CN108020947B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示装置。本发明的课题为提供可抑制由水分侵入带来的不良影响的显示装置。本发明的解决手段为:显示装置具有形成有多根布线和多个开关元件的像素基板。像素基板具有:形成于基板上的有机绝缘膜(IF);在有机绝缘膜(IF)上平行地配置的第一布线(W1)及第二布线(W2);在第一布线(W1)与第二布线(W2)之间的有机绝缘膜(IF)上形成的槽(TR);和以覆盖第一布线(W1)、第二布线(W2)及槽(TR)的方式形成的保护膜(PF)。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置,例如,涉及适合于高温高湿环境条件的显示装置。
背景技术
近年来,液晶显示装置、有机EL显示装置在各种各样的场所中使用、在多种情况下使用。
尤其是对于小型的显示装置而言,将被称为所谓触摸面板的、能检测物体的接近或接触的触摸检测装置安装或一体化形成在液晶显示装置等显示装置上而成的附带触摸检测功能的显示装置广泛普及。该附带触摸检测功能的显示装置使显示装置显示各种按键图像等,从而以触摸面板代替通常的机械式按键来实现信息输入。
随着这样的具有触摸面板的显示装置的出现,尤其在携带用途方面,能够在更加多种多样的情况下使用显示装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-75605号公报
发明内容
发明所要解决的课题
对于内置有显示装置的设备而言,为了使其适合于使用该设备的环境条件,针对显示装置进行以使用的环境情况为标准的高温高湿环境试验。显示装置具有:形成有多根布线、薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)等开关元件的像素基板(也称为TFT基板等);和为液晶显示装置时,与像素基板相对地配置的对置基板(也称为滤色器基板等)。
在像素基板上,形成有多根视频信号线、栅极信号线等布线,近年来,高像素数化、高精细化有所进展,布线数和布线密度持续增加。
另外,近年来,在显示装置的高温高湿环境试验中,有时会施以温度与湿度更高的条件。因此,水分容易经由形成于像素基板上的绝缘膜而侵入显示装置内部。特别是绝缘膜为有机绝缘膜时,水分容易侵入。因此,在像素基板上的端子部附近等布线密集形成的位置,若在布线间产生电位差,则会产生下述现象:由于该电位差而导致在布线间的绝缘膜内发生电流的泄漏,从而引起绝缘膜内的水分被电流电解而气化成氧气和氢气。若以这样的方式产生气体,则会成为布线氧化、腐蚀的原因。进而,当为液晶显示装置时,还存在该气体混入液晶层而形成气泡、对显示造成不良影响的情况。
本发明的目的在于,提供能够解决上述那样的现有技术的问题的显示装置。
用于解决课题的手段
对本申请中公开的发明中代表性的发明的概要进行简单说明,内容如下。
本发明的一个方式涉及的显示装置具有形成有多根布线和多个开关元件的基板。所述基板具有:形成于基板上的有机绝缘膜;在所述有机绝缘膜上平行地配置的第一布线及第二布线;在所述第一布线与所述第二布线之间的所述有机绝缘膜上形成的槽;和以覆盖所述第一布线、所述第二布线及所述槽的方式形成的保护膜。
附图说明
[图1]为表示实施方式涉及的附带触摸检测功能的液晶显示装置的概略构成的一例的框图。
[图2]为表示实施方式涉及的附带触摸检测功能的液晶显示装置中使用的像素基板的一例的俯视图。
[图3]为表示图2中的显示区域的俯视时的一部分区域的示意图(a)、和表示沿其短边方向的剖面结构的剖面图(b)。
[图4]为表示实施方式涉及的附带触摸检测功能的显示部的概略剖面结构的一例的剖面图。
[图5]为表示实施方式涉及的显示区域的像素排列的一例的电路图。
[图6]为表示实施方式涉及的附带触摸检测功能的液晶显示装置中、像素基板的布线结构的一例的俯视图。
[图7]为表示图6中的像素基板的布线结构的第一例的俯视图。
[图8]为表示图6中的像素基板的布线结构的第一例的剖面图。
[图9]为表示图6中的像素基板的布线结构的第二例的俯视图。
[图10]为表示图6中的像素基板的布线结构的第二例的剖面图。
[图11]为表示实施方式涉及的附带触摸检测功能的液晶显示装置的比较例中、以往的像素基板的布线结构的剖面图。
