CN112198691B - 显示装置及传感器装置 - Google Patents

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Abstract

显示装置，具备：显示区域；非显示区域；第1信号线；第2信号线；第1层间绝缘膜，将第1信号线及第2信号线覆盖；第1金属布线及第2金属布线；像素电极，配置在第1层间绝缘膜之上，配置在第1金属布线与第2金属布线之间；第2层间绝缘膜，将第1金属布线及第2金属布线和像素电极覆盖；第1共通电极及第2共通电极，配置在第2层间绝缘膜之上；第1共通电极与第2共通电极之间的间隙与第1信号线及第1金属布线重叠；第2信号线及第2金属布线与第2共通电极重叠，第2金属布线在显示区域中经由形成于第2层间绝缘膜的接触孔而与第2共通电极连接，接触孔与第2信号线重叠，第1金属布线在非显示区域中与第1共通电极连接。

Description

显示装置及传感器装置
本申请是申请日为2017/5/18、申请号为201710351164.2、发明名称为“显示装置及传感器装置”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及显示装置及传感器装置。
背景技术
近年来，开发了具备驱动电极及检测电极的带有触摸检测功能的显示装置。触摸检测器件的驱动电极还作为显示器件的共通电极发挥功能，作为一例，已知驱动电极在与信号线相同的方向上延伸而配置的技术。在这样的显示装置中，要求抑制显示品质的劣化。
发明内容
根据本技术方案，提供一种显示装置，具备：显示区域，显示图像；非显示区域，将上述显示区域包围；第1信号线；第2信号线，与上述第1信号线隔开间隔配置；第1层间绝缘膜，将上述第1信号线及上述第2信号线覆盖；配置在上述第1层间绝缘膜之上的第1金属布线及第2金属布线，所述第1金属布线与上述第1信号线重叠配置，所述第2金属布线与上述第2信号线重叠配置；像素电极，配置在上述第1层间绝缘膜之上，配置在上述第1金属布线与上述第2金属布线之间；第2层间绝缘膜，将上述第1金属布线及上述第2金属布线和上述像素电极覆盖；第1共通电极及第2共通电极，配置在上述第2层间绝缘膜之上；上述第1共通电极与上述第2共通电极之间的间隙与上述第1信号线及上述第1金属布线重叠；上述第2信号线及上述第2金属布线与上述第2共通电极重叠，上述第2金属布线在上述显示区域中经由形成于上述第2层间绝缘膜的接触孔而与上述第2共通电极连接，上述接触孔与上述第2信号线重叠，上述第1金属布线在上述非显示区域中与上述第1共通电极连接。
根据本实施方式，提供一种传感器装置，具备：检测区域，检测被检测物的位置；上述检测区域的外侧的非检测区域；第1金属布线；第2金属布线，与上述第1金属布线隔开间隔配置；层间绝缘膜，将上述第1金属布线及上述第2金属布线覆盖；第1传感器电极及第2传感器电极，配置在上述层间绝缘膜之上；上述第1传感器电极与上述第2传感器电极之间的间隙与上述第1金属布线重叠，上述第2金属布线与上述第2传感器电极重叠，上述第2金属布线在上述检测区域中经由形成于上述层间绝缘膜的接触孔而与上述第2传感器电极连接，上述第1金属布线在上述非检测区域中与上述第1传感器电极连接。
根据本实施方式，提供一种显示装置，具备：信号线；第1层间绝缘膜，将上述信号线覆盖；金属布线，配置在上述第1层间绝缘膜之上，与上述信号线重叠配置；第2层间绝缘膜，将上述金属布线覆盖；第1透明电极及第2透明电极，配置在上述第2层间绝缘膜之上；上述第1透明电极与上述第2透明电极之间的间隙与上述信号线及上述金属布线重叠；上述金属布线与上述第1透明电极电连接。
本实施方式能够提供能抑制显示品质的下降的显示装置及传感器装置。
附图说明
图1是表示显示装置的结构的立体图。
图2是表示显示面板的剖面的概略图。
图3是表示图1所示的显示面板在显示区域中的结构的平面图。
图4是表示图3的A－B线处的显示面板的结构的剖视图。
图5是表示图3的C－D线处的显示面板的结构的剖视图。
图6是表示开关元件的结构例的平面图。
图7是表示图6的E－F线处的包括开关元件TR1的第1基板SUB1的结构的剖视图。
图8是表示金属布线及接触孔的宽度的关系的平面图。
图9是表示遮光层、金属布线、间隔件、接触孔等的位置关系的平面图。
图10是表示显示装置的一部分的结构的平面图。
图11是用来说明传感方法的原理的图。
图12是示意地表示与驱动电极连接的等价电路的平面图。
图13是表示驱动电极及金属布线的连接关系的平面图。
图14是表示驱动电极及金属布线的连接关系的其他实施例的平面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本实施方式进行说明。另外，公开内容不过是一例，本领域技术人员对于不脱离发明主旨的适当变更而能够容易想到的方案当然包含在本发明的范围中。此外，附图为了使说明更明确而存在相比于实际形态将各部的宽度、厚度、形状等示意地表示的情况，但不过是一例，并不限定本发明的解释。此外，在本说明书和各图中，有时对发挥针对先前附图描述过的构成要素相同或类似的功能的构成要素赋予相同标号而适当省略重复的详细说明。
首先，对本实施方式的显示装置详细地说明。
在本实施方式中，作为显示装置的一例而公开液晶显示装置。该液晶显示装置例如能够用于智能电话、平板电脑终端、便携电话终端、个人计算机、电视接收装置、车载装置、游戏机等各种各样的装置。另外，在本实施方式中公开的主要结构还能够应用于具有有机电致发光显示元件等的自发光型的显示装置、具有电泳元件等的电子纸型的显示装置、应用了MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)的显示装置、或者应用了电致变色(electrochromism)的显示装置等。
