CN110249260B - 带位置输入功能的显示装置 - Google Patents

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Abstract

液晶显示装置(10)具备:像素电极(11g);共用电极(11h),其隔着层间绝缘膜(21)与像素电极(11g)重叠;多个触摸电极(14),其是将共用电极(11h)分割而成的;多个触摸配线(15),其以与共用电极(11h)之间隔着层间绝缘膜(21)并且不与像素电极(11g)重叠的形式配置,选择性地连接到多个触摸电极(14);以及遮光部(11l),其遮挡光,并具有与像素电极(11g)重叠的像素开口部(11l1),共用电极(11h)具有与触摸配线(15)重叠的开口部(24),开口部(24)的开口缘中的相对于触摸配线(15)位于像素电极(11g)侧的第1开口缘(24a)配置为比相对于触摸配线(15)位于与像素电极(11g)侧相反的一侧的第2开口缘(24b)靠近触摸配线(15)。

Description

带位置输入功能的显示装置
技术领域
本发明涉及带位置输入功能的显示装置。
背景技术
以往,作为将触摸面板功能内嵌化的液晶显示装置的一个例子,已知下述专利文献1所记载的液晶显示装置。专利文献1所记载的液晶显示装置具备:自电容式的多个触摸电极;以及多个触摸配线,其通过第1通孔连接到多个触摸电极,上述液晶显示装置构成为:在触摸电极中的与被设为非连接对象的触摸配线和第1通孔重叠的重叠部位形成有第2通孔。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利申请公开第2016/0216802号说明书
发明内容
发明要解决的问题
在上述专利文献1所记载的液晶显示装置中,通过第2通孔抑制了触摸电极向不是连接对象的触摸配线漏电的不良状况的发生。然而,当触摸配线和不与该触摸配线连接的触摸电极重叠配置时,会在两者之间形成寄生电容,因此,触摸灵敏度可能会下降。在想要抑制该触摸灵敏度的下降而采用使触摸配线和不与该触摸配线连接的触摸电极的重叠面积减少的设计时,又容易产生漏光,进而,在想要抑制该漏光时,开口率又可能会下降。
本发明是基于如上所述的情况而完成的,目的在于抑制开口率的下降。
用于解决问题的方案
本发明的带位置输入功能的显示装置具备:像素电极;共用电极,其以至少一部分隔着绝缘膜与上述像素电极重叠的形式配置;多个位置检测电极,其是将上述共用电极分割而成的,与进行位置输入的位置输入体之间形成静电电容,检测上述位置输入体的输入位置;多个位置检测配线,其以与上述共用电极之间至少隔着上述绝缘膜并且不与上述像素电极重叠的形式配置,通过至少形成于上述绝缘膜的接触孔选择性地连接到多个上述位置检测电极;以及遮光部,其遮挡光,并具有以与上述像素电极的至少一部分重叠的形式配置的像素开口部,上述共用电极以与上述位置检测配线的至少一部分重叠的形式具有开口部,上述开口部的开口缘中的相对于上述位置检测配线位于上述像素电极侧的第1开口缘配置为比相对于上述位置检测配线位于与上述像素电极侧相反的一侧的第2开口缘靠近上述位置检测配线。
根据这种构成,在像素电极与至少一部分隔着绝缘膜与像素电极重叠的共用电极之间,能产生基于供应给像素电极的电压的电位差,使用该电位差进行显示。该显示是通过使光透射过与像素电极的至少一部分重叠的像素开口部而进行的。另一方面,与共用电极之间至少隔着绝缘膜配置的多个位置检测配线通过接触孔选择性地连接到将共用电极分割而成的多个位置检测电极。位置检测电极能够与进行位置输入的位置输入体之间形成静电电容,使用由位置检测配线供应的信号来检测位置输入体的输入位置。通过以不与像素电极重叠的形式配置位置检测配线,避免了开口率徒然下降,还避免了由于在像素电极与位置检测配线之间产生的寄生电容的影响而导致的显示质量的下降。
共用电极以与位置检测配线的至少一部分重叠的形式具有开口部,因此,在位置检测配线和不与该位置检测配线连接的位置检测电极之间可能产生的寄生电容得以减小。从而,位置检测的灵敏度良好。在此,如果在共用电极的开口部中的开口缘与位置检测配线之间在俯视时空开有间隙,则有可能会由于从临近该间隙的上述开口缘产生的电场而从间隙附近产生光的漏出,致使显示质量恶化。要防止该漏光,例如只要扩大遮光部的形成范围即可,但这样一来,又可能会缩小像素开口部而使开口率下降。对于这一点,共用电极的开口部的开口缘中的相对于位置检测配线位于像素电极侧的第1开口缘配置为比相对于位置检测配线位于与像素电极侧相反的一侧的第2开口缘靠近位置检测配线,因而在相对于位置检测配线的像素电极侧不易产生漏光。因此,遮光部无需在相对于位置检测配线的像素电极侧太扩大形成范围,因而能够充分确保像素开口部的大小。从而,开口率的下降得到抑制。
作为本发明的实施方式,优选如下构成。
(1)上述共用电极设为上述开口部的上述第2开口缘不与上述位置检测配线重叠,而上述第1开口缘与上述位置检测配线的一部分重叠。这样一来,避免了在位置检测配线与第1开口缘之间在俯视时产生间隙,去往第1开口缘附近的光被位置检测配线遮挡。因此,即使不依靠遮光部,在位置检测配线的像素电极侧防止漏光的可靠性也更高,因此,能够在遮光部中确保较大的像素开口部。从而,在抑制开口率的下降方面更为适合。
(2)上述共用电极设为上述开口部的上述第1开口缘和上述第2开口缘均不与上述位置检测配线重叠,上述第1开口缘与上述位置检测配线之间的非重叠范围比上述第2开口缘与上述位置检测配线之间的非重叠范围窄。这样一来,在位置检测配线和不与该位置检测配线连接的位置检测电极之间可能产生的寄生电容得以适当地减小,因此,位置检测的灵敏度更加良好。另外,即使在共用电极中的开口部的第1开口缘与位置检测配线之间在俯视时产生间隙,该间隙也会比在开口部的第2开口缘与位置检测配线之间产生的间隙窄,因此,在位置检测配线的像素电极侧很难产生漏光。
(3)上述共用电极的上述开口部的上述第1开口缘与上述位置检测配线的上述像素电极侧的端部呈齐平状。这样一来,能够适当地减小在位置检测配线和不与该位置检测配线连接的位置检测电极之间可能产生的寄生电容。而且,避免了在共用电极中的开口部的第1开口缘与位置检测配线之间在俯视时产生间隙,因此,即使不依靠遮光部,在位置检测配线的像素电极侧防止漏光的可靠性也充分高。从而,既能够良好地保持位置检测的灵敏度,又能够充分确保遮光部中的像素开口部,充分抑制开口率的下降。
(4)多个上述位置检测配线与上述像素电极配置在同一层。这样一来,在位置检测配线与共用电极之间所隔着的、与在像素电极与共用电极之间所隔着的是相同的绝缘膜。因此,如果与位置检测配线相对于像素电极隔着第2绝缘膜配置在与共用电极侧相反的一侧的情况相比,不需要第2绝缘膜,能够削减与此相应的制造成本。
(5)多个上述位置检测配线相对于上述像素电极隔着第2绝缘膜配置在与上述共用电极侧相反的一侧,并通过形成于上述绝缘膜和上述第2绝缘膜的上述接触孔选择性地连接到多个上述位置检测电极。这样一来,会在共用电极与位置检测配线之间隔着绝缘膜和第2绝缘膜。因此,在位置检测配线和不与该位置检测配线连接的位置检测电极之间可能产生的寄生电容得以进一步减小,从而位置检测的灵敏度良好。
(6)具备传送供应给上述像素电极的信号的信号配线,上述信号配线配置为与上述位置检测配线在同一层并且与上述位置检测配线之间空开间隔。这样一来,如果与信号配线相对于位置检测配线隔着第2绝缘膜重叠配置在与共用电极侧相反的一侧的情况相比,不需要第2绝缘膜,能够削减与此相应的制造成本。
(7)上述像素电极和上述信号配线分别配置有多个,上述信号配线相对于上述位置检测配线空开间隔地配置在被作为连接对象的上述像素电极侧。这样一来,位置检测配线以夹在信号配线和不与该信号配线连接的像素电极之间的形式配置。在信号被传送到信号配线时,由于位置检测配线被设为与共用电极相同的电位,因此,能够通过位置检测配线将不与信号配线连接的像素电极从由信号配线发出的电场屏蔽开。从而,能够抑制串扰的发生,显示质量良好。
(8)具备传送供应给上述像素电极的信号的信号配线,上述信号配线以隔着第2绝缘膜与上述位置检测配线重叠的形式配置。这样一来,如果与将信号配线配置为与位置检测配线在同一层并且与位置检测配线之间空开间隔的情况相比,信号配线和位置检测配线的配置效率提高,因此,能更适当地抑制开口率的下降。
