CN107850963B - 具有触摸面板的显示装置以及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

将用于触摸位置检测所需的结构设置在有源矩阵基板。具有触摸面板的显示装置具备有源矩阵基板1、液晶层、及对向基板。在有源矩阵基板1上形成有：TFT(显示控制元件)4；第一绝缘膜44，形成于较TFT4更靠液晶层侧；多个像素电极31，形成于较第一绝缘膜44更靠液晶层侧；第二绝缘膜46，形成于较多个像素电极31更靠液晶层侧；多个对向电极21，形成于较第二绝缘膜46更靠液晶层侧，且在与多个像素电极31之间形成静电电容；控制部，通过对多个对向电极21供给触摸驱动信号来检测触摸位置；以及信号线22，用于连接控制部与对向电极21，且自控制部向对向电极21供给触摸驱动信号。信号线22形成于第一绝缘膜44与第二绝缘膜46之间。

Description

具有触摸面板的显示装置以及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种具有触摸面板的显示装置以及其制造方法。
背景技术
专利文献1中公开一种具有触摸面板的显示装置，其具有形成有像素电极及基准布线的有源矩阵基板(active matrix substrate)、形成有也作为数据信号线发挥功能的对向电极的对向基板、及夹于有源矩阵基板与对向基板之间的液晶层。该具有触摸面板的显示装置中，通过对数据信号线施加信号电位，经由液晶电容(容量)向像素电极供给信号电位，在像素电极与基准布线之间形成互电容(mutual capacity)。当手指等物体触摸有源矩阵基板的显示面时，由于基准布线的电荷产生变动，因此通过检测基准布线的电荷的变动，检测触摸位置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2012/063788号
发明内容
本发明所要解决的课题
然而，在专利文献1记载的具有触摸面板的显示装置中，由于触摸位置的检测所需的数据信号线设置在对向基板侧，因此必须将用于图像显示的控制器设置于有源矩阵基板侧，将用于触摸位置检测的控制器设置于对向基板侧，使成本增加。
本发明的目的在于提供一种将用于检测触摸位置所需的结构设置于有源矩阵基板的具有触摸面板的显示装置以及其制造方法。
用于解决课题的手段
本发明的一实施方式中的具有触摸面板的显示装置，具备：有源矩阵基板；对向基板，与所述有源矩阵基板相对向；液晶层，被夹于所述有源矩阵基板及所述对向基板；显示控制元件，形成于所述有源矩阵基板上；第一绝缘膜，形成于所述有源矩阵基板上、较所述显示控制元件更靠所述液晶层侧；多个像素电极，形成于所述有源矩阵基板上、较所述第一绝缘膜更靠所述液晶层侧；第二绝缘膜，形成于所述有源矩阵基板上、较所述多个像素电极更靠所述液晶层侧；多个对向电极，形成于所述有源矩阵基板上、较所述第二绝缘膜更靠所述液晶层侧，在与所述多个像素电极之间形成静电电容；控制部，设置于所述有源矩阵基板，通过对所述多个对向电极供给触摸驱动信号来检测触摸位置；以及信号线，用于连接所述控制部与所述对向电极，且自所述控制部向所述对向电极供给所述触摸驱动信号；所述信号线形成于所述有源矩阵基板上、所述第一绝缘膜与所述第二绝缘膜之间。
发明的效果
根据本实施方式的公开，由于将用于检测触摸位置所需的信号线、多个对向电极、及控制部设置于有源矩阵基板，因此能够将用于图像显示的控制器、和用于触摸位置检测的控制器(控制部)设置于有源矩阵基板侧。因而，由于能够例如利用一个控制器进行图像显示控制与触摸位置检测控制，因此与设置二个控制器的情形相比能够减少成本。
附图说明
图1是第一实施方式中的具有触摸面板的显示装置的剖面图。
图2是表示形成于有源矩阵基板的对向电极的配置的一例子的图。
图3是放大了有源矩阵基板的一部分的区域的图。
图4是包含TFT的位置中的有源矩阵基板的剖面图。
图5是与有源矩阵基板连接的控制器的端子部的剖面图。
图6是在最接近控制器的对向电极与控制器之间的区域中、连接第一金属膜及第二金属膜的连接部的剖面图。
图7是用于说明第一实施方式中的具有触摸面板的显示装置的制造步骤的图。
图8是接续于图7所示的制造步骤，用于说明第一实施方式中的具有触摸面板的显示装置的制造步骤的图。
图9是接续于图8所示的制造步骤，用于说明第一实施方式中的具有触摸面板的显示装置的制造步骤的图。
图10是变形例1的结构中的具有触摸面板的显示装置、包含TFT的位置中的有源矩阵基板的剖面图。
图11是变形例2的结构中的具有触摸面板的显示装置、包含TFT的位置中的有源矩阵基板的剖面图。
图12是变形例3的结构中的具有触摸面板的显示装置、包含TFT的位置中的有源矩阵基板的剖面图。
图13是变形例4的结构中的具有触摸面板的显示装置、与有源矩阵基板连接的控制器的端子部的剖面图。
具体实施方式
本发明的一实施方式中的具有触摸面板的显示装置，具备：有源矩阵基板；对向基板，与所述有源矩阵基板相对向；液晶层，被夹于所述有源矩阵基板及所述对向基板；显示控制元件，形成于所述有源矩阵基板上；第一绝缘膜，形成于所述有源矩阵基板上、较所述显示控制元件更靠所述液晶层侧；多个像素电极，形成于所述有源矩阵基板上、较所述第一绝缘膜更靠所述液晶层侧；第二绝缘膜，形成于所述有源矩阵基板上、较所述多个像素电极更靠所述液晶层侧；多个对向电极，形成于所述有源矩阵基板上、较所述第二绝缘膜更靠所述液晶层侧，在与所述多个像素电极之间形成静电电容；控制部，通过对所述多个对向电极供给触摸驱动信号来检测触摸位置；以及信号线，用于连接所述控制部与所述对向电极，且自所述控制部向所述对向电极供给所述触摸驱动信号；所述信号线形成于所述有源矩阵基板上、所述第一绝缘膜与所述第二绝缘膜之间(第1结构)。