附图标记说明
1 附带触摸检测功能的液晶显示装置
2 像素基板
3 对置基板
6 液晶层
10 附带触摸检测功能的显示部
11 控制部
12、12L、12R 栅极驱动器
13 源极驱动器
14 源极选择部
15 驱动电极驱动器
16 驱动信号选择部
20 显示区域
21 TFT基板
22 像素电极
24 绝缘膜
30 触摸检测部
31 玻璃基板
32 滤色器
32R、32G、32B 颜色区域
35A、35B 偏振板
40 触摸检测处理部
42 触摸检测信号增幅部
43 A/D转换部
44 信号处理部
45 坐标提取部
46 检测定时控制部
C 保持电容
CDR 驱动电极驱动电路
CMW 共用布线
CMS 开关控制信号
GL 扫描信号线
IC 驱动器芯片
IF 有机绝缘膜
LC 液晶元件
PF 保护膜
Pix 像素
Rx 检测电极
SL 视频信号线
SLS 开关控制信号
SPix 子像素
TR 槽
Tr TFT元件
Tx、Tx1、Tx2 驱动电极
Vcom 驱动信号
Vdet 触摸检测信号
Vdisp 视频信号
Vout 信号输出
Vpix 像素信号
Vscan 扫描信号
Vsig 图像信号
W1、W1a 第一布线
W2、W2a 第二布线
W11、W11a、W21、W21a 第一布线层
W12、W12a、W22、W22a 第二布线层
W13、W13a、W23、W23a 第三布线层
W14、W14a、W24、W24a 第四布线层
具体实施方式
以下,参见附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,所公开的终究不过是一例,对于本领域技术人员而言容易想到的在保持发明主旨进行的适当变更,当然包含于本发明的范围。另外,为了更清楚地进行说明,与实际情况相比,附图中有时对各部分的宽度、厚度、形状等进行示意性表示,但终究不过是一例,并非用来限定本发明的解释。
另外,在本说明书和各图中,对与关于已经出现的图已说明过的要素同样的要素有时标注同一标记,适当省略详细的说明。此外,实施方式中使用的附图中,即使是剖面图,有时也会为了容易辨识附图而省略剖面线。另外,即使是俯视图,有时也会为了容易辨识附图而标注剖面线。
(实施方式)
以下的实施方式中说明的技术可广泛应用于下述显示装置,所述显示装置具有自显示区域的周围的周边区域、向设有光学元件层的显示区域的多个元件供给信号的机构。对于上述那样的显示装置,可例示包含例如液晶、OLED(有机发光二极管,Organic LightEmitting Diode)、MEMS(微电子机械系统,Micro Electro Mechanical System)快门等作为光学元件层的各种显示装置。
以下的实施方式中,作为显示装置,例举液晶显示装置进行说明,作为其他的应用例,可举出有机EL显示装置、其他的自发光型显示装置等任意的平板型的显示装置。
以下,作为实施方式之一,针对将本发明应用于附带触摸检测功能的液晶显示装置(也称为内嵌式(in-cell)触摸面板)的例子进行说明。附带触摸检测功能的液晶显示装置通常包括以下结构:在像素基板(也称为TFT基板等)及对置基板(也称为滤色器基板等)这两者上均设有用于触摸检测的检测电极的结构;在对置基板的两面上设有用于触摸检测的检测电极的结构。
本实施方式中,以前者的结构为例进行说明。该结构中,在用于驱动液晶的像素电极和公共电极之中,公共电极也作为触摸检测用的检测电极。
<附带触摸检测功能的液晶显示装置>
首先,使用图1对本实施方式涉及的附带触摸检测功能的液晶显示装置的构成进行说明。图1为表示本实施方式涉及的附带触摸检测功能的液晶显示装置的概略构成的一例的框图。
附带触摸检测功能的液晶显示装置1具有:附带触摸检测功能的显示部10、控制部11、栅极驱动器12、源极驱动器13、源极选择部14、驱动电极驱动器15、驱动信号选择部16、和触摸检测处理部40。该附带触摸检测功能的液晶显示装置1是附带触摸检测功能的显示部10内置有触摸检测功能的显示装置。
附带触摸检测功能的显示部10是将显示区域20(其使用液晶显示元件作为显示元件)与静电电容型的触摸检测部30进行一体化而成的所谓内嵌型装置。需要说明的是,附带触摸检测功能的显示部10也可以是在使用液晶显示元件作为显示元件的显示区域20的上方安装有静电电容型的触摸检测部30的所谓外嵌式(on cell type)装置。
