CN116263549A - 有源矩阵基板以及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，在削减源极布线的数量的同时，更可靠地抑制显示不良。有源矩阵基板包括多个栅极布线、多个源极布线、多个列布线、多个开关元件、多个像素电极和经由绝缘层与多个列布线的一个列布线交叉的多个连接电极，第一像素电极和第三像素电极配置在一个列布线的一侧，第二像素电极和第四像素电极配置在一个列布线的另一侧，第三开关元件配置在一个列布线的一侧，第四开关元件配置在一个列布线的另一侧，第一像素电极经由第一连接电极与第一开关元件连接，第二像素电极经由第二连接电极与第二开关元件连接，第三像素电极与第三开关元件连接，第四像素电极与第四开关元件连接。

Description

有源矩阵基板以及显示面板
技术领域
本技术涉及有源矩阵基板以及显示面板。
背景技术
以往，液晶面板具备矩阵状配置的多个像素，各像素具有像素电极。施加于像素电极的电压通过开关元件(具体为TFT)、以及与开关元件连接的沿列方向的源极布线(数据布线)以及沿行方向的栅极布线而被供给。近年来，提出了通过按每3个像素列各设置2个源极布线、并且按每2个像素行各设置3个栅极布线，从而能够削减源极布线的数量的技术，专利文献1公开了其一例。根据专利文献1所记载的技术，能够提高液晶面板的电路设计的柔软性、削减制造成本。
另外，在专利文献2中公开了专利文献1中记载的技术的改良例。根据专利文献2所记载的技术，能够抑制按每个显示帧使施加于源极布线的电压极性反转时产生的画面的闪变(所谓的闪烁)。在专利文献2中，沿列方向配置相同颜色的像素(例如红色像素)，沿行方向依次重复配置不同颜色的像素(红色像素、绿色像素、蓝色像素)。另外，相同颜色的像素列(例如红色像素的像素列)中，对像素电极施加正极性电压的一个像素列和施加负极性电压的其它像素列在行方向上交替地混在一起。由此，相同颜色的像素(例如红色像素)的电压极性难以偏向一个极性，能够抑制闪烁。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2007-188089号公报
专利文献2：国际公开第2018/221477号
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而，实际情况是，即使应用专利文献2所记载的改良技术，在单色显示以外的情况下，也难以抑制闪烁。另外，在施加于像素电极的电压为中间值的中间灰度显示的情况下，容易产生纵条状的显示不良。
本技术基于如上所述的实际情况而完成，其目的在于，在削减源极布线的配设数量的同时，更可靠地抑制显示不良。
用于解决问题的方案
(1)本技术涉及的有源矩阵基板包括：多个栅极布线，在第一方向上延伸；多个源极布线，在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸；多个列布线，在所述第二方向上延伸；多个开关元件，分别连接到所述多个栅极布线的任一个以及所述多个源极布线的任一个；多个像素电极，在所述第一方向及所述第二方向上配置为矩阵状，且分别连接到所述多个开关元件；以及多个连接电极，经由绝缘层与所述多个列布线的一个列布线交叉，所述多个栅极布线具有第一栅极布线、第二栅极布线和第三栅极布线，所述多个源极布线包括第一源极布线和第二源极布线，所述多个像素电极包括配置在与所述第一方向平行的第一行的第一像素电极和第二像素电极、和配置在与所述第一行相邻的第二行的第三像素电极和第四像素电极，所述多个开关元件包括第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件，所述多个连接电极包括第一连接电极和第二连接电极，所述第一像素电极和所述第三像素电极配置在所述一个列布线的一侧，所述第二像素电极和所述第四像素电极配置在所述一个列布线的另一侧，所述第三开关元件配置在所述一个列布线的所述一侧，所述第四开关元件配置在所述一个列布线的所述另一侧，所述第一像素电极经由所述第一连接电极与所述第一开关元件连接，所述第二像素电极经由所述第二连接电极与所述第二开关元件连接，所述第三像素电极与所述第三开关元件连接，所述第四像素电极与所述第四开关元件连接。
(2)另外，上述有源矩阵基板在上述(1)的基础上也可以，所述第一开关元件和所述第二开关元件分别连接到所述多个栅极布线中包含的互不相同的栅极布线和所述多个源极布线中包含的互不相同的源极布线，所述第三开关元件和所述第四开关元件分别连接到所述多个源极布线中包含的互不相同的源极布线。
(3)另外，上述有源矩阵基板在上述(1)或(2)的基础上也可以，所述第一开关元件连接到所述第一栅极布线和所述第二源极布线，所述第二开关元件连接到所述第二栅极布线和所述第一源极布线，所述第三开关元件连接到除所述第二栅极布线之外的多个栅极布线中的任一个和所述第一源极布线，所述第四开关元件连接到所述第三栅极布线和所述第二源极布线。
(4)另外，上述有源矩阵基板在上述(1)或(2)的基础上也可以，所述第一开关元件连接到所述第二栅极布线和所述第二源极布线，所述第二开关元件连接到所述第一栅极布线和所述第一源极布线，所述第三开关元件连接到除所述第一栅极布线之外的多个栅极布线中的任一个和所述第一源极布线，所述第四开关元件连接到所述第三栅极布线和所述第二源极布线。
(5)另外，上述有源矩阵基板在上述(1)至(4)中的任一个的基础上也可以，所述第三开关元件连接到所述第三栅极布线。
(6)另外，上述有源矩阵基板在上述(1)至(5)中的任一个的基础上也可以，当对所述第一源极布线施加第一数据电压，对所述第二源极布线施加具有与所述第一数据电压相反极性的第二数据电压时，所述像素电极的电压极性在所述第一方向和所述第二方向上分别相对于相邻的每个所述像素电极而不同。