根据第1结构，由于将用于检测触摸位置所需的信号线、多个对向电极、及控制部设置于有源矩阵基板，因此能够将用于图像显示的控制器、和用于触摸位置检测的控制器(控制部)设置于有源矩阵基板侧。因而，由于能够例如利用一个控制器进行图像显示控制与触摸位置检测控制，因此与设置二个控制器的情形相比能够减少成本。
此外，在假设将信号线设置于较对向电极更靠液晶层侧的情形时，由于在对向电极之上存在液晶层，因此可能会在触摸位置的检测控制时，对显示图像造成影响(产生显示噪声(noise))。然而，根据第一结构，由于在相对于对向电极为与液晶层相反侧、第一绝缘膜与第二绝缘膜之间形成信号线，因此能够在触摸位置的检测控制时，抑制对显示图像造成影响。
在第1结构中，也可为如下结构：进一步具备设置于所述信号线与所述第一绝缘膜之间、由与所述像素电极相同材料构成的导电膜(第2结构)。
根据第2结构，通过在信号线与第一绝缘膜之间设置由与像素电极相同材料构成的导电膜，能够使信号线与第一绝缘膜之间的密合性提高。
在第1或第2结构中，也可为如下结构：所述显示控制元件为薄膜晶体管(thin-film transistor)，至少具备栅极电极、源极电极及漏极电极；在所述像素电极与所述漏极电极接触的位置，进一步具备设置于所述像素电极与所述第二绝缘膜之间的金属膜(第3结构)。
根据第3结构，能够通过金属膜来保护像素电极。
在第1至第3的任一结构中，也可为如下结构：仅在所述信号线的所述对向电极侧的面之中、与所述对向电极接触的区域的单侧，所述信号线与所述第二绝缘膜接触(第4结构)。
根据第4结构，和在信号线与第二绝缘膜之间的密合性不佳的情形下，在信号线与对向电极接触的区域的两侧，信号线与第二绝缘膜接触的结构相比，由于信号线与第二绝缘膜的接口的表面积变小，因此能够使密合性提高。
在第1至第4的任一结构中，也可为如下结构：进一步具备配置于所述有源矩阵基板上且于第一方向延伸的栅极布线、及配置于所述有源矩阵基板上且于与所述第一方向不同的第二方向延伸的源极布线；所述控制部设置在所述有源矩阵基板上，与所述栅极布线及所述源极布线电连接；在所述控制部与所述有源矩阵基板连接的端子部中，在所述有源矩阵基板上，依序层压有由与所述栅极布线相同材料构成的第一金属膜、由与所述源极布线相同材料构成的第二金属膜、构成所述像素电极的第一透明电极膜、以及构成所述对向电极的第二透明电极膜(第5结构)。
根据第5结构，由于在控制部的端子部未形成有由与信号线相同材料构成的金属膜，因此能够使层压部分的高低差变小，抑制布线的切断。
在第1至第4的任一结构中，也可为如下结构：进一步具备配置于所述有源矩阵基板上且于第一方向延伸的栅极布线、及配置于所述有源矩阵基板上且于与所述第一方向不同的第二方向延伸的源极布线；所述控制部设置在所述有源矩阵基板上，与所述栅极布线及所述源极布线电连接；在所述控制部与所述有源矩阵基板连接的端子部中，在所述有源矩阵基板上，依序层压有由与所述栅极布线相同材料构成的第一金属膜、由与所述源极布线相同材料构成的第二金属膜、构成所述像素电极的第一透明电极膜、由与所述信号线相同材料构成的金属膜、以及构成对向电极的第二透明电极膜(第6结构)。
根据第6结构，能够通过在端子部也层压由与信号线相同材料构成的金属膜，而使端子部的电阻变小。
在第1至第6的任一结构中，也可为如下结构：进一步具备配置于所述有源矩阵基板上、所述第一绝缘层与所述多个像素电极之间的平坦化膜；所述平坦化膜的表面被施以等离子处理(plasma treatment)(第7结构)。
根据第7结构，由于在平坦化膜的表面实施等离子处理，因此能够在平坦化膜的表面形成微细的凹凸，能够在平坦化膜之上形成透明电极膜时的密合性提高。
在第1至第7的任一结构中，也可为如下结构：所述信号线层压在依序层压有由与所述栅极布线相同材料构成的第一金属膜、由与所述源极布线相同材料构成的第二金属膜、以及由与所述像素电极相同材料构成的第一透明电极膜的连接部中的所述第一透明电极膜之上；所述信号线经由所述第一金属膜或所述第二金属膜而与所述控制部电连接(第8结构)。
根据第8结构，由于信号线在层压有第一金属膜及第二金属膜的连接部中经由第一透明电极膜而与第一金属膜或第二金属膜连接，因此能够降低连接部的电阻。因此，能够抑制经由连接部在与信号线之间对信号进行收发时的信号电平(Signal level)的下降。
本发明的一实施方式中的具有触摸面板的显示装置的制造方法中，该具有触摸面板的显示装置具备有源矩阵基板、与所述有源矩阵基板相对向的对向基板、以及被夹于所述有源矩阵基板及所述对向基板的液晶层，且具有触摸位置的检测功能；该制造方法具有如下步骤：在所述有源矩阵基板上形成显示控制元件；在所述显示控制元件的形成后，形成第一绝缘膜以覆盖所述显示控制元件；在所述第一绝缘膜的形成后，形成平坦化膜以覆盖所述第一绝缘膜；在所述平坦化膜的形成后的露出的表面进行等离子处理；在进行了所述等离子处理后，形成用于形成像素电极的透明电极膜；在所述透明电极膜的形成后，形成用于形成信号线的金属膜，所述信号线用于供给触摸驱动信号；在所述金属膜的形成后，形成第二绝缘膜；以及在所述第二绝缘膜的形成后，形成与所述信号线电连接的对向电极(第9结构)。