(9)上述位置检测配线与上述像素电极配置在同一层,而上述信号配线相对于上述位置检测配线和上述像素电极隔着上述第2绝缘膜配置在与上述共用电极侧相反的一侧。当信号被传送到信号配线时,有可能会在信号配线与共用电极中的开口部的开口缘之间产生电场,并因此而诱发从开口部附近产生漏光。对于这一点,由于在共用电极与信号配线之间隔着绝缘膜和第2绝缘膜,因此,在信号配线与共用电极之间可能产生的电场被削弱。从而,不易因信号配线而从开口部附近产生漏光。
(10)具备:阵列基板,其至少设置有上述共用电极、上述像素电极以及上述位置检测配线;以及相对基板,其以与上述阵列基板相对并且两者之间空开间隔的形式配置,至少设置有上述遮光部。在将阵列基板与相对基板以彼此相对并且在两者之间空开间隔的形式配置时,需要考虑两基板间的对位的容限。由于要在遮光部的用于对来自开口部附近的漏光进行遮光的尺寸设计中另加上述容限的量,因此,开口率更有可能会下降。对于这一点,由于共用电极和位置检测配线均设置于阵列基板,因此,在设计共用电极中的开口部的第1开口缘及第2开口缘与位置检测配线的位置关系时,无需考虑上述容限。从而,即使是在设计遮光部的尺寸时另加了上述容限,也会充分抑制像素开口部的缩小,从而开口率的下降得到抑制。
(11)上述共用电极具有将相邻的上述位置检测电极之间分隔开的分隔开口部作为上述开口部。这样一来,将相邻的位置检测电极之间分隔开的分隔开口部通过以与位置检测配线的至少一部分重叠的形式配置而构成了开口部。能够使用作为已有的结构的分隔开口部,减小在位置检测配线和不与该位置检测配线连接的位置检测电极之间可能产生的寄生电容。
(12)上述共用电极在与上述像素电极重叠的位置具有像素重叠开口部,上述开口部配置为在与上述像素重叠开口部的排列方向正交的方向上与上述像素重叠开口部对齐。这样一来,如果与开口部配置为在与上述排列方向正交的方向上不与像素重叠开口部对齐的情况相比,能高效地配置开口部和像素重叠开口部,另外,能够降低将共用电极分割而成的位置检测电极的电阻值。
(13)具备传送供应给上述像素电极的信号的信号配线,上述像素电极和上述信号配线沿着与上述位置检测配线的延伸方向交叉的方向分别排列配置有多个,而多个上述位置检测配线在上述像素电极的排列方向上以将多个上述像素电极夹在中间的形式配置,多个上述信号配线配置为,将上述像素电极和上述位置检测配线夹在中间的一对上述信号配线的间隔比将上述像素电极夹在中间的一对上述信号配线的间隔宽。这样一来,能将与位置检测配线一起被夹在像素电极的排列方向上相邻的信号配线之间的像素电极、与被夹在上述排列方向上相邻的信号配线之间且中间不存在位置检测配线的像素电极的上述排列方向上的大小设为同等。从而,各像素电极的电性能和光学性能是同等的,因此,显示性能良好。
发明效果
根据本发明,能够抑制开口率的下降。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的液晶显示装置所具备的液晶面板的位置检测电极和位置检测配线的平面配置的俯视图。
图2是示出构成液晶面板的阵列基板的像素排列的俯视图。
图3是图2的A-A线截面图。
图4是图2的B-B线截面图。
图5是将图2中的开口部附近放大后的俯视图。
图6是示出本发明的实施方式2的构成液晶面板的阵列基板的像素排列的俯视图。
图7是图6的A-A线截面图。
图8是图6的B-B线截面图。
图9是示出本发明的实施方式3的构成液晶面板的阵列基板的像素排列的俯视图。
图10是将本发明的实施方式4的液晶面板中的像素部的中央附近截断后的截面图。
图11是将本发明的实施方式5的液晶面板中的像素部的中央附近截断后的截面图。
图12是将本发明的实施方式6的液晶面板中的像素部的中央附近截断后的截面图。
图13是将本发明的实施方式7的液晶面板中的像素部的中央附近截断后的截面图。
具体实施方式
<实施方式1>
根据图1至图5来说明本发明的实施方式1。在本实施方式中,例示了具备触摸面板功能(位置输入功能)的液晶显示装置(带位置输入功能的显示装置)10。此外,在各附图的一部分示出了X轴、Y轴以及Z轴,以使各轴方向成为各附图所示的方向的方式进行绘制。另外,将图3和图4等的上侧设为表侧,将该图下侧设为里侧。
如图1所示,液晶显示装置10至少具备:液晶面板(显示面板)11,其能显示图像;以及背光源装置(照明装置),其是将用于显示的光照射至液晶面板11的外部光源。背光源装置具有相对于液晶面板11配置在里侧(背面侧)并发出白色的光(白色光)的光源(例如LED等)、对来自光源的光赋予光学作用从而将其转换为面状光的光学构件等。此外,关于背光源装置,省略图示。
如图1所示,在液晶面板11中,屏幕的中央侧部分被设为显示图像的显示区域(在图1中被单点划线包围的范围)AA,而屏幕中的包围显示区域AA的边框状的外周侧部分被设为不显示图像的非显示区域NAA。在液晶面板11的非显示区域NAA中,安装有驱动器12和柔性基板13作为用于供应显示功能、触摸面板功能所涉及的各种信号的部件。驱动器12包括在内部具有驱动电路的LSI芯片,以COG(Chip On Glass;玻璃上芯片)方式安装于液晶面板11的非显示区域NAA,用于处理由柔性基板13传送来的各种信号。柔性基板13设为在由具有绝缘性和挠性的合成树脂材料(例如聚酰亚胺系树脂等)构成的基材上形成有多个配线图案(未图示)的构成,其一端侧连接到液晶面板11的非显示区域NAA,另一端侧连接到未图示的控制基板(信号供应源)。由控制基板提供的各种信号经由柔性基板13传送至液晶面板11,在非显示区域NAA中经过驱动器12处理后朝向显示区域AA输出。
详细说明液晶面板11。如图3所示,液晶面板11具有:一对基板11a、11b;以及液晶层(介质层)11c,其配置在两基板11a、11b间的内部空间,包含作为光学特性随着电场的施加而发生变化的物质的液晶分子,液晶层11c被介于两基板11a、11b间的未图示的密封部包围而实现了密封。一对基板11a、11b中的表侧(正面侧)设为CF基板(相对基板)11a,里侧(背面侧)设为阵列基板(有源矩阵基板、元件基板)11b。CF基板11a和阵列基板11b均是在玻璃制的玻璃基板的内面侧层叠形成各种膜而成的。此外,在两基板11a、11b的外面侧分别贴附有未图示的偏振板。
如图2所示,在阵列基板11b的显示区域AA的内面侧(液晶层11c侧、CF基板11a的相对面侧),TFT(薄膜晶体管、开关元件)11f和像素电极11g沿着X轴方向和Y轴方向分别排列多个而设置成矩阵状,并且在这些TFT11f和像素电极11g的周围,以包围它们的方式配设有呈格子状的栅极配线(扫描配线)11i和源极配线(信号配线、数据配线)11j。栅极配线11i沿着X轴方向大致笔直地延伸,而源极配线11j大体沿着Y轴方向延伸,具体来说,与像素电极11g相邻的部分(斜延伸部11j1)沿着相对于X轴方向和Y轴方向的斜方向延伸,而与像素电极11g不相邻的部分(与栅极配线11i交叉的部分等)沿着Y轴方向大致笔直地延伸。栅极配线11i和源极配线11j分别连接到TFT11f的栅极电极11f1和源极电极11f2,像素电极11g连接到TFT11f的漏极电极11f3。并且,基于分别供应给栅极配线11i和源极配线11j的各种信号来驱动TFT11f,随着TFT11f被驱动,对像素电极11g的电位供应受到控制。像素电极11g的平面形状被设为纵长的大致平行四边形,在像素电极11g与在其短边方向(X轴方向)上相邻的像素电极11g之间隔着源极配线11j,在像素电极11g与在其长边方向(Y轴方向)上相邻的像素电极11g之间隔着栅极配线11i。像素电极11g的长边与源极配线11j的斜延伸部11j1是并行的。
如图2和图4所示,在阵列基板11b的显示区域AA的内面侧,共用电极11h与所有像素电极11g重叠的形式形成在比像素电极11g靠上层侧(靠近液晶层11c的一侧)。共用电极11h始终被供应大致固定的基准电位,在显示区域AA的大致整个区域内延伸,在与每个像素电极11g重叠的部分各开口形成有多个(在图2中为2个)纵长形状的像素重叠开口部(像素重叠狭缝、取向控制狭缝)11h1。像素重叠开口部11h1沿着源极配线11j的斜延伸部11j1(像素电极11g的长边)延伸。当随着像素电极11g被充电而在相互重叠的像素电极11g与共用电极11h之间产生了电位差时,会在像素重叠开口部11h1的开口缘与像素电极11g之间产生不仅包含沿着阵列基板11b的板面的成分还包含相对于阵列基板11b的板面的法线方向上的成分的边缘电场(斜电场),因此,能够利用该边缘电场来控制液晶层11c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 FieldSwitching;边缘场开关)模式。此外,在本实施方式中,例示了像素重叠开口部11h1为2个的情况,但只要像素重叠开口部11h1至少有1个,就能够发挥取向控制功能以及显示功能。另外,像素重叠开口部11h1的延伸方向不限于1个方向,可以在1个像素部PX内弯曲成“く”字型,还可以是,在Y轴方向上相邻的像素部PX中,像素重叠开口部11h1向相互不同的方向延伸。
