JP7362488B2 - タッチ表示基板および表示装置 - Google Patents

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Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１７年８月１０日に提出された、第２０１７１０６８１８３７．０号の中国特許出願の優先権を主張し、本出願の一部として、上記中国特許出願の開示内容全文を引用する。
本開示の実施例は、タッチ表示基板および表示装置に関するものである。
タッチ表示パネルは、表示と指示入力機能とを兼ね備えた表示デバイスである。ユーザは、タッチ領域を検出することができるタッチ表示パネルに手または物体を接触させ、検出されるタッチ領域に応じて対応する応答を行うことができる。多くの種類のタッチ表示パネルのうち、インセルタイプのタッチ表示パネルは、表示パネル内部にタッチ電極が埋め込まれているため、薄型で低コストであるという特徴を有し、各パネルの大手メーカーに好まれている。
インセルタッチ方式の表示パネルは、タッチ精度を満たすために、表示パネルの内部に複数のタッチ電極を設けるのが一般的であり、各タッチ電極には、対応するタッチ信号線を設ける必要があるが、タッチ信号線の配置方式は複雑であり依然として改善の余地がある。
本開示の実施例ではタッチ表示基板を提供する。当該タッチ表示基板は、アレイ形式で配列された複数のサブ画素ユニットであって、隣接する２行のサブ画素ユニット毎に、１行のサブ画素ユニット内におけるサブ画素ユニットと、これに隣接し、かつ他の１行のサブ画素ユニット内に位置するサブ画素ユニットとの間で、Ｘ個のサブ画素ユニットの位置が行方向にずれており、０＜Ｘ＜１であり、１行のサブ画素ユニット内におけるサブ画素ユニットと、これに隣接し、かつ他の１行のサブ画素ユニット内に位置するサブ画素ユニットが異なる色を有し、各前記サブ画素ユニットがいずれも画素ユニットスイッチを備えるアレイ形式で配列された複数のサブ画素ユニットと、前記サブ画素ユニットの間の、列方向に延伸する隙間に配置されたデータ線と、前記サブ画素ユニットの間の、列方向に延伸する隙間に配置されたタッチ信号線と、を備え、前記タッチ信号線は前記データ線と同じ層に配置されて、前記データ線と絶縁される。
例えば、前記画素ユニットスイッチは、ソース領域と、ドレイン領域と、ソース領域とドレイン領域との間に位置するチャネル領域とを有する活性層を備え、前記活性層は、前記データ線と前記タッチ信号線とは異なる層に位置し、前記ソース領域は、ビアを介して前記データ線に電気的に接続され、前記データ線は第１のデータ線を含み、前記第１のデータ線部分の、列方向に延伸する隙間に前記タッチ信号線が配置され、前記画素ユニットスイッチは、前記第１のデータ線の第１端に接続された第１の画素ユニットスイッチを含み、前記タッチ信号線は、前記タッチ表示基板に垂直な方向での投射が前記第１の画素ユニットスイッチのソース領域とドレイン領域との間に位置する。
例えば、前記画素ユニットスイッチは、前記第１のデータ線の第２端に接続された第２の画素ユニットスイッチを含み、第１端と第２端は前記第１のデータ線の相反する両側であり、前記第１の画素ユニットスイッチのソース領域とドレイン領域との行方向での間隔は、前記第２画素ユニットスイッチのソース領域とドレイン領域との行方向での間隔より大きい。
例えば、第１の間隔は第２の間隔より大きく、前記第１の間隔は１本の前記タッチ信号線に最も近接する２本のデータ線の間の行方向での間隔であり、前記第２の間隔は隣接する２本のタッチ信号線の間の任意の隣接する２本のデータ線の間の行方向での間隔である。
例えば、前記データ線は第２のデータ線をさらに含み、前記第２のデータ線部分の、列方向に延伸する隙間に前記タッチ信号線が設けられておらず、１本の前記タッチ信号線に最も近接する２本のデータ線は、１本の前記第１のデータ線と１本の前記第２のデータ線とを含み、１本の前記タッチ信号線に最も近接する２本のデータ線のうちの前記第２のデータ線と前記タッチ信号線との間の行方向での間隔が、前記第２の間隔と等しい。