根据第9结构，能够通过将用于触摸位置检测所需的信号线、多个对向电极、及控制部设置在有源矩阵基板，而在有源矩阵基板侧设置用于图像显示的控制器、和用于触摸位置检测的控制器(控制部)。因而，由于例如能够利用一个控制器进行图像显示控制和触摸位置检测控制，因此与设置二个控制器的情形相比能够减少成本。此外，由于在平坦化膜的形成后的露出的表面进行等离子处理，因此能够在露出的表面形成微细的凹凸，使在平坦化膜等的表面上形成透明电极膜时的密合性提高。
在第9结构中，也可为如下结构：所述透明电极膜至少形成在用于形成所述像素电极的区域、及用于形成所述信号线的区域；所述信号线通过在形成于用于形成所述信号线的区域的所述透明电极膜之上形成所述金属膜而形成(第10结构)。
根据第10结构，通过在透明电极膜之上形成用于形成信号线的金属膜，与在平坦化膜之上形成用于形成信号线的金属膜的情形相比，能够使信号线与平坦化膜之间的密合性提高。此外，由于透明电极膜是在形成像素电极的步骤时，同时地形成在用于形成信号线的区域，因此也不会有大幅地增加制造步骤数的情况。
在第9或第10结构中，也可为如下结构：在形成所述透明电极膜的步骤中，也在用于形成所述像素电极的区域以外的区域形成所述透明电极膜；在形成所述金属膜的步骤中，也在所述透明电极膜之上、在用于形成所述信号线的区域以外的区域形成所述金属膜；所述具有触摸面板的显示装置的制造方法，进一步具有如下步骤：在用于形成所述像素电极的区域、及用于形成所述信号线的区域形成第一掩膜；在所述第一掩膜的形成后，通过蚀刻(etching)去除未以所述第一掩膜覆盖的所述透明电极膜及所述金属膜；在所述透明电极膜及所述金属膜的去除后，去除所述第一掩膜；在所述第一掩膜的去除后，在用于形成所述信号线的区域形成第二掩膜；在所述第二掩膜的形成后，通过蚀刻去除未以所述第二掩膜覆盖的所述金属膜；以及在所述金属膜的去除后，去除所述第二掩膜；由此，在用于形成所述像素电极的区域形成所述像素电极，在用于形成所述信号线的区域形成所述信号线(第11结构)。
在第9至第11的任一结构中，也可为如下结构：所述显示控制元件为薄膜晶体管，且至少具备栅极电极、源极电极及漏极电极；所述具有触摸面板的显示装置的制造方法进一步具有在所述平坦化膜形成孔的步骤、以及在形成有所述平坦化膜的孔的位置上于所述第一绝缘膜形成孔的步骤；在形成用于形成所述像素电极的透明电极膜的步骤中，于形成有所述平坦化膜的孔及所述第一绝缘膜的孔的位置上，以形成后的所述像素电极与所述漏极电极接触的方式形成所述透明电极膜(第12结构)。
[实施方式]
以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。对图中相同或相当的部分标记相同符号且不重复其说明。另外，为了使说明容易理解，在以下所参照的附图中，将结构简略化或示意化表示，并省略一部分的构成部件。此外，各图所示出的构成部件间的尺寸比，未必是表示实际的尺寸比。
图1是一实施方式中的具有触摸面板的显示装置10的剖面图。一实施方式中的具有触摸面板的显示装置10具备：有源矩阵基板1、对向基板2、以及被夹于有源矩阵基板1及对向基板2的液晶层3。有源矩阵基板1及对向基板2分别具备有大致透明的(具有高透光性的)玻璃基板。对向基板2具备未图示的彩色滤光片(color filter)。此外，虽省略图示，但该具有触摸面板的显示装置10具备背光源。
本实施方式中的具有触摸面板的显示装置10，具有显示图像的功能，并且具有根据其所显示的图像来检测用户输入的位置信息(触摸位置)的功能。该具有触摸面板的显示装置10具备在显示面板内形成有用于检测触摸位置所需的布线等的、所谓的In-cell型触摸面板。
在本实施方式中的具有触摸面板的显示装置10中，液晶层3中所包含的液晶分子的驱动方式为横向电场驱动方式。为了实现横向电场驱动方式，用于形成电场的像素电极及对向电极(有时也称为共通电极)形成于有源矩阵基板1。
图2是表示形成于有源矩阵基板1的对向电极21的配置的一例子的图。对向电极21形成于有源矩阵基板1的液晶层3侧的面。如图2所示，对向电极21为矩形形状，且在有源矩阵基板1上呈矩阵状配置多个。
在有源矩阵基板1设有控制器20。控制器20进行用于显示图像的控制，并且进行用于检测触摸位置的控制。
控制器20与各对向电极21之间，通过于Y轴方向延伸的信号线22连接。即，在有源矩阵基板1上形成有与对向电极21的数量相同的数量的信号线22。
在本实施方式中的具有触摸面板的显示装置10中，对向电极21与像素电极成对，且于进行图像显示控制时被使用，并且也于进行触摸位置检测控制时被使用。
对向电极21虽在与相邻的对向电极21等之间形成寄生电容，但当人的手指等触摸显示装置10的显示画面时，由于在与人的手指等之间形成电容，因此静电电容增加。在进行触摸位置检测控制时，控制器20经由信号线22将触摸驱动信号供给至对向电极21，且经由信号线22接收触摸检测信号。由此，检测静电电容的变化，并检测触摸位置。即，信号线22作为触摸驱动信号及触摸检测信号的收发用的线而发挥功能。