图1是概略地表示显示装置DSP的结构的立体图。
显示装置DSP具备有源矩阵型的显示面板PNL、将显示面板PNL驱动的驱动IC芯片2、将显示面板PNL照明的背光单元BL、控制模块CM、柔性布线基板FPC1、FPC2等。
显示面板PNL具备第1基板SUB1和与第1基板SUB1对置配置的第2基板SUB2。此外，显示面板PNL具备对图像进行显示的显示区域DA、以及将显示区域DA包围的边框状的非显示区域NDA。多个像素PX在显示区域DA中以矩阵状配置。
背光单元BL配置在第1基板SUB1的背面侧。作为这样的背光单元BL，可以采用各种各样的形态，关于详细的构造省略说明。驱动IC芯片2安装于第1基板SUB1。柔性布线基板FPC1将显示面板PNL与控制模块CM连接。柔性布线基板FPC2将背光单元BL与控制模块CM连接。
这样的结构的显示装置DSP相当于具备由各像素PX使从背光单元BL向显示面板PNL入射的光有选择地透射而显示图像的透射显示功能的透射型的液晶显示装置。但是，显示装置DSP也可以是具备有选择地使外部光或辅助光反射而显示图像的反射显示功能的反射型的液晶显示装置，也可以是具备透射显示功能及反射显示功能的半透射型的液晶显示装置。
图2是表示显示面板PNL的剖面的概略图。
显示面板PNL具备第1基板SUB1、第2基板SUB2、液晶层LQ、密封件SE、间隔件SP、光学元件OD1、光学元件OD2等。关于第1基板SUB1及第2基板SUB2的详细情况在后面描述。
密封件SE配置在非显示区域NDA，将第1基板SUB1与第2基板SUB2贴合。间隔件SP配置在第1基板SUB1与第2基板SUB2之间。在图示的例子中，间隔件SP2形成于第2基板SUB2。液晶层LQ被保持在第1基板SUB1与第2基板SUB2之间。光学元件OD1配置在第1基板SUB1的与第2基板SUB2对置的一侧的相反侧的面。光学元件OD2配置在第2基板SUB2的与第1基板SUB1对置的一侧的相反侧的面。光学元件OD1及OD2分别具备偏光板。另外，光学元件OD1及OD2也可以包括相位差板等其他光学元件。
图3是表示图1所示的显示面板PNL在显示区域DA中的结构的平面图。在本实施方式中，显示面板PNL应用于IPS(In－Plane Switching)模式、作为IPS模式之一的FFS(Fringe Field Switching)模式等利用沿着基板主面的横电场的模式。另外，在图中，仅图示了说明所需要的主要部分。
这里，图3表示由相互交叉的第1方向X及第2方向Y规定的X－Y平面中的显示面板PNL的平面图。另外，在图示的例子中，第1方向X及第2方向Y相互正交，但也可以以90°以外的角度交叉。此外，在图中，将相对于第2方向Y逆时针地以锐角交叉的方向定义为方向D1，将相对于第2方向Y顺时针地以锐角交叉的方向定义为方向D2。另外，第2方向Y与方向D1所成的角度θ1和第2方向Y与方向D2所成的角度θ2大致相同。
如图3所示，显示面板PNL具备扫描线G、信号线S1至S4、开关元件TR1至TR3、金属布线M1至M4、像素电极PE1至PE6、共通电极CE1及CE2、遮光层BM等。
扫描线G沿第1方向X延伸。信号线S1至S4大致沿第2方向Y分别延伸，并沿第1方向X隔开间隔排列。在图示的例子中，在扫描线G的上侧(表示第2方向Y的箭头的后端侧)，信号线S1至S4沿方向D1延伸，在扫描线G的下侧(表示第2方向Y的箭头的前端侧)，信号线S1至S4沿方向D2延伸。这些扫描线G与信号线S1至S4在X－Y平面中相互交叉。
开关元件TR1位于扫描线G与信号线S2的交叉部附近，与扫描线G及信号线S2电连接。开关元件TR2位于扫描线G与信号线S3的交叉部附近，与扫描线G及信号线S3电连接。开关元件TR3位于扫描线G与信号线S4的交叉部附近，与扫描线G及信号线S4电连接。另外，这里，将开关元件TR1至SW3简略化图示，在后面详细叙述。
金属布线M1至M4大致沿第2方向Y分别延伸，沿第1方向X隔开间隔排列。金属布线M1至M4分别与信号线S1至S4重叠，分别与信号线S1至S4平行地延伸。此外，金属布线M1至M4与扫描线G在X－Y平面中相互交叉。金属布线M1至M4分别沿第1方向X以相同的宽度形成。优选的是，金属布线M1至M4分别具有与信号线S1至S4同等以上的宽度。
像素电极PE1至PE3在第1方向X上隔开间隔排列。此外，像素电极PE4至PE6在第1方向X上隔开间隔排列。像素电极PE1及PE4位于信号线S1及S2之间，中间夹着扫描线G而在第2方向Y上隔开间隔排列。像素电极PE2及PE5位于信号线S2及S3之间，中间夹着扫描线G而在第2方向Y上隔开间隔排列。像素电极PE3及PE6位于信号线S3及S4之间，中间夹着扫描线G而在第2方向Y上隔开间隔排列。
共通电极CE1与信号线S1、金属布线M1、像素电极PE1及PE4重叠配置。共通电极CE2与信号线S3及S4、金属布线M3及M4、像素电极PE2、PE3、PE5、PE6重叠配置。共通电极CE1及CE2形成为带状，在共通电极CE1及CE2之间形成有间隙GP，这在后面也将叙述。间隙GP与信号线S2及金属布线M2重叠，沿着信号线S2及金属布线M2形成。共通电极CE1及CE2在与像素电极PE1至PE6分别重叠的位置具有狭缝SL。形成在与像素电极PE1至PE3重叠的位置上的狭缝SL沿着方向D1形成。形成在与像素电极PE4至PE6重叠的位置上的狭缝SL沿着方向D2形成。另外，形成在与1个像素电极重叠的位置上的狭缝SL的数量在图示的例子中是3条，但并不限定于此。
