CN109597234A - 显示面板 - Google Patents

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Abstract

一种显示面板，抑制位置检测配线与其它配线发生干扰的事态。其特征在于，具备：玻璃基板(31)；多个像素电极(33)，其设置于玻璃基板(31)；多个位置检测电极(48)，其设置于玻璃基板(31)，检测位置输入体的输入位置；多个TFT(32)，其在玻璃基板(31)中相比于像素电极(33)和位置检测电极(48)设置在下层，连接到多个像素电极(33)中的每一个像素电极(33)；位置检测配线(50)，其在玻璃基板(31)中相比于TFT(32)设置在下层，电连接到位置检测电极(48)；以及SOG膜(52)，其配置在位置检测配线(50)与TFT(32)之间。

Description

显示面板
技术领域
本发明涉及显示面板。
背景技术
以往，作为将触摸面板功能内嵌化的显示面板的一个例子，已知下述专利文献1所记载的显示面板。专利文献1所记载的显示面板具备形成在基板上的多个位置检测电极(触摸电极)、多个像素电极以及驱动器(源极驱动触摸感应IC)。另外，位置检测电极经由位置检测配线(触摸配线)与驱动器电连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2016-38594号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来，显示面板要求高清晰化(高分辨率化)。因此，配线在基板上高密度化。从而，当在基板上形成位置检测配线时，需要注意不与其它配线发生干扰，设计的自由度下降。
本发明是基于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能抑制位置检测配线与其它配线发生干扰的事态的显示面板。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明的显示面板的特征在于，具备：基板；多个像素电极，其设置于上述基板；多个位置检测电极，其设置于上述基板，检测位置输入体的输入位置；多个开关元件，其在上述基板中相比于上述像素电极和上述位置检测电极设置在下层，连接到上述多个像素电极中的每一个像素电极；位置检测配线，其在上述基板中相比于上述开关元件设置在下层，电连接到上述位置检测电极；以及绝缘膜，其配置在上述位置检测配线与上述开关元件之间。通过将位置检测配线相比于开关元件配置在下层，能够抑制位置检测配线与连接到开关元件的各配线发生干扰的事态，能够进一步提高配线的设计自由度。
发明效果
根据本发明，能够抑制位置检测配线与其它配线发生干扰的事态。
附图说明
图1是以沿着长边方向(Y轴方向)的切断线将本发明的实施方式1的液晶显示装置切断的截面图。
图2是示出阵列基板的显示区域的俯视图。
图3是示出阵列基板的截面图(与以图2的III-III线切断的图相对应)。
图4是概略性地示出阵列基板的俯视图。
图5是示出源极配线与位置检测配线的连接部位的截面图(与以图2的V-V线切断的图相对应)。
图6是示出形成将源极配线与位置检测配线连接的接触孔的过程的截面图。
图7是示出实施方式2的阵列基板的显示区域的俯视图。
图8是示出栅极配线与位置检测配线的连接部位的截面图(与以图7的VIII-VIII线切断的图相对应)。
附图标记说明
11…液晶面板(显示面板)，17…驱动器，31…玻璃基板(基板)，32…TFT(开关元件)，33…像素电极，34…栅极电极，35…源极电极，41…栅极配线，42…源极配线，48…位置检测电极，50…位置检测配线，52…SOG膜(绝缘膜)，55、155…接触孔。
具体实施方式
＜实施方式1＞
通过图1至图6来说明本发明的实施方式1。如图1所示，液晶显示装置10具备：液晶面板11(显示面板)；控制电路基板12(外部的信号供应源)，其向液晶面板11所具备的驱动器17供应各种输入信号；柔性基板13(外部连接部件)，其将液晶面板11与外部的控制电路基板12电连接；以及背光源装置14(照明装置)，其是向液晶面板11供应光的外部光源。如图1所示，背光源装置14具备：底座18，其呈朝向表侧(液晶面板11侧)开口的大致箱形；未图示的光源(例如冷阴极管、LED、有机EL等)，其配置在底座18内；以及未图示的光学构件，其以覆盖底座18的开口部的形式配置。光学构件具有将从光源发出的光转换为面状等的功能。液晶面板11具有：显示区域A1，其能显示图像；以及非显示区域A2，其包围显示区域A1。
