし、本実施形態では、ゲート配線３２やソース配線３３に対して、第１絶縁膜４４及び平坦化膜４５を介してタッチセンサ配線２２が配置されているので、タッチセンサ配線２２とゲート配線３２及びソース配線３３との間の寄生容量は小さく、タッチパネルのセンシング感度の低下を抑制することができる。
　さらに、図４及び図５に示すように、タッチセンサ配線２２は、ゲート電極４２ａと一部が重畳するように形成されているので、透過率が大幅に低下することもない。例えば、ゲート電極４２ａが形成されている層と同じ層にタッチセンサ配線を形成すると、タッチセンサ配線の分だけ透過率が低下するが、本実施形態の構成によれば、ゲート電極４２ａと同じ層にタッチセンサ配線を形成する構成と比べて、透過率を向上させることができる。
　ここで、本実施形態では、タッチセンサ配線２２が設けられている位置と、画素電極３１が設けられている位置とで第２絶縁膜４６の厚さが異なる。具体的には、タッチセンサ配線２２と対向電極２１との間の第２絶縁膜４６の厚さＨ１は、画素電極３１と対向電極２１との間の第２絶縁膜４６の厚さＨ２よりも厚い。一例として、タッチセンサ配線２２と対向電極２１との間の第２絶縁膜４６の厚さＨ１は２００ｎｍであり、画素電極３１と対向電極２１との間の第２絶縁膜４６の厚さＨ２は１００ｎｍである。
　タッチセンサ配線２２と対向電極２１との間の第２絶縁膜４６の厚さＨ１を厚くすることにより、タッチセンサ配線２２と対向電極２１との間の寄生容量を小さくして、タッチパネルのセンシング感度を向上させることができる。また、画素電極３１と対向電極２１との間の第２絶縁膜４６の厚さＨ２を薄くすることにより、画素電極３１と対向電極２１との間の容量を大きくして電荷保持性を向上させることにより、表示性能を向上させることができる。
　図６～図８は、第１の実施形態におけるタッチパネル付き表示装置１０の製造工程を説明するための図である。
　ガラス基板４０上に、既知の方法によってＴＦＴ４２を形成する。図６（ａ）では、ガラス基板４０上に、既知の方法によってＴＦＴ４２を形成し、その上に第１絶縁膜４４及び平坦化膜４５を形成した状態を示している。平坦化膜４５には、画素電極３１とＴＦＴ４２のドレイン電極４２ｄとを接続するコンタクトホールＣＨ１を形成するためのホールが形成されている。
　図６（ａ）に示す状態から、露出している表面に対して、窒素ガスまたは酸素ガスを用いたプラズマ処理を行う（図６（ｂ）参照）。すなわち、第１絶縁膜４４、及び平坦化膜４５の露出している表面に対してプラズマ処理を行う。プラズマ処理を行うことにより、滑らかな表面に微細な凹凸を形成することができ（表面粗化）、後の工程で透明電極膜を成膜した際の密着性を向上させることができる。
　次に、平坦化膜４５の表面にフォトレジストによるマスク６１を形成する（図６（ｃ）参照）。そして、マスク６１で覆われていない第１絶縁膜４４をドライエッチングして、コンタクトホールＣＨ１を形成する（図６（ｄ）参照）。その後、マスク６１を剥離する（図６（ｅ）参照）。
　続いて、画素電極３１及び導電膜４７を形成するための透明電極膜６２を形成し、その上に、タッチセンサ配線２２を形成するための金属膜６３を形成する（図６（ｆ）参照）。透明電極膜６２の厚さは、例えば１０ｎｍ～１５０ｎｍである。また、金属膜６３の厚さは、例えば５０ｎｍ～３００ｎｍである。
　続いて、金属膜６３の上に、フォトレジストによるマスク７１を形成する（図７（ａ）参照）。マスク７１は、画素電極３１を形成するための領域、及び、タッチセンサ配線２２を形成するための領域に形成する。続いて、マスク７１で覆われていない領域の透明電極膜６２及び金属膜６３をウェットエッチングする（図７（ｂ）参照）。そして、マスク７１を剥離する（図７（ｃ）参照）。