显示区域20是基于从栅极驱动器12供给的扫描信号Vscan、以每次1水平行(line)的方式依次扫描而进行显示的装置。
控制部11是下述电路:基于由外部供给的视频信号Vdisp、分别对栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器15、及触摸检测处理部40供给控制信号,并以使得它们彼此同步从而动作的方式进行控制。
栅极驱动器12具有下述功能:基于由控制部11供给的控制信号,依次选择成为显示区域20的显示驱动的对象的1水平行。
源极驱动器13是基于由控制部11供给的控制信号、向显示区域20的后述(图5)各像素Pix(子像素SPix)供给像素信号Vpix的电路。源极驱动器13从1水平行份的视频信号生成像素信号(其是将显示区域20的多个子像素SPix的像素信号Vpix时分复用后得到的),并将其供给至源极选择部14。
另外,源极驱动器13生成开关控制信号SLS(其是为了将被复用为图像信号Vsig的像素信号Vpix分离所必需的),并将其与像素信号Vpix一同供给至源极选择部14。源极选择部14以按照每个与后述(图4)的滤色器32的各色对应的子像素SPix而依次进行写入的方式,实施供给像素信号Vpix的复用驱动。
驱动电极驱动器15是基于由控制部11供给的控制信号、向附带触摸检测功能的显示部10的后述(图2)驱动电极Tx供给驱动信号Vcom的电路。驱动信号选择部16根据驱动电极驱动器15生成的开关控制信号CMS而选择供给驱动信号Vcom的驱动电极Tx。
触摸检测部30是基于静电电容型触摸检测的原理而动作、输出触摸检测信号Vdet的装置。对于静电电容型触摸检测而言,有所谓互电容检测方式、所谓自电容检测方式。互电容检测方式是下述方式:后述(图4)的驱动电极Tx与检测电极Rx之间的静电电容由于使用者的手指等物体的接近或接触而发生变化,利用该现象检测物体的接近或接触时的坐标。自电容检测方式是下述方式:利用检测电极Rx的对地电容由于使用者的手指等物体的接近或接触而变化的现象,检测物体的接近或接触。本实施方式中说明的方式为互电容检测方式。
触摸检测部30以下述方式构成:将从驱动电极驱动器15供给的驱动信号Vcom经由驱动信号选择部16而作为用于触摸检测的驱动信号Vcom(以下也称为触摸驱动信号Vcom)供给至驱动电极Tx,并根据触摸驱动信号Vcom,依次扫描每1个检测块,进行触摸检测。
触摸检测部30以下述方式构成:自后述(图4)的多个触摸检测电极Rx针对每个检测块输出触摸检测信号Vdet,并供给至触摸检测处理部40。
触摸检测处理部40为下述电路:基于由控制部11供给的控制信号、和由附带触摸检测功能的显示部10的触摸检测部30供给的触摸检测信号Vdet,检测有无对触摸检测部30的触摸(接近状态或接触状态),并在存在触摸时求出其在触摸检测区域中的坐标等。该触摸检测处理部40具有触摸检测信号增幅部42、A/D(Analog to Digital)转换部43、信号处理部44、坐标提取部45、和检测定时控制部46。
触摸检测信号增幅部42对由触摸检测部30供给的触摸检测信号Vdet进行增幅。需要说明的是,触摸检测信号增幅部42也可具有低通模拟滤波器,所述低通模拟滤波器除去触摸检测信号Vdet中包含的高频率成分(噪声成分),将触摸成分抽取并分别输出。
A/D转换部43为下述电路:在与驱动信号Vcom同步的定时,将从触摸检测信号增幅部42输出的模拟信号分别采样(sampling)并转换为数字信号。
信号处理部44具有数字滤波器,所述数字滤波器除去A/D转换部43的输出信号中包含的、比对触摸驱动信号Vcom进行采样得到的频率更高的频率的成分(噪声成分),并抽取触摸成分。信号处理部44是基于A/D转换部43的输出信号、检测有无对触摸检测部30的触摸的逻辑电路。
坐标提取部45是在信号处理部44中检测到触摸时、求出其触摸面板坐标的逻辑电路。检测定时控制部46以使得A/D转换部43、信号处理部44、和坐标提取部45同步动作的方式进行控制。坐标提取部45将触摸面板坐标作为信号输出Vout而输出。
<像素基板结构>
图2为表示本实施方式涉及的附带触摸检测功能的液晶显示装置中使用的像素基板的一例的俯视图。
如图2所示,附带触摸检测功能的液晶显示装置1包含显示区域20、栅极驱动器12L、12R、源极选择部14、驱动电极驱动电路CDR、和驱动器芯片IC。