例えば、各前記サブ画素ユニットがいずれも画素ユニット電極を備え、前記ドレイン領域が前記画素ユニット電極に電気的に接続され、１本の前記第１のデータ線に最も近接する２列のサブ画素ユニット内において、前記第１のデータ線と、その第１端のサブ画素ユニットに位置する画素ユニット電極との行方向での間隔が、前記第１のデータ線と、その第２端のサブ画素ユニットに位置する画素ユニット電極との行方向での間隔より大きく、第１端と第２端は前記第１のデータ線の相反する両側であり、前記第１の画素ユニットスイッチが、前記第１のデータ線の第１端に位置するサブ画素ユニット内に配置される。
例えば、前記活性層が、行方向に延伸する水平部分を有し、前記タッチ表示基板が、前記サブ画素ユニットの間の、行方向に延伸する隙間に設けられたゲート線をさらに有し、前記タッチ表示基板に垂直な方向での前記水平部分の投射が、前記タッチ表示基板に垂直な方向での前記ゲート線の投射に一部重なる。
例えば、前記活性層が、列方向に延伸する鉛直部分を有し、前記タッチ表示基板に垂直な方向での前記第１の画素ユニットスイッチの活性層の鉛直部分の投射が、前記タッチ表示基板に垂直な方向での前記タッチ信号線の投射内に位置する。
例えば、前記活性層が、列方向に延伸する鉛直部分を有し、前記タッチ表示基板に垂直な方向での前記第１の画素ユニットスイッチの活性層の鉛直部分の投射が、前記タッチ表示基板に垂直な方向での前記第１のデータ線の投射内に位置する。
例えば、前記第１のデータ線の延伸方向と前記タッチ信号線の延伸方向が一致し、前記第１のデータ線と前記タッチ信号線との間の間隔がどの箇所においても等しい。
例えば、前記列方向に延伸する隙間に配置された前記タッチ信号線の前記データ線が、バス線と、いずれも前記バス線に接続された２本の分岐線とを備え、前記タッチ信号線は前記２本の分岐線の間に位置し、前記２本の分岐線のうちの１本は前記タッチ信号線の第１端に位置する前記画素ユニットスイッチに接続され、前記２本の分岐線のうちの他の１本は前記タッチ信号線の第２端に位置する前記画素ユニットスイッチに接続され、第１端と第２端は前記タッチ信号線の相反する両側である。
例えば、前記２本の分岐線の両端がそれぞれ接続されて、閉じた枠型構造を構成し、前記タッチ信号線は前記枠型構造の内部に位置し、前記バス線が前記枠型構造に接続される。
例えば、前記画素ユニットスイッチは低温ポリシリコン型薄膜トランジスタである。
例えば、前記データ線は、行方向にその両側に位置しかつ異なる行のサブ画素ユニットに位置する画素ユニットスイッチに接続される。
例えば、前記データ線は、同一色の前記サブ画素ユニットの画素ユニットスイッチに接続される。
例えば、任意の隣接する２本の前記データ線の間に、二種類の異なる色の前記サブ画素ユニットのみが配置される。
例えば、１行のサブ画素ユニットを離隔する２行のサブ画素ユニット内における各サブ画素ユニットは列方向に整列して配置される。
例えば、本開示の実施例のタッチ表示基板はタッチ検出電極をさらに備え、前記タッチ検出電極は前記タッチ信号線に接続される。
例えば、前記タッチ検出電極は前記サブ画素ユニットのコモン電極層としてさらに機能する。
本開示の実施例では表示装置をさらに提供する。当該表示装置は上記に記載のタッチ表示基板をさらに備える。
本開示の実施例の技術案をより明確に説明するために、以下では本開示の実施例の図面について簡単に説明する。以下で説明する図面は本開示の一部の実施例に関するものにすぎず、本開示を限定するものでないことは明らかである。