　次に、金属膜６３が形成されている領域のうち、タッチセンサ配線２２となる金属膜６３の上に、フォトレジストによるマスク７２を形成する（図７（ｄ）参照）。そして、マスク７２で覆われていない金属膜６３をウェットエッチングにより除去する（図７（ｅ）参照）。その後、マスク７２を剥離する（図７（ｆ）参照）。これにより、画素電極３１、導電膜４７、及びタッチセンサ配線２２が形成される。
　続いて、第２絶縁膜４６を成膜する（図８（ａ）参照）。第２絶縁膜４６の厚さは、例えば２００～４００ｎｍである。
　続いて、第２絶縁膜４６の表面にフォトレジスト膜を成膜した後、タッチセンサ配線２２が形成されている部分は通常露光、画素電極３１が形成されている部分はハーフ露光で露光する。その後、フォトレジスト膜の膜厚を所望の厚さにするために、アッシング処理を行う。これにより、タッチセンサ配線２２が形成されている部分の膜厚は厚く、画素電極３１が形成されている部分の膜厚は薄いマスク７２が形成される（図８（ｂ）参照）。
　続いて、ドライエッチングを行う。エッチングガスとしては、例えばＳＦ６ガスやＣＦ４ガスを用いることができる。タッチセンサ配線２２が形成されている部分のマスク７２は厚いため、この部分の第２絶縁膜４６はエッチングされずにそのまま残る。一方、画素電極３１が形成されている部分のマスク７２は薄いため、この部分の第２絶縁膜４６は、一部の厚さだけ除去される（図８（ｃ）参照）。すなわち、画素電極３１が形成されている部分は、第２絶縁膜４６の一部の厚さが除去されるハーフエッチングが行われる。ハーフエッチングでは、例えば、成膜されている第２絶縁膜４６の半分の厚さを除去する。
　そして、マスク７２を剥離した後、対向電極２１を形成するための透明電極膜を成膜する（図８（ｄ）参照）。
　図６～図８は、対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接触していない部分の製造工程について説明したが、対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接触している部分の製造工程についても同様である。対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接触している部分の製造工程のうち、図７（ｆ）の後に行われる製造工程について、図９を用いて説明する。
　図７（ｆ）の工程後、第２絶縁膜４６を成膜する（図９（ａ）参照）。
　続いて、第２絶縁膜４６の表面にフォトレジスト膜を成膜し、タッチセンサ配線２２が形成されている部分は通常露光、画素電極３１が形成されている部分はハーフ露光で露光した後、フォトレジスト膜の膜厚を所望の厚さにするために、アッシング処理を行う。これにより、タッチセンサ配線２２が形成されている部分の膜厚は厚く、画素電極３１が形成されている部分の膜厚は薄いマスク７２が形成される。ただし、タッチセンサ配線２２が形成されている部分のうち、タッチセンサ配線２２と、後の工程で形成する対向電極２１とを接続するための領域には、マスク７２が形成されないように露光して、マスク７２を形成する（図９（ｂ）参照）。
　続いて、ドライエッチングを行う。タッチセンサ配線２２が形成されている部分のマスク７２は厚いため、この部分の第２絶縁膜４６はエッチングされずにそのまま残る。一方、画素電極３１が形成されている部分のマスク７２は薄いため、この部分の第２絶縁膜４６は、一部の厚さだけ除去される（ハーフエッチング）。また、タッチセンサ配線２２の上部であって、マスク７２が形成されていない領域の第２絶縁膜４６は、全てがエッチングにより除去される（図９（ｃ）参照）。
　そして、マスク７２を剥離した後、対向電極２１を形成するための透明電極膜を成膜する（図９（ｄ）参照）。これにより、タッチセンサ配線２２と対向電極２１が電気的に接続される。
　［第２の実施形態］