栅极驱动器12L、12R、源极选择部14、及驱动电极驱动电路CDR形成于作为玻璃基板的TFT基板21。其中,源极选择部14和驱动电极驱动电路CDR在俯视下形成于显示区域20的下侧(TFT基板21的短边侧)。栅极驱动器12L、12R夹着显示区域20、且在俯视下形成于左右(TFT基板21的长边侧)。栅极驱动器12L形成于左侧,栅极驱动器12R形成于右侧。
驱动器芯片IC是安装于TFT基板21的IC(集成电路,Integrated Circuit)芯片,并且内置有图1所示的控制部11、源极驱动器13等对于显示动作而言必需的各电路。在俯视下,驱动器芯片IC安装于驱动电极驱动电路CDR的下侧。有时将安装驱动器芯片IC的TFT基板21的部分称为面板。需要说明的是,附带触摸检测功能的液晶显示装置1可在驱动器芯片IC中内置有栅极驱动器12等的电路。另外,如图2所示,对置基板3的端部位于驱动器芯片IC与驱动电极驱动电路CDR之间。因此,驱动器芯片IC配置于TFT基板21上不与对置基板3重叠的部分。
驱动电极驱动电路CDR是包含图1所示的驱动电极驱动器15和驱动信号选择部16的电路。驱动电极驱动电路CDR针对驱动电极Tx而进行切换,进行显示时将驱动电极Tx作为公共电极输出,进行触摸检测时将驱动电极Tx作为驱动电极输出。在触摸检测时,如前所述,选择输出驱动信号Vcom的驱动电极Tx。
源极选择部14是连接视频信号线SL与驱动器芯片IC内的源极驱动器13之间的电路。源极选择部14选择合适的视频信号线SL并以时分方式输出由源极驱动器13输出的视频信号。由此,能够相比视频信号线SL的数量而减少源极驱动器13与源极选择部14之间的布线数。
图3为图2中的显示区域20的俯视时的一部分区域(图2的D部)的示意图(a)、和表示沿其短边方向的剖面结构((a)的E-E切剖线)的剖面图(b)。
对于该附带触摸检测功能的液晶显示装置1的显示区域20而言,在相对于TFT基板21的表面而言的垂直方向(俯视)上,形成有驱动电极Tx,并在与驱动电极Tx重叠的区域形成有多根扫描信号线GL和视频信号线SL。驱动电极Tx沿显示区域20的长边方向(纵向)延伸,并沿短边方向(横向)被分割而形成。驱动电极Tx的短边方向(宽度方向)的大小遍及多个像素区域而形成。因此,驱动电极Tx与多个像素电极22、多根视频信号线SL重叠。需要说明的是,图3(a)的像素电极22示出了对应的滤色器的颜色(红(R)、绿(G)、蓝(B))。
后述(图4)的触摸检测电极Rx沿附带触摸检测功能的显示部10的短边方向延伸,沿长边方向以多个并列的方式形成。触摸检测电极Rx的输出经由以柔性印刷基板等构成的端子部,而与安装于该组件外部的触摸检测处理部40(参见图1)连接。
<附带触摸检测功能的显示部>
接下来,对上述的附带触摸检测功能的显示部10的构成例进行详细说明。图4为表示本实施方式涉及的附带触摸检测功能的显示部10的长边方向的概略剖面结构的一例的剖面图。图5为表示本实施方式涉及的显示区域20的像素排列的一例的电路图。
如图4所示,附带触摸检测功能的显示部10具有:像素基板2;在与该像素基板2的表面垂直的方向上相对地配置的对置基板3;作为光学元件层的液晶层6,其插设于像素基板2与对置基板3之间。
液晶层6构成为具有多个液晶分子,根据电场的状态而调制通过液晶层的光。需要说明的是,可分别在图4所示的液晶层6与像素基板2之间、及液晶层6与对置基板3之间配置取向膜。
对置基板3包含玻璃基板31、和在该玻璃基板31的一个面(液晶层6侧)上形成的滤色器32。在玻璃基板31的另一个面上,形成作为触摸检测部30的检测电极的触摸检测电极Rx,此外,在该触摸检测电极Rx的上方,配置有偏振板35A。
像素基板2上粘贴有作为电路基板的TFT基板21,并且在TFT基板21的与液晶层6相反的侧的面上粘贴有偏振板35B。
在TFT基板21的液晶层6侧形成有扫描信号线GL、由TFT组成的开关元件、视频信号线SL(图4中省略它们的图示)。在形成有这些扫描信号线GL、由TFT组成的开关元件、视频信号线SL的层的上层,形成有机绝缘膜IF。在有机绝缘膜IF上,形成由ITO(氧化铟锡,IndiumTin Oxide)等的透过性的导电膜构成的驱动电极Tx。ITO通常电阻值高,因此,基于降低电阻值的目的,在驱动电极Tx上形成由金属构成的共用布线CMW。