接触孔CHa、CHb、CHc形成于金属布线M1至M4与共通电极CE1及CE2之间的绝缘膜，这在后面也将叙述。接触孔CHa形成于与信号线S1及金属布线M1重叠的位置。金属布线M1经由接触孔CHa而与共通电极CE1连接。接触孔CHb形成于与信号线S3及金属布线M3重叠的位置。金属布线M3经由接触孔CHb而与共通电极CE2连接。接触孔CHc形成于与信号线S4及金属布线M4重叠的位置。金属布线M4经由接触孔CHc而与共通电极CE2连接。
遮光层BM配置在与扫描线G、信号线S1至S4、金属布线M1至M4等布线部重叠的区域。遮光层BM在图3中用双点划线表示。遮光层BM规定了开口部OP1至OP6。开口部OP1至OP6分别包括像素电极PE1至PE6与共通电极CE1及CE2的狭缝SL重叠的区域。
另外，这里，对信号线S1至S4相对于第2方向Y弯曲的例子进行了说明，但信号线S1至S4也可以沿第2方向Y以直线状延伸。
图4是表示图3的A－B线处的显示面板PNL的结构的剖视图。
在本实施方式中，将从第1基板SUB1朝向第2基板SUB2的方向定义为上或上方，将从第2基板SUB2朝向第1基板SUB1的方向定义为下或下方。此外，在记作“第1部件的上方的第2部件”及“第1部件的下方的第2部件”的情况下，第2部件可以接触于第1部件，或者也可以从第1部件离开。在后者的情况下，在第1部件与第2部件之间，也可以夹着第3部件。另一方面，在记作“第1部件之上的第2部件”及“第1部件之下的第2部件”的情况下，第2部件接触于第1部件。
第1基板SUB1用玻璃基板或树脂基板等作为具有光透射性的基板的第1绝缘基板10构成。第1基板SUB1，在第1绝缘基板10的与第2基板SUB2对置的面10A侧具备第1绝缘膜11、第2绝缘膜12、第3绝缘膜13、信号线S1至S4、第4绝缘膜14、金属布线M1至M4、像素电极PE1至PE3、第5绝缘膜15、共通电极CE、第1取向膜AL1等。
第1绝缘膜11配置在第1绝缘基板10之上。第2绝缘膜12配置在第1绝缘膜11之上。第3绝缘膜13配置在第2绝缘膜12之上。信号线S1至S4配置在第3绝缘膜13之上。信号线S1至S4分别相互在第1方向X上隔开间隔配置。第4绝缘膜14将信号线S1至S4覆盖。第4绝缘膜14也配置在第3绝缘膜13之上。第4绝缘膜14相当于第1层间绝缘膜。
金属布线M1至M4配置在第4绝缘膜14之上。金属布线M1至M4分别位于信号线S1至S4的正上方。金属布线M1至M4例如由钼、铝、钼的单层体或层叠体构成。像素电极PE1至PE3配置在第4绝缘膜14之上。像素电极PE1配置在金属布线M1与金属布线M2之间。像素电极PE2配置在金属布线M2与金属布线M3之间。像素电极PE3配置在金属布线M3与金属布线M4之间。像素电极PE1至PE3与金属布线M1至M4互相分开。像素电极PE例如由氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等透明的导电材料形成。第5绝缘膜15将金属布线M1至M4和像素电极PE1至PE3覆盖。第5绝缘膜15相当于第2层间绝缘膜。
共通电极CE1及CE2配置在第5绝缘膜15之上。共通电极CE1与像素电极PE1相对，共通电极CE2与像素电极PE2及PE3相对。共通电极CE1和共通电极CE2之间的间隙GP位于信号线S2及金属布线M2的正上方。共通电极CE例如由ITO或IZO等透明的导电材料形成。共通电极CE1及CE2被第1取向膜AL1覆盖。第1取向膜AL1将第5绝缘膜15也覆盖。这里，共通电极CE1及CE2相当于第1透明电极及第2透明电极。
这里，着眼于信号线S3及金属布线M3与共通电极CE2的位置关系。共通电极CE2具备位于信号线S3及金属布线M3的正上方的电极部EL。电极部EL在第1方向X上具有宽度W1。此外，像素电极PE2与金属布线M3之间的间隙GPa在第1方向X上具有宽度W2，像素电极PE3与金属布线M3之间的间隙GPb在第1方向X上具有宽度W4。在一例中，宽度W2及宽度W4大致相等。金属布线M3在第1方向X上具有宽度W3。电极部EL的宽度W1例如等于间隙GPa的宽度W2与金属布线M3的宽度W3与间隙GPb的宽度W4之和或为其以上。此外，在第3方向Z上，金属布线M3和间隙GPa及间隙GPb配置在与电极部EL重叠的区域内。在本实施方式中，例如，宽度W1是10μm，宽度W2及宽度W4都是2μm，宽度W3是5μm，电极部EL的一端部位于像素电极PE2的正上方，电极部EL的另一端部位于像素电极PE3的正上方。
上述那样的第1绝缘膜11、第2绝缘膜12、第3绝缘膜13及第5绝缘膜15例如用硅氧化物或硅氮化物等无机类材料形成。此外，第4绝缘膜14例如用透明的树脂等有机类材料形成。
第2基板SUB2用玻璃基板或树脂基板等作为具有光透射性的基板的第2绝缘基板20构成。第2基板SUB2在第2绝缘基板20的与第1基板SUB1对置的面20A侧具备遮光层BM、滤色器CF1至CF3、外覆层OC、第2取向膜AL2等。
遮光层BM配置在第2绝缘基板20的与第1基板SUB1对置的面20A。遮光层BM例如由黑色的树脂材料形成。
滤色器CF1至CF3配置在第2绝缘基板20的面20A，各自的端部与遮光层BM重叠。滤色器CF1至CF3由分别被着色为相互不同的多个颜色例如红色、蓝色、绿色的树脂材料形成。滤色器CF1至CF3分别位于开口部OP1至OP3，分别与像素电极PE1至PE3对置。