本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の部分的な平面模式図である。 図１の部分拡大模式図１である。 図１の部分拡大模式図２である。 図２（ａ）における線Ａ－Ａに沿った断面模式図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の他の断面模式図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板のさらなる断面模式図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の別の部分的な平面模式図である。 図６における線Ｂ－Ｂに沿った断面模式図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製造方法のフロー図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製造方法の別のフロー図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製作過程の模式図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製作過程の模式図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製作過程の模式図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製作過程の模式図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製作過程の模式図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製作過程の模式図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製作過程の模式図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製作過程の模式図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製作過程の模式図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製作過程の模式図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製作過程の模式図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製作過程の模式図である。 本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製作過程の模式図である。
本開示の実施例の目的、技術案、利点をより明確にするために、以下では本開示の実施例の技術案について図面を組み合わせて明確かつ完全に説明する。説明する実施例は本開示の一部の実施例であり、すべての実施例でないことは明らかである。説明する本開示の実施例に基づき、当業者が創造力を働かせることなく得られるすべてのその他の実施例はみな本開示の請求範囲に属する。
図１は本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の部分的な平面模式図である。図１に示すように、当該タッチ表示基板は、アレイ形式で配列された複数のサブ画素ユニット１０と、複数のデータ線２０と、複数のタッチ信号線３０（図１ではそのうちの１本のみを示す）と、複数のタッチ検出電極（図１では図示していない）とを備える。
例えば、図１に示すように、各行のサブ画素ユニット内における各サブ画素ユニット１０は整列して配置され、隣接する２行のサブ画素ユニット毎に、１行のサブ画素ユニット内におけるサブ画素ユニット１０と、これに隣接し、かつ他の１行のサブ画素ユニット内に位置するサブ画素ユニット１０との間で、Ｘ個のサブ画素ユニット１０の位置が行方向にずれており、０＜Ｘ＜１であり、例えばＸは０．５であってよい。隣接する２行のサブ画素ユニット毎に、１行のサブ画素ユニット内におけるサブ画素ユニット１０と、これに隣接し、かつ他の１行のサブ画素ユニット内に位置するサブ画素ユニット１０が異なる色を有し、各サブ画素ユニット１０がいずれも画素ユニットスイッチ１１と画素ユニット電極１２とを備える。各データ線２０はいずれもサブ画素ユニット１０の間の、列方向に延伸する隙間に配置される。例えば、各データ線２０は異なる行のサブ画素ユニット１０に位置する画素ユニットスイッチ１１に接続される。