在共用布线CMW上形成绝缘膜24,在其上形成由ITO构成的多个像素电极22。在俯视下观察,像素电极22形成于被扫描信号线GL和视频信号线SL围绕的各像素区域。
对于驱动电极Tx而言,作为驱动液晶的功能,其作为被施加基准电压的公共电极而发挥作用。本实施方式中,采用作为IPS(面内转换,In-Plane Switching)之一的FFS(边缘电场转换,Fringe Field Switching)模式,即,在像素电极22与驱动电极Tx之间产生边缘电场,从而使液晶分子旋转。
像素电极22及驱动电极Tx如前述那样由ITO等的透过性的导电膜形成。
在TFT基板21上,形成有图5所示的各子像素SPix的薄膜晶体管(TFT,Thin FilmTransistor)元件Tr、向各像素电极22供给像素信号Vpix的视频信号线SL、驱动各TFT元件Tr的扫描信号线GL等布线。图5所示的显示区域20具有排列为矩阵状的多个子像素SPix。子像素SPix具有TFT元件Tr、液晶元件LC及保持电容C。TFT元件Tr由薄膜晶体管构成,该例子中,由n沟道的MOS(金属氧化物半导体,Metal Oxide Semiconductor)型的TFT构成。TFT元件Tr的源极与视频信号线SL连接,栅极与扫描信号线GL连接,漏极与液晶元件LC的一端连接。液晶元件LC的一端与TFT元件Tr的漏极连接,另一端与驱动电极Tx连接。液晶元件LC是基于像素信号Vpix而发挥图像显示功能的显示功能层。保持电容C的一端与TFT元件Tr的漏极连接,另一端与驱动电极Tx连接。
子像素SPix经由扫描信号线GL而与属于显示区域20的同一行的其他子像素SPix彼此连接。扫描信号线GL与栅极驱动器12连接,并自栅极驱动器12而被供给扫描信号Vscan。另外,子像素SPix经由视频信号线SL而与属于显示区域20的同一列的其他子像素SPix彼此连接。视频信号线SL与源极驱动器13连接,并自源极驱动器13而被供给像素信号Vpix。驱动电极Tx经由驱动信号选择部16而与驱动电极驱动器15连接,并自驱动电极驱动器15而被供给驱动信号Vcom。即,该例子中,属于同一列的多个子像素SPix共享一根驱动电极Tx。
在附带触摸检测功能的显示部10显示视频时,图1所示的栅极驱动器12经由图5所示的扫描信号线GL而将扫描信号Vscan施加至子像素SPix的TFT元件Tr的栅极,从而依次选择在显示区域20形成为矩阵状的子像素SPix之中的1行(1水平行)作为显示驱动的对象。图1所示的源极驱动器13经由图5所示的视频信号线SL而将像素信号Vpix分别供给至构成被栅极驱动器12依次选择的1水平行的各子像素SPix。另一方面,图1所示的驱动电极驱动器15经由驱动信号选择部16而将驱动信号Vcom施加至图4及图5等所示的多个驱动电极Tx。通过这样的动作,这些子像素SPix中,根据被供给的像素信号Vpix而进行1水平行的显示。
另外,在附带触摸检测功能的显示部10实施触摸检测时,驱动电极驱动器15经由驱动信号选择部16而对多个驱动电极Tx的每一个依次施加用于触摸检测的电压。
另一方面,在与检测电极Rx连接的触摸检测处理部40中,检测向驱动电极Tx施加用于触摸检测的驱动电压期间的检测电极Rx的电压变化,进行触摸检测。
这样,驱动电极Tx作为显示区域20的视频显示时的共通电极发挥功能,并且也作为触摸检测部30的触摸检测时的驱动电极发挥功能。
对于图4所示的滤色器32而言,将着色为例如红(R)、绿(G)、蓝(B)这3种颜色的滤色器的颜色区域周期性排列,在上述的图5所示的各子像素SPix中,R、G、B这3种颜色的颜色区域32R、32G、32B作为1组而与像素Pix对应。这样,子像素SPix能够进行单色的显色。滤色器32在与TFT基板21垂直的方向上与液晶层6相对。需要说明的是,将滤色器32着色为不同的颜色时,也可以是其他的颜色的组合。滤色器32也可以不设置。这样,也可以具有滤色器不存在的区域、即为透明的子像素。
<高温高湿环境试验>