(7)另外，上述有源矩阵基板在上述(1)至(6)中的任一个的基础上也可以，与所述第一连接电极和所述第二连接电极交叉所述一个列布线与所述第三像素电极和所述第四像素电极的至少一方重叠。
(8)另外，上述有源矩阵基板在上述(7)的基础上也可以，所述列布线朝向所述第三像素电极和所述第四像素电极中至少一方突出，在该突出的部分与所述第三像素电极和所述第四像素电极中的至少一方重叠。
(9)另外，上述有源矩阵基板在上述(1)至(8)中的任一个的基础上也可以，所述第一连接电极和所述第二连接电极是分别与所述第一像素电极和所述第二像素电极一体设置的连接电极。
(10)另外，上述有源矩阵基板在上述(1)至(8)中的任一个的基础上也可以，所述连接电极是分别与所述第一像素电极和所述第二像素电极分开设置的连接电极。
(11)另外，上述有源矩阵基板在上述(1)至(10)中的任一个的基础上也可以，包括供给规定基准电位的至少一个共用电极，所述一个列布线是与所述共用电极连接的共用电极布线。
(12)另外，上述有源矩阵基板在上述(11)的基础上也可以，所述连接电极的至少一部分与所述共用电极配置在同一层。
(13)另外，上述有源矩阵基板在上述(11)或(12)的基础上也可以，所述共用电极具有分别与所述多个源极布线重叠的多个第一开口部和与所述共用电极布线重叠的第二开口部。
(14)另外，上述有源矩阵基板在上述(1)至(13)中的任一个的基础上也可以，所述共用电极包括与所述共用电极布线连接的连接部，所述连接部与所述多个栅极布线中相邻的两个栅极布线间的区域重叠，在所述相邻的两个栅极布线间的区域中，不配置所述多个像素电极中的任一个像素电极。
(15)另外，上述有源矩阵基板在上述(1)至(10)中的任一个的基础上也可以，包括供给规定基准电位的至少一个共用电极，所述共用电极兼用作通过狭缝分割成矩阵状，且能够检测所触摸的位置的多个传感器电极，所述一个列布线兼用作与所述多个传感器电极中任一个连接的传感器电极布线。
(16)另外，上述有源矩阵基板在上述(15)的基础上也可以，所述多个列布线包括连接相同的所述传感器电极内的多个部位，且长度比所述传感器电极的所述第二方向上的长度的2倍短的短路布线。
(17)另外，上述有源矩阵基板在上述(15)或(16)的基础上也可以，所述共用电极包括与所述传感器电极布线连接的连接部，所述狭缝的一部分与所述多个栅极布线中相邻的两个栅极布线间的区域重叠，在所述相邻的两个栅极布线间的区域中，不配置所述多个像素电极中的任一个像素电极，所述狭缝不与所述连接部重叠。
(18)另外，上述有源矩阵基板在上述(1)至(17)中的任一个的基础上也可以，包括供给规定基准电位的至少一个共用电极，所述一个列布线是与所述共用电极连接的共用电极布线，所述有源矩阵基板还包括：对所述多个源极布线供给数据电压的源极驱动器，连接所述第一源极布线和所述源极驱动器的第一引出布线，连接所述第二源极布线和所述源极驱动器的第二引出布线，以及连接所述共用电极布线和所述源极驱动器的第三引出布线，所述第一引出布线及所述第三引出布线的至少一部分由第一金属膜构成，所述第二引出布线由配置在与所述第一金属膜不同层上的第二金属膜构成。
(19)另外，上述有源矩阵基板在上述(18)的基础上也可以，所述第三引出布线被多层化为所述第一金属膜和所述第二金属膜。
(20)本技术涉及的显示面板也可以包括：上述(1)至(19)中的任一个的有源矩阵基板；以及彩色滤光片，具有与所述多个像素电极对置的多个着色部，所述着色部由颜色互不相同的第一着色部、第二着色部和第三着色部构成，对于所述着色部而言，所述第一着色部、所述第二着色部、所述第三着色部沿着所述第一方向依次重复配置，沿着所述第二方向配置相同颜色。
(21)另外，上述显示面板在上述(20)的基础上也可以是具备液晶层的液晶显示面板，所述液晶层包含取向状态根据施加于所述像素电极的电压而变化的液晶分子。
发明效果
根据本申请说明书中记载的技术，能够在削减源极布线的数量的同时，更可靠地抑制显示不良。
附图说明
图1是一实施方式涉及的液晶面板的俯视图。
图2是液晶面板的剖面图。
图3是示意性地示出有源矩阵基板的显示区域中的构成的俯视图。
图4是图3的局部放大图。
图5是示出像素电极的电压极性的俯视图。
图6是示出图4的布线布局图案的俯视图。
图7是示出共用电极的布线布局图案的俯视图。
图8是重叠了图6和图7的俯视图。
图9是在图6及图8的I-I线位置切断的液晶面板的剖面图。
图10是在图6及图8的II-II线位置切断的液晶面板的剖面图。
图11是在图6及图8的III-III线位置切断的液晶面板的剖面图。
图12是图1的引出布线的剖面图。
图13是示出比较例1涉及的有源矩阵基板中的像素电极的电压极性的俯视图。
图14是示意性地示出其他实施方式涉及的液晶面板的显示区域中的构成的俯视图。
图15是其他实施方式涉及的液晶面板的俯视图。
图16是示出分割传感器电极的狭缝的俯视图。
图17是其他实施方式涉及的液晶面板的布线布局图案的俯视图。
图18是其他实施方式涉及的在图6及图8的I-I线位置切断液晶面板的的剖面图。
图19是其他实施方式涉及的在图6及图8的II-II线位置切断液晶面板的的剖面图。
图20是其他实施方式涉及的在图6及图8的III-III线位置切断液晶面板的的剖面图。
图21是其他实施方式涉及的液晶面板的布线布局图案的俯视图。
图22是其他实施方式涉及的在图6及图8的I-I线位置切断液晶面板的的剖面图。
图23是其他实施方式涉及的在图6及图8的II-II线位置切断液晶面板的的剖面图。
图24是其他实施方式涉及的在图6及图8的III-III线位置切断液晶面板的的剖面图。
图25是其他实施方式涉及的在图6及图8的I-I线位置切断液晶面板的的剖面图。
图26是其他实施方式涉及的在图6及图8的I-I线位置切断液晶面板的的剖面图。
图27是其他实施方式涉及的引出布线的剖面图。
具体实施方式
＜实施方式1＞