如图4所示,在CF基板11a的内面侧的显示区域AA设置有呈现红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)这3个颜色的彩色滤光片11k。相互呈现不同颜色的彩色滤光片11k沿着栅极配线11i(X轴方向)反复排列多个,并且它们沿着源极配线11j(大体Y轴方向)延伸,从而彩色滤光片11k整体上排列成条纹状。这些彩色滤光片11k被设为在俯视时与阵列基板11b侧的各像素电极11g重叠的配置。在X轴方向上相邻且相互呈现不同颜色的彩色滤光片11k被设为其边界(颜色边界)与源极配线11j及后述的遮光部11l重叠的配置。在该液晶面板11中,由沿着X轴方向排列的R、G、B的彩色滤光片11k以及与各彩色滤光片11k相对的3个像素电极11g分别构成了3个颜色的像素部PX。并且,在该液晶面板11中,由沿着X轴方向相邻的R、G、B的3色的像素部PX构成了能进行规定灰度级的彩色显示的显示像素。像素部PX的X轴方向上的排列间距例如设为10μm~30μm的程度。
如图2和图4所示,在CF基板11a的内面侧的显示区域AA形成有遮挡光的遮光部(像素间遮光部、黑矩阵)11l。遮光部11l的平面形状呈大致格子状,以将相邻的像素部PX(像素电极11g)之间分隔开,在俯视时与阵列基板11b侧的像素电极11g的大部分重叠的位置具有像素开口部11l1。像素开口部11l1在CF基板11a的板面内沿着X轴方向和Y轴方向分别排列多个而配置成矩阵状。像素开口部11l1的平面形状仿照像素电极11g的外形而被设为纵长的大致平行四边形,其短边尺寸比像素电极11g的短边尺寸大,而长边尺寸比像素电极11g的长边尺寸略小。像素开口部11l1能使光透射过,从而能在像素部PX进行显示。遮光部11l所发挥的功能是防止光在相邻的像素部PX之间往来,确保各像素部PX的灰度级的独立性,特别是沿着源极配线11j延伸的部分防止了呈现不同颜色的像素部PX间的混色。遮光部11l设为在俯视时与阵列基板11b侧的栅极配线11i和源极配线11j重叠的配置。此外,在两基板11a、11b中的与液晶层11c接触的最内面分别形成有用于使液晶层11c中包含的液晶分子进行取向的取向膜(未图示)。另外,也可以形成为在取向膜与彩色滤光片11k之间隔着平坦化膜。
本实施方式的液晶面板11兼具显示图像的显示功能和检测使用者基于显示的图像所输入的位置(输入位置)的触摸面板功能(位置输入功能),将其中的用于发挥触摸面板功能的触摸面板图案进行了一体化(内嵌化)。该触摸面板图案被设为所谓的投影型静电电容方式,其检测方式被设为自电容式。如图1所示,触摸面板图案设置在一对基板11a、11b中的阵列基板11b侧,包括在阵列基板11b的板面内排列配置成矩阵状的多个触摸电极(位置检测电极)14。触摸电极14配置在阵列基板11b的显示区域AA。因此,液晶面板11中的显示区域AA与能检测出输入位置的触摸区域(位置输入区域)大致一致,非显示区域NAA与无法检测出输入位置的非触摸区域(非位置输入区域)大致一致。并且,当使用者想要基于视觉识别到的液晶面板11的显示区域AA的图像进行位置输入而使作为导电体的未图示的手指(位置输入体)靠近液晶面板11的表面(显示面)时,会在该手指与触摸电极14之间形成静电电容。从而,位于手指附近的触摸电极14所检测出的静电电容会随着手指的靠近而发生变化,变得与位于远离手指处的触摸电极14不同,因此,能基于此来检测输入位置。
并且,如图1所示,该触摸电极14由设置于阵列基板11b的共用电极11h构成。共用电极11h不仅具有已述的像素重叠开口部11h1,还具有将相邻的触摸电极14之间分隔开的分隔开口部(分隔狭缝)11h2。分隔开口部11h2包括沿着X轴方向横贯共用电极11h的整个长度的部分和大体沿着Y轴方向纵贯共用电极11h的整个长度的部分,整体上在俯视时呈大致格子状。共用电极11h包括多个触摸电极14,多个触摸电极14在俯视时被分隔开口部11h2分割为棋盘格状且相互电独立。由分隔开口部11h2将共用电极11h分隔而成的触摸电极14在显示区域AA中沿着X轴方向和Y轴方向分别排列多个而配置成矩阵状。触摸电极14在俯视时呈方形,一边的尺寸被设为几mm(例如约2~4mm)的程度。因此,触摸电极14在俯视时的大小远远大于像素部PX(像素电极11g),配置于在X轴方向和Y轴方向上分别跨越多个(例如几十或几百的程度)像素部PX的范围。在多个触摸电极14选择性地连接有设置于阵列基板11b的多个触摸配线(位置检测配线)15。触摸配线15在阵列基板11b中以与源极配线11j并行的形式大体沿着Y轴方向延伸,选择性地连接到沿着Y轴方向排列的多个触摸电极14中的特定的触摸电极14。而且,触摸配线15与未图示的检测电路连接。可以是驱动器12具备检测电路,但也可以是经由柔性基板13在液晶面板11的外部具备检测电路。触摸配线15将显示功能所涉及的基准电位信号和触摸功能所涉及的触摸信号(位置检测信号)以不同的定时供应给触摸电极14。其中的基准电位信号在相同的定时传送至所有触摸配线15,从而,所有触摸电极14变为基准电位而作为共用电极11h发挥功能。此外,图1示意性地表示出触摸电极14的排列,关于触摸电极14的具体的设置数量、配置,除了图示以外也能适当进行变更。
在此,说明层叠形成在阵列基板11b的内面侧的各种膜。如图3所示,在阵列基板11b上,从下层侧起按顺序层叠形成有第1金属膜(第1导电膜)16、栅极绝缘膜17、半导体膜18、第1透明电极膜19、第2金属膜(第2导电膜)20、层间绝缘膜(绝缘膜)21、第2透明电极膜22。第1金属膜16被设为包括1种金属材料的单层膜或包括不同种类的金属材料的层叠膜、合金,从而具有导电性和遮光性,构成栅极配线11i、TFT11f的栅极电极11f1等。栅极绝缘膜17包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO2)等无机材料,将下层侧的第1金属膜16与上层侧的半导体膜18、第1透明电极膜19及第2金属膜20保持为绝缘状态。半导体膜18包括例如使用了氧化物半导体、非晶硅等作为材料的薄膜,在TFT11f中构成连接到源极电极11f2和漏极电极11f3的沟道部(半导体部)11f4等。第1透明电极膜19包括透明电极材料(例如ITO(IndiumTin Oxide;铟锡氧化物)等),构成像素电极11g等。第2金属膜20与第1金属膜16同样地,被设为包括1种金属材料的单层膜或包括多种金属材料的层叠膜、合金,从而具有导电性和遮光性,构成源极配线11j和触摸配线15、或者TFT11f的源极电极11f2和漏极电极11f3等。层间绝缘膜21与栅极绝缘膜17同样地,包括氮化硅(SiNx),氧化硅(SiO2)等无机材料,将下层侧的半导体膜18、第1透明电极膜19及第2金属膜20与上层侧的第2透明电极膜22保持为绝缘状态。第2透明电极膜22与第1透明电极膜19同样地包括透明电极材料,构成共用电极11h(触摸电极14)等。
详细说明TFT11f和像素电极11g的构成。如图2和图3所示,TFT11f具有从栅极配线11i分支而成的栅极电极11f1。栅极电极11f1是使栅极配线11i中的与源极配线11j交叉的部分沿着Y轴方向朝向成为连接对象的像素电极11g侧突出而成的,在俯视时呈大致方形。栅极电极11f1基于供应给栅极配线11i的扫描信号来驱动TFT11f,从而控制源极电极11f2与漏极电极11f3之间的电流。TFT11f具有由源极配线11j中的与栅极电极11f1重叠的部分构成的源极电极11f2。源极电极11f2包括源极配线11j中的沿着Y轴方向大致笔直地延伸的部分。TFT11f具有配置于在源极电极11f2之间空开间隔的位置的漏极电极11f3。漏极电极11f3在俯视时呈大致L字型,其一端侧与源极电极11f2呈相对状且连接到沟道部11f4,而另一端侧连接到像素电极11g。包括第2金属膜20的漏极电极11f3的另一端侧部分与包括层叠在其正下方的第1透明电极膜19的像素电极11g直接接触。