图3是放大了有源矩阵基板1的一部分的区域的图。如图3所示，多个像素电极31呈矩阵状配置。此外，虽于图3中省略，但显示控制元件即TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)也与像素电极31对应地呈矩阵状配置。另外，在对向电极21设有多个狭缝21a。
在像素电极31的周围，设有栅极布线32及源极布线33。栅极布线32于X轴方向延伸，沿着Y轴方向以规定的间隔设置多个。源极布线33于Y轴方向延伸，沿着X轴方向以规定的间隔设置多个。即，栅极布线32及源极布线33呈格子状形成，在通过栅极布线32及源极布线33而区划出的区域设置像素电极31。
如图3所示，于Y轴方向延伸的信号线22，以一部分在有源矩阵基板1的法线方向上与于Y轴方向延伸的源极布线33重叠的方式配置。具体地，信号线22设置在较源极布线33更上层，于俯视观察下，信号线22与源极布线33一部分重叠。
另外，在图3中，黑圆圈35表示对向电极21与信号线22连接的部位。
图4是包含TFT42的位置中的有源矩阵基板1的剖面图。在玻璃基板40之上，设有显示控制元件即TFT42。TFT42包含栅极电极42a、半导体膜42b、源极电极42c、及漏极电极42d。
TFT42的栅极电极42a形成于玻璃基板40上。栅极电极42a例如由钛(Ti)及铜(Cu)的层压膜形成。栅极绝缘膜43以覆盖栅极电极42a的方式形成。栅极绝缘膜43例如由氮化硅(SiNx)或二氧化硅(SiO2)构成。
在栅极绝缘膜43之上形成有半导体膜42b。半导体膜42b例如为氧化物半导体膜，也可包含In、Ga及Zn中的至少一种金属元素。本实施方式中，半导体膜42b例如包含In-Ga-Zn-O系的半导体。此处，In-Ga-Zn-O系的半导体为In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)的三元氧化物，In、Ga及Zn的比例(组成比)并不特别限定，例如包括In：Ga：Zn＝2：2：1、In：Ga：Zn＝1：1：1、In：Ga：Zn＝1：1：2等。
源极电极42c及漏极电极42d以在半导体膜42b之上彼此分开的方式设置。源极电极42c及漏极电极42d例如由钛(Ti)及铜(Cu)的层压膜形成。
第一绝缘膜44形成为覆盖源极电极42c及漏极电极42d。第一绝缘膜44例如由氮化硅(SiNx)或二氧化硅(SiO2)构成。
在第一绝缘膜44之上形成有绝缘体即平坦化膜45。平坦化膜45例如由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等的丙烯酸(acrylic)树脂材料等构成。另外，也可省略平坦化膜45。
在平坦化膜45之上形成有像素电极31。像素电极31为透明电极，例如由ITO(Indium Tin Oxide)、ZnO(Zinc Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、IGZO(Indium GalliumZinc Oxide)、ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)等的材料构成。
在平坦化膜45之上也形成有导电膜47。该导电膜47为由与像素电极31相同材料构成的透明电极膜，且是为了使信号线22与平坦化膜45的密合性提高而设置。因此，在信号线22与平坦化膜45的密合性高的情形时，能够省略导电膜47。
在导电膜47之上形成有信号线22。信号线22例如由铜(Cu)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)、镁(Mg)、钴(Co)、铬(Cr)、钨(W)、镉(Cd)的任一者、或它们的混合物构成。在省略了导电膜47的情形时，信号线22形成于平坦化膜45之上。
第二绝缘膜46形成为覆盖像素电极31及信号线22。第二绝缘膜46例如由氮化硅(SiNx)或二氧化硅(SiO2)构成。
在第二绝缘膜46之上形成有对向电极21。在第二绝缘膜46设置有用于连接对向电极21与信号线22的开口46a。对向电极21在第二绝缘膜46的开口46a部分，与信号线22接触。对向电极21为透明电极，例如由ITO、ZnO、IZO、IGZO、ITZO等材料构成。
在第一绝缘膜44及平坦化膜45形成有接触孔CH1。像素电极31经由接触孔CH1而与TFT42的漏极电极42d接触。
此处，信号线22与传送用于图像显示的信号的栅极布线32及源极布线33不同，是传送用于检测触摸位置的触摸驱动信号及触摸检测信号的线，因此必须设置在与设有TFT42的层不同层。假设将信号线22设在对向电极21的上层的情形时，由于在对向电极21之上存在液晶层3，因此在触摸位置的检测控制时，可能对显示图像造成影响(产生显示噪声)。然而，在本实施方式中，如图4所示，在TFT42的上层且对向电极21的下层设置信号线22，因此在触摸位置的检测控制时，能够抑制对显示图像造成影响。
此外，在现有的液晶显示装置的结构中追加信号线的情形时，想到在像素电极之下追加信号线。于该情形时，必须从下方起依序层压信号线、绝缘膜、像素电极、绝缘膜、对向电极的顺序，因此绝缘膜必须要有二个。然而，在本实施方式中，由于将信号线22形成在与像素电极31相同层(正确而言，像素电极31与导电膜47为相同层，而在导电膜47的上层)，因此绝缘膜仅为一个第二绝缘膜46即可，该第二绝缘膜46使像素电极31及信号线22与对向电极21之间绝缘。