参照图1至图12说明本技术的实施方式1。在本实施方式中，例示了具备液晶面板10(显示面板的一例)的液晶显示装置100(显示装置的一例)。此外，在各附图的一部分中示出X轴、Y轴以及Z轴，各轴方向以在各附图中为共同方向的方式描绘。另外，在各剖面图中，将图的上侧设为液晶面板10的表侧(显示面侧)，将下侧设为背侧(背面侧)。
液晶显示装置100大体上包括液晶面板10和向液晶面板10照射光的已知的背光源装置(照明装置)。如图1所示，液晶面板10的面内被划分为显示区域(有源区域)AA和非显示区域(非有源区域)NAA。显示区域AA为面内的中央侧的区域，显示图像。非显示区域NAA是包围显示区域AA的框状(边框状)的区域，不显示图像。在图1中，单点划线表示显示区域AA的外形，与该单点划线相比外侧的区域为非显示区域NAA。液晶面板10的形状在图1的俯视图中为纵长的矩形，但也可以是其以外的形状。
在非显示区域NAA中，为了驱动液晶面板10，设置有源极驱动器12和两个GDM电路(Gate Driver Monolithic circuit，栅极驱动电路)部14。源极驱动器12为内置源极驱动电路的LSI。GDM电路部14为在基板30上单片形成的栅极驱动电路。源极驱动器12和GDM电路部14与一端部安装于非显示区域NAA的柔性基板13连接。柔性基板13的另一端部与作为各种信号的供给源的外部的控制基板连接。
如图2的剖面图所示，液晶面板10具有两个基板20、30、液晶层15、密封部16和两个偏振板17、18。液晶层15是包含液晶分子的介质层，被夹持在基板20、30之间。密封部16贴合基板20、30的外周缘部，且密封液晶层15。偏振板17、18分别粘贴在所贴合的基板20、30的外表面侧。基板20、30中的表侧的基板设为CF基板(彩色滤光片基板、对置基板)20，背面侧的基板设为有源矩阵基板(阵列基板、TFT基板)30。CF基板20和有源矩阵基板30分别层叠形成有在玻璃基板GS的内表面侧图案化的各种薄膜20A、30A。各种薄膜20A、30A通过已知的光刻法在玻璃基板GS上被层叠形成后，涂布用于使液晶层15所含的液晶分子取向的取向膜而成膜。取向膜由聚酰亚胺树脂等绝缘材料构成。
如图3的俯视图所示，在有源矩阵基板30的显示区域AA中，形成有多个源极布线(数据线、信号线)41、多个栅极布线(扫描线)42、多个共用电极布线43(列布线的一例)、多个TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)46(开关元件的一例)、多个像素电极47、共用电极48、多个连接电极45。栅极布线42沿着X轴方向(行方向(第一方向)的一例)延伸。如图1所示，栅极布线42的左右端部向非显示区域NAA延伸，与两个GDM电路部14的至少一方连接。从GDM电路部14向栅极布线42供给栅极电压(扫描信号)。
如图3所示，源极布线41沿着与栅极布线42交叉的Y轴方向(列方向(第二方向)的一例)延伸。如图1所示，源极布线41经由非显示区域NAA的第一引出布线61或第二引出布线62与源极驱动器12连接。从源极驱动器12向源极布线41供给数据电压(图像信号)。以按每1显示帧各源极布线41的极性反转的帧反转驱动方式供给数据电压。由此，能够抑制液晶层15的液晶分子的方向成为朝向特定方向的状态的所谓烧结。另外，在各显示帧中，以相邻的两个源极布线41的电压极性为相反极性的方式供给数据电压。源极布线41的约半数与第一引出布线61连接，经由第一引出布线61供给一极性(例如正极性+)的数据电压。另外，源极布线41的剩余的约半数与第二引出布线62连接，经由第二引出布线62供给其他极性(例如负极性-)的数据电压。
共用电极布线43沿Y轴方向延伸，经由非显示区域NAA的第三引出布线64与源极驱动器12连接。从源极驱动器12向共用电极布线43供给规定的基准电位。共用电极布线43不与TFT46连接。此处，“不与TFT46连接”是指，TFT46的漏极电极46R、源极电极46S及栅极电极46G均不直接电连接。
像素电极47呈纵长的大致矩形状，且配置成矩阵状。TFT46与各像素电极47逐个连接。TFT46的漏极电极46R、源极电极46S以及栅极电极46G分别与像素电极47、源极布线41以及栅极布线42连接。
共用电极48虽然在图3和图4(局部放大图)中被省略，但是遍及显示区域AA的大致整个区域形成。共用电极48与共用电极布线43连接，通过共用电极布线43供给规定的基准电位。
在通过栅极布线42对TFT46施加栅极电压，且通过源极布线41施加数据电压时，像素电极47与共用电极48之间的电位差发生变化。通过该电位差控制施加于液晶层15的电场，适当地切换液晶分子的取向状态，驱动液晶面板10。在共用电极48上设置有如后所述的第三开口部52，由此，在共用电极48与像素电极47之间产生所谓的边缘电场(斜电场)。因此，液晶面板10以所谓的FFS(Fringe Field Switching，边缘场切换)模式动作。另外，用于产生边缘电场的开口部也可以形成在像素电极47上。另外，液晶面板10的动作模式也可以是FFS以外(例如IPS(In-Plane-Switching，内平面切换)模式等)。
在CF基板20的显示区域AA中，如图9至图11的剖面图所示，形成彩色滤光片22、遮光部(黑矩阵)23和外涂膜24。彩色滤光片22由红色、绿色和蓝色(R、G、B)三种颜色的着色部22R、22G、22B构成。着色部22R、22G、22B使与各色对应的波长范围的光透过。着色部22R、22G、22B以矩阵状设置在与有源矩阵基板30的像素电极47对置的位置。着色部22R、22G、22B沿着行方向依次重复配置，沿着列方向配置相同的颜色。黑矩阵23以与有源矩阵基板30的栅极布线42、源极布线41、共用电极布线43及TFT46重叠的方式设置为格子状。另外，在CF基板20的外表面侧，防带电用的导电层26遍及大致整个区域呈整面状设置。另外，在图2中省略了导电层26。