　図１０及び図１１は、第２の実施形態において、ＴＦＴ４２を含む位置におけるアクティブマトリクス基板１の断面図である。図１０は、対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接触していない部分の断面図である。図１１は、対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接触している部分の断面図である。
　本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、タッチセンサ配線２２と対向電極２１との間の第２絶縁膜４６の厚さは、画素電極３１と対向電極２１との間の第２絶縁膜４６の厚さよりも厚い。ただし、タッチセンサ配線２２と対向電極２１との間の第２絶縁膜４６は、第１の材料からなる絶縁膜４６ａと、第２の材料からなる絶縁膜４６ｂの２層の絶縁膜からなる。また、画素電極３１と対向電極２１との間の第２絶縁膜４６は、第１の材料からなる絶縁膜４６ａの１層の絶縁膜からなる。
　第２の材料は、第１の材料よりもエッチングレートが高い材料である。例えば、第２の材料はＳｉＮｘ（窒化ケイ素）であり、第１の材料はＳｉＯ２（二酸化ケイ素）である。第２の材料としてＳｉＮｘを用いた場合の絶縁膜４６ｂの膜厚は、例えば５０ｎｍ～５００ｎｍである。また、第１の材料としてＳｉＯ２を用いた場合の絶縁膜４６ａの膜厚は、例えば５０～２００ｎｍである。ただし、第２の材料がＳｉＮｘに限定されることはないし、第１の材料がＳｉＯ２に限定されることもない。
　第２の実施形態におけるタッチパネル付き表示装置１０の製造工程のうち、図６（ａ）～図７（ｆ）までの製造工程は、第１の実施形態と同じである。従って、図７（ｆ）の後に行われる製造工程について、図１２を用いて説明する。図１２において、左側は、対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接触していない部分の製造工程を説明するための断面図であり、右側は、対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接触している部分の製造工程を説明するための断面図である。
　図７（ｆ）に示す工程を終了すると、画素電極３１及びタッチセンサ配線２２を覆うように、第１の材料からなる絶縁膜４６ａを成膜し、その上に、第２の材料からなる絶縁膜４６ｂを成膜する（図１２（ａ）参照）。
　続いて、第２の材料からなる絶縁膜４６ｂの表面にフォトレジスト膜を成膜した後、タッチセンサ配線２２が形成されている部分は通常露光、画素電極３１が形成されている部分はハーフ露光で露光する。その後、フォトレジスト膜の膜厚を所望の厚さにするために、アッシング処理を行う。これにより、タッチセンサ配線２２が形成されている部分の膜厚は厚く、画素電極３１が形成されている部分の膜厚は薄いマスク７２が形成される（図１２（ｂ）参照）。タッチセンサ配線２２と対向電極２１が接触している部分では、タッチセンサ配線２２が形成されている部分のうち、タッチセンサ配線２２と、後の工程で形成する対向電極２１とを接続するための領域には、マスク７２が形成されないように露光する（図１２（ｂ）の右側の断面図参照）。
　続いて、ドライエッチングを行う。エッチングガスとしては、例えばＳＦ６ガスやＣＦ４ガスを用いることができる。タッチセンサ配線２２が形成されている部分のマスク７２は厚いため、この部分の第２絶縁膜４６はエッチングされずにそのまま残る。一方、画素電極３１が形成されている部分のマスク７２は薄いため、この部分は上層の第２の材料からなる絶縁膜４６ｂだけが除去される（図１２（ｃ）参照）。すなわち、画素電極３１が形成されている部分は、第１の材料からなる絶縁膜４６ａ及び第２の材料からなる絶縁膜４６ｂのうち、第２の材料からなる絶縁膜４６ｂだけが除去されるハーフエッチングが行われる。
　また、タッチセンサ配線２２の上部であって、マスク７２が形成されていない領域では、第２の材料からなる絶縁膜４６ｂ及び第１の材料からなる絶縁膜４６ａがエッチングにより除去される（図１２（ｃ）の右側の断面図参照）。