图5是与有源矩阵基板1连接的控制器20的端子部的剖面图。在控制器20的端子部，包含与栅极布线32连接的栅极端子、及与源极布线33连接的源极端子。
在玻璃基板40之上形成有第一金属膜51。第一金属膜51为形成栅极布线32或栅极电极42a时使用的金属膜。以覆盖第一金属膜51的方式形成栅极绝缘膜43。在栅极绝缘膜43设置开口43a。
在包含栅极绝缘膜43的开口43a的周边区域，形成有第二金属膜52。第二金属膜52为形成源极布线33或源极电极42c时使用的金属膜。第二金属膜52经由栅极绝缘膜43的开口43a而与第一金属膜51接触。
在端子部所包含的栅极端子的剖面中，第一金属膜51为栅极布线32，但第二金属膜52并非为源极布线33。即，端子部中的第二金属膜52虽在形成源极布线33或源极电极42c的过程中形成，但与源极布线33或源极电极42c电气绝缘。
另一方面，在端子部所包含的源极端子的剖面中，第二金属膜52为源极布线33，但第一金属膜51并非为栅极布线32。即，端子部中的第一金属膜51虽在形成栅极布线32或栅极电极42a的过程中形成，但与栅极布线32或栅极电极42a电气绝缘。
在第二金属膜52及栅极绝缘膜43之上形成有第一绝缘膜44。在第一绝缘膜44设有开口44a。
在包含第一绝缘膜44的开口44a的周边区域，形成有第一透明电极膜53。第一透明电极膜53为形成像素电极31或导电膜47时使用的电极膜，与像素电极31电气绝缘。第一透明电极膜53经由第一绝缘膜44的开口44a而与第二金属膜52接触。
在第一透明电极膜52及第一绝缘膜44之上设有第二绝缘膜46。在第二绝缘膜46设有开口46a。
在包含第二绝缘膜46的开口46a的周边区域，形成有第二透明电极膜54。第二透明电极膜54为形成对向电极21时使用的电极膜，与对向电极21电气绝缘。第二透明电极膜54经由第二绝缘膜46的开口46a而与第一透明电极膜53接触。
即，在控制器20的端子部中，于有源矩阵基板1上，依序层压有由与栅极布线32相同材料构成的第一金属膜51、由与源极布线33相同材料构成的第二金属膜52、由与像素电极31相同材料构成的第一透明电极膜53、以及由与对向电极21相同材料构成的第二透明电极膜54。即，由于未层压由与信号线22相同材料构成的金属膜，因此能够使层压部分的高低差变小，抑制布线的切断。
本实施方式中，与对向电极21连接的信号线22，在最接近控制器20的对向电极21、与控制器20之间的区域，经由第二金属膜52及第一金属膜51而与控制器20连接。即，在最接近控制器20的对向电极21、与控制器20之间的区域，具有连接于形成栅极布线32或栅极电极42a时使用的第一金属膜、与于形成源极布线33或源极电极42c时使用的第二金属膜的连接部，在该连接部中，信号线22与第一金属膜及第二金属膜电连接。
本实施方式中，在设有控制器20的区域不具有对向基板。因此，若为将信号线22维持原状态连接于控制器20的结构，则保护信号线22的绝缘膜仅为第二绝缘膜46，因此恐有在不具有对向基板的区域中的信号线22的腐蚀的可能性。然而如上所述，在连接部中，若将信号线22换成以与第一金属膜及第二金属膜电连接的方式连接，则由于第一金属膜及第二金属膜被第一绝缘膜44及第二绝缘膜46所保护，因此能够降低在不具有对向基板的区域中的信号线22的腐蚀的可能性。
图6为上述的连接部的剖面图。于该连接部中，在玻璃基板40之上形成有第一金属膜61。第一金属膜61虽为在形成栅极布线32或栅极电极42a时使用的金属膜，且与图5所示的第一金属膜51同样地，在形成栅极布线32及栅极电极42a的过程中形成，但并未与图5所示的第一金属膜51电连接，因此标记其他的符号。
以覆盖第一金属膜61的方式形成栅极绝缘膜43。在栅极绝缘膜43设有开口43a。
在包含栅极绝缘膜43的开口43a的周边区域，形成有第二金属膜62。第二金属膜62虽为在形成源极布线33或源极电极42c时使用的金属膜，且与图5所示的第二金属膜52同样地，在形成源极布线33及源极电极42c的过程中形成，但并未与图5所示的第二金属膜62电连接，因此标记其他的符号。第二金属膜62经由栅极绝缘膜43的开口43a而与第一金属膜61接触。
在第二金属膜62及栅极绝缘膜43之上形成有第一绝缘膜44。在第一绝缘膜44设有开口44a。
在第一绝缘膜44之上形成有平坦化膜45。在平坦化膜45设有开口45a。
在包含第一绝缘膜44的开口44a及平坦化膜45的开口45a的周边区域，形成有第一透明电极膜63。第一透明电极膜63虽为在形成像素电极31或导电膜47时使用的电极膜，且与图5所示的第一透明电极膜53同样地，在形成像素电极31或导电膜47的过程中形成，但并未与图5所示的第一透明电极膜53电连接，因此标记其他的符号。第一透明电极膜63也与像素电极31电气绝缘。第一透明电极膜63经由第一绝缘膜44的开口44a及平坦化膜45的开口45a而与第二金属膜62接触。
在第一透明电极膜63之上形成有信号线22。在信号线22之上设有第二绝缘膜46。
信号线22经由第一透明电极膜63而与第一金属膜61及第二金属膜62电连接。第一金属膜61及第二金属膜62与控制器20电连接。即，自控制器20输出的触摸驱动信号，经由第一金属膜61及第二金属膜62而传送至连接部，且在连接部中被传递给信号线22而向对向电极21供给。