由一种颜色的着色部以及与其相对的一个像素电极47的组构成的单位是一个像素PIX(图像元素、子像素)。图3至图6的俯视图的像素电极47所示的R、G、B的各文字表示包含该像素电极47的像素是R像素、G像素或B像素中的哪一个。像素PIX配置为矩阵状。液晶面板10将R像素、G像素以及B像素这3个像素作为一个显示单位，针对每个显示单位以规定的色调进行彩色显示。在本实施方式中，图4所示的各四个的R像素、G像素以及B像素的布线图案在行方向以及列方向上反复排列。
如图3至图4所示，栅极布线42针对每相邻的两个像素行各设置3个。栅极布线42包括第一栅极布线42A、第二栅极布线42B和第三栅极布线42C。第一栅极布线42A和第二栅极布线42B隔着像素电极47相邻，第二栅极布线42B和第三栅极布线42C隔着像素电极47相邻。
如图3至图4所示，源极布线41针对每相邻的3个像素列各设置两个。源极布线41包括第一源极布线41A和第二源极布线41B。第一源极布线41A配置在共用电极布线43的一侧，第二源极布线41B配置在共用电极布线43的另一侧。
如图4所示，TFT46包括第一TFT46A、第二TFT46B、第三TFT46C和第四TFT46D。第一TFT46A和第四TFT46D连接到第二源极布线41B，第二TFT46B和第三TFT46C连接到第一源极布线41A。另外，第一TFT46A连接到第一栅极布线42A，第二TFT46B连接到第二栅极布线42B，第四TFT46D连接到第三栅极布线42C。第三TFT46C只要与除第二栅极布线42B以外的栅极布线42中的任一个连接即可，在本实施方式中与第三栅极布线42C连接。
如图3及图4所示，共用电极布线43针对每相邻的3个像素列各设置1个。通过设置多个设置在第一源极布线41A与第二源极布线41B之间的共用电极布线43，共用电极布线43能够减小共用电极48内的电阻分布，且稳定地保持基准电位。另外，如后述的实施方式2所说明的那样，也可以将共用电极布线43作为用于实现触摸面板功能的传感器电极布线143A利用。
如图3至图4所示，连接电极45与共用电极布线43交叉，连接像素电极47和TFT46。连接电极45包括第一连接电极45A和第二连接电极45B。
如图3所示，像素电极47经由TFT46连接的源极布线41根据列方向的位置而不同。像素电极47包括配置在第一行的第一像素电极47A和第二像素电极47B、配置在与第一行相邻的第二行的第三像素电极47C和第四像素电极47D。第一像素电极47A和第三像素电极47C在行方向上配置在共用电极布线43的一侧(图3中为左侧)，第二像素电极47B和第四像素电极47D在行方向上配置在共用电极布线43的另一侧(图3中为右侧)。第一像素电极47A经由第一连接电极45A与第一TFT46A连接，第二像素电极47B经由第二连接电极45B与第二TFT46B连接。第三像素电极47C与第三TFT46C连接，第四像素电极47D与第四TFT46D连接。
根据上述的布线结构，如图5的俯视图所示，当对相邻的源极布线41施加相反极性的数据电压时，像素电极47的电压极性在列方向和行方向上分别交替地不同。例如，如果对第一源极布线41A施加负极性的数据电压，对第二源极布线41B施加正极性的数据电压，则经由第一TFT46A与第二源极布线41B连接的第一像素电极47A的电压极性变为正极性(图5中用纵条纹图示)，经由第四TFT46D与第二源极布线41B连接的第四像素电极47D的电压极性变为正极性。另外，经由第二TFT46B与第一源极布线41A连接的第二像素电极47B的电压极性变为负极性(图5中用横条纹图示)，经由第三TFT46C与第一源极布线41A连接的第三像素电极47C的电压极性变为负极性。
因此，液晶面板10构成为，当对相邻的源极布线41施加相反极性的数据电压时，能够进行针对每个像素(点)，像素电极47的电压极性变为相反极性(反转)的所谓的点反转驱动。根据点反转驱动，像素电极47的电压极性相对于列方向及行方向的任一个都难以偏向一个极性，能够抑制闪烁或条纹状的显示不良。另外，在进行点反转驱动时，通过对每个显示帧反转各源极布线41的极性，能够实现低功耗化。
下面，对上述布线构成的平面布局图案进行说明。如图6的俯视图和图9的剖面图所示，第二像素电极47B经由第二连接电极45B与第二TFT46B的漏电极46R连接。第二连接电极45B经由第一层间绝缘膜54(绝缘层的一例)与共用电极布线43交叉。第二连接电极45B与第二像素电极47B的一部分连接，从第二像素电极47B跨越共用电极布线43，突出到与第二TFT46B的漏电极46R重叠的位置。第二连接电极45B在与第二像素电极47B相同的层(后述的第一透明电极膜)上与第二像素电极47B一体形成。第二连接电极45B是在与第二像素电极47B相同的层(第一透明电极膜)中与后述的黑矩阵23重叠，并且延伸到与包含第二像素电极47B的像素不同的像素的部分。第二连接电极45B通过接触孔与漏电极46R层间连接。通过设置第二连接电极45B，能够跨越共用电极布线43连接第二像素电极47B和漏电极46R。由于在第二连接电极45B和共用电极布线43之间夹设有第一层间绝缘膜54，因此两者之间不会产生泄漏电流。在第二连接电极45B和共用电极布线43之间产生寄生电容(辅助电容)C45。第一连接电极45A的结构与上述第二连接电极45B相同，因此省略重复的说明。
如图7至图8的俯视图所示，在共用电极48上形成有多个第一开口部50、多个第二开口部51以及多个第三开口部52。第一开口部50与源极布线41重叠。通过第一开口部50，在共用电极48与源极布线41之间产生的寄生电容降低。第二开口部51与共用电极布线43重叠。通过第二开口部51，在共用电极48和共用电极布线43之间产生的寄生电容降低。第三开口部52与像素电极47重叠，针对1个像素电极47各形成有3个第三开口部52。各第三开口部52宽度(行方向的长度)为数μm左右。