例えば、各データ線２０は、行方向にその両側に位置しかつ異なる行のサブ画素ユニット１０に位置する画素ユニットスイッチ１１に接続される。各タッチ信号線３０はいずれもサブ画素ユニット１０の間の、列方向に延伸する隙間に配置される。タッチ信号線３０の数はデータ線２０の数よりも少ないため、各データ線２０部分の、列方向に延伸する隙間すべてに１本のタッチ信号線３０が配置されているのではなく、このような場合、データ線２０は第１のデータ線２１と第２のデータ線２２とを含んでよく、第１のデータ線２１部分の、列方向に延伸する隙間にタッチ信号線３０が配置され、第２のデータ線２２部分の、列方向に延伸する隙間にはタッチ信号線３０が配置されない。タッチ信号線３０はデータ線２０と同じ層に配置されて、データ線２０と絶縁される。
例えば、図１に示すように、タッチ表示基板は複数のゲート線Ｇ１、Ｇ２・・・Ｇｎを有し、当該複数のゲート線は複数のデータ線２０と交差して、上記のような複数のサブ画素ユニット１０を規定する。例えば、各データ線はいずれもサブ画素ユニットの間の、行方向に延伸する隙間に配置され、同一行に位置するサブ画素ユニット１０に接続される。
例えば、画素ユニットスイッチ１１はＴＦＴ（英語名：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、日本語名：薄膜トランジスタ）である。例えば、ＴＦＴはゲート１１３と活性層とを有してよく、活性層はソース領域１１２と、ドレイン領域１１１と、ソース領域１１２とドレイン領域１１１との間に位置するチャネル領域１１４とを有し、ソース領域１１２とドレイン領域１１１は、それぞれデータ線２０、画素ユニット電極１２に電気的に接続される領域であってよく、例えば、チャネル領域１１４よりも導電率が高くなるようにドープされた領域である。図２（ａ）は図１の部分拡大模式図であり（説明の便宜上、データ線、タッチ信号線、活性層、画素ユニット電極などの部分のみを示し、タッチ電極、膜層間の絶縁層などのその他の部分については図示していない）、図１と図２（ａ）に示すように、活性層は、データ線２０とタッチ信号線３０とは異なる層に位置し、ソース領域１１２は、ビア１０１を介してデータ線２０に電気的に接続され、ドレイン領域１１１はビア１０２を介して画素ユニット電極１２に電気的に接続される。例えばＴＦＴはトップゲート型ＴＦＴでもボトムゲート型ＴＦＴであってもよく、本開示ではこれについて限定しない。
画素ユニットスイッチ１０は、第１のデータ線２１の第１端（図２（ａ）に示すような第１のデータ線２１の左側）に接続される第１の画素ユニットスイッチ１１ａと、第１のデータ線２１の第２端（図２（ａ）に示すような第１のデータ線２１の右側）に接続される第２の画素ユニットスイッチ１１ｂとを含み、第１端と第２端は第１のデータ線２１の相反する両側であり、タッチ信号線３０は、タッチ表示基板に垂直な方向での投射が第１の画素ユニットスイッチ１１ａのソース領域とドレイン領域との間に位置する。つまり、ベース基板１でのタッチ信号線３０の投射は、ベース基板１での第１の画素ユニットスイッチ１１ａのソース領域の投射と、ベース基板での第１の画素ユニットスイッチ１１ａのドレイン領域の投射との間に位置する。
例えば、第１の画素ユニットスイッチ１１ａのソース領域１１２とドレイン領域１１１との行方向での間隔ｄ１は、第２画素ユニットスイッチ１１ｂのソース領域１１２とドレイン領域１１１との行方向での間隔ｄ２より大きい。よって、タッチ信号線３０を便利に配置することができる。
例えば、ＴＦＴは低温ポリシリコン型ＴＦＴであってよく、アモルファスシリコン型ＴＦＴと比べてより多くの利点を有する。図３は図２（ａ）における線Ａ－Ａに沿った断面模式図であり、図２と図３を組み合わせると、ＴＦＴはベース基板１に設けられたゲート１１３と、ゲート１１３に設けられたゲート絶縁層２と、ゲート絶縁層２に設けられた活性層とを備える。ゲート絶縁層２には酸化シリコンもしくは窒化シリコン材料を用いてよく、厚さは８０～１２０ｎｍであってよい。活性層は、離隔されたドレイン領域１１１およびソース領域１１２と、ソース領域１１１とドレイン領域１１２との間に位置するチャネル領域１１４とを有し、ベース基板１でのドレイン領域１１１とソース領域１１２の正投射は、ベース基板１でのゲート１１３の正投射の外に位置し、ベース基板１でのチャネル領域１１４の正投射は、ベース基板１でのゲート１１３の正投射と一致する。低温ポリシリコンの電子移動率はアモルファスシリコンよりはるかに大きいため、低温ポリシリコンＴＦＴにおいては、活性層をより細長くすることができ、第１の画素ユニットスイッチ１１ａのドレイン領域１１１とソース領域１１２との間隔を延ばすことができ、タッチ信号線３０の配置に便利である。