另外，如图1所示，液晶显示装置10具备表里一对的外装构件15、16，外装构件15、16用于收纳相互组装的液晶面板11和背光源装置14，在表侧的外装构件15上形成有开口部19，开口部19用于从外部视觉识别显示于液晶面板11的显示区域A1的图像。本实施方式的液晶显示装置10例如用于便携电话(包含智能手机等)、笔记本电脑(包含平板型笔记本电脑等)、可穿戴终端(包含智能手表等)、便携式信息终端(包含电子书、PDA等)、便携式游戏机、数码相框等各种电子设备(未图示)。
如图1所示，液晶面板11具备：一对基板21、30，其配置成相对状；液晶层23(介质层)，其配置在一对基板21、30之间，包含液晶分子，上述液晶分子是光学特性随着电场的施加而发生变化的物质；以及密封构件24，其配置在一对基板21、30之间并且包围液晶层23，从而密封液晶层23。一对基板21、30中的表侧(正面侧、图1的上侧)的基板被设为CF基板21(相对基板)，里侧(背面侧)的基板被设为阵列基板30(有源矩阵基板、元件侧基板)。此外，液晶层23中包含的液晶分子例如设为水平取向，但不限于此。另外，在两基板21、30的外面侧分别贴附有未图示的偏振板。通过在玻璃基板(未图示)的内面侧(液晶层23侧)层叠彩色滤光片、外覆膜、取向膜(均未图示)来构成CF基板21。彩色滤光片具备排列成矩阵状的R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)三色的着色部(未图示)。各着色部与阵列基板30的各像素相对配置。
如图2和图3所示，阵列基板30是通过光刻法在玻璃基板31(基板)的内面侧层叠形成各种膜而成的。另外，在玻璃基板31的一边(非显示区域A2的一部分)设置有驱动液晶面板11的驱动器17(面板驱动部)。在显示区域A1中，在玻璃基板31的内面侧(液晶层23侧、图3的上侧)，作为开关元件的TFT32(Thin Film Transistor；薄膜晶体管：显示元件)和像素电极33按矩阵状排列设置有多个。多个TFT32相比于像素电极33和位置检测电极48设置在下层，连接到多个像素电极33中的每一个像素电极33。TFT32具有：栅极电极34、源极电极35、漏极电极36以及沟道部37。沟道部37以与栅极电极34重叠的形式配置，栅极绝缘膜38介于沟道部37与栅极电极34之间。沟道部37以将源极电极35与漏极电极36相连的形式配置。在沟道部37、源极电极35以及漏极电极36的上层层叠有层间绝缘膜46和平坦化膜47，像素电极33形成在平坦化膜47上。漏极电极36经由图2所示的接触孔45与像素电极33电连接。
栅极电极34、源极电极35以及漏极电极36例如由钛(Ti)与铜(Cu)的层叠膜构成，但不限于此。如图2所示，在TFT32和像素电极33的周围，栅极配线41和源极配线42以呈格子状的形式配置。栅极电极34与栅极配线41连接，源极电极35与源极配线42连接。另外，如图4所示，源极配线42的一端部与驱动器17连接。从而，源极电极35与驱动器17通过源极配线42电连接。另外，栅极配线41的一端部与驱动器17连接。从而，栅极电极34与驱动器17通过栅极配线41电连接。
基于从驱动器17分别供应给栅极配线41和源极配线42的各种信号来驱动TFT32，随着TFT32被驱动，对像素电极33的电位供应受到控制。另外，阵列基板30具备沿着X轴方向延伸的电容配线43(Cs配线)。电容配线43包括与栅极配线41同样的材料，与栅极配线41在同一制造工序中形成在与栅极配线41同一层。电容配线43具有在其与像素电极33之间形成静电电容而使充入像素电极33的电位保持一定期间的功能。