外覆层OC将滤色器CF1至CF3覆盖。外覆层OC由透明的树脂材料形成。第2取向膜AL2将外覆层OC覆盖。第1取向膜AL1及第2取向膜AL2例如由呈现水平取向性的材料形成。
上述那样的第1基板SUB1及第2基板SUB2以第1取向膜AL1及第2取向膜AL2相面对的方式配置。此时，在第1基板SUB1与第2基板SUB2之间，通过未图示的间隔件，形成规定的盒间隙(cell gap)。第1基板SUB1和第2基板SUB2在形成有盒间隙的状态下被用密封件贴合。液晶层LQ由被封入在上述盒间隙中的液晶组成物构成。
图5是表示图3的C－D线处的显示面板PNL的结构的剖视图。
接触孔CHa、CHb、CHc形成于第5绝缘膜15。金属布线M1经由接触孔CHa而与共通电极CE1连接。金属布线M3经由接触孔CHb而与共通电极CE2连接。金属布线M4经由接触孔CHc而与共通电极CE2连接。即，共通电极CE1及CE2和金属布线M1、M3、M4是相同电位。这样，通过将金属布线M1、M3、M4与共通电极CE1及CE2连接，使共通电极CE1及CE2低电阻化。
根据本实施方式，共通电极CE1及CE2配置在像素电极PE1至PE3的上方。此外，共通电极CE1与共通电极CE2之间的间隙GP形成在与信号线S2及金属布线M2重叠的位置。因此，金属布线M2将在信号线S2与共通电极CE1及共通电极CE2之间形成的电场屏蔽。因而，能够抑制经由间隙GP从信号线S2向液晶层LQ的电场泄漏，在间隙GP中起因于电场泄漏的液晶分子的取向不良被抑制，能够抑制间隙GP的附近的显示不匀。由此，能够抑制显示品质的劣化。
此外，通过抑制间隙GP附近的显示不匀，能够提高设置间隙GP的位置的自由度。即，在间隙GP附近发生显示不匀的情况下，间隙GP的位置需要配置在不易辨识出显示不匀的彩色像素间。例如，在显示面板PNL具备3色的红蓝绿色的滤色器的情况下，形成间隙GP的位置被限制在红色像素与蓝色像素之间。另一方面，根据本实施方式，间隙GP的位置没有被限制，是哪种彩色像素间都可以。
此外，像素电极PE2与金属布线M3之间的间隙GPa的宽度W2和像素电极PE3与金属布线M3之间的间隙GPb的宽度W4大致相等。换言之，金属布线M3配置在与开口部OP2及开口部OP3间隔相等的位置。因此，当将显示面板PNL从相对于其法线倾斜的倾斜方向观察时，能够抑制相邻的滤色器的颜色混色地被辨识到、或由于各色像素的开口面积的比变化而引起的颜色偏移被辨识到。另外，与间隙GP重叠的金属布线M2也同样地配置在与开口部OP1及开口部OP2间隔相等的位置，在间隙GP的附近也能够抑制起因于混色及颜色偏移的显示不匀。
此外，金属布线M2配置在像素电极PE1与像素电极PE2之间，与信号线S2重叠。因此，信号线S2与金属布线M2电容耦合，另一方面能够减小信号线S2与像素电极PE1及PE2的寄生电容。
接着，对图3所示的开关元件的结构详细地说明。
图6是表示开关元件TR1的结构例的平面图。这里，仅图示第1基板SUB1的说明所需要的主要部分，省略共通电极等的图示。此外，关于图3所示的开关元件TR2及TR3，也采取与开关元件TR1同样的结构，所以这里着眼于开关元件TR1而说明其结构。
开关元件TR1具备半导体层SC、中继电极RE。半导体层SC形成为大致U字状，与扫描线G在两处交叉。半导体层SC具有端部E11及端部E12。端部E11经由接触孔CH11而与信号线S2电连接。端部E12经由接触孔CH12而与中继电极RE电连接。中继电极RE配置在信号线S1与信号线S2之间。在扫描线G中，与半导体层SC交叉的2个部分分别作为栅极电极G11及G12发挥功能。遮光体SI配置在半导体层SC与栅极电极G12重叠的位置。中继电极RE经由接触孔CH1而与像素电极PE1电连接。
图7是表示图6的E－F线处的包括开关元件TR1的第1基板SUB1的结构的剖视图。另外，在图示的例子中，开关元件TR1是顶栅型的薄膜晶体管，但也可以是底栅型。
遮光体SI配置在第1绝缘基板10之上，被第1绝缘膜11覆盖。半导体层SC配置在第1绝缘膜11之上，被第2绝缘膜12覆盖。半导体层SC例如由多晶硅形成，但也可以由非晶硅或氧化物半导体等形成。
栅极电极G11及G12配置在第2绝缘膜12之上，被第3绝缘膜13覆盖。栅极电极G11及G12隔着第2绝缘膜12而与半导体层SC对置。栅极电极G12位于遮光体SI的上方。信号线S2及中继电极RE配置在第3绝缘膜13之上，被第4绝缘膜14覆盖。信号线S2经由将第2绝缘膜12及第3绝缘膜13贯通的接触孔CH11而与半导体层SC连接。中继电极RE经由将第2绝缘膜12及第3绝缘膜13贯通的接触孔CH12而与半导体层SC连接。
金属布线M2、像素电极PE1及PE4配置在第4绝缘膜14之上，被第5绝缘膜15覆盖。像素电极PE1经由将第4绝缘膜14贯通的接触孔CH1而与中继电极RE连接。共通电极CE1配置在第5绝缘膜15之上，被第1取向膜AL1覆盖。此外，在图3中，间隙GP在平面视图中形成在与金属布线M2重叠的位置，在图7中，也在与金属布线M2重叠的位置形成有间隙GP，作为没有配置共通电极的区域。
图8是表示金属布线M3及接触孔CHb的宽度的关系的平面图。如图4所示，金属布线M3沿着第1方向X具有宽度W3。此外，如图5所示，金属布线M3经由接触孔CHb而与共通电极CE2连接。在图8所示的例子中，接触孔CHb沿着第1方向X具有宽度W11。