为了使上述的附带触摸检测功能的液晶显示装置1适合于使用该显示装置的环境条件,实施例如高温高湿环境试验。显示装置如上述(图4)那样,具有像素基板2、和与像素基板2相对地配置的对置基板3。作为像素基板2,有例如图11所示那样的布线结构的基板。图11为作为本实施方式涉及的附带触摸检测功能的液晶显示装置的比较例而示出的、以往的像素基板的布线结构的剖面图。如图11所示,与本实施方式相对的比较例涉及的像素基板2的布线结构为在TFT基板21(参见图2、图4等)上的有机绝缘膜IF上平行地配置的第一布线W1及第二布线W2。这些布线相当于图2中的共用布线CMW。
在具有这样的像素基板2的显示装置的高温高湿环境试验中,存在下述情况:由于第一布线W1与第二布线W2之间的电位差而导致侵入面板内的水分发生化学反应,第一布线W1及第二布线W2发生腐蚀。另外,产生的气体滞留于液晶层中,形成气泡而对显示造成不良影响。
作为来自周边环境的水分向面板内传递的路径,据认为,在容易含有水分的有机绝缘膜IF的内部传递、或沿着有机绝缘膜IF与第一布线W1及第二布线W2之间的界面传递。
因此,本实施方式的目的在于,提供能够解决上述那样的比较例中的布线结构的问题、抑制由水分而引起的化学反应的显示装置。以下,对本实施方式涉及的附带触摸检测功能的液晶显示装置1中、像素基板2的布线结构进行说明。
<像素基板的布线结构>
图6为表示本实施方式涉及的附带触摸检测功能的液晶显示装置1中、像素基板2的布线结构的一例的俯视图。
本实施方式涉及的附带触摸检测功能的液晶显示装置1如上述(图4)那样,具有像素基板2、和与像素基板2相对地配置的对置基板3。像素基板2为也被称为晶体管(TFT)基板等的第一基板,对置基板3为也被称为滤色器基板等的第二基板。
如图6(也可参见上述的图2)所示,像素基板2的TFT基板21中,在显示区域20的下侧形成有驱动电极驱动电路CDR。
驱动电极驱动电路CDR形成为通过共用布线CMW而与显示区域20的驱动电极Tx连接。
本实施方式中,与驱动电极Tx连接的共用布线CMW的显示区域外的布线间的有机绝缘膜IF的结构具有特征。需要说明的是,对于本实施方式而言,不限于与驱动电极Tx连接的共用布线CMW,也适用于其他的布线,尤其可适用于在有机绝缘膜IF上平行地配置彼此电位不同的第一布线W1和第二布线W2的情况。
图6中,也一并示出了将与驱动电极Tx连接的共用布线CMW的一部分放大的图,对于该放大显示的部分(A部)的布线结构,以下,以第一例和第二例的形式进行详细说明。
<<像素基板的布线结构的第一例>>
参考图7及图8,对上述的图6中的像素基板2的布线结构的第一例进行说明。图7示出了图6的A部的放大俯视图。另外,图7中,示出了形成覆盖第一布线W1、第二布线W2及槽TR的保护膜PF之前的状态。图8为表示图6中的像素基板2的布线结构的第一例的剖面图。图8中,示出了沿图7中的B-B切剖线的放大剖面图。
如图7及图8所示,像素基板2(第一基板)具有:形成于TFT基板21(参见图2、图4等)上的有机绝缘膜IF、平行地配置于有机绝缘膜IF上的第一布线W1及第二布线W2、在第一布线W1与第二布线W2之间的有机绝缘膜IF上形成的槽TR、和以覆盖第一布线W1、第二布线W2及槽TR的方式形成的保护膜PF。
第一布线W1及第二布线W2为与上述(图6)的驱动电极Tx连接的共用布线CMW。例如,作为与驱动电极Tx连接的共用布线CMW的第一布线W1及第二布线W2由3层的金属膜形成。
如图8所示,第一布线W1及第二布线W2各自具有:形成于有机绝缘膜IF上的第一布线层W11、W21;形成于第一布线层W11、W21上的第二布线层W12、W22;形成于第二布线层W12、W22上的第三布线层W13、W23;和形成于第三布线层W13、W23上的第四布线层W14、W24。
具体而言,第一布线层W11、W21为ITO(氧化铟锡,Indium Tin Oxide)的透明导电膜,第二布线层W12、W22为钼(Mo)的金属膜,第三布线层W13、W23为铝(Al)的金属膜,第四布线层W14、W24为钼(Mo)的金属膜。
另外,保护膜PF为氮化硅(SiN)的保护膜。
另外,像素基板2中,例如,有机绝缘膜IF的厚度为3μm,保护膜PF的厚度为120nm。各第一布线W1及第二布线W2中,例如,第一布线层W11、W21的厚度为50nm,第二布线层W12、W22的厚度为10nm,第三布线层W13、W23的厚度为150nm,第四布线层W14、W24的厚度为10nm。此处所谓厚度为图8中的纵向的尺寸。
另外,像素基板2中,例如,第一布线W1及第二布线W2各自的宽度为6μm,第一布线W1与第二布线W2之间的宽度为9μm。此处所谓宽度为图8中的横向的尺寸。