　本実施形態では、第２絶縁膜４６を、第１の材料からなる絶縁膜４６ａ及び第２の材料からなる絶縁膜４６ｂの２層構造とし、第１の材料からなる絶縁膜４６ａと比べて、エッチングレートが高い第２の材料からなる絶縁膜４６ｂを上層（液晶層３側）に形成している。これにより、ハーフエッチングにより、エッチングレートの高い第２の材料からなる絶縁膜４６ｂだけを容易に除去することができる。
　そして、マスク７２を剥離した後、対向電極２１を形成するための透明電極膜を成膜する（図１２（ｄ）参照）。
　［第３の実施形態］
　図１３及び図１４は、第３の実施形態において、ＴＦＴ４２を含む位置におけるアクティブマトリクス基板１の断面図である。図１３は、対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接触していない部分の断面図である。図１４は、対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接触している部分の断面図である。
　本実施形態でも、第１及び第２の実施形態と同様に、タッチセンサ配線２２と対向電極２１との間の第２絶縁膜４６の厚さは、画素電極３１と対向電極２１との間の第２絶縁膜４６の厚さよりも厚い。ただし、タッチセンサ配線２２と対向電極２１との間の第２絶縁膜４６は、第１の材料からなる絶縁膜４６ｃと、第２の材料からなる絶縁膜４６ｄと、第３の材料からなる絶縁膜４６ｅの３層の絶縁膜からなる。また、画素電極３１と対向電極２１との間の第２絶縁膜４６は、第１の材料からなる絶縁膜４６ｃの１層の絶縁膜からなる。
　第２の実施形態と同様に、第２の材料は、第１の材料よりもエッチングレートが高い材料である。例えば、第２の材料はＳｉＮｘであり、第１の材料はＳｉＯ２である。また、第３の材料は、例えばＳｉＯ２である。第１の材料としてＳｉＯ２を用いた場合の絶縁膜４６ｃの膜厚は、例えば５０～２００ｎｍである。第２の材料としてＳｉＮｘを用いた場合の絶縁膜４６ｄの膜厚は、例えば５０ｎｍ～５００ｎｍである。第３の材料としてＳｉＯ２を用いた場合の絶縁膜４６ｅの膜厚は、例えば５０～２００ｎｍである。ただし、第１の材料がＳｉＯ２に限定されることはなく、第２の材料がＳｉＮｘに限定されることもない。また、第３の材料がＳｉＯ２に限定されることもない。
　第３の実施形態におけるタッチパネル付き表示装置１０の製造工程のうち、図６（ａ）～図７（ｆ）までの製造工程は、第１の実施形態と同じである。従って、図７（ｆ）の後に行われる製造工程について、図１５を用いて説明する。図１５において、左側は、対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接触していない部分の製造工程を説明するための断面図であり、右側は、対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接触している部分の製造工程を説明するための断面図である。
　図７（ｆ）に示す工程を終了すると、画素電極３１及びタッチセンサ配線２２を覆うように、第１の材料からなる絶縁膜４６ｃを成膜する。続いて、絶縁膜４６ｃの上に、第２の材料からなる絶縁膜４６ｄを成膜し、絶縁膜４６ｄの上に、第３の材料からなる絶縁膜４６ｅを成膜する（図１５（ａ）参照）。
　続いて、第３の材料からなる絶縁膜４６ｅの表面にフォトレジスト膜を成膜した後、タッチセンサ配線２２が形成されている部分は通常露光、画素電極３１が形成されている部分はハーフ露光で露光する。その後、フォトレジスト膜の膜厚を所望の厚さにするために、アッシング処理を行う。これにより、タッチセンサ配線２２が形成されている部分の膜厚は厚く、画素電極３１が形成されている部分の膜厚は薄いマスク７２が形成される（図１５（ｂ）参照）。タッチセンサ配線２２と対向電極２１が接触している部分では、タッチセンサ配線２２が形成されている部分のうち、タッチセンサ配線２２と、後の工程で形成する対向電極２１とを接続するための領域には、マスク７２が形成されないように露光する（図１５（ｂ）の右側の断面図参照）。