如图2和图3所示,像素电极11g包括:大致平行四边形状的像素电极主体11g1,其与遮光部11l的像素开口部11l1重叠;以及接触部11g2,其从像素电极主体11g1沿着Y轴方向向TFT11f侧突出,其中的接触部11g2连接到漏极电极11f3。TFT11f具有沟道部11f4,沟道部11f4隔着栅极绝缘膜17与栅极电极11f1重叠,并且连接到源极电极11f2和漏极电极11f3。沟道部11f4以横穿栅极电极11f1的形式沿着X轴方向延伸,其一端侧连接到源极电极11f2,另一端侧连接到漏极电极11f3。并且,当基于供应给栅极电极11f1的扫描信号而使TFT11f变为了导通状态时,供应给源极配线11j的图像信号(信号、数据信号)会从源极电极11f2经由包括半导体膜18的沟道部11f4被供应给漏极电极11f3,其结果是,像素电极11g被充电。
接下来,详细说明触摸配线15的构成。如图2和图4所示,触摸配线15包括与源极配线11j相同的第2金属膜20,与第1透明电极膜19同样地层叠在层间绝缘膜21的上层侧。也就是说,触摸配线15与源极配线11j及包括第1透明电极膜19的像素电极11g配置在同一层,因此,通过在X轴方向上分别与它们空开间隔地配置从而避免了短路。另外,包括具有遮光性的第2金属膜20的触摸配线15以与像素电极11g不重叠的形式配置,从而避免了像素部PX的开口率徒然下降。触摸配线15以相对于源极配线11j在与该源极配线11j经由TFT11f而电连接的像素电极11g侧相反的一侧空开间隔地相邻的形式配置。换言之,源极配线11j以相对于触摸配线15在成为自身的连接对象的像素电极11g侧空开间隔地相邻的形式配置。再换言之,触摸配线15被设为夹在源极配线11j与不是该源极配线11j的连接对象的像素电极11g之间的配置。另外,触摸配线15的线宽度被设为与源极配线11j的线宽度是同等的。
如图2和图3所示,包括第2金属膜20的触摸配线15通过在层间绝缘膜21开口形成的接触孔23连接到成为连接对象的触摸电极14。触摸配线15的在X轴方向上与TFT11f(漏极电极11f3)相邻的部位局部地被加宽,其加宽部15a能作为与触摸电极14的连接焊盘发挥功能。该加宽部15a分别形成在以横穿沿着Y轴方向排列的多个TFT11f的形式延伸的触摸配线15中的与各TFT11f相邻的部位,而接触孔23仅与这些加宽部15a中的一部分(一个或多个)选择性地重叠配置。通过像这样按每一个TFT11f(按每一个像素电极11g)形成加宽部15a,能够使在触摸配线15与各TFT11f或各像素电极11g之间可能产生的寄生电容均匀化。触摸配线15虽以横穿所有触摸电极14的形式大体沿着Y轴方向延伸,但根据接触孔23的平面配置而仅与特定的触摸电极14选择性地连接。因此,成为触摸电极14的连接对象的触摸配线15和不是触摸电极14的连接对象的触摸配线15分别隔着层间绝缘膜21与触摸电极14重叠配置。
并且,如图2和图4所示,构成触摸电极14的共用电极11h以与触摸配线15的至少一部分重叠的形式具有开口部24。开口部24以与触摸配线15并行的形式大体沿着Y轴方向延伸,设为在俯视时纵长的形状(将触摸配线15的延伸方向设为长边方向的长条形状)。开口部24(后述的分隔开口部11h2除外)被设为其长度尺寸(Y轴方向上的尺寸)比像素电极11g的长度尺寸短,并与共用电极11h的像素重叠开口部11h1的长度尺寸是同等的。另外,开口部24被设为其宽度尺寸(X轴方向上的尺寸)比源极配线11j或触摸配线15的宽度尺寸大,并与共用电极11h的像素重叠开口部11h1的宽度尺寸是同等的。通过该开口部24,在触摸配线15和不与该触摸配线15连接的触摸电极14之间可能产生的寄生电容得以减小。从而,检测手指的输入位置时的检测灵敏度良好。在此,如果将共用电极的开口部设为比触摸配线15宽而在其宽度方向的两开口缘与触摸配线15之间在俯视时分别空开有间隙,则有可能会由于从临近这些间隙的上述两开口缘产生的电场而从间隙附近产生光的漏出,致使显示质量恶化。要防止该漏光,例如只要扩大CF基板11a侧的遮光部11l的形成范围即可,但这样一来,又可能会缩小像素开口部11l1而使像素部PX的开口率下降。
对于这一点,如图4和图5所示,本实施方式的共用电极11h的开口部24的开口缘中的第1开口缘24a配置为比第2开口缘24b靠近触摸配线15,其中,第1开口缘24a在X轴方向(开口部24的宽度方向、多个触摸配线15的排列方向)上相对于触摸配线15位于像素电极11g侧(图4和图5所示的左侧),第2开口缘24b相对于触摸配线15位于与像素电极11g侧相反的一侧,也就是源极配线11j侧(图4和图5所示的右侧)。开口部24中的配置为相对更靠近触摸配线15的第1开口缘24a配置为比第2开口缘24b相对更靠近CF基板11a中的遮光部11l的像素开口部11l1的开口缘,而开口部24中的配置为相对更远离触摸配线15的第2开口缘24b配置为比第1开口缘24a相对更靠近在CF基板11a中在X轴方向上相邻且相互呈现不同颜色的彩色滤光片11k的颜色边界。根据这种构成,在开口部24中的第1开口缘24a附近,与第2开口缘24b附近相比,会被触摸配线15遮挡更多的光,因此,与从第2开口缘24b产生的电场所引起的漏光相比,更不易产生从第1开口缘24a产生的电场所引起的漏光。从而,在开口部24的第1开口缘24a附近,也就是触摸配线15的像素电极11g侧(像素开口部11l1的开口缘侧)不易产生漏光。因此,遮光部11l无需在触摸配线15的像素电极11g侧太扩大形成范围,因此,能够充分确保像素开口部11l1的大小。从而,像素部PX的开口率的下降得到抑制。
在此,如图4所示,遮光部11l设置于与阵列基板11b贴合的CF基板11a,因此,要想可靠地对上述的漏光进行遮光,需要考虑贴合两基板11a、11b时的对位的容限(margin)来进行尺寸设计。不过,如上所述,若是采用在触摸配线15的像素电极11g侧(开口部24的第1开口缘24a附近)不易产生漏光的结构,那么,在进行遮光部11l的尺寸设计时,只要考虑触摸配线15的源极配线11j侧(彩色滤光片11k的颜色边界侧)的漏光就够了,上述容限设为一半左右(例如5μm的程度)即可。因此,特别是在像素部PX的排列间距随着高清晰化而变窄的构成中,能够更适当地抑制像素部PX的开口率的下降。并且,由于共用电极11h和触摸配线15均设置于阵列基板11b,因此,在设计共用电极11h中的开口部24的第1开口缘24a及第2开口缘24b与触摸配线15的位置关系时,无需考虑上述容限。从而,即使是在CF基板11a的遮光部11l的尺寸设计时另加了上述容限,也会充分抑制像素开口部11l1的缩小,从而开口率的下降得到抑制。
如图4和图5所示,共用电极11h的开口部24的第2开口缘24b设为不与触摸配线15重叠,而第1开口缘24a与触摸配线15的一部分重叠。此外,在图5中,以阴影状图示出了触摸配线15与共用电极11h中的开口部24的第1开口缘24a的重叠范围OA。详细地说,开口部24配置为第1开口缘24a与触摸配线15中的X轴方向上的像素电极11g侧(像素开口部11l1的开口缘侧)的缘部重叠,而第2开口缘24b相对于触摸配线15中的X轴方向上的源极配线11j侧(彩色滤光片11k的颜色边界侧)的缘部是向源极配线11j侧分开的,也就是配置为不重叠。第1开口缘24a与触摸配线15的重叠范围OA的宽度尺寸比第2开口缘24b与触摸配线15之间的间隔小,也就是比非重叠范围NOA的宽度尺寸小,具体来说是设为上述非重叠范围NOA的宽度尺寸的一半左右。另外,第1开口缘24a与触摸配线15的重叠范围OA的长度尺寸与开口部24的长度尺寸一致。根据这种构成,在开口部24中的第2开口缘24b与触摸配线15之间在俯视时空开间隙,而在开口部24中的第1开口缘24a与触摸配线15之间不存在这种间隙。因此,从背光源装置照射的光中的去往第2开口缘24b附近的光有可能会从间隙向液晶层11c侧侵入,并由于从第2开口缘24b产生的电场而成为漏光,而去往第1开口缘24a附近的光被触摸配线15遮挡的可靠性高,不易成为漏光。从而,即使不依靠CF基板11a的遮光部11l,在触摸配线15的像素电极11g侧防止漏光的可靠性也更高,因此,能够在遮光部11l中确保较大的像素开口部11l1,从而,在抑制像素部PX的开口率的下降方面更为适合。