根据本实施方式，信号线22在连接有第一金属膜61及第二金属膜62的连接部中，经由第一透明电极膜63而与第一金属膜61及第二金属膜62连接。由此，能够降低连接部的电阻。因此，能够抑制经由连接部在与信号线22之间对触摸驱动信号及触摸检测信号进行收发时的信号电平的下降。
另外，也可为将信号线22的长度设定为从对向电极21至朝向连接部的中途的长度，且在连接部的剖面图中省略了信号线22的结构。于该情形下，在连接部中，由于与信号线22电连接的第一透明电极膜63与第一金属膜61及第二金属膜62连接，因此信号线22成为经由第一透明电极膜63而与第一金属膜61及第二金属膜62电连接的结构。
图7～图9是用于说明第一实施方式中的具有触摸面板的显示装置10的制造步骤的图。在图7～图9中分别自左起依序表示设有TFT42的区域(以下，称为TFT区域)、控制器20的端子部(以下，称为端子部区域)、及连接部(以下，称为连接部区域)的剖面。
在TFT区域中，在玻璃基板40上通过已知的方法形成TFT42。在图7的(a)中，表示在玻璃基板40上通过已知的方法形成TFT42，且于其上形成有第一绝缘膜44及平坦化膜45的状态。在平坦化膜45形成有用于形成接触孔CH1的孔，该接触孔CH1连接像素电极31与TFT42的漏极电极42d。
在端子部区域中，在玻璃基板40上如图7的(a)所示那样依序层压有第一金属膜51、栅极绝缘膜43、第二金属膜52、及第一绝缘膜44。在连接部区域中，在玻璃基板40上如图7的(a)所示那样依序层压有第一金属膜61、栅极绝缘膜43、第二金属膜62、第一绝缘膜44、及平坦化膜45。
自图7的(a)所示的状态，对露出的表面进行使用了氮气或氧气的等离子处理(参照图7的(b))。即，在TFT区域中，对第一绝缘膜44、及平坦化膜45的露出的表面进行等离子处理。在端子部区域中，对第一绝缘膜44的露出的表面进行等离子处理。在连接部区域中，对第一绝缘膜44、及平坦化膜45的露出的表面进行等离子处理。通过进行等离子处理，能够在平滑的表面形成微细的凹凸(表面粗糙化)，能够使在后续的步骤中形成透明电极膜时的密合性提高。
其次，在TFT区域及连接部区域中，在平坦化膜45的表面形成光刻胶(photoresist：光致抗蚀剂)的掩膜71(参照图7的(c))。由于在端子部区域未设有平坦化膜45，因此在第一绝缘膜44上形成光刻胶的掩膜71。
接下来，在TFT区域中，对未以掩膜71覆盖的第一绝缘膜44进行干式蚀刻(dryetching)，形成接触孔CH1(参照图7的(d))。在端子部区域中，对未以掩膜71覆盖的第一绝缘膜44进行干式蚀刻，使第二金属膜52露出(参照图7的(d))。在连接部区域中，对未以掩膜71覆盖的第一绝缘膜44进行干式蚀刻，使第二金属膜62露出(参照图7的(d))。
接下来，将掩膜71剥离(参照图7的(e))。
接下来，形成用于形成像素电极31、导电膜47、第一透明电极膜53、及第一透明电极膜63的透明电极膜81，于其上形成用于形成信号线22的金属膜82(参照图8的(a))。透明电极膜81的厚度例如为10nm～100nm。此外，金属膜82的厚度例如为50nm～300nm。
接下来，在金属膜82之上，形成光刻胶的掩膜83(参照图8的(b))。掩膜83形成在用于形成像素电极31的区域、及用于形成信号线22的区域。接下来，对未以掩膜83覆盖的区域的透明电极膜81及金属膜82进行湿式蚀刻(wet etching)(参照图8的(c))。然后，将掩膜83剥离(参照图8的(d))。
接下来，在形成有金属膜82的区域中、成为信号线22的金属膜82之上，形成光刻胶的掩膜91(参照图9的(a))。然后，通过湿式蚀刻将未以掩膜91覆盖的金属膜82去除(参照图9的(b))。其后，将掩膜91剥离(参照图9的(c))。由此，在TFT区域中，形成像素电极31、导电膜47、及信号线22。此外，在端子部区域中，形成第一透明导电膜53。进一步地，在连接部区域中，形成第一透明电极膜63及信号线22。
接下来，形成第二绝缘膜46。此时，在TFT区域中，以信号线22的上部的一部分露出的方式，对第二绝缘膜46进行干式蚀刻，在端子部区域中，以第一透明电极膜53的一部分露出的方式，对第二绝缘膜46进行干式蚀刻(参照图9的(d))。
然后，形成用于形成对向电极21及第二透明电极膜54的透明电极膜(参照图9的(e))。在TFT区域中，以对向电极21与信号线22接触的方式形成透明电极膜，在端子部区域中，以第二透明电极膜54与第一透明电极膜53接触的方式形成透明电极膜。
本实施方式中的具有触摸面板的显示装置10，能够成为各种的变形结构。
[变形例1]
图10是变形例1的结构中的具有触摸面板的显示装置10A、包含TFT的位置中的有源矩阵基板1的剖面图。在变形例1的结构中，如图10所示，在经由接触孔CH1而TFT42的漏极电极42d与像素电极31连接的部分中，在像素电极31与第二绝缘膜46之间，设有由与构成信号线22的金属膜相同材料构成的金属膜101。即，在设有接触孔CH1的部分中，于像素电极31之上，设有与构成信号线22的金属膜相同的金属膜101。由此，例如能够防止因对向电极21的形成步骤中的蚀刻而使像素电极31受损。