　続いて、ドライエッチングを行う。エッチングガスとしては、例えばＳＦ６ガスやＣＦ４ガスを用いることができる。タッチセンサ配線２２が形成されている部分のマスク７２は厚いため、この部分の第２絶縁膜４６はエッチングされずにそのまま残る。一方、画素電極３１が形成されている部分のマスク７２は薄いため、この部分は第２の材料からなる絶縁膜４６ｄ及び第３の材料からなる絶縁膜４６ｅが除去される（図１５（ｃ）参照）。すなわち、画素電極３１が形成されている部分は、第１の材料からなる絶縁膜４６ｃ、第２の材料からなる絶縁膜４６ｄ、及び第３の材料からなる絶縁膜４６ｅのうち、第２の材料からなる絶縁膜４６ｄ及び第３の材料からなる絶縁膜４６ｅだけが除去されるハーフエッチングが行われる。
　また、タッチセンサ配線２２の上部であって、マスク７２が形成されていない領域では、第１の材料からなる絶縁膜４６ｃ、第２の材料からなる絶縁膜４６ｄ、及び第３の材料からなる絶縁膜４６ｅがエッチングにより除去される（図１５（ｃ）の右側の断面図参照）。
　本実施形態では、第２絶縁膜４６を、第１の材料からなる絶縁膜４６ｃ、第２の材料からなる絶縁膜４６ｄ、及び第３の材料からなる絶縁膜４６ｅの３層構造とし、最下層の第１の材料からなる絶縁膜４６ｃの上に、エッチングレートが高い第２の材料からなる絶縁膜４６ｄを形成している。これにより、ハーフエッチングにより、最下層の第１の材料からなる絶縁膜４６ａだけを残して、エッチングレートの高い第２の材料からなる絶縁膜４６ｄ及び第３の材料からなる絶縁膜４６ｅだけを容易に除去することができる。
　続いて、マスク７２を剥離した後、対向電極２１を形成するための透明電極膜を成膜する（図１５（ｄ）参照）。
　本実施形態によれば、タッチセンサ配線２２と対向電極２１との間の第２絶縁膜４６は、第１の材料からなる絶縁膜４６ｃ、第２の材料からなる絶縁膜４６ｄ、及び第３の材料からなる絶縁膜４６ｅの３層構造となっているので、第１及び第２の実施形態と比べて、タッチセンサ配線と対向電極２１との間の寄生容量をさらに小さくすることができる。これにより、タッチパネルのセンシング感度をさらに向上させることができる。
　本実施形態におけるタッチパネル付き表示装置１０は、様々な変形構成とすることができる。
　［変形例１］
　図１６は、変形例１の構成におけるタッチパネル付き表示装置１０Ａであって、ＴＦＴを含む位置におけるアクティブマトリクス基板１の断面図である。変形例１の構成では、ＴＦＴ４２の半導体膜４２ｂの上であって、ソース電極４２ｃとドレイン電極４２ｄの間にエッチストッパ層１６１が設けられている。エッチストッパ層１６１が設けられることにより、ソース電極４２ｃやドレイン電極４２ｄの形成時のエッチングにより、半導体膜４２ｂがダメージを受けるのを防ぐことができる。
　［変形例２］
　図１７及び図１８は、変形例２の構成におけるタッチパネル付き表示装置１０Ｂであって、ＴＦＴを含む位置におけるアクティブマトリクス基板１の断面図である。図１７は、対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接触していない部分の断面図である。図１８は、対向電極２１とタッチセンサ配線２２とが接触している部分の断面図である。変形例２の構成では、図１７及び図１８に示すように、タッチセンサ配線２２の線幅が図４及び図５に示すタッチセンサ配線２２の線幅と比べて細い。
　具体的には、図５に示す構成では、タッチセンサ配線２２の上面（対向電極２１側の面）のうち、対向電極２１と接触している領域の両側において、タッチセンサ配線２２は第２絶縁膜４６と接触している。一方、図１８に示す構成では、タッチセンサ配線２２Ａの上面のうち、対向電極２１と接触している領域の片側のみにおいて、タッチセンサ配線２２Ａは第２絶縁膜４６と接触している。