图8的(a)是表示图5所示的金属布线M3及接触孔CHb的宽度的关系的平面图。在图8的(a)所示的例子中，金属布线M3形成为具有大致一定的宽度W3的带状。这里，宽度W11形成得比宽度W3小。
图8的(b)及图8的(c)是表示金属布线M3及接触孔CHb的宽度的关系的其他实施例的图。
在图8的(b)所示的例子中，金属布线M3形成为具有大致一定的宽度W3的带状。这里，宽度W11形成得比宽度W3大。从使共通电极与金属布线的接触面积均匀化的观点来看，优选的是，接触孔CHb的中心即相当于宽度W11的1/2的位置、与金属布线M3的中心即相当于宽度W3的1/2的位置相重叠。另外，宽度W11及宽度W3的关系并不限于图示的例子，宽度W11与宽度W3也可以相等。
在图8的(c)所示的例子中，金属布线M3在与接触孔CHb重叠的位置具有扩展部M31。扩展部M31沿着第1方向X具有宽度W31。宽度W31形成得比宽度W3大。此外，宽度W11形成得比宽度W31小。在图8的(c)中，相当于宽度W3的1/2的位置和相当于宽度W31的1/2的位置例如位于一个直线上。这里，优选的是，接触孔CHb的中心即相当于宽度W11的1/2的位置、与金属布线M31的中心即相当于宽度W31的1/2的位置相重叠。另外，宽度W11及宽度W31的关系并不限于图示的例子，宽度W11与宽度W31也可以相等。
另外，只要配置在接触孔CHb与金属布线M3重叠的位置，则接触孔CHb的中心与金属布线M3的中心也可以偏差。此外，这样的金属布线M3及接触孔CHb的宽度的关系对于金属布线M1及接触孔CHa、以及金属布线M4及接触孔CHc也同样适用。
图9是表示遮光层BM、金属布线M11至M17、间隔件SP1至SP3等的位置关系的平面图。这里，例如表示了1个像素PX由3个子像素SPX构成的情况。另外，扫描线及信号线在图中用单点划线表示。
金属布线M11至M17分别与信号线S11至S17重叠。共通电极CE1及CE2的间隙GP与信号线S14及金属布线M14重叠。遮光层BM配置在与扫描线G11至G15及信号线S11至S17分别重叠的位置，形成为格子状。用来将共通电极CE1与金属布线M11至M13分别连接的接触孔CHA位于扫描线G11至G15与信号线S11至S13的交叉部附近。用来将共通电极CE2与金属布线M15至M17分别连接的接触孔CHB位于扫描线G11至G15与信号线S15至S17的交叉部附近。但是，在与信号线S14及金属布线M14重叠的位置，既没有配置接触孔CHA也没有配置接触孔CHB。此外，间隔件SP配置在扫描线与信号线的交叉部，但不与重叠于间隙GP的信号线S14重叠配置。在与间隔件重叠的位置，既没有配置接触孔CHA也没有配置接触孔CHB。此外，金属布线在与间隔件SP重叠的位置上中断。
关于这些点，着眼于金属布线M17、间隔件SP1至SP3等更详细地说明，而关于其他金属布线及间隔件的位置关系也设为具有同样的结构而省略其说明。
与图2所示的间隔件SP同样，间隔件SP1至SP3配置在第1基板SUB1及第2基板SUB2之间。间隔件SP1至SP3配置在与信号线S17重叠的位置。在图示的例子中，间隔件SP1位于扫描线G11与信号线S17的交叉部，间隔件SP2位于扫描线G13与信号线S17的交叉部，间隔件SP3位于扫描线G15与信号线S17的交叉部。金属布线M17在与间隔件SP1至SP3重叠的位置上中断，具有第1部分M17a及第2部分M17b。第2部分M17b与第1部分M17a隔开间隔配置。第1部分M17a位于间隔件SP1与间隔件SP2之间，第2部分M17b位于间隔件SP2与间隔件SP3之间。即，间隔件SP2配置在第1部分M17a与第2部分M17b之间。接触孔CHBa位于间隔件SP1与间隔件SP2之间，接触孔CHBb位于间隔件SP2与间隔件SP3之间。第1部分M17a在与扫描线G12交叉的位置的附近经由接触孔CHBa而与共通电极CE2连接。第2部分M17b在与扫描线G14交叉的位置的附近经由接触孔CHBb而与共通电极CE2连接。因此，抑制了第1部分M17a及第2部分M17b成为浮置状态的情况。此外，为了使第1部分M17a及第2部分M17b的电阻值均匀，优选的是，接触孔CHBa及CHBb分别形成在第1部分M17a及第2部分M17b的沿着第2方向Y的宽度的中心。
在配置间隔件SP1至SP3的位置，与金属布线及接触孔都没有形成、凹凸得以缓和的区域重叠。因而，当以间隔件SP1至SP3与第1基板SUB1接触的状态从外部施加了推压力时，能够抑制间隔件SP1至SP3使第1取向膜AL1损伤而引起的显示不良的发生。此外，由于间隔件SP1至SP3与在第1基板SUB1中不受到金属布线等的凹凸的影响的平坦区域接触，所以能够抑制伴随着间隔件SP1至SP3与第1基板接触的设置面积的减小的、推压力耐受性的下降。
在显示区域中，在与间隙GP重叠的位置，为了避免共通电极短路的风险，不形成用来将金属布线M14与共通电极连接的接触孔。金属布线M14与共通电极CE1在非显示区域中连接。此外，为了避免金属布线M14成为浮置状态，在与信号线S14及间隙GP重叠的位置不配置间隔件。
遮光层BM在与各个间隔件SP重叠的位置具有扩展部EP。此外，遮光层BM在与间隙GP重叠的位置也具有扩展部EP。扩展部EP以间隔件SP为中心，形成于周围的4个子像素。扩展部EP沿着第1方向X按每1个像素PX而形成，沿着第2方向Y按每2个像素PX而形成。因此，能够抑制各像素PX的开口面积的偏差。
另外，金属布线M12、M13、M15、M16通过沿着第2方向Y按每1个像素PX形成的接触孔而与共通电极连接，但根据共通电极的电阻值的不同，也可以将这些接触孔间隔剔除。