図３に示すように、複数のタッチ信号線３０は複数の信号線２０と同じ層に配置されて、各データ線２０と絶縁される。
例えば、ＴＦＴのある膜層に第１の絶縁層３が設けられ、第１の絶縁層３の材料は窒化物、非金属酸化物を含んでよく、窒化物にはＳｉＮｘを含むがこれに限らず、非金属酸化物にはＳｉＯｘを含むがこれに限らない。第１の絶縁層３はＴＦＴのある膜層と、複数のタッチ信号線３０および複数のデータ線２０のある膜層との間に設けられる。例えば、図３に示すように、ビア１０１は前記第１の絶縁層３を貫通する。
複数のタッチ検出電極３１はそれぞれが対応するタッチ信号線３０に接続される。例えば、ビア１０３を介して、対応するタッチ信号線３０にタッチ検出電極３１を電気的に接続することができる。タッチ信号線３０のある膜層と、タッチ検出電極３１のある膜層との間に第２の絶縁層４を設けることができ、膜層の表面を平坦にする。例えば、第２の絶縁層４の材料は樹脂であってよい。例えば、図３に示すように、ビア１０３は第２の絶縁層４を貫通する。
例えば、タッチ検出電極３１のある膜層と、画素ユニット電極１２のある膜層との間に第３の絶縁層５を設けることができ、第３の絶縁層５の材料は窒化シリコンであってよく、第３の絶縁層５の厚さは１００ｎｍ～２００ｎｍであってよい。例えば、図３に示すように、ビア１０２は第１の絶縁層３と、第４の絶縁層４と、第５の絶縁層５とを貫通する。
再び図２（ａ）を参照すると、任意のタッチ信号線３０はタッチ表示基板に垂直な方向での投射が、第１の画素ユニットスイッチ１１ａのソース領域１１２とドレイン領域１１１との間に位置する。つまり、タッチ信号線３０とデータ線２０に短絡が発生しないように、タッチ信号線３０は第１の画素ユニットスイッチ１１ａの直上を跨ぐ。
図２（ａ）に示すように、第１の間隔ｄ３は第２の間隔ｄ４より大きく、第１の間隔ｄ３は１本のタッチ信号線３０に最も近接する２本のデータ線２０の間の行方向での間隔であり、第２の間隔ｄ４は隣接する２本のタッチ信号線３０の間の任意の隣接する２本のデータ線２０の間の行方向での間隔である。タッチ信号線３０と第１のデータ線２１との間の領域は発光しないため、第１の間隔ｄ３を第２の間隔ｄ４より大きく設け、タッチ信号線３０と第１のデータ線２１との間の領域面積が一定である限り、発光する領域面積を増やすことができる。
例えば、１本の第１のデータ線２１に最も近接する２列のサブ画素ユニット１０内において、第１のデータ線２１と、その第１端のサブ画素ユニット１０に位置する画素ユニット電極１２との間隔ｄ５が、第１のデータ線２１と、その第２端のサブ画素ユニット１０に位置する画素ユニット電極１２との間隔ｄ６より大きく、第１端と第２端は第１のデータ線２１の相反する両側である。例えば、前記第１の画素ユニットスイッチ１１ａが、第１のデータ線１２１の第１端に位置するサブ画素ユニット１０内に配置される。第１のデータ線２１と、その両側のサブ画素ユニット１０に位置する画素ユニット電極１２との間の間隔は異なるため、そのうちの間隔が大きい側にタッチ信号線３０を設けるのに便利である。なお、第１のデータ線２１と画素ユニット電極１２との間の間隔とは、行方向での第１のデータ線２１と画素ユニット電極１２の縁との最小距離を指す。
例えば、１本のタッチ信号線３０に最も近接する２本のデータ線２０は、１本の第１のデータ線２１と１本の第２のデータ線２２とを含み、１本のタッチ信号線３０に最も近接する２本のデータ線２０において、第２のデータ線２２とタッチ信号線３０との間の行方向での間隔ｄ７は、第２の間隔ｄ４と等しいため、各サブ画素ユニットの発光面積を等しくすることができる。最も近接するとは、両者間にタッチ信号線もしくはデータ線がないということを指す。例えば、図２（ａ）において、１本のタッチ信号線３０に最も近接する２本のデータ線２０とは、タッチ信号線３０の右側の第１本目の第１のデータ線２１と、タッチ信号線３０の左側の第１本目の第２のデータ線２２であり、これは実際の距離とは関係がない。