　例えば、タッチセンサ配線２２Ａと第２絶縁膜４６との間の密着性が悪い場合、図１８に示すように、タッチセンサ配線２２Ａの両側ではなく、片側のみで第２絶縁膜４６と接触する構成とすることにより、タッチセンサ配線２２Ａと第２絶縁膜４６との界面の表面積が小さくなるので、密着性が向上する。
　以上、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
　例えば、ＴＦＴ４２は、ボトムゲート型に限定されることはなく、トップゲート型でもよい。また、半導体膜４２ｂは、ＩＴＺＯ（Indium Tin Zinc Oxide）のような酸化物半導体膜でもよいし、アモルファスシリコン、ＬＴＰＳ（Low Temperature Poly Silicon：低温ポリシリコン）、ＣＧＳ（Continuous Grain Silicon：連続粒界シリコン）等の半導体材料からなる膜であってもよい。
　タッチセンサ配線２２と対向電極２１との間の第２絶縁膜４６は、４層以上の絶縁膜からなる構成であっても良い。
　図６～図８に示す製造工程において、ガラス基板４０上にＴＦＴ４２を形成し、その上に第１絶縁膜４４及び平坦化膜４５を形成した後（図６（ａ）参照）であって、マスク６１を配置（図６（ｃ）参照）する前にプラズマ処理を行った（図６（ｂ）参照）。しかし、プラズマ処理はこのタイミングに限定されることはなく、マスク６１を剥離（図６（ｅ）参照）した後であって、透明電極膜６２及び金属膜６３を形成する（図６（ｆ）参照）前にプラズマ処理を行ってもよい。
　１…アクティブマトリクス基板、２…対向基板、３…液晶層、１０、１０Ａ、１０Ｂ…タッチパネル付き表示装置、２１…対向電極、２２、２２Ａ…タッチセンサ配線、３１…画素電極、４２…ＴＦＴ（表示制御素子）、４２ａ…ゲート電極、４２ｂ…半導体膜、４２ｃ…ソース電極、４２ｄ…ドレイン電極、４３…ゲート絶縁膜、４４…第１絶縁膜、４５…平坦化膜、４６…第２絶縁膜、４６ａ、４６ｃ…第１の材料からなる絶縁膜、４６ｂ、４６ｄ…第２の材料からなる絶縁膜、４６ｅ…第３の材料からなる絶縁膜、４７…導電膜

Claims (11)

  1. 　アクティブマトリクス基板と、
    　前記アクティブマトリクス基板と対向する対向基板と、
    　前記アクティブマトリクス基板及び前記対向基板に挟まれた液晶層と、
    　前記アクティブマトリクス基板上に形成された表示制御素子と、
    　前記アクティブマトリクス基板上であって、前記表示制御素子より前記液晶層側に形成された第１絶縁膜と、
    　前記アクティブマトリクス基板上であって、前記第１絶縁膜より前記液晶層側に形成された複数の画素電極と、
    　前記アクティブマトリクス基板上であって、前記複数の画素電極より前記液晶層側に形成された第２絶縁膜と、
    　前記アクティブマトリクス基板上であって、前記第２絶縁膜より前記液晶層側に形成され、前記複数の画素電極との間で静電容量を形成する複数の対向電極と、
    　前記アクティブマトリクス基板に設けられ、前記複数の対向電極にタッチ駆動信号を供給することによって、タッチ位置を検出する制御部と、
    　前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜との間に形成され、前記制御部と前記対向電極とを接続し、前記制御部から前記対向電極に前記タッチ駆動信号を供給するためのタッチセンサ配線と、
    を備え、
    　前記第２絶縁膜のうち、前記対向電極と前記タッチセンサ配線との間に形成されている部分の厚さは、前記画素電極と前記対向電極との間に形成されている部分の厚さよりも厚い、タッチパネル付き表示装置。
  2. 　前記第２絶縁膜のうち、前記対向電極と前記タッチセンサ配線との間に形成されている部分は２層の絶縁膜により形成されており、前記画素電極と前記対向電極との間に形成されている部分は１層の絶縁膜により形成されている、請求項１に記載のタッチパネル付き表示装置。