如图4所示,如上所述,触摸配线15包括第2金属膜20,与包括第1透明电极膜19的像素电极11g配置在同一层,在触摸配线15与包括第2透明电极膜22的共用电极11h之间所隔着的、与在像素电极11g与共用电极11h之间所隔着的是相同的层间绝缘膜21。因此,如果与触摸配线相对于像素电极11g隔着第2层间绝缘膜(第2绝缘膜)配置在里侧(与共用电极11h侧相反的一侧)的情况相比,不需要第2层间绝缘膜,能够削减与此相应的制造成本。并且,源极配线11j配置为与触摸配线15在同一层并且在X轴方向上与触摸配线15之间空开间隔,因此,如果与源极配线相对于触摸配线15隔着第2层间绝缘膜重叠配置在里侧(与共用电极11h侧相反的一侧)的情况相比,不需要第2层间绝缘膜,能够削减与此相应的制造成本。而且,由于源极配线11j相对于触摸配线15空开间隔地配置于在X轴方向上被作为连接对象的像素电极11g侧,因此,触摸配线15会以介于源极配线11j和不与该源极配线11j连接的像素电极11g之间的形式配置。在信号被传送到源极配线11j时,由于触摸配线15被设为与共用电极11h相同的基准电位(相同电位),因此,能够通过触摸配线15将不与源极配线11j连接的像素电极11g从由源极配线11j发出的电场屏蔽开。从而,能够抑制串扰的发生,显示质量良好。
在共用电极11h中,如图2所示,将相邻的触摸电极14之间分隔开的分隔开口部11h2也作为开口部24发挥功能。也就是说,分隔开口部11h2以与触摸配线15的一部分(X轴方向上的源极配线11j侧的部分)重叠的形式配置。分隔开口部11h2在Y轴方向上沿着显示区域AA的整个长度延伸,因此,在触摸配线15的大致整个长度范围内与其一部分重叠。这样,能够使用作为已有的结构的分隔开口部11h2,减小在触摸配线15和不与该触摸配线15连接的触摸电极14之间可能产生的寄生电容。另外,共用电极11h的除了上述的分隔开口部11h2以外的开口部24配置为在Y轴方向(与像素重叠开口部11h1的排列方向正交的方向)上与像素重叠开口部11h1对齐。根据这种构成,如果与开口部配置为在Y轴方向上不与像素重叠开口部11h1对齐的情况相比,能高效地配置开口部24和像素重叠开口部11h1,另外,能够降低将共用电极11h分割而成的触摸电极14的电阻值。
如以上说明的那样,本实施方式的液晶显示装置(带位置输入功能的显示装置)10具备:像素电极11g;共用电极11h,其以至少一部分隔着层间绝缘膜(绝缘膜)21与像素电极11g重叠的形式配置;多个触摸电极(位置检测电极)14,其是将共用电极11h分割而成的,与作为进行位置输入的位置输入体的手指之间形成静电电容,检测作为位置输入体的手指的输入位置;多个触摸配线(位置检测配线)15,其以与共用电极11h之间至少隔着层间绝缘膜21并且不与像素电极11g重叠的形式配置,通过至少形成于层间绝缘膜21的接触孔23选择性地连接到多个触摸电极14;以及遮光部11l,其遮挡光,并具有以与像素电极11g的至少一部分重叠的形式配置的像素开口部11l1,共用电极11h以与触摸配线15的至少一部分重叠的形式具有开口部24,开口部24的开口缘中的相对于触摸配线15位于像素电极11g侧的第1开口缘24a配置为比相对于触摸配线15位于与像素电极11g侧相反的一侧的第2开口缘24b靠近触摸配线15。
根据这种构成,在像素电极11g与至少一部分隔着层间绝缘膜21与像素电极11g重叠的共用电极11h之间能产生基于供应给像素电极11g的电压的电位差,使用该电位差进行显示。该显示是通过使光透射过与像素电极11g的至少一部分重叠的像素开口部11l1而进行的。另一方面,与共用电极11h之间至少隔着层间绝缘膜21配置的多个触摸配线15通过接触孔23选择性地连接到将共用电极11h分割而成的多个触摸电极14。触摸电极14能够与作为进行位置输入的位置输入体的手指之间形成静电电容,使用由触摸配线15供应的信号来检测作为位置输入体的手指的输入位置。通过以与像素电极11g不重叠的形式配置触摸配线15,避免了开口率徒然下降,还避免了由于在像素电极11g与触摸配线15之间产生的寄生电容的影响而导致的显示质量的下降。
共用电极11h以与触摸配线15的至少一部分重叠的形式具有开口部24,因此,在触摸配线15和不与该触摸配线15连接的触摸电极14之间可能产生的寄生电容得以减小。从而,位置检测的灵敏度良好。在此,如果在共用电极11h的开口部中的开口缘与触摸配线15之间在俯视时空开有间隙,则有可能会由于从临近该间隙的上述开口缘产生的电场而从间隙附近产生光的漏出,致使显示质量恶化。要防止该漏光,例如只要扩大遮光部11l的形成范围即可,但这样一来,又可能会缩小像素开口部11l1而使开口率下降。对于这一点,共用电极11h的开口部24的开口缘中的相对于触摸配线15位于像素电极11g侧的第1开口缘24a配置为比相对于触摸配线15位于与像素电极11g侧相反的一侧的第2开口缘24b靠近触摸配线15,因此,在触摸配线15的像素电极11g侧不易产生漏光。因此,遮光部11l无需在触摸配线15的像素电极11g侧太扩大形成范围,因此,能够充分确保像素开口部11l1的大小。从而,开口率的下降得到抑制。
另外,共用电极11h设为开口部24的第2开口缘24b不与触摸配线15重叠,而第1开口缘24a与触摸配线15的一部分重叠。这样一来,避免了在触摸配线15与第1开口缘24a之间在俯视时产生间隙,去往第1开口缘24a附近的光被触摸配线15遮挡。因此,即使不依靠遮光部11l,在触摸配线15的像素电极11g侧防止漏光的可靠性也更高,因此,能够在遮光部11l中确保较大的像素开口部11l1。从而,在抑制开口率的下降方面更为适合。
另外,多个触摸配线15与像素电极11g配置在同一层。这样一来,在触摸配线15与共用电极11h之间所隔着的、与在像素电极11g与共用电极11h之间所隔着的是相同的层间绝缘膜21。因此,如果与触摸配线15相对于像素电极11g隔着第2层间绝缘膜配置在与共用电极11h侧相反的一侧的情况相比,不需要第2层间绝缘膜,能够削减与此相应的制造成本。
另外,具备传送供应给像素电极11g的信号的源极配线(信号配线)11j,源极配线11j配置为与触摸配线15在同一层并且与触摸配线15之间空开间隔。这样一来,如果与源极配线相对于触摸配线15隔着第2层间绝缘膜重叠配置在与共用电极11h侧相反的一侧的情况相比,不需要第2层间绝缘膜,能够削减与此相应的制造成本。
另外,像素电极11g和源极配线11j分别配置有多个,源极配线11j相对于触摸配线15空开间隔地配置在被作为连接对象的像素电极11g侧。这样一来,触摸配线15会以夹在源极配线11j和不与源极配线11j连接的像素电极11g之间的形式配置。在信号被传送到源极配线11j时,由于触摸配线15被设为与共用电极11h相同的电位,因此,能够通过触摸配线15将不与源极配线11j连接的像素电极11g从由源极配线11j发出的电场屏蔽开。从而,能够抑制串扰的发生,显示质量良好。
另外,具备:阵列基板11b,其至少设置有共用电极11h、像素电极11g以及触摸配线15;以及CF基板(相对基板)11a,其以与阵列基板11b相对并且两者之间空开间隔的形式配置,至少设置有遮光部11l。在将阵列基板11b与CF基板11a以彼此相对并且在两者之间空开间隔的形式配置时,需要考虑两基板11a、11b间的对位的容限。由于要在遮光部11l的用于对来自开口部24附近的漏光进行遮光的尺寸设计中另加上述容限的量,因此,开口率更有可能会下降。对于这一点,由于共用电极11h和触摸配线15均设置于阵列基板11b,因此,在设计共用电极11h中的开口部24的第1开口缘24a及第2开口缘24b与触摸配线15的位置关系时,无需考虑上述容限。从而,即使是在设计遮光部11l的尺寸时另加了上述容限,也会充分抑制像素开口部11l1的缩小,从而开口率的下降得到抑制。
另外,共用电极11h具有将相邻的触摸电极14之间分隔开的分隔开口部11h2作为开口部24。这样一来,将相邻的触摸电极14之间分隔开的分隔开口部11h2通过以与触摸配线15的至少一部分重叠的形式配置而构成了开口部24。能够使用作为已有的结构的分隔开口部11h2,减小在触摸配线15和不与该触摸配线15连接的触摸电极14之间可能产生的寄生电容。
另外,共用电极11h在与像素电极11g重叠的位置具有像素重叠开口部11h1,开口部24配置为在与像素重叠开口部11h1的排列方向正交的方向上与像素重叠开口部11h1对齐。这样一来,如果与开口部配置为在与上述排列方向正交的方向上不与像素重叠开口部11h1对齐的情况相比,能高效地配置开口部24和像素重叠开口部11h1,另外,能够降低将共用电极11h分割而成的触摸电极14的电阻值。