图10是表示在显示装置DSP中具备的传感器装置SS的结构例的平面图。传感器装置SS具备驱动电极TX1至TXn、检测电极RX1至RXm、柔性布线基板FPC3、触摸检测IC芯片4等。另外，n及m例如是2以上的整数。驱动电极TX1至TXn配置于第1基板SUB1，相当于上述的共通电极。检测电极RX1至RXm例如配置在第2基板SUB2的与第1基板SUB1对置的面的相反侧的面。柔性布线基板FPC3连接于第2基板SUB2。触摸检测IC芯片4安装于柔性布线基板FPC3。
传感器装置SS具有检测被检测物的检测区域DR和检测区域DR的外侧的非检测区域NDR。检测区域DR与显示装置DSP的显示区域DA重叠，非检测区域NDR与非显示区域NDA重叠。另外，显示区域DA及检测区域DR、非显示区域NDA及非检测区域NDR也可以分别不是相同的区域。显示区域DA或检测区域DR具有沿着第1方向X的第1端部E1及第2端部E2、和沿着第2方向Y的第3端部E3及第4端部E4，形成为大致长方形。
如图10所示，多个驱动电极TX1至TXn分别形成为带状，在第2方向Y上从第1端部E1延伸到第2端部E2，并在第1方向X上隔开间隔排列。即，相邻的驱动电极间的间隙相当于上述的共通电极间的间隙GP。即，间隙GP在平面视图中从第1端部E1延伸到第2端部E2。在本实施方式中，驱动电极TX1至TXn一直延伸形成到非显示区域NDA。这里，驱动电极TX1相当于第1传感器电极，驱动电极TX2相当于第2传感器电极。
多个检测电极RX1至RXm分别形成为带状，在第1方向X上从第3端部E3延伸到第4端部E4，并在第2方向Y上隔开间隔排列。多个检测电极RX1至RXm与多个驱动电极TX1至TXn在显示区域DA或检测区域DR中交叉。检测电极RX1至RXm通过位于非显示区域NDA或非检测区域NDR的导线LD而与柔性布线基板FPC3电连接。这里，导线LD与检测电极RX1至RXm一对一地电连接。检测电极RX1至RXm例如由ITO或IZO等透明的导电材料形成，但也可以由网状或细线状的金属线形成，也可以由金属线与透明导电层的层叠体等形成。从低电阻化的观点看，导线LD优选由金属细线形成。
另外，在图示的例子中，表示了适用于互容方式的传感器SS，但在传感器SS用于自容方式的情况下，不配置图10所示的驱动电极TX，而配置检测电极RX。此时，检测电极RX分别形成为带状，在第2方向Y上从第1端部E1延伸到第2端部E2，并在第1方向X上隔开间隔排列。
接着，说明进行用来对被检测物与上述显示装置DSP接近或接触进行检测的传感的传感驱动时的动作。另外，这里，所说明的传感的模式有时被称作互容(Mutual－Capacitive Sensing)方式。互容方式基于驱动电极TX与检测电极RX之间的电极间电容的变化来检测被检测物。
图11是用来说明互容方式的传感方法的原理的图。这里，说明作为具有导电性的被检测物的手指Fg向显示装置DSP进行输入的情况。
驱动电极TX及检测电极RX静电电容耦合，在驱动电极TX与检测电极RX之间形成有电极间电容Cc。手指Fg从检测电极RX的与驱动电极TX对置的一侧的相反侧向检测电极RX接近。这里，设手指Fg在X－Y平面中的位置为位置LC。在位置LC，在手指Fg与检测电极RX之间形成耦合电容Cx。
当进行传感时，首先，向驱动电极Tx写入脉冲状的传感器驱动信号Vw，对应于上述所示那样的驱动电极Tx与检测电极Rx之间的电极间电容Cc的变化而产生传感器信号。接着，触摸检测IC芯片4从检测电极Rx读取表示传感器信号的变化的脉冲状的检测信号Vr。基于向驱动电极Tx供给传感器驱动信号Vw的定时和来自检测电极Rx的检测信号Vr，能够检测手指Fg的位置。
显示装置DSP的显示驱动及传感驱动例如在1帧期间内进行。在一例中，1帧期间被分为用来显示图像的第1期间和检测被检测物的第2期间。在第1期间中，以分时的方式进行向显示区域DA的全部像素PX写入影像信号的显示驱动(显示期间)。此外，在接着第1期间的第2期间中，以分时的方式进行在显示区域DA的整个区域中检测被检测物的传感驱动(检测期间或传感期间)。对于驱动电极Tx，在第1期间中供给通用驱动信号，在第2期间中供给传感器驱动信号。
另外，这里对互容方式的传感进行了说明，但传感器装置也可以具有能够进行自容方式的传感的结构。
图12是示意地表示与驱动电极TX1至TXn连接的等价电路的平面图。
在图示的例子中，显示装置DSP具备第1开关群SWG1、第2开关群SWG2、形成在选择器SD内的第3开关群SWG3、第4开关群SWG4、第5开关群SWG5、第1供给线30、第2供给线40等。
在图示的例子中，第1至第5开关群SWG1至SWG5都在平面视图中形成于与第2基板SUB2重叠的区域。第1开关群SWG1、选择器SD(第3开关群SWG3)及第4开关群SWG4配置在比显示区域DA靠驱动IC芯片2侧。第3开关群SWG3配置在第1开关群SWG1与第4开关群SWG4之间。此外，第2开关群SWG2及第5开关群SWG5配置在显示区域DA的与驱动IC芯片2侧相反的一侧。第5开关群SWG5配置在第2开关群SWG2与显示区域DA之间。
选择器SD经由多个视频线VL而与驱动IC芯片2连接。选择器SD被驱动IC芯片2控制，对各信号线S有选择地供给影像信号。另外，第3开关群SWG3由于包含在选择器SD中，所以有时也称作多路复用器。
对于第1供给线30，施加了用于图像显示的共通电压VCOM。第1供给线30从驱动IC芯片2的两侧通过第1开关群SWG1的两侧并分支，一方在第1开关群SWG1与第3开关群SWG3之间通过，另一方向第2开关群SWG2的方向延伸，穿过第2开关群SWG2与第5开关群SWG5之间，连接在第2开关群SWG2上。