为了成为该变形例1的结构，在已使用图7～图9说明的制造步骤中、图9的(a)所示的步骤中，不仅在成为信号线22的金属膜82之上，也在形成有接触孔CH1的部分的金属膜82之上形成光刻胶的掩膜91，其次只要通过湿式蚀刻将未以掩膜91覆盖的金属膜82去除即可。
[变形例2]
图11是变形例2的结构中的具有触摸面板的显示装置10B、包含TFT的位置中的有源矩阵基板1的剖面图。在变形例2的结构中，如图11所示，信号线22A的线宽与图4所示的信号线22的线宽相比较细。
具体而言，在图4所示的结构中，在信号线22的上面(对向电极21侧的面)中、与对向电极21接触的区域的两侧中，信号线22与第二绝缘膜46接触。另一方面，在图11所示的结构中，仅在信号线22的上面中、与对向电极21接触的区域的单侧，信号线22与第二绝缘膜46接触。
例如，在信号线22与第二绝缘膜46之间的密合性不佳的情形时，如图11所示，通过成为不是在信号线22的两侧而是仅在单侧与第二绝缘膜46接触的结构，使信号线22与第二绝缘膜46的接口的表面积变小，因此密合性提高。
[变形例3]
图12是变形例3的结构中的具有触摸面板的显示装置10C、包含TFT的位置中的有源矩阵基板1的剖面图。在变形例3的结构中，在TFT42的半导体膜42b之上、源极电极42c与漏极电极42d之间设有蚀刻阻挡(etch stopper)层121。通过设置蚀刻阻挡层121，能够防止因源极电极42c或漏极电极42d的形成时的蚀刻而使半导体膜42b受损。
[变形例4]
图13是变形例4的结构中的具有触摸面板的显示装置10D、与有源矩阵基板1连接的控制器20的端子部的剖面图。在变形例4的结构中，在控制器20的端子部中，在第一透明电极膜53与第二透明电极膜54之间，设有与构成信号线22的金属膜相同材料的金属膜131。
即，在控制器20的端子部中，在有源矩阵基板1上，依序层压有由与栅极布线32相同材料构成的第一金属膜51、由与源极布线33相同材料构成的第二金属膜52、由与像素电极31相同材料构成的第一透明电极膜53、由与信号线22相同材料构成的金属膜131、以及由与对向电极21相同材料构成的第二透明电极膜54。根据该结构，由于在端子部设有金属膜131，因此能够使端子部的电阻变小。
为了成为该变形例4的结构，在已使用图7～图9说明的制造步骤中、图9的(a)所示的步骤中，若在端子部区域的金属膜82之上形成光刻胶的掩膜91，则通过其后的湿式蚀刻，第一透明电极膜53之上的金属膜82不被去除，因此能够在第一透明电极膜53与第二透明电极膜54之间形成金属膜131。
以上，上述的实施方式及其变形例，只不过是用于实施本发明的示例。因此，本发明并不限定于上述的实施方式及变形例，可在不脱离其旨趣的范围内对上述的实施方式适当地进行变形并实施。
例如，TFT42并不限定为底栅(bottom-gate)式，也可为顶栅(top-gate)式。此外，半导体膜32b也可为不是氧化物半导体膜，而是非晶硅(amorphous silicon)膜。
在图7～图9所示的制造步骤中，在玻璃基板40上形成TFT42，且于其上形成第一绝缘膜44及平坦化膜45后(参照图7的(a))、于配置掩膜71(参照图7的(c))前进行等离子处理(参照图7的(b))。但是，等离子处理并不限定于该时序，也可为在将掩膜71剥离(参照图7的(e))后、于形成透明电极膜81及金属膜82(参照图8的(a))前进行等离子处理。
附图标记的说明
1：有源矩阵基板
2：对向基板
3：液晶层
10、10A、10B、10C、10D：具有触摸面板的显示装置
21：对向电极
22、22A：信号线
31：像素电极
42：TFT(显示控制元件)
42a：栅极电极
42b：半导体膜
42c：源极电极
42d：漏极电极
43：栅极绝缘膜
44：第一绝缘膜
45：平坦化膜
46：第二绝缘膜
47：导电膜
101：金属膜
131：金属膜

Claims (10)

1.一种具有触摸面板的显示装置，其特征在于，具备：
有源矩阵基板；
对向基板，与所述有源矩阵基板相对向；
液晶层，被夹于所述有源矩阵基板及所述对向基板；
显示控制元件，形成于所述有源矩阵基板上；
第一绝缘膜，形成于所述有源矩阵基板上、较所述显示控制元件更靠所述液晶层侧；
多个像素电极，形成于所述有源矩阵基板上、较所述第一绝缘膜更靠所述液晶层侧；
第二绝缘膜，形成于所述有源矩阵基板上、较所述多个像素电极更靠所述液晶层侧；
多个对向电极，形成于所述有源矩阵基板上、较所述第二绝缘膜更靠所述液晶层侧，在与所述多个像素电极之间形成静电电容；
控制部，设置于所述有源矩阵基板，通过对所述多个对向电极供给触摸驱动信号来检测触摸位置；
信号线，用于连接所述控制部与所述对向电极，且自所述控制部向所述对向电极供给所述触摸驱动信号；
配置于所述有源矩阵基板上且于第一方向延伸的栅极布线；及
配置于所述有源矩阵基板上且于与所述第一方向不同的第二方向延伸的源极布线；
所述信号线形成于所述有源矩阵基板上、所述第一绝缘膜与所述第二绝缘膜之间；
所述控制部设置在所述有源矩阵基板上，与所述栅极布线及所述源极布线电连接；
在所述控制部与所述有源矩阵基板连接的端子部中，在所述有源矩阵基板上，依序层压有由与所述栅极布线相同材料构成的第一金属膜、由与所述源极布线相同材料构成的第二金属膜、由与所述像素电极相同材料构成的第一透明电极膜、以及由与所述对向电极相同材料构成的第二透明电极膜。
2.一种具有触摸面板的显示装置，其特征在于，具备：
有源矩阵基板；