例えば、図２（ａ）に示すように、活性層は、行方向に延伸する水平部分ａと列方向に延伸する鉛直部分ｂとを有する。例えば、タッチ表示基板に垂直な方向での水平部分ａの投射が、タッチ表示基板に垂直な方向でのゲート線の投射に一部重なり、つまり、水平部分ａのベース基板１での正投射はゲート線のベース基板１での正投射に一部重なる。このように、ゲート線の一部はゲートとして直接兼用できる。例えば、図２（ａ）に示すように、タッチ表示基板に垂直な方向での、第１のデータ線２１に接続される第１の画素ユニットスイッチ１１ａの活性層の鉛直部分ｂの投射は、タッチ表示基板に垂直な方向でのタッチ信号線３０の投射内にあり、その行方向の幅は、タッチ表示基板に垂直な方向でのタッチ信号線３０の投射の行方向の幅と等しい。つまり、第１のデータ線２１に接続される第１の画素ユニットスイッチ１１ａは、ベース基板１でのその活性層の鉛直部分ｂの正投射が、ベース基板１でのタッチ信号線３０の正投射内にあり、ベース基板１での鉛直部分ｂの正投射の行方向の幅は、ベース基板１でのタッチ信号線３０の正投射の行方向の幅と等しい。図２（ｂ）は図１の部分拡大模式図２である。図２（ａ）と異なるのは、図２（ｂ）において、タッチ表示基板に垂直な方向での、第１のデータ線２１に接続される第１画素ユニットスイッチ１１ａの活性層の鉛直部分ｂの投射は、タッチ表示基板に垂直な方向での第１のデータ線２１の投射内にあり、その行方向の幅は、タッチ表示基板に垂直な方向での第１のデータ線２１の投射の行方向の幅と等しい。つまり、第１のデータ線２１に接続される第１の画素ユニットスイッチ１１ａは、ベース基板１でのその活性層の鉛直部分ｂの正投射が、ベース基板１での第１のデータ線２１の正投射内にあり、ベース基板１での鉛直部分ｂの正投射の行方向の幅は、ベース基板１での１本の第１のデータ線２１の正投射の行方向の幅と等しい。図２（ａ）に示す構造について、すべての画素ユニットスイッチ１１の活性層の鉛直部分ｂの間の間隔は同一の距離であるため、パターニングに便利である。図２（ｂ）に示す構造について、すべての画素ユニットスイッチ１１の活性層の鉛直部分ｂはいずれもデータ線２０と重なるため、タッチ表示基板の電気学的均一性を向上させることができる。本開示の実施例において、ゲート線と活性層との間の位置関係は、図２（ａ）と図２（ｂ）に示す状況に限定されない。例えば、ゲート線は活性層の鉛直部分ｂと重なる箇所が二箇所あるが、水平部分ａとは重ならないことから、デュアルゲートＴＦＴを形成する。
例えば、複数のタッチ検出電極３１は各サブ画素ユニットのコモン電極層を構成する。この場合、タッチ検出電極３１はサブ画素ユニット１０のコモン電極層としてさらに機能し、表示基板の厚さの低減に有利である。
例えば、図３に示すように、データ線２０とタッチ信号線３０は、活性層１４のある膜層とコモン電極層との間に位置する。
図４は本開示の実施例が提供する他のタッチ表示基板の部分断面模式図であり、図４に示すタッチ表示基板と図３に示すタッチ表示基板の構造は基本的に同一で、相違点は、図４におけるタッチ表示基板の画素ユニット電極１２はタッチ検出電極３１の下方に位置するという点である。
図５は本開示の実施例が提供する他のタッチ表示基板の部分断面模式図であり、図５に示すタッチ表示基板と図３に示すタッチ表示基板の構造は基本的に同一で、相違点は、図５に示すタッチ表示基板において、画素ユニットスイッチはトップゲート型のＴＦＴであるという点である。
なお、トップゲート型のＴＦＴの製造過程において、ベース基板１と活性層１１４との間には光リーク電流を防止するためにチャネル領域１１４に対向する遮光層が設けられるが、図５では当該遮光層を省略している。