如图3所示，在阵列基板30中，在像素电极33的表侧设置有共用电极39。层间绝缘膜40介于像素电极33与共用电极39之间。栅极绝缘膜38、层间绝缘膜40、46例如由二氧化硅(SiO2)与氮化硅(SiNx)的层叠膜构成，但不限于此。另外，在共用电极39例如形成有多条狭缝(未图示)。当随着像素电极33被充电而在相互重叠的像素电极33与共用电极39之间产生了电位差时，会在共用电极39的狭缝开口缘与像素电极33之间产生边缘电场(倾斜电场)，该边缘电场不仅包含沿着阵列基板30的板面的成分，还包含相对于阵列基板30的板面的法线方向上的成分，因此，能够利用该边缘电场来抑制液晶层23中包含的液晶分子的取向状态。也就是说，本实施方式的液晶面板11的动作模式被设为FFS(Fringe Field Switching；边缘场开关)模式。
本实施方式的液晶显示装置10是一种内嵌型液晶显示装置，兼有：显示功能，显示图像；以及触摸面板功能(位置输入功能)，检测使用者基于所显示的图像进行输入的位置(输入位置)。本实施方式的触摸面板的检测方式是所谓的投影型静电电容方式，例如被设为自电容方式。如图4所示，在阵列基板30的板面内设置有排列配置成矩阵状的多个位置检测电极48(触摸电极)。上述的共用电极39包括多个位置检测电极48。
位置检测电极48设置在玻璃基板31的显示区域A1。当液晶显示装置10的使用者将作为导电体的手指(位置输入体，未图示)靠近液晶面板11的表面(显示面)时，会在该手指与位置检测电极48之间形成静电电容。从而，由位于手指附近的位置检测电极48检测到的静电电容与位于远离手指的位置检测电极48的静电电容不同，因此，能基于此来检测手指的输入位置。位置检测电极48经由接触孔49(另见图3)连接到位置检测配线50。此外，在图3中例示了将位置检测电极48与位置检测配线50直接连接的构成，但不限于此，例如也可以设为使用用于形成源极和漏极的导电膜(源极金属和漏极金属)或用于形成栅极的导电膜(栅极金属)将二者间接连接的构成。
如图4所示，位置检测配线50从位置检测电极48朝向驱动器17延伸，并经由源极配线42而与驱动器17电连接。在进行位置检测电极48检测输入位置的控制时，控制电路基板12经由驱动器17、源极配线42以及位置检测配线50将用于检测输入位置的驱动信号供应给位置检测电极48，经由驱动器17、源极配线42以及位置检测配线50来接收检测信号。也就是说，驱动器17成为能通过分别向位置检测电极48供应驱动信号来驱动位置检测电极48的构成。另外，驱动器17经由栅极配线41和源极配线42与像素电极33电连接，在进行显示图像的控制时，成为能通过分别向像素电极33供应驱动信号来驱动像素电极33的构成。多个源极配线42在俯视时以朝向驱动器17汇集的形式延伸。此外，栅极配线41经由未图示的引出线与驱动器17电连接。
如图2所示，位置检测配线50在俯视时以沿着源极配线42延伸的形式配置。另外，如图3所示，位置检测配线50形成在玻璃基板31的表面。也就是说，位置检测配线50配置在最靠近玻璃基板31的层(最下层)，相比于TFT32，更详细地说是相比于栅极电极34配置在下层(靠近玻璃基板31的一侧)。CAP(盖)膜51、SOG(Spin on Glass；旋涂玻璃)膜52、CAP膜53作为绝缘膜介于位置检测配线50与TFT32之间。如图5所示，位置检测配线50经由形成在栅极绝缘膜38、CAP膜51、SOG膜52、CAP膜53中的接触孔55而与源极配线42电连接。
在形成这种接触孔55时，如图6所示，在SOG膜52的成型工序中，在SOG膜52上形成孔部56，然后，在形成CAP膜53和栅极绝缘膜38之后，使用抗蚀剂54对CAP膜51、53以及栅极绝缘膜38进行蚀刻(例如干式蚀刻)，从而，将CAP膜51、53以及栅极绝缘膜38的一部分一并除去，形成接触孔55。SOG膜52例如是使用旋涂法来涂敷溶解于有机溶剂的玻璃溶液并进行加热处理而形成的硅氧化膜。例如能够使用与栅极绝缘膜38或层间绝缘膜40、46相同的材料(SiO2、SiNx等)作为CAP膜51、53。若将CAP膜51、53设为与栅极绝缘膜38相同的材料，则能够在形成接触孔55时在一个工序中容易地对CAP膜51、53以及栅极绝缘膜38的一部分进行蚀刻。