  3. 　前記２層の絶縁膜には、第１の材料からなる絶縁膜と、前記第１の材料よりもエッチングレートが高い第２の材料からなる絶縁膜が含まれており、前記第２の材料からなる絶縁膜は、前記第１の材料からなる絶縁膜に対して、前記液晶層側に形成されている、請求項２に記載のタッチパネル付き表示装置。
  4. 　前記第１の材料は窒化ケイ素であり、前記第２の材料は酸化ケイ素である、請求項３に記載のタッチパネル付き表示装置。
  5. 　前記第２絶縁膜のうち、前記対向電極と前記タッチセンサ配線との間に形成されている部分は３層以上の絶縁膜により形成されており、前記画素電極と前記対向電極との間に形成されている部分は１層の絶縁膜により形成されている、請求項１に記載のタッチパネル付き表示装置。
  6. 　前記タッチセンサ配線と前記第１絶縁膜との間に設けられ、前記画素電極と同じ材料からなる導電膜をさらに備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のタッチパネル付き表示装置。
  7. 　前記第１絶縁膜と前記画素電極との間に形成された平坦化膜をさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のタッチパネル付き表示装置。
  8. 　アクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板と対向する対向基板と、前記アクティブマトリクス基板及び前記対向基板に挟まれた液晶層とを備え、タッチ位置の検出機能を有するタッチパネル付き表示装置の製造方法であって、
    　前記アクティブマトリクス基板上に表示制御素子を形成するステップと、
    　前記表示制御素子の形成後に、前記表示制御素子を覆うように第１絶縁膜を形成するステップと、
    　前記第１絶縁膜の形成後に、前記第１絶縁膜を覆うように平坦化膜を形成するステップと、
    　前記平坦化膜の形成後に、画素電極を形成するステップと、
    　前記平坦化膜の形成後に、タッチ駆動信号を供給するためのタッチセンサ配線を形成するステップと、
    　前記画素電極及び前記タッチセンサ配線の形成後に、第２絶縁膜を形成するステップと、
    　前記第２絶縁膜の形成後に、前記タッチセンサ配線と電気的に接続される対向電極を形成するステップと、
    を有し、
    　前記第２絶縁膜を形成するステップでは、前記画素電極と前記対向電極との間の厚さが前記対向電極と前記タッチセンサ配線との間の厚さよりも薄くなるように、前記第２絶縁膜を形成する、タッチパネル付き表示装置の製造方法。
  9. 　前記第２絶縁膜を形成するステップでは、所定の厚さの前記第２絶縁膜を前記画素電極と前記対向電極との間、及び、前記対向電極と前記タッチセンサ配線との間に成膜し、その後に前記画素電極と前記対向電極との間の前記第２絶縁膜の厚さが薄くなるようにハーフエッチングする、請求項８に記載のタッチパネル付き表示装置の製造方法。
  10. 　前記第２絶縁膜を形成するステップでは、１層目の第２絶縁膜を成膜し、前記１層目の第２絶縁膜の上に２層目の第２絶縁膜を成膜した後、前記画素電極と前記対向電極との間にある前記１層目の第２絶縁膜をエッチングにより除去する、請求項８に記載のタッチパネル付き表示装置の製造方法。
  11. 　前記２層目の第２絶縁膜は、前記１層目の第２絶縁膜よりもエッチングレートが高い材料からなり、
    　前記第２絶縁膜を形成するステップでは、前記１層目の第２絶縁膜及び前記２層目の第２絶縁膜を成膜した後、前記画素電極と前記対向電極との間にある前記２層目の第２絶縁膜をエッチングにより除去する、請求項１０に記載のタッチパネル付き表示装置の製造方法。
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