共用电极48包括与共用电极布线43连接的连接部49(层间连接部)。如图8的俯视图和图11的剖面图所示，连接部49与未配置像素电极47的、两个栅极布线42之间的区域重叠。该两个栅极布线42之间的区域与后述的黑矩阵23重叠，对显示没有帮助。另外，该两个栅极布线42之间的区域位于与像素电极47分离一定程度的位置。而且，由于从成品率的观点出发，两个栅极布线42隔开规定的间隔配置，因此该两个栅极布线42之间的区域具有能够形成连接部49的空间。因此，通过在该两个栅极布线42之间的区域设置连接部49，不会降低开口率或产生液晶层15的取向紊乱，能够有效利用空间。
接着，参照图9至图11的剖面图说明有源矩阵基板30的层结构。TFT46的栅极电极46G和栅极布线42由层叠在玻璃基板GS上的栅极金属膜(第一金属膜的一例)构成。TFT46的源极电极46S、漏极电极46R、源极布线41以及共用电极布线43由源极金属膜(第二金属膜的一例)构成。源极金属层隔着栅极绝缘膜56层叠在栅极金属膜的上层侧。TFT46为底栅型的TFT，在它们的形成区域，在栅极绝缘膜56与源极金属膜之间，层叠有成为TFT46的沟道区域的半导体膜57。在源极金属膜上层叠第一层间绝缘膜(钝化膜)54。像素电极47由层叠在第一层间绝缘膜54上的第一透明电极膜构成。共用电极48由在第一透明电极膜的上层侧隔着第二层间绝缘膜(钝化膜)58层叠的第二透明电极膜构成。另外，在这些剖面图中省略了取向膜。
另外，如图12的剖面图所示，非显示区域NAA的第一引出布线61和第三引出布线64由栅极金属膜构成。第二引出布线62由源极金属膜构成。第一引出布线61和第二引出布线62在不与第三引出布线64重叠的位置被分层。由此，能够实现窄边框化，并且减轻与共用电极布线43连接的第三引出布线64的负载。特别是，如在实施方式2中说明的那样，在将共用电极布线43还用作传感器电极布线143A的情况下，容易抑制共用电极布线43(传感器电极布线143A)和第三引出布线64的信号迟钝。其结果，能够提高显示质量、检测精度。
栅极金属膜和源极金属膜包括铜(Cu)等金属、合金的单层膜或它们的层叠膜。栅极金属膜和源极金属膜的材料可以相同或不同。栅极绝缘膜56、层间绝缘膜54、58由氧化硅(SiOx)、氮氧化硅(SiON)、氮化硅(SiNx)等单层或作为其叠层的透明的无机绝缘材料构成。半导体膜57由氧化物半导体、非晶硅等构成。第一、第二透明电极膜由ITO(IndiumTinOxide，氧化铟锡)或IZO(IndiumZincOxide，氧化铟锌)等透明电极材料构成。
接着，对以上说明的有源矩阵基板30的作用及效果进行说明。有源矩阵基板30针对相邻的3个像素列具备第一源极布线41A、第二源极布线41B、第一栅极布线42A、第二栅极布线42B、第三栅极布线42C。这样，与作为更一般的结构的、针对每3个像素列各具备3个源极布线41及栅极布线42的情况相比，能够削减源极布线41的数量。通过减少源极布线41的数量，可以将源极驱动器12置换为低成本品，或者不增加源极驱动器12的数量。另外，也可以进行窄边框化。进而，通过在被削减的源极布线41的空间中设置共用电极布线43，与在各3个源极布线41之间各设置1个共用电极布线43的情况相比，削减了用于设置共用电极布线43的空间，相应地提高开口率。进而，如实施方式3所说明的那样，通过在削减的源极布线41的空间设置传感器电极布线143A，能够节省空间地实现触摸面板功能。
另一方面，如果削减源极布线41的数量，则在布线设计上，容易发生闪烁、条纹状的显示不良。例如，在为图13的俯视图所示的比较例1涉及的有源矩阵基板930的情况下，R像素列和B像素列的像素电极947经由TFT46连接的源极布线41并不根据列方向的位置而不同，而是连接于同一源极布线41。例如，B像素列的像素电极947经由TFT46与第一源极布线41A连接，但不与第二源极布线41B连接。像素电极947与本实施方式的像素电极47不同，不与经由连接电极45与第二源极布线41B连接的TFT46连接。因此，B像素列的像素电极947的电压极性容易偏向一方，容易产生闪烁、条纹状的显示不良。假设，即使在如图13所示将施加于第一源极布线41A和第二源极布线41B数据电压的极性设为相同极性的情况下，R像素列及B像素列的像素电极947也与相同的源极布线41连接，因此会偏向一方，容易产生闪烁、条纹状的显示不良。
与此相对，在本实施方式涉及的有源矩阵基板30中，通过采用已述的构成，像素电极47的电压极性对于R像素列、G像素列以及B像素列的任一个都不沿着列方向偏向一方。其结果，能够实现点反转驱动，能够使像素电极47的电压极性相对于列方向及行方向的任一个都不偏向一个极性，因此能够更可靠地抑制闪烁、条纹状的显示不良。
＜实施方式2＞
参照图14的俯视图，说明实施方式2涉及的布线构成。本实施方式的TFT146的配置等与实施方式1不同。在实施方式2中，对与实施方式1同样的结构、作用以及效果省略重复的说明。
在本实施方式中，第一TFT146A连接到第二栅极布线42B，第二TFT146B连接到第一栅极布线42A，第四TFT146D连接到第三栅极布线42C。第三TFT146C只要与除第一栅极布线42A以外的栅极布线42中的任一个连接即可，在本实施方式中与第三栅极布线42C连接。
＜实施方式3＞
参照图15至图17的俯视图，说明实施方式3涉及的液晶面板。液晶面板110具有检测使用者输入的位置的触摸面板功能这一点与实施方式1不同。在实施方式3中，对与实施方式1同样的结构、作用以及效果省略重复的说明。