接下来，对本实施方式的效果进行说明。根据本实施方式，通过将位置检测配线50相比于TFT32配置在下层，能够抑制位置检测配线50与连接到TFT32的各配线(栅极配线41、源极配线42等)发生干扰的事态，能够进一步提高配线的设计自由度。具体地说，由于将位置检测配线50配置在与栅极配线41、源极配线42不同的层，因此，能够与栅极配线41、源极配线42的配线路径无关地设定位置检测配线50的配线路径。另外，通过使CAP膜51、SOG膜52、CAP膜53介于位置检测配线50与源极配线42(栅极配线41)之间，从而，能够在阵列基板30的厚度方向(Z轴方向)上隔开距离，能够减小寄生电容。
另外，具备：驱动器17，其设置于玻璃基板31，能分别驱动像素电极33和位置检测电极48；以及源极配线42，其将TFT32所具备的源极电极35与驱动器17连接，位置检测配线50经由形成在SOG膜52中的接触孔55而与源极配线42电连接。能够使用源极配线42的一部分来连接驱动器17与位置检测配线50。从而，能够削减将位置检测配线50与驱动器17连接的专用的引出线。此外，在本实施方式中，用于驱动像素电极33和位置检测电极48的驱动器17设置在阵列基板30的一边，各配线以朝向驱动器17汇集的形式延伸，在驱动器17附近，配线的密度容易变得更高。在这种构成中，很难设置将位置检测配线50与驱动器17连接的专用的引出线，但在本实施方式中，能够削减专用的引出线，是优选的。
另外，绝缘膜设为包含SOG膜52的绝缘膜。SOG膜52能够容易地平坦化，因此，作为形成在TFT32的下层的膜是优选的。另外，位置检测配线50直接设置在玻璃基板31的表面。通过将位置检测配线50设置在玻璃基板31的表面，从而，能够容易地实现位置检测配线50的平坦化。
＜实施方式2＞
接下来，通过图7至图8来说明本发明的实施方式2。对与上述实施方式同样的部分标注同样的附图标记，并省略重复的说明。在本实施方式的阵列基板130中，如图7和图8所示，位置检测配线50经由形成在CAP膜51、SOG膜52、CAP膜53中的接触孔155而与栅极配线41电连接。这样一来，能够使用栅极配线41的一部分来连接驱动器17与位置检测配线50。从而，能够削减将位置检测配线50与驱动器17连接的专用的引出线。
＜其它实施方式＞
本发明不限于通过上述记述和附图来说明的实施方式，例如以下实施方式也包含在本发明的技术范围内。
(1)也可以是，在上述实施方式中，位置检测电极48和共用电极39由不同的电极构成。
(2)也可以是，在上述实施方式中，位置检测配线50与驱动器17直接连接。
(3)配置在位置检测配线50与TFT32之间的绝缘膜不限于上述实施方式中例示的绝缘膜。
(4)位置检测配线50只要配置在玻璃基板31与TFT32之间的层即可。
(5)层叠在玻璃基板31上的各导电膜和各绝缘膜的材质不限于上述实施方式中例示的材质，能适当进行变更。
(6)位置检测配线50与源极配线42(或栅极配线41)的连接部位(接触孔55、155)也可以配置于非显示区域A2。

Claims (5)

1.一种显示面板，其特征在于，具备：
基板；
多个像素电极，其设置于上述基板；
多个位置检测电极，其设置于上述基板，检测位置输入体的输入位置；
多个开关元件，其在上述基板中相比于上述像素电极和上述位置检测电极设置在下层，连接到上述多个像素电极中的每一个像素电极；
位置检测配线，其在上述基板中相比于上述开关元件设置在下层，电连接到上述位置检测电极；以及
绝缘膜，其配置在上述位置检测配线与上述开关元件之间。
2.根据权利要求1所述的显示面板，
具备：
驱动器，其设置于上述基板，能分别驱动上述像素电极和上述位置检测电极；以及
源极配线，其将上述开关元件所具备的源极电极与上述驱动器连接，
上述位置检测配线经由形成在上述绝缘膜中的接触孔与上述源极配线电连接。
3.根据权利要求1所述的显示面板，
具备：
驱动器，其设置于上述基板，能分别驱动上述像素电极和上述位置检测电极；以及
栅极配线，其将上述开关元件所具备的栅极电极与上述驱动器连接，
上述位置检测配线经由形成在上述绝缘膜中的接触孔与上述栅极配线电连接。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的显示面板，
上述绝缘膜包含SOG膜。
5.根据权利要求1至权利要求4中的任一项所述的显示面板，上述位置检测配线设置在上述基板的表面。
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