对于第2供给线40，供给用于触摸检测的驱动信号。在本实施方式中，第2供给线40包括被施加了第1电压VTPL的低电压线41、和被施加了比第1电压VTPL高的第2电压VTPH的高电压线42。低电压线41在驱动IC芯片2的两侧通过，并在第1开关群SWG1与第3开关群SWG3之间通过而配置。此外，高电压线42在驱动IC芯片2的两侧通过，并在第1开关群SWG1与驱动IC芯片2之间通过而配置。
例如，第1供给线30、低电压线41及高电压线42经由柔性布线基板FPC3而与触摸检测IC芯片4连接。第1供给线30、低电压线41及高电压线42也可以与驱动IC芯片2连接。
第1开关群SWG1具备对驱动电极TX1至TXn分别设置的多个开关SW1。开关SW1将驱动电极TX1至TXn的连接目标在第1供给线30与第2供给线40(低电压线41或高电压线42)之间切换。具体而言，开关SW1包括将驱动电极TX1至TXn与第1供给线30之间的连接接通或断开的共通电压开关SWC、将驱动电极TX1至TXn与低电压线41之间的连接接通或断开的低电压开关SWL、和将驱动电极TX1至TXn与高电压线42之间的连接接通或断开的高电压开关SWH。例如，共通电压开关SWC、低电压开关SWL及高电压开关SWH都在驱动IC芯片2的控制下通断。
第2开关群SWG2具备对驱动电极TX1至TXn分别设置的多个开关SW2。开关SW2将驱动电极TX1至TXn与第1供给线30之间的连接接通或断开。例如，开关SW2在驱动IC芯片2的控制下通断。
第3开关群SWG3具备对设在显示区域DA中的各信号线S设置的多个开关SW3。开关SW3经由视频线VL而与驱动IC芯片2连接，将各信号线S与驱动IC芯片2之间的连接接通或断开。例如，第3开关SW3在驱动IC芯片2的控制下通断，以使得以分时的方式将用来向像素电极供给的影像信号向各信号线S依次供给。
第4开关群SWG4具备对各信号线S设置的多个开关SW4。开关SW4将信号线S与驱动电极TX1至TXn之间的连接接通或断开。例如，开关SW4在驱动IC芯片2的控制下通断。
第5开关群SWG5具备对各信号线S设置的多个开关SW5。开关SW5将信号线S与驱动电极TX1至TXn之间的连接接通或断开。例如，开关SW5在驱动IC芯片2的控制下通断。
在图示的例子中，金属布线MA1至MAn与在各个金属布线MA1至MAn的左侧相邻的驱动电极TX1至TXn连接。金属布线MA1至MAn在非检测区域NDR中与驱动电极TX1至TXn连接。此外，金属布线MA1至MAn在非显示区域NDA中与驱动电极TX1至TXn连接。金属布线MA1至MAn中的除了金属布线MAn以外的金属布线与各驱动电极TX1至TXn之间的间隙GP重叠而配置。金属布线MAn沿着显示区域DA的第4端部E4配置。
金属布线MA1至MAn与未图示的信号线重叠。与金属布线MA1至MAn重叠配置的信号线也分别与在左侧相邻的驱动电极TX1至TXn连接。另外，例如，在图4及图6所示的结构中，信号线S2与左侧的像素电极PE1连接，金属布线M2在非显示区域中与左侧的共通电极CE1电连接。
金属布线MB沿着显示区域DA的第3端部E3配置。金属布线MB连接于被施加共通电压VCOM的第1供给线30。
如上述那样，金属布线MB沿着第3端部E3配置，金属布线MAn沿着第4端部E4配置。因此，在第1基板SUB1及第2基板SUB2在第1方向X上错开而贴合的情况下，在第3端部E3侧的像素及第4端部E4侧的像素中，能够使贡献于显示的面积同等。此外，由于在金属布线MB上施加共通电压VCOM，所以能够避免在金属布线MB与在金属布线MB的右侧邻接的驱动电极TX1之间产生的耦合。
这里，对第1期间及第2期间中的各开关群SWG1至SWG5的动作进行说明。
在作为对图像进行显示的显示期间的第1期间中，各开关SW1的共通电压开关SWC、各开关SW2及各开关SW3被接通，各开关SW4及各开关SW5被断开。由此，向各驱动电极TX1至TXn施加共通电压VCOM。进而，从驱动IC芯片2向各信号线S供给影像信号。
在进行用来对被检测物向显示装置DSP接近或接触进行检测的传感的第2期间中，例如向驱动电极TX1至TXn依次供给传感器驱动信号Vw。在传感器驱动信号Vw的供给对象(以下称作驱动对象)的驱动电极TX与其余的驱动电极TX中，开关SW1的连接形态不同。图12表示驱动电极TX2是驱动对象的情况。作为驱动对象的驱动电极TX2的共通电压开关SWC被断开，其余的驱动电极TX的共通电压开关SWC都被接通。开关SW2及开关SW3被全部断开，开关SW4及开关SW5被全部接通。
作为驱动对象的驱动电极TX2的连接目标在低电压线41与高电压线42之间变动。即，对驱动电极TX2设置的低电压开关SWL及高电压开关SWH交替地通断。由此，生成在第1电压VTPL与第2电压VTPH之间切换的传感器驱动信号Vw，该传感器驱动信号Vw被向驱动电极TX2供给。基于从检测电极对于该传感器驱动信号Vw得到的检测信号，触摸检测IC芯片4检测与显示装置DSP接近或接触的被检测物的位置。
由于开关SW4及开关SW5接通，所以各信号线S成为与所连接的各驱动电极TX1至TXn相同的电位。由此，能够防止各信号线S与各驱动电极TX1至TXn之间的电容形成，提高触摸检测的精度。在图示的例子中，由于各信号线S在各驱动电极TX的在第2方向Y侧观察时的两端部与驱动电极TX连接，所以能够使驱动电极TX及信号线S在整体上稳定地成为相同电位。