如图15所示，有源矩阵基板130具备多个传感器电极148、多个传感器电极布线143A(列布线的一例)、多个短路布线143B(列布线的一例)。传感器电极148是用于检测输入位置的电极，在显示区域AA内配置成矩阵状。当使用者将手指(作为导电体的位置输入体)靠近液晶面板110的表面(显示面)时，在手指和传感器电极148之间形成静电电容。由此，由位于手指附近的传感器电极148检测出的静电电容发生变化，与远离手指的传感器电极148不同，因此基于此，检测输入位置。液晶面板110像这样使用自电容方式作为检测方式，但也可以是互电容方式。
传感器电极148通过狭缝55将实施方式1涉及的共用电极48分割成矩形状。传感器电极148还兼有共用电极48的功能。狭缝55以传感器电极148的平面尺寸比像素电极47大得多(例如从2mm角到5mm角)的方式设置成格子状。如图16至图17所示，沿着行方向的狭缝55的至少一部分与不夹着像素电极47而相邻的两个栅极布线42之间的区域重叠。另外，沿着列方向的狭缝55与源极布线41、传感器电极布线143A及短路布线143B中的至少一个重叠。由于这些区域与黑矩阵23重叠，因此能够不降低开口率地设置狭缝55。但是，根据有无与狭缝55重叠，布线中产生的电容产生差异，有可能对显示质量产生影响。因此，沿着列方向的狭缝55优选设置在相对于对显示质量的影响尽可能小的布线重叠的位置。例如，在设置后述的其他实施方式(1)中说明的虚设布线的情况下，优选设置在与虚设布线重叠的位置。
如图15所示，传感器电极布线143A沿列方向延伸，并与传感器电极148连接。传感器电极布线143A还兼有共用电极布线43的功能。传感器电极布线143A针对各传感器电极148至少连接一个。传感器电极148与传感器电极布线143A的连接部149形成在未配置像素电极47的、两个栅极布线42之间的区域中的未形成狭缝55的区域。换言之，连接部149不与狭缝55重叠。
传感器电极布线143A与实施方式1涉及的共用电极布线43同样地，针对每相邻的3个像素列各设置1个。传感器电极布线143A从第三引出布线164沿列方向延伸到传感器电极148。传感器电极布线143A经由第三引出布线164连接到源极驱动器112内的位置检测电路。传感器电极布线143A以不同的定时向传感器电极148提供与显示功能有关的基准电位信号和与触摸面板功能有关的位置检测信号。基准电位信号在相同的定时被传输到所有的传感器电极布线143A，从而所有的传感器电极148成为基准电位，并作为共用电极48发挥功能。
如图15所示，短路布线143B沿列方向延伸，设置在传感器电极布线143A的延长线上。短路布线143B连接(短路)同一传感器电极148内的多个部位。短路布线143B的长度在列方向上短于传感器电极148的一边的长度的2倍，更详细而言，与传感器电极148的一边的长度大致相同，或短于传感器电极148的一边的长度。来自源极驱动器12的信号不被输入到短路布线143B。根据短路布线143B，容易使同一传感器电极148内的电位瞬时均匀化，能够提高检测精度。
根据本实施方式，通过在削减的源极布线41的空间设置传感器电极布线143A及短路布线143B，能够节省空间且高精度地实现触摸面板功能。
＜实施方式4＞
参照图18至图20的剖面图，说明实施方式4涉及的液晶面板210。液晶面板210的有源矩阵基板230的层结构和连接电极145的结构与实施方式1不同。在实施方式4中，对与实施方式1至实施方式3相同的结构、作用以及效果省略重复的说明。
在有源矩阵基板230中，如图18所示，由第一透明电极膜构成的像素电极247层叠在与由源极金属膜构成的源极电极46S、漏极电极46R、源极布线41以及共用电极布线43相同的层上。第一透明电极膜形成在栅极绝缘膜56上。另外，在第一透明电极膜和源极金属膜上形成有第一层间绝缘膜54。共用电极248由层叠在第一层间绝缘膜54上的第一透明电极膜构成。
连接电极145与实施方式1不同，与像素电极247分开形成。连接电极145由与共用电极248相同的第二透明电极膜构成，配置在与共用电极248相同的层上。连接电极145的一端部与像素电极247层间连接，另一端部与漏电极46R层间连接。连接电极145跨越共用电极布线43而连接两者，经由第一层间绝缘膜54与共用电极布线43交叉。另外，由于连接电极145是将形成共用电极248的第二透明电极膜图案化而形成的，因此共用电极248具有用于不与连接电极145导通的开口部。
根据本实施方式，与实施方式1不同，无需设置第二层间绝缘膜，因此能够削减制造工序数。另外，容易提高边缘电场的横向成分(沿着面内方向的成分)的强度。而且，由于连接电极145使用第二透明电极膜与像素电极247分开形成，因此容易使第一透明电极膜中包含像素电极247的部分的图案形状成为共用。
＜实施方式5＞
参照图21的俯视图，说明实施方式5涉及的有源矩阵基板330的布线布局图案。有源矩阵基板330在共用电极布线243上设置有重叠部59这一点与实施方式1不同。在实施方式5中，对与实施方式1至实施方式4相同的结构、作用以及效果省略重复的说明。
在连接电极45和共用电极布线243之间，如在实施方式1中说明的那样产生辅助电容C45。因此，在包括与连接电极45连接第一像素电极47A或第二像素电极47B的像素PIX、和包括不与连接电极45连接的第三像素电极47C或第四像素电极47D的像素PIX中，在像素电极47上产生的电容仅与辅助电容C45不同，有可能产生闪烁、烧结等显示不良。
因此，本实施方式涉及的有源矩阵基板330具备用于在第三像素电极47C和第四像素电极47D上叠加产生与辅助电容C45同等程度的大小的电容而进行电容匹配的结构。具体而言，如图21所示，在与连接电极45交叉的共用电极布线243的一部分上，设置与第三像素电极47C及第四像素电极47D的重叠部59。重叠部59为共用电极布线243的一部分向左右突出到与第三像素电极47C及第四像素电极47D重叠的位置的部分。重叠部59与第三像素电极47C及第四像素电极47D重叠，但不进行层间连接。由此，能够使在像素电极47产生的电容在像素PIX之间均匀化，能够抑制闪烁、烧结等显示不良。