同じ層に設けられたタッチ信号線とデータ線によって、データ線とタッチ信号線との寄生容量を低減することができるうえ、これらの間に絶縁層を設けることを省き、工程を簡素化することができる。また、タッチ信号線とデータ線に短絡が発生しないように、タッチ信号線とデータ線との間を絶縁する。
図１に示すように、１行のサブ画素ユニットを離隔する２行のサブ画素ユニット１０内における各サブ画素ユニット１０は列方向に整列して配置され、これにより、サブ画素ユニット１０の配置をより整然とさせることができ、製造に便利である。
その他の実施例において、１行のサブ画素ユニットを離隔する２行のサブ画素ユニット１０内における各サブ画素ユニット１０は列方向に整列せずに配置してもよいということは、異なる要求に適応させるために容易に想到できることである。例えば、三角形のタッチ表示基板内において、１行のサブ画素ユニットを離隔する２行のサブ画素ユニット１０内における各サブ画素ユニット１０は、列方向において複数のサブ画素ユニット１０の距離を徐々に縮小してよい。例えば、円形、菱形、楕円形、台形を含むがこれに限らないその他の可能な形状のタッチ表示基板内においては、１行のサブ画素ユニットを離隔する２行のサブ画素ユニット１０内における各サブ画素ユニット１０は、列方向において縮小あるいは複数のサブ画素ユニット１０の距離を越えてもよく、画素ユニットを表示基板の形状に応じて配置させる。
本開示の実施例では、例えば、どの行のサブ画素ユニット１０も三種類の異なる色のサブ画素ユニット１０を有し、隣接し順に配列された三種類の異なる色のサブ画素ユニット１０は重複ユニットとなり、どの行のサブ画素ユニット１０においても当該重複ユニットが行方向に重複配列される。矩形ではないタッチ表示基板において、複数のサブ画素ユニット１０の距離を縮小する必要がある場合、サブ画素ユニット１０の距離を３の整数倍縮小することができる。同一行内に二種類の異なる色のサブ画素ユニット１０のみを含む表示基板については、サブ画素ユニット１０の距離を２の整数倍縮小することができる。
例えば、各サブ画素ユニット１０と、隣接する各サブ画素ユニット１０の色はいずれも異なるため、同一行において三種類の異なる色のサブ画素ユニット１０を含む場合に、サブ画素ユニット１０の配置を便利にできる。
例えば、任意の隣接する２本のデータ線２０の間に、二種類の異なる色のサブ画素ユニットのみが配置される。
例えば、１つの画素ユニットは、６つのサブ画素ユニットを含んでよく（図１における破線枠内の６つのサブ画素ユニット）、ＵＨＤ（英語名：Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ、日本語名：超高精細）表示装置の製造に適している。隣接するデータ線２０の間の間隔がより小さくなれば単位面積内の画素ユニットの個数はより多くなり、隣接するデータ線２０の間の間隔を縮小することでタッチ表示基板のＰＰＩ（英語名：Ｐｉｘｅｌｓ Ｐｅｒ Ｉｎｃｈ、日本語名：画素密度）を高めることができる。
例えば、各データ線２０は同一の色のサブ画素ユニット１０の画素ユニットスイッチ１１に接続され、これにより、単色画面表示の際にカラム反転（Ｃｏｌｕｍｎ－ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）を便利に行うことができる。
図１に示すように、各データ線２０は、同一色でかつ当該データ線２０の両側にそれぞれ位置するサブ画素ユニット１０の画素ユニットスイッチ１１のみに接続される。したがって、単色画面表示の際に、表示しようとする色に対応するサブ画素ユニット１０に接続されたデータ線２０をオンにするだけでよく、例えば、赤色画面を表示させようとする時、Ｓ１とＳ４の２本のデータ線２０をオンにするだけでよく、実現が簡単で操作が便利である。