在进行传感的第2期间中，驱动IC芯片2与第3开关群SWG3之间的各视频线VL都为浮置，能够减少由各视频线VL的电位引起的不需要的电容形成的发生。另外，在第2期间中，也可以将全部或一部分的开关SW4和开关SW5断开，由此使全部或一部分的信号线S浮置。
驱动对象的驱动电极TX既可以从驱动电极TX1朝向驱动电极TXn依次被选择，也可以以其他顺序被选择。此外，也可以将多个驱动电极TX同时选择为驱动对象。进而，也可以在1次的第2期间中选择驱动电极TX1至TXn作为1种驱动对象，也可以分散到2次以上的第2期间中而选择驱动电极TX1至TXn作为驱动对象。
图13是表示驱动电极TX1及金属布线MA1的连接关系的平面图。
在图示的例子中，驱动电极TX1具有在第1方向X上突出的突出部T1及T2。突出部T1及T2配置在非显示区域NDA中，与图12所示的驱动电极TX2隔开间隔配置。金属布线MA1如图12所示那样配置在和驱动电极TX1与驱动电极TX2之间的间隙GP重叠的位置。金属布线MA1在一端侧经由与突出部T1重叠形成的接触孔CHDa而与突出部T1连接。此外，金属布线MA1在另一端侧经由与突出部T2重叠形成的接触孔CHDb而与突出部T2连接。另外，接触孔CHDa及CHDb与图5所示的接触孔CHb同样地形成于第5绝缘膜15。
金属布线MC在不同于与间隙GP重叠的位置的位置与驱动电极TX1重叠配置。金属布线MC在显示区域DA中经由接触孔CHC而与驱动电极TX1连接。另外，接触孔CHC与图5所示的接触孔CHb同样地形成于第5绝缘膜15。
如上述那样，金属布线MA1在非显示区域NDA中与检测电极TX1连接。
图14是表示驱动电极TX1及金属布线MA1的连接关系的其他实施例的平面图。图14与图13所示的结构相比，不同点在于金属布线MA1与连接电极MD连接。
金属布线MA1及MC一直延伸到非显示区域NDA而配置。连接电极MD在非显示区域NDA中与金属布线MA1及MC连接。即，金属布线MA1、金属布线MC及连接电极MD为相同电位。此外，金属布线MA1、金属布线MC及连接电极MD经由接触孔CHC而与驱动电极TX1连接。连接电极MD、金属布线MA1及金属布线MC与图4所示的金属布线M1至M4同样地配置于第4绝缘膜14之上。此外，连接电极MD、金属布线MA1及金属布线MC例如由相同材料形成。
如上述那样，金属布线MA1在非显示区域NDA中与检测电极TX1连接。
如以上说明，根据本实施方式，能够得到能够抑制显示品质的下降的显示装置及传感器装置。
另外，说明了本发明的一些实施方式，但这些实施方式是作为例子提示的，并不意欲限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的形态实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种各样的省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明和其等价的范围中。

Claims (4)

1.一种显示装置，其特征在于，
具备：
显示区域，显示图像；
非显示区域，包围上述显示区域；
第1信号线；
第2信号线，与上述第1信号线隔开间隔配置；
第1层间绝缘膜，将上述第1信号线及上述第2信号线覆盖；
配置在上述第1层间绝缘膜之上的第1金属布线及第2金属布线，上述第1金属布线与上述第1信号线重叠配置，上述第2金属布线与上述第2信号线重叠配置；
像素电极，配置在上述第1层间绝缘膜之上，且配置在上述第1金属布线与上述第2金属布线之间；
第2层间绝缘膜，将上述第1金属布线及上述第2金属布线和上述像素电极覆盖；以及
第1共通电极及第2共通电极，配置在上述第2层间绝缘膜之上；
上述第1共通电极与上述第2共通电极之间的间隙与上述第1信号线及上述第1金属布线重叠；
上述第2信号线及上述第2金属布线与上述第1共通电极重叠，
上述第2金属布线在上述显示区域中经由形成于上述第2层间绝缘膜的第1接触孔而与上述第1共通电极连接，
上述第1接触孔与上述第2信号线重叠，
上述显示区域具有第1端部及上述第1端部的相反侧的第2端部，
上述间隙沿着上述第1信号线及上述第1金属布线形成，
上述第1金属布线在平面视图中从上述显示区域的上述第1端部延伸到上述第2端部，
上述第1金属布线在上述非显示区域中经由形成于上述第2层间绝缘膜的第2接触孔而与上述第1共通电极连接，
上述第1共通电极在上述非显示区域中具有突出部，
上述突出部与上述第1金属布线及上述第2接触孔重叠，
或者，
上述第1金属布线在上述非显示区域中经由连接电极而与上述第2金属布线连接，
上述连接电极位于上述第1层间绝缘膜与上述第2层间绝缘膜之间。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述第1金属布线在上述显示区域中不与上述第1共通电极连接。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，
上述间隙在平面视图中从上述显示区域的上述第1端部延伸到上述第2端部。
4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，
上述第1共通电极在用于将图像在上述显示区域上显示的图像显示期间中经由上述第2金属布线而被供给通用驱动信号，在检测被检测物的触摸检测期间中经由上述第2金属布线而被供给传感器驱动信号。
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