重叠部59的形状和大小被调整，使得像素电极47产生的电容均匀化。或者，也可以调整连接电极45的形状和大小。
如果能够产生与辅助电容C45相同大小的电容，则重叠部59也可以设置在图21所示的位置(第三TFT46C、第四TFT46D的对角位置)以外。在与黑矩阵23重叠的区域内，只要是能够确保设置重叠部59的空间的位置即可。例如，也可以设置在与第三像素电极47C、第四像素电极47D、和与它们连接的漏电极46R的层间连接部60相邻的位置。
另外，重叠部59不与第三像素电极47C和第四像素电极47D的两者重叠，只要至少与一方重叠即可。而且，重叠部59也可以设置在共用电极布线243以外。例如，也可以在第三像素电极47C、第四像素电极47D上形成与共用电极布线243的重叠部。另外，例如，在形成实施方式4的层结构的情况下，也可以使用与连接电极45相同层的第二透明电极膜形成重叠部。
＜其它实施方式＞
本技术不限于通过上述记载和附图说明的实施方式，例如下面的实施方式也包含在本发明的技术范围中。
(1)与连接电极45、145交叉的列布线不限于共用电极布线43、243、传感器电极布线143A以及短路布线143B。例如，也可以是虽不与共用电极48、248、传感器电极148连接，但施加有与基准电位信号、位置检测信号同样的信号的布线。另外，也可以是不输入信号而处于电浮动状态的虚设布线。另外，在为虚设布线的情况下，由于不产生辅助电容C45，因此不需要实施方式5中说明的用于电容调整的结构(具体而言，重叠部59)。
(2)有源矩阵基板30、130、230、330的显示区域的结构不限于图3、图14的例示。
(3)有源矩阵基板30、130、230、330中的层结构也可以是其他结构。例如，如图22至图24的剖面图所示，也可以是在玻璃基板GS上层叠第一透明电极膜而图案形成像素电极47及连接电极45，在第一透明电极膜上依次层叠由栅极金属膜构成的栅极电极46G、栅极绝缘膜(绝缘层的一例)的结构。这样，由于无需设置第二层间绝缘膜，因此能够削减制造工序数。
(4)另外，例如，如图25的剖面图所示，也可以是由与共用电极48相同层的第二透明电极膜形成像素电极47与漏电极46R之间的层间连接部60的结构。在共用电极48上形成有用于不与该层间连接部60导通的开口部。这样，由于能够将在第一层间绝缘膜54上形成接触孔的工序与在第二层间绝缘膜上形成接触孔的工序合并，因此能够削减使用的光掩模数，且削减制造工序数。
(5)另外，例如，也可以通过组合上述图22及图25所示的层结构，形成图26的剖面图所示的层结构。
(6)另外，例如，如图27的剖面图所示，非显示区域NAA的第三引出布线64、164也可以多层化为栅极金属膜和源极金属膜这2层。通过多层化，使第三引出布线64、164低电阻化，更容易抑制信号钝化。其结果，能够进一步提高显示质量、检测精度。
附图标记说明
10、110、210、310…液晶面板(显示面板)，15…液晶层，22…彩色滤光片，22R、22G、22B…着色部，30、130、230…有源矩阵基板，41…源极布线，41A…第一源极布线，41B…第二源极布线，42…栅极布线，42A…第一栅极布线，42B…第二栅极布线，42C…第三栅极布线，43、243…共用电极布线(列布线)，45、145…连接电极，45A…第一连接电极，45B…第二连接电极，46、146…TFT(开关元件)，46A、146A…第一TFT(开关元件)，46B、146B…第二TFT(开关元件)，46C、146C…第三TFT(开关元件)，46D、146D…第四TFT(开关元件)，47、247…像素电极，47A…第一像素电极，47B…第二像素电极，47C…第三像素电极，47D…第四像素电极，48、248…共用电极，49、149…连接部，50…第一开口部，51…第二开口部，54…第一层间绝缘膜(绝缘层)，55…狭缝，56…栅极绝缘膜(绝缘层)，61…第一引出布线，62…第二引出布线，64、164…第三引出布线，143A…传感器电极布线(列布线)，143B…短路布线(列布线)，148…传感器电极

Claims (21)

1.一种有源矩阵基板，其特征在于，包括：
多个栅极布线，在第一方向上延伸；
多个源极布线，在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸；
多个列布线，在所述第二方向上延伸；
多个开关元件，分别连接到所述多个栅极布线的任一个以及所述多个源极布线的任一个；
多个像素电极，在所述第一方向及所述第二方向上配置为矩阵状，且分别连接到所述多个开关元件；以及
多个连接电极，经由绝缘层与所述多个列布线的一个列布线交叉，
所述多个栅极布线具有第一栅极布线、第二栅极布线和第三栅极布线，
所述多个源极布线包括第一源极布线和第二源极布线，
所述多个像素电极包括配置在与所述第一方向平行的第一行的第一像素电极和第二像素电极、和配置在与所述第一行相邻的第二行的第三像素电极和第四像素电极，
所述多个开关元件包括第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件，
所述多个连接电极包括第一连接电极和第二连接电极，
所述第一像素电极和所述第三像素电极配置在所述一个列布线的一侧，
所述第二像素电极和所述第四像素电极配置在所述一个列布线的另一侧，
所述第三开关元件配置在所述一个列布线的所述一侧，
所述第四开关元件配置在所述一个列布线的所述另一侧，
所述第一像素电极经由所述第一连接电极与所述第一开关元件连接，
所述第二像素电极经由所述第二连接电极与所述第二开关元件连接，
所述第三像素电极与所述第三开关元件连接，
所述第四像素电极与所述第四开关元件连接。
2.根据权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于，