<实施方式2>
根据图6至图8来说明本发明的实施方式2。在该实施方式2中,示出追加了第2层间绝缘膜25的构成。此外,对于与上述实施方式1同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图7和图8所示,在本实施方式的阵列基板111b上,设置为在第1透明电极膜119与第2金属膜120之间隔着第2层间绝缘膜(第2绝缘膜)25。第2层间绝缘膜25与层间绝缘膜121同样地,包括无机材料,将第1透明电极膜119与第2金属膜120保持为绝缘状态。第1透明电极膜119相对于第2层间绝缘膜25配置在上层侧,而第2金属膜120相对于第2层间绝缘膜25配置在下层侧。在这种构成中,会配置为在包括第2透明电极膜122的共用电极111h及触摸电极114与包括第2金属膜120的触摸配线115之间隔着层间绝缘膜121和第2层间绝缘膜25。因此,如图6和图7所示,用于连接触摸电极114与触摸配线115(加宽部115a)的接触孔123以与层间绝缘膜121和第2层间绝缘膜25连通的形式开口形成。根据这种构成,由于触摸配线115和不与该触摸配线115连接的触摸电极114之间的Z轴方向上的距离变大了与第2层间绝缘膜25的膜厚相应的量,因此,在它们之间可能产生的寄生电容得以进一步减小。从而,位置检测的灵敏度良好。另外,构成TFT111f并包括第2金属膜120的漏极电极111f3通过在第2层间绝缘膜25开口形成的像素接触孔26连接到包括第1透明电极膜119的像素电极111g的接触部111g2。像素接触孔26平面配置在各TFT111f的漏极电极111f3与各像素电极111g的接触部111g2的重叠位置。
如以上说明的那样,根据本实施方式,多个触摸配线115相对于像素电极111g隔着第2层间绝缘膜25配置在与共用电极111h侧相反的一侧,并通过形成于层间绝缘膜121和第2层间绝缘膜25的接触孔123选择性地连接到多个触摸电极114。这样一来,会在共用电极111h与触摸配线115之间隔着层间绝缘膜121和第2层间绝缘膜25。因此,在触摸配线115和不与该触摸配线115连接的触摸电极114之间可能产生的寄生电容得以进一步减小,从而位置检测的灵敏度良好。
<实施方式3>
根据图9来说明本发明的实施方式3。在该实施方式3中,示出在上述实施方式1的基础上变更了触摸配线215的设置数量等的构成。此外,对于与上述实施方式1同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图9所示,本实施方式的多个触摸配线215以在X轴方向(与触摸配线215的延伸方向交叉的方向、像素电极211g的排列方向)上将多个(3个)像素电极211g夹在中间的形式配置。也就是说,在本实施方式中,触摸配线215不是以与沿着X轴方向排列的多个像素电极211g或多个源极配线211j中的每一个分别相邻的形式配置,而是以仅与特定的像素电极211g或源极配线211j相邻的形式配置。具体来说,触摸配线215配置为与和呈现蓝色的彩色滤光片(在图9中未图示)相对的像素电极211g相邻,并且与经由TFT211f连接到和与呈现蓝色的彩色滤光片相邻的呈现红色的彩色滤光片相对的像素电极211g的源极配线211j相邻。因此,触摸配线215的设置条数与上述的实施方式1相比减少至约1/3。这样,在多个像素电极211g中包含与源极配线211j之间隔着触摸配线215的像素电极211g、以及与源极配线211j之间不隔着触摸配线215的像素电极211g,因此,在像素电极211g与源极配线211j之间形成的寄生电容会产生差,在与源极配线211j之间隔着触摸配线215的像素电极211g中有可能会产生显示不良。对于这一点,与源极配线211j之间隔着触摸配线215的像素电极211g是与呈现蓝色的彩色滤光片相对的,而蓝色的视觉识别性(视觉吸引力)比绿色或红色低,因此,即使产生如上所述的显示不良也不易醒目,从而能够抑制显示质量的下降。
并且,如图9所示,沿着X轴方向排列的多个源极配线211j配置为,将像素电极211g和触摸配线215夹在中间的一对源极配线211j的间隔比将像素电极211g夹在中间的一对源极配线211j的间隔宽。具体来说,与呈现蓝色的彩色滤光片相对的像素电极211g与触摸配线215一起被夹在一对源极配线211j之间,而与呈现绿色和红色的各彩色滤光片相对的各像素电极211g被夹在一对源极配线211j之间且中间不隔着触摸配线215。夹着与呈现蓝色的彩色滤光片相对的像素电极211g的一对源极配线211j之间的间隔比夹着与呈现绿色和红色的各彩色滤光片相对的各像素电极211g的每一对源极配线211j之间的间隔宽了与触摸配线215的配置空间相应的量。因此,与呈现蓝色的彩色滤光片相对的像素电极211g的宽度尺寸(X轴方向上的尺寸)和面积分别被设为与呈现绿色和红色的各彩色滤光片相对的各像素电极211g的宽度尺寸和面积是同等的。而且,在连接到与呈现蓝色的彩色滤光片相对的像素电极211g的TFT211f和连接到与呈现绿色和红色的各彩色滤光片相对的各像素电极211g的各TFT211f当中,形状、尺寸等被设为同等。与此相伴地,遮光部211l中的配置有呈现蓝色的彩色滤光片的像素开口部211l1的宽度尺寸与配置有呈现绿色和红色的各彩色滤光片的各像素开口部211l1的宽度尺寸被设为同等。从而,各像素电极211g的电性能和光学性能是同等的,因此,显示性能良好。
如以上说明的那样,根据本实施方式,具备传送供应给像素电极211g的信号的源极配线211j,像素电极211g和源极配线211j沿着与触摸配线215的延伸方向交叉的方向分别排列配置有多个,而多个触摸配线215在像素电极211g的排列方向上以将多个像素电极211g夹在中间的形式配置,多个源极配线211j配置为,将像素电极211g和触摸配线215夹在中间的一对源极配线211j的间隔比将像素电极211g夹在中间的一对源极配线211j的间隔宽。这样一来,能将与触摸配线215一起被夹在像素电极211g的排列方向上相邻的源极配线211j之间的像素电极211g、与被夹在上述排列方向上相邻的源极配线211j之间且中间不存在触摸配线215的像素电极211g的上述排列方向上的大小设为同等。从而,各像素电极211g的电性能和光学性能是同等的,因此,显示性能良好。
<实施方式4>
根据图10来说明本发明的实施方式4。在该实施方式4中,示出在上述实施方式1的基础上追加了第3金属膜27和第2层间绝缘膜28的构成。此外,对于与上述实施方式1同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图10所示,本实施方式的阵列基板311b设置为,在栅极绝缘膜317及半导体膜(在图10中未图示)与第1透明电极膜319之间隔着第3金属膜27和第2层间绝缘膜28(第2绝缘膜)。第3金属膜27与第1金属膜(图10中未图示)和第2金属膜320同样地,被设为包括1种金属材料的单层膜或包括不同种类的金属材料的层叠膜、合金,从而具有导电性和遮光性,构成源极配线311j。第2层间绝缘膜28与层间绝缘膜321同样地,包括无机材料,将第3金属膜27、与第1透明电极膜319和第2金属膜320保持为绝缘状态。构成像素电极311g的第1透明电极膜319与构成触摸配线315的第2金属膜320均配置在第2层间绝缘膜28的上层侧且相互配置在同一层。
并且,如图10所示,包括第3金属膜27的源极配线311j以在俯视时与包括第2金属膜320的触摸配线315重叠的形式配置,在它们之间隔着第2层间绝缘膜28。源极配线311j与触摸配线315相互在大致整个宽度区域范围内重叠。根据这种构成,与如上述实施方式1那样将源极配线11j配置为与触摸配线15在同一层并且与触摸配线15之间在X轴方向上空开间隔的情况(参照图4)相比,源极配线311j和触摸配线315的配置效率提高,因此,能更适当地抑制开口率的下降。并且,源极配线311j相对于相互配置在同一层的触摸配线315和像素电极311g隔着第2层间绝缘膜28配置在里侧(与共用电极311h侧相反的一侧)。在此,当信号被传送到源极配线311j时,有可能会在源极配线311j与共用电极311h中的开口部324的各开口缘324a、324b之间产生电场,并因此而诱发从开口部324附近产生漏光。对于这一点,如上所述,由于在相对于触摸配线315和像素电极311g隔着第2层间绝缘膜28配置在里侧的源极配线311j与包括第2透明电极膜322的共用电极311h之间隔着层间绝缘膜321和第2层间绝缘膜28,因此,在源极配线311j与共用电极311h之间可能产生的电场被削弱。从而,不易因源极配线311j而从开口部324附近产生漏光。