对向基板，与所述有源矩阵基板相对向；
液晶层，被夹于所述有源矩阵基板及所述对向基板；
显示控制元件，形成于所述有源矩阵基板上；
第一绝缘膜，形成于所述有源矩阵基板上、较所述显示控制元件更靠所述液晶层侧；
多个像素电极，形成于所述有源矩阵基板上、较所述第一绝缘膜更靠所述液晶层侧；
第二绝缘膜，形成于所述有源矩阵基板上、较所述多个像素电极更靠所述液晶层侧；
多个对向电极，形成于所述有源矩阵基板上、较所述第二绝缘膜更靠所述液晶层侧，在与所述多个像素电极之间形成静电电容；
控制部，设置于所述有源矩阵基板，通过对所述多个对向电极供给触摸驱动信号来检测触摸位置；
信号线，用于连接所述控制部与所述对向电极，且自所述控制部向所述对向电极供给所述触摸驱动信号；
配置于所述有源矩阵基板上且于第一方向延伸的栅极布线；及
配置于所述有源矩阵基板上且于与所述第一方向不同的第二方向延伸的源极布线；
所述信号线形成于所述有源矩阵基板上、所述第一绝缘膜与所述第二绝缘膜之间；
所述控制部设置在所述有源矩阵基板上，与所述栅极布线及所述源极布线电连接；
在所述控制部与所述有源矩阵基板连接的端子部中，在所述有源矩阵基板上，依序层压有由与所述栅极布线相同材料构成的第一金属膜、由与所述源极布线相同材料构成的第二金属膜、由与所述像素电极相同材料构成的第一透明电极膜、由与所述信号线相同材料构成的金属膜、以及由与对向电极相同材料构成的第二透明电极膜。
3.如权利要求1或2所述的具有触摸面板的显示装置，其特征在于，进一步具备设置于所述信号线与所述第一绝缘膜之间、由与所述像素电极相同材料构成的导电膜。
4.如权利要求1或2所述的具有触摸面板的显示装置，其特征在于，所述显示控制元件为薄膜晶体管，至少具备栅极电极、源极电极及漏极电极；
在所述像素电极与所述漏极电极接触的位置，进一步具备设置于所述像素电极与所述第二绝缘膜之间的金属膜。
5.如权利要求1或2所述的具有触摸面板的显示装置，其特征在于，仅在所述信号线的所述对向电极侧的面之中、与所述对向电极接触的区域的单侧，所述信号线与所述第二绝缘膜接触。
6.如权利要求1或2所述的具有触摸面板的显示装置，其特征在于，进一步具备配置于所述有源矩阵基板上、所述第一绝缘膜与所述多个像素电极之间的平坦化膜；
所述平坦化膜的表面被施以等离子处理。
7.如权利要求1或2所述的具有触摸面板的显示装置，其特征在于，所述信号线层压在依序层压有由与所述栅极布线相同材料构成的第一金属膜、由与所述源极布线相同材料构成的第二金属膜、以及由与所述像素电极相同材料构成的第一透明电极膜的连接部中的所述第一透明电极膜之上；
所述信号线经由所述第一金属膜或所述第二金属膜而与所述控制部电连接。
8.一种具有触摸面板的显示装置的制造方法，该具有触摸面板的显示装置具备有源矩阵基板、与所述有源矩阵基板相对向的对向基板、以及被夹于所述有源矩阵基板及所述对向基板的液晶层，且具有触摸位置的检测功能；其特征在于，具有如下步骤：
在所述有源矩阵基板上形成显示控制元件；
在所述显示控制元件的形成后，形成第一绝缘膜以覆盖所述显示控制元件；
在所述第一绝缘膜的形成后，形成平坦化膜以覆盖所述第一绝缘膜；
在所述平坦化膜的形成后的露出的表面进行等离子处理；
在进行了所述等离子处理后，形成用于形成像素电极的透明电极膜；
在所述透明电极膜的形成后，形成用于形成信号线的金属膜，所述信号线用于供给触摸驱动信号；
在所述金属膜的形成后，形成第二绝缘膜；以及
在所述第二绝缘膜的形成后，形成与所述信号线电连接的对向电极；
在形成所述透明电极膜的步骤中，也在用于形成所述像素电极的区域以外的区域形成所述透明电极膜；
在形成所述金属膜的步骤中，也在所述透明电极膜之上、在用于形成所述信号线的区域以外的区域形成所述金属膜；
所述具有触摸面板的显示装置的制造方法，进一步具有如下步骤：
在用于形成所述像素电极的区域、及用于形成所述信号线的区域形成第一掩膜；
在所述第一掩膜的形成后，通过蚀刻去除未以所述第一掩膜覆盖的所述透明电极膜及所述金属膜；
在所述透明电极膜及所述金属膜的去除后，去除所述第一掩膜；
在所述第一掩膜的去除后，在用于形成所述信号线的区域形成第二掩膜；
在所述第二掩膜的形成后，通过蚀刻去除未以所述第二掩膜覆盖的所述金属膜；以及
在所述金属膜的去除后，去除所述第二掩膜；
由此，在用于形成所述像素电极的区域形成所述像素电极，在用于形成所述信号线的区域形成所述信号线。
9.如权利要求8所述的具有触摸面板的显示装置的制造方法，其特征在于，所述透明电极膜至少形成在用于形成所述像素电极的区域、及用于形成所述信号线的区域；
所述信号线通过在形成于用于形成所述信号线的区域的所述透明电极膜之上形成所述金属膜而形成。
10.如权利要求8或9所述的具有触摸面板的显示装置的制造方法，其特征在于，所述显示控制元件为薄膜晶体管，且至少具备栅极电极、源极电极及漏极电极；
所述具有触摸面板的显示装置的制造方法，进一步具有：
在所述平坦化膜形成孔的步骤、以及
在形成有所述平坦化膜的孔的位置上于所述第一绝缘膜形成孔的步骤；
在形成用于形成所述像素电极的透明电极膜的步骤中，于形成有所述平坦化膜的孔及所述第一绝缘膜的孔的位置上，以形成后的所述像素电极与所述漏极电极接触的方式形成所述透明电极膜。
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