所述第一开关元件和所述第二开关元件分别连接到所述多个栅极布线中包含的互不相同的栅极布线和所述多个源极布线中包含的互不相同的源极布线，
所述第三开关元件和所述第四开关元件分别连接到所述多个源极布线中包含的互不相同的源极布线。
3.根据权利要求1或2所述的有源矩阵基板，其特征在于，
所述第一开关元件连接到所述第一栅极布线和所述第二源极布线，
所述第二开关元件连接到所述第二栅极布线和所述第一源极布线，
所述第三开关元件连接到除所述第二栅极布线之外的多个栅极布线中的任一个和所述第一源极布线，
所述第四开关元件连接到所述第三栅极布线和所述第二源极布线。
4.根据权利要求1或2所述的有源矩阵基板，其特征在于，
所述第一开关元件连接到所述第二栅极布线和所述第二源极布线，
所述第二开关元件连接到所述第一栅极布线和所述第一源极布线，
所述第三开关元件连接到除所述第一栅极布线之外的多个栅极布线中的任一个和所述第一源极布线，
所述第四开关元件连接到所述第三栅极布线和所述第二源极布线。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于，
所述第三开关元件连接到所述第三栅极布线。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于，
当对所述第一源极布线施加第一数据电压，对所述第二源极布线施加具有与所述第一数据电压相反极性的第二数据电压时，
所述像素电极的电压极性在所述第一方向和所述第二方向上分别相对于相邻的每个所述像素电极而不同。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于，
与所述第一连接电极和所述第二连接电极交叉所述一个列布线与所述第三像素电极和所述第四像素电极的至少一方重叠。
8.根据权利要求7所述的有源矩阵基板，其特征在于，
所述列布线朝向所述第三像素电极和所述第四像素电极中至少一方突出，在该突出的部分与所述第三像素电极和所述第四像素电极中的至少一方重叠。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于，
所述第一连接电极和所述第二连接电极是分别与所述第一像素电极和所述第二像素电极一体设置的连接电极。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于，
所述连接电极是分别与所述第一像素电极和所述第二像素电极分开设置的连接电极。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于，
包括供给规定基准电位的至少一个共用电极，
所述一个列布线是与所述共用电极连接的共用电极布线。
12.根据权利要求11所述的有源矩阵基板，其特征在于，
所述连接电极的至少一部分与所述共用电极配置在同一层。
13.根据权利要求11或12所述的有源矩阵基板，其特征在于，
所述共用电极具有分别与所述多个源极布线重叠的多个第一开口部和与所述共用电极布线重叠的第二开口部。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于，
所述共用电极包括与所述共用电极布线连接的连接部，
所述连接部与所述多个栅极布线中相邻的两个栅极布线间的区域重叠，
在所述相邻的两个栅极布线间的区域中，不配置所述多个像素电极中的任一个像素电极。
15.根据权利要求1至10中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于，
包括供给规定基准电位的至少一个共用电极，
所述共用电极兼用作通过狭缝分割成矩阵状，且能够检测所触摸的位置的多个传感器电极，
所述一个列布线兼用作与所述多个传感器电极中任一个连接的传感器电极布线。
16.根据权利要求15所述的有源矩阵基板，其特征在于，
所述多个列布线包括连接相同的所述传感器电极内的多个部位，且长度比所述传感器电极的所述第二方向上的长度的2倍短的短路布线。
17.根据权利要求15或16所述的有源矩阵基板，其特征在于，
所述共用电极包括与所述传感器电极布线连接的连接部，
所述狭缝的一部分与所述多个栅极布线中相邻的两个栅极布线间的区域重叠，
在所述相邻的两个栅极布线间的区域中，不配置所述多个像素电极中的任一个像素电极，
所述狭缝不与所述连接部重叠。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于，
包括供给规定基准电位的至少一个共用电极，
所述一个列布线是与所述共用电极连接的共用电极布线，
所述有源矩阵基板还包括：对所述多个源极布线供给数据电压的源极驱动器，
连接所述第一源极布线和所述源极驱动器的第一引出布线，
连接所述第二源极布线和所述源极驱动器的第二引出布线，以及
连接所述共用电极布线和所述源极驱动器的第三引出布线，
所述第一引出布线及所述第三引出布线的至少一部分由第一金属膜构成，
所述第二引出布线由配置在与所述第一金属膜不同层上的第二金属膜构成。
19.根据权利要求18所述的有源矩阵基板，其特征在于，
所述第三引出布线被多层化为所述第一金属膜和所述第二金属膜。
20.一种显示面板，其特征在于，包括：
权利要求1至19中任一项所述的有源矩阵基板；以及
彩色滤光片，具有与所述多个像素电极对置的多个着色部，
所述着色部由颜色互不相同的第一着色部、第二着色部和第三着色部构成，
对于所述着色部而言，所述第一着色部、所述第二着色部、所述第三着色部沿着所述第一方向依次重复配置，沿着所述第二方向配置相同颜色。
21.根据权利要求20所述的显示面板，其特征在于，
具备液晶层，所述液晶层包含取向状态根据施加于所述像素电极的电压而变化的液晶分子。
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