如以上说明的那样,根据本实施方式,具备传送供应给像素电极311g的信号的源极配线311j,源极配线311j以隔着第2层间绝缘膜28与触摸配线315重叠的形式配置。这样一来,如果与将源极配线配置为与触摸配线315在同一层并且与触摸配线315之间空开间隔的情况相比,源极配线311j和触摸配线315的配置效率提高,因此,能更适当地抑制开口率的下降。
另外,触摸配线315与像素电极311g配置在同一层,而源极配线311j相对于触摸配线315和像素电极311g隔着第2层间绝缘膜28配置在与共用电极311h侧相反的一侧。当信号被传送到源极配线311j时,有可能会在源极配线311j与共用电极311h中的开口部324的开口缘之间产生电场,并因此而诱发从开口部324附近产生漏光。对于这一点,由于在共用电极311h与源极配线311j之间隔着层间绝缘膜321和第2层间绝缘膜28,因此,在源极配线311j与共用电极311h之间可能产生的电场被削弱。从而,不易因源极配线311j而从开口部324附近产生漏光。
<实施方式5>
根据图11来说明本发明的实施方式5。在该实施方式5中,示出在上述实施方式1的基础上变更了开口部424和触摸配线415的位置关系的构成。此外,对于与上述实施方式1同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图11所示,本实施方式的共用电极411h配置为,开口部424的第1开口缘424a和第2开口缘424b均不与触摸配线415重叠。根据这种构成,在触摸配线415和不与该触摸配线415连接的触摸电极414之间可能产生的寄生电容得以适当地减小,因此,位置检测的灵敏度更加良好。并且,开口部424中的第1开口缘424a与触摸配线415之间的非重叠范围(间隙)NOA1比第2开口缘424b与触摸配线415之间的非重叠范围NOA2窄。也就是说,虽然在开口部424中的第1开口缘424a及第2开口缘424b与触摸配线415之间在俯视时分别空开有间隙,但在第1开口缘424a与触摸配线415之间产生的间隙比在第2开口缘424b与触摸配线415之间产生的间隙窄,从而,在触摸配线415的像素电极411g侧相对不易产生漏光。从而,能够在遮光部411l中确保充分大的像素开口部411l1,从而能够充分抑制像素部PX的开口率的下降。
如以上说明的那样,根据本实施方式,共用电极411h的开口部424的第1开口缘424a和第2开口缘424b均不与触摸配线415重叠,第1开口缘424a与触摸配线415之间的非重叠范围比第2开口缘424b与触摸配线415之间的非重叠范围窄。这样一来,在触摸配线415和不与该触摸配线415连接的触摸电极414之间可能产生的寄生电容得以适当地减小,因此,位置检测的灵敏度更加良好。另外,即使在共用电极411h中的开口部424的第1开口缘424a与触摸配线415之间在俯视时产生间隙,该间隙也会比在开口部424的第2开口缘424b与触摸配线415之间产生的间隙窄,因此,在触摸配线415的像素电极411g侧很难产生漏光。
<实施方式6>
根据图12来说明本发明的实施方式6。在该实施方式6中,示出在上述实施方式5的基础上变更了开口部524与触摸配线515的位置关系的构成。此外,对于与上述实施方式5同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图12所示,本实施方式的共用电极511h配置为,开口部524的第1开口缘524a和第2开口缘524b均不与触摸配线515重叠,而且,第1开口缘524a与触摸配线515的像素电极511g侧的端部呈齐平状。因此,在开口部524中的第1开口缘524a与触摸配线515之间不存在非重叠范围,仅在第2开口缘524b与触摸配线515之间存在非重叠范围NOA2。根据这种构成,与上述实施方式5同样地,位置检测的灵敏度良好,而且,避免了在共用电极511h中的开口部524的第1开口缘524a与触摸配线515之间在俯视时产生间隙,因此,即使不依靠遮光部511l,在触摸配线515的像素电极511g侧防止漏光的可靠性也充分高。从而,既能够良好地保持位置检测的灵敏度,又能够充分确保遮光部511l中的像素开口部511l1,充分抑制开口率的下降。
如以上说明的那样,根据本实施方式,共用电极511h的开口部524的第1开口缘524a与触摸配线515的像素电极511g侧的端部呈齐平状。这样一来,能够适当地减小在触摸配线515和不与该触摸配线515连接的触摸电极514之间可能产生的寄生电容。而且,避免了在共用电极511h中的开口部524的第1开口缘524a与触摸配线515之间在俯视时产生间隙,因此,即使不依靠遮光部511l,在触摸配线515的像素电极511g侧防止漏光的可靠性也充分高。从而,既能够良好地保持位置检测的灵敏度,又能够充分确保遮光部511l中的像素开口部511l1,充分抑制开口率的下降。
<实施方式7>
根据图13来说明本发明的实施方式7。在该实施方式7中,示出在上述实施方式1的基础上变更了源极配线611j和触摸配线615的构成的实施方式。此外,对于与上述实施方式1同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图13所示,本实施方式的源极配线611j和触摸配线615分别被设为第1透明电极膜619与第2金属膜620的层叠结构。根据这种构成,在制造阵列基板611b时,能用1个光掩模将像素电极611g、源极配线611j以及触摸配线615图案化。另外,通过将源极配线611j和触摸配线615设为第1透明电极膜619与第2金属膜620的层叠结构,能够使配线电阻下降。而且,能够使源极配线611j和触摸配线615具有冗余性,因此,能够使发生断线的概率下降。即,要想将像素电极611g、源极配线611j以及触摸配线615图案化,首先,在连续形成第1透明电极膜619和第2金属膜620之后,形成光致抗蚀剂膜,然后使用未图示的半色调掩模进行曝光。半色调掩模具有:透射区域,其以大致100%的透射率使从曝光装置照射的曝光用光透射过;半透射区域,其以例如10%~70%的程度的透射率使该曝光用光透射过;以及遮光区域,其遮挡该曝光用光,透射区域或遮光区域配置为在俯视时与源极配线611j和触摸配线615的形成范围重叠,半透射区域配置为在俯视时与像素电极611g的形成范围重叠。当在使用这种半色调掩模进行曝光后进行了蚀刻时,第1透明电极膜619与第2金属膜620均残留的部分成为源极配线611j和触摸配线615,仅残留有第1透明电极膜619的部分成为像素电极611g。如上所述,由于能用1个光掩模将像素电极611g、源极配线611j以及触摸配线615图案化,因此,在实现制造成本的低廉化这一点上是优选的。
<其它实施方式>
本发明不限于根据上述记述和附图所说明的实施方式,例如以下实施方式也包含在本发明的技术范围内。
(1)除了上述各实施方式以外,也能对共用电极中的开口部与触摸配线的具体的重叠范围和非重叠范围适当地进行变更。
(2)在上述各实施方式中示出了共用电极中的分隔开口部与触摸配线重叠的情况,但也可以是分隔开口部不与触摸配线重叠的配置。
(3)上述各实施方式(实施方式2除外)中示出了第1透明电极膜相对配置在下层侧、第2金属膜相对配置在上层侧的情况,但也能使第1透明电极膜与第2金属膜的层叠顺序相反。
(4)在上述各实施方式(实施方式4除外)中示出了源极配线相对于触摸配线空开间隔地配置在被作为连接对象的像素电极侧的情况,但也能采用源极配线相对于触摸配线空开间隔地配置在不是连接对象的像素电极侧的构成。
(5)在上述实施方式3中例示了在触摸配线之间夹着3个像素电极的情况,但也能采用在触摸配线之间夹着2个或4个以上像素电极的构成。
(6)在上述实施方式3中示出了触摸配线配置为与和呈现蓝色的彩色滤光片相对的像素电极相邻的情况,但也能采用触摸配线与和呈现绿色或红色的彩色滤光片相对的像素电极相邻的配置。