图8所示的布线结构中,槽TR的深度以相对于有机绝缘膜IF的厚度而言为至少1/3以上的深度形成。具体而言,设计为1/3~2/3的范围的尺寸。例如,有机绝缘膜IF的厚度为3μm时,槽TR的深度形成为1~2μm。此时,有机绝缘膜IF中,槽TR的下方的剩余膜的厚度为2~1μm。此处所谓深度及厚度为图8中的纵向的尺寸。
根据图7及图8所示的布线结构的第一例,在第一布线W1与第二布线W2之间的有机绝缘膜IF上形成槽TR,从而能够抑制由侵入面板内的水分引起的化学反应。本申请发明人对该结构的面板进行成型和验证,结果未确认到布线的腐蚀、气泡的产生。这表明,通过使第一布线W1与第二布线W2之间的有机绝缘膜IF的厚度形成为相对于其他区域而言为2/3以下的膜厚,从而大幅减少了沿着有机绝缘膜IF内的水分量。结果,能够减轻有机绝缘膜IF的电阻降低,并且减弱在有机绝缘膜IF内流动的电流,因此,具有能抑制电解的效果。
另外,通过在第一布线W1与第二布线W2之间的有机绝缘膜IF上形成槽TR,从而能够延长沿着有机绝缘膜IF的界面而侵入的水分的路径。结果,具有能提高对于水分的耐性的效果。
图7及图8所示的布线结构的第一例中,第一布线W1与第二布线W2为产生电位彼此不同的状态的布线。第一布线W1为图6中的向驱动电极Tx1供给电压的布线,第二布线W2为图6中的向驱动电极Tx2供给电压的布线。各驱动电极Tx在触摸检测期间作为检测物体的接近或接触的电极而发挥功能。在该触摸检测期间,各驱动电极Tx被依次驱动,因此,在第一布线W1向驱动电极Tx1供给电压VH的过程中,第二布线W2向驱动电极Tx2供给电压VL。即,在触摸检测期间,与各驱动电极Tx连接的布线之间成为电位不同的状态,尤其在所连接的驱动电极Tx不同的相邻布线之间,会产生电位差。
具体而言,第一布线W1及第二布线W2各自由多根组成,多根(图7中示出2根)第一布线W1及多根(图7中示出2根)第二布线W2各自平行地配置于有机绝缘膜IF上。此时,在相邻的第一布线W1与第二布线W2之间的有机绝缘膜IF上形成有槽TR。此外,在相邻的第一布线W1与第一布线W1之间、及相邻的第二布线W2与第二布线W2之间的有机绝缘膜IF上也形成有槽TR。
这样,除了第一布线W1与第二布线W2之间以外,在第一布线W1与第一布线W1之间、及第二布线W2与第二布线W2之间的有机绝缘膜IF上也形成有槽TR,从而能够缩短有机绝缘膜IF内的水分侵入的路径、并且在有机绝缘膜IF的界面处进一步延长水分传递的路径,因此,能够进一步抑制由水分导致的化学反应。结果,能够进一步提高对于水分的耐性。
<<像素基板的布线结构的第二例>>
参考图9及图10,对上述的图6中的像素基板2的布线结构的第二例进行说明。图9为表示图6中的像素基板2的布线结构的第二例的俯视图。图9中,示出了图6中放大显示的部分(A部)的俯视图。图10为表示图6中的像素基板2的布线结构的第二例的剖面图。图10中,示出了沿图9中的C-C切剖线的放大剖面图。此处,主要以与上述的第一例不同的点为主进行说明。
如图9及图10所示,第一布线W1a及第二布线W2a的各自中,第一布线层W11a、W21a的宽度比第二布线层W12a、W22a、第三布线层W13a、W23a及第四布线层W14a、W24a的宽度更宽。
例如,当第一布线W1a与第二布线W2a之间的宽度为9μm时,第一布线W1a及第二布线W2a的各自中,第一布线层W11a、W21a的宽度为10μm,第二布线层W12a、W22a、第三布线层W13a、W23a及第四布线层W14a、W24a的宽度为6μm。此时,较之第二布线层W12a、W22a、第三布线层W13a、W23a及第四布线层W14a、W24a的宽度而言,第一布线层W11a、W21a的宽度在宽度方向两侧各变宽2μm。此处所谓宽度为图10中的横向的尺寸。
根据图9及图10所示的布线结构的第二例,作为与第一例不同的效果,通过使第一布线W1a及第二布线W2a各自的布线剖面为阶梯结构,能够改善保护膜PF的被覆状态。结果,具有能够防止水分的侵入、并且进一步提高对于水分的耐性的效果。
以上说明的第一例(第二例)的布线结构的像素基板2可在附带触摸检测功能的液晶显示装置1的制造方法中经由例如以下工序而形成。形成像素基板2的工序中,在TFT基板21上形成有机绝缘膜IF后,在下一工序中形成的第一布线W1(W1a)与第二布线W2(W2a)之间的有机绝缘膜IF上形成槽TR。进一步在有机绝缘膜IF上并列形成第一布线W1(W1a)及第二布线W2(W2a)。然后,以覆盖第一布线W1(W1a)、第二布线W2(W2a)及槽TR的方式形成保护膜PF,由此可形成像素基板2。
接着,将如以上那样形成的像素基板2、和在其他的工序中形成的对置基板3相对地配置,并利用密封材料而将像素基板2的周缘部与对置基板3的周缘部粘接固定。由此,完成附带触摸检测功能的液晶显示装置1。
根据以上说明的实施方式,可提供适合于高温高湿环境条件、且能基于静电电容的变化而检测物体的接近或接触的附带触摸检测功能的液晶显示装置1。例如,即使在本实施方式涉及的附带触摸检测功能的液晶显示装置1的高温高湿环境试验中,仍然能够抑制由于布线间的电位差而导致的、侵入面板内的水分引起的化学反应。结果,布线没有腐蚀,此外,在面板内也未产生气泡。
以上,对本申请发明人完成的发明基于其实施方式进行了具体说明,但本发明不限于上述实施方式,毋庸置疑,也可在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。
上述实施方式中,作为公开例而例示了附带触摸检测功能的液晶显示装置的情况,但是,当为在有机绝缘膜上形成多根布线而得到的层结构时,也能预想同样的课题,因此,亦可将本发明适用于未附带触摸检测功能的液晶显示面板。另外,作为其他的应用例,可举出有机EL显示装置、其他的自发光型显示装置、或具有电泳元件等的电子纸型显示装置等任意的平板型的显示装置。
本领域技术人员能够在本发明的构想范畴内想到各种变型例及修改例,并可理解变型例及修改例也属于本发明的范围。只要具有本发明的要旨,例如,针对上述各实施方式,由本领域技术人员对构成要素进行适宜添加、删除、或设计变更,或者进行工序的添加、省略或条件变更后的发明也包含于本发明的范围中。
另外,关于本实施方式中说明的方案带来的其他作用效果,由本说明书的记载内容明确可见、或本领域技术人员能够合适地想到的效果当然也理解为由本发明带来的效果。

Claims (8)

1.显示装置,其具有形成有多根布线和多个开关元件的基板,其中,
所述基板具有:
形成于基板上的有机绝缘膜;
在所述有机绝缘膜上平行地配置的第一布线及第二布线,所述第一布线与所述第二布线为彼此电位不同的布线;
在所述第一布线与所述第二布线之间的所述有机绝缘膜上形成的槽;和
以覆盖所述第一布线、所述第二布线及所述槽的方式形成的保护膜,
所述多根布线包含所述第一布线和所述第二布线。
2.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述槽的深度为所述有机绝缘膜的厚度的1/3以上的范围的尺寸。
3.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第一布线为向第一电极供给第一电位的电压的布线,
所述第二布线为向第二电极供给第二电位的电压的布线。
4.如权利要求3所述的显示装置,其中,
所述第一电极及所述第二电极作为检测物体的接近或接触的电极发挥功能,并且,作为显示图像的电极发挥功能。
5.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第一布线及所述第二布线各自由多根组成,
多根所述第一布线及多根所述第二布线各自平行地配置于所述有机绝缘膜上,
在相邻的所述第一布线与所述第二布线之间的所述有机绝缘膜上形成有所述槽。
6.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第一布线及所述第二布线各自具有:
形成于所述有机绝缘膜上的第一布线层;
形成于所述第一布线层上的第二布线层;
形成于所述第二布线层上的第三布线层;和
形成于所述第三布线层上的第四布线层。
7.如权利要求6所述的显示装置,其中,
所述第一布线及各所述第二布线的各自中,所述第一布线层的宽度比所述第二布线层、所述第三布线层及所述第四布线层的宽度更宽。
8.如权利要求7所述的显示装置,其中,
所述第一布线层由ITO形成,所述第二至第四布线层由金属形成。
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