(7)在上述实施方式4中示出了源极配线相对于第2层间绝缘膜配置在下层侧、触摸配线相对于第2层间绝缘膜配置在上层侧的情况,但也能调换源极配线与触摸配线的配置。
(8)在上述实施方式4中示出了源极配线与触摸配线在大致整个宽度范围内重叠的情况,但也可以是源极配线与触摸配线在宽度方向上部分地重叠的配置。
(9)当然也能将上述各实施方式所记载的技术事项适当地组合。
(10)在上述实施方式2中示出了相对配置在下层侧的第1透明电极膜构成像素电极、相对配置在上层侧的第2透明电极膜构成共用电极的情况,但也可以是第1透明电极膜构成共用电极、第2透明电极膜构成像素电极。
(11)在上述实施方式2中示出了在共用电极中设置有用于控制液晶层中包含的液晶分子的取向的像素重叠开口部的情况,但也能在像素电极设置用于控制液晶层中包含的液晶分子的取向的开口部。
(12)在上述各实施方式中示出了源极配线具有斜延伸部的情况,但也可以是源极配线不具有斜延伸部而仅包括沿着Y轴方向笔直地延伸的部分的构成。
(13)在上述各实施方式中示出了遮光部设置在CF基板侧的情况,但遮光部也可以设置在阵列基板侧。
(14)除了上述各实施方式以外,构成TFT的沟道部的半导体膜也可以是多晶硅。在这种情况下,优选将TFT设为底栅型。
(15)在上述各实施方式中示出了触摸面板图案被设为自电容式的情况,但触摸面板图案也可以是互电容式。
(16)在上述各实施方式中例示了透射型的液晶面板,但本发明也能应用于反射型的液晶面板或半透射型的液晶面板。
(17)在上述实施方式中示出了液晶显示装置(液晶面板或背光源装置)的平面形状设为纵长的长方形的情况,但液晶显示装置的平面形状也可以是横长的长方形、正方形、圆形、半圆形、长圆形、椭圆形、梯形等。
(18)在上述各实施方式中例示了设为在一对基板间夹持有液晶层的构成的液晶面板,但本发明也能应用于在一对基板间夹持有液晶材料以外的功能性有机分子的显示面板。
附图标记说明
10…液晶显示装置(带位置输入功能的显示装置),11a…CF基板(相对基板),11b、111b、311b、611b…阵列基板,11g、111g、211g、311g、411g、511g、611g…像素电极,11h、111h、311h、411h、511h…共用电极,11h1…像素重叠开口部,11h2…分隔开口部,11j、211j、311j、611j…源极配线(信号配线),11l、211l、411l、511l…遮光部,11l1、211l1、411l1、511l1…像素开口部,14、114、414、514…触摸电极(位置检测电极),15、115、215、315、415、515、615…触摸配线(位置检测配线),21、121、321…层间绝缘膜(绝缘膜),23、123…接触孔,24、324、424、524…开口部,24a、324a、424a、524a…第1开口缘,24b、324b、424b、525b…第2开口缘,25…第2层间绝缘膜(第2绝缘膜),28…第2层间绝缘膜(第2绝缘膜),NOA1,NOA2…非重叠范围。

Claims (12)

1.一种带位置输入功能的显示装置,其特征在于,
具备:
像素电极;
共用电极,其以至少一部分隔着绝缘膜与上述像素电极重叠的形式配置;
多个位置检测电极,其是将上述共用电极分割而成的,与进行位置输入的位置输入体之间形成静电电容,检测上述位置输入体的输入位置;
多个位置检测配线,其以与上述共用电极之间至少隔着上述绝缘膜并且不与上述像素电极重叠的形式配置,通过至少形成于上述绝缘膜的接触孔选择性地连接到多个上述位置检测电极;
遮光部,其遮挡光,并具有以与上述像素电极的至少一部分重叠的形式配置的像素开口部;以及
信号配线,其传送供应给上述像素电极的信号,
上述信号配线以相对于上述位置检测配线在成为自身的连接对象的上述像素电极侧空开间隔地相邻的形式配置,
上述共用电极以与上述位置检测配线的至少一部分重叠的形式具有开口部,上述开口部的开口缘中的相对于上述位置检测配线位于与上述位置检测配线相邻的上述信号配线侧的相反一侧的第1开口缘配置为比相对于上述位置检测配线位于与上述位置检测配线相邻的上述信号配线侧的第2开口缘靠近上述位置检测配线,
上述共用电极设为上述开口部的上述第2开口缘不与上述位置检测配线重叠,而上述第1开口缘与上述位置检测配线的一部分重叠。
2.根据权利要求1所述的带位置输入功能的显示装置,
上述共用电极设为上述开口部的上述第1开口缘和上述第2开口缘均不与上述位置检测配线重叠,上述第1开口缘与上述位置检测配线之间的非重叠范围比上述第2开口缘与上述位置检测配线之间的非重叠范围窄。
3.根据权利要求2所述的带位置输入功能的显示装置,
上述共用电极的上述开口部的上述第1开口缘与上述位置检测配线的上述像素电极侧的端部呈齐平状。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的带位置输入功能的显示装置,
上述位置检测配线与上述像素电极配置在同一层。
5.根据权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的带位置输入功能的显示装置,
上述位置检测配线相对于上述像素电极隔着第2绝缘膜配置在与上述共用电极侧相反的一侧,并通过形成于上述绝缘膜和上述第2绝缘膜的上述接触孔选择性地连接到多个上述位置检测电极。
6.根据权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的带位置输入功能的显示装置,
上述信号配线配置为与上述位置检测配线在同一层。
7.一种带位置输入功能的显示装置,其特征在于,
具备:
像素电极;
共用电极,其以至少一部分隔着绝缘膜与上述像素电极重叠的形式配置;
多个位置检测电极,其是将上述共用电极分割而成的,与进行位置输入的位置输入体之间形成静电电容,检测上述位置输入体的输入位置;
多个位置检测配线,其以与上述共用电极之间至少隔着上述绝缘膜并且不与上述像素电极重叠的形式配置,通过至少形成于上述绝缘膜的接触孔选择性地连接到多个上述位置检测电极;
遮光部,其遮挡光,并具有以与上述像素电极的至少一部分重叠的形式配置的像素开口部;以及
信号配线,其传送供应给上述像素电极的信号,
上述信号配线以隔着第2绝缘膜与上述位置检测配线重叠的形式配置,
上述共用电极以与上述位置检测配线的至少一部分重叠的形式具有开口部,上述开口部的开口缘中的相对于上述位置检测配线位于与上述位置检测配线重叠的上述信号配线所连接的上述像素电极侧的相反一侧的第1开口缘配置为比相对于上述位置检测配线位于与上述位置检测配线重叠的上述信号配线所连接的上述像素电极侧的第2开口缘靠近上述位置检测配线,
上述共用电极设为上述开口部的上述第2开口缘不与上述位置检测配线重叠,而上述第1开口缘与上述位置检测配线的一部分重叠。
8.根据权利要求7所述的带位置输入功能的显示装置,
上述位置检测配线与上述像素电极配置在同一层,而上述信号配线相对于上述位置检测配线和上述像素电极隔着上述第2绝缘膜配置在与上述共用电极侧相反的一侧。
9.根据权利要求1至权利要求3以及权利要求7至权利要求8中的任意一项所述的带位置输入功能的显示装置,具备:
阵列基板,其至少设置有上述共用电极、上述像素电极以及上述位置检测配线;以及
相对基板,其以与上述阵列基板相对并且两者之间空开间隔的形式配置,至少设置有上述遮光部。
10.根据权利要求1至权利要求3以及权利要求7至权利要求8中的任意一项所述的带位置输入功能的显示装置,
上述共用电极具有将相邻的上述位置检测电极之间分隔开的分隔开口部作为上述开口部。
11.根据权利要求1至权利要求3以及权利要求7至权利要求8中的任意一项所述的带位置输入功能的显示装置,
上述共用电极在与上述像素电极重叠的位置具有像素重叠开口部,上述开口部配置为在与上述像素重叠开口部的排列方向正交的方向上与上述像素重叠开口部对齐。
12.根据权利要求1至权利要求3以及权利要求7至权利要求8中的任意一项所述的带位置输入功能的显示装置,
上述像素电极和上述信号配线沿着与上述位置检测配线的延伸方向交叉的方向分别排列配置有多个,而多个上述位置检测配线在上述像素电极的排列方向上以将多个上述像素电极夹在中间的形式配置,
多个上述信号配线配置为,将上述像素电极和上述位置检测配线夹在中间的一对上述信号配线的间隔比将上述像素电极夹在中间的一对上述信号配线的间隔宽。
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