図６は本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の別の部分的な構造模式図であり、図７は図６における線Ｂ－Ｂに沿った断面模式図である。図６と図７に示すように、当該タッチ表示基板において、第１データ線２１はバス線２１２と、いずれもバス線２１２に接続された２本の分岐線２１１とを備え、タッチ信号線３０は２本の分岐線２１１の間に位置し、２本の分岐線２１１のうちの１本はタッチ信号線３０の第１端に位置する画素ユニットスイッチ１１に接続され、２本の分岐線２１１のうちの他の１本はタッチ信号線３０の第２端に位置する画素ユニットスイッチ１１に接続され、第１端と第２端はタッチ信号線３０の相反する両側である。２本の分岐線２１１を備える第１のデータ線２１を設けることで、２本の分岐線２１１のうちの各１本の分岐線はタッチ信号線３０の一端の画素ユニットスイッチ１１のみに接続し、これにより、タッチ信号線３０と画素ユニットスイッチ１１の交差を避けることができる。
図６に示すように、２本の分岐線２１１の延伸方向は同じであり、２本の分岐線２１１の両端がそれぞれ接続されて、閉じた枠型構造を構成し、タッチ信号線３０は枠型構造の内部に位置する。２本のバス線２１２はいずれも枠型構造に接続される。タッチ信号線３０は枠型内部に位置するため、ビアを開けてタッチ信号線３０を引き出す必要がある。
図２に示すタッチ表示基板において、各タッチ信号線３０と各データ線の延伸方向が一致し、タッチ信号線３０に最も距離が近いデータ線２０とタッチ信号線３０との間の間隔がどの箇所においても等しく、これにより、データ線２０とタッチ信号線３０の設置を便利にできるとともに、データ線２０とタッチ信号線３０の一部分との間隔が小さいことで電荷が一部に蓄積するという状況の発生を回避できる。例えば、第１のデータ線２１の延伸方向とタッチ信号線３０の延伸方向が一致し、第１のデータ線２１とタッチ信号線３０との間の間隔がどの箇所においても等しい。このほか、図２に示すタッチ表示基板において、データ線２０は分岐線を持たず、ベース基板１でのその正投射の面積はより小さく、画素ユニットの開口率を高めるのに有利であり、表示基板の輝度が同一であるという状況において表示基板のエネルギー消費低減に有利である。図２に示すタッチ表示基板は、図４に示すタッチ表示基板との比較においてその開口率が２０％向上しており、実験、テストしたところ、同一の単色画面を表示する際に、輝度が同一であるという状況において、図２に示すタッチ表示基板のエネルギー消費は図４に示すタッチ表示基板のエネルギー消費よりも２０％ほど低いものである。
本開示の実施例では、図１～図７に示すいずれかのタッチ表示基板を備える表示装置をさらに提供する。例えば、当該表示装置は携帯電話、タブレット型コンピュータ、テレビ、モニタ、ノート型パソコン、デジタルフォトフレーム、ナビゲーションなどの、表示機能を有するあらゆる製品もしくは部品であってよい。
同じ層に設けられたタッチ信号線とデータ線によって、データ線とタッチ信号線との寄生容量を低減することができるうえ、これらの間に絶縁層を設けることを省き、工程を簡素化することができる。また、タッチ信号線とデータ線に短絡が発生しないように、タッチ信号線とデータ線との間を絶縁する。
図８は本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製造方法のフロー図であり、当該方法は図１～図７に示すタッチ表示基板の製造に適用される。図８に示すように、当該製造方法は以下のステップを含んでよい。
Ｓ１１、ベース基板に複数の画素ユニットスイッチを形成する。
各画素ユニットスイッチは異なる画素ユニットにそれぞれ属する。各行のサブ画素ユニットにおける各画素ユニットは整列して配置され、隣接する２行のサブ画素ユニット毎に、１行のサブ画素ユニット内におけるサブ画素ユニットと、これに隣接し、かつ他の１行のサブ画素ユニット内に位置するサブ画素ユニットとの間で、Ｘ個のサブ画素ユニットの位置が行方向にずれており、０＜Ｘ＜１であり、例えばＸは０．５であってよい。隣接する２行のサブ画素ユニット毎に、１行のサブ画素ユニット内におけるサブ画素ユニットと、これに隣接し、かつ他の１行のサブ画素ユニット内に位置するサブ画素ユニットが異なる色を有する。
Ｓ１２、複数の画素ユニットスイッチが形成されたベース基板に第１の絶縁層を形成する。
Ｓ１３、第１の絶縁層に第１のパターニング層を形成する。
第１のパターニング層は、互いに離隔したデータ線とタッチ信号線とを有する。例えば、データ線は、異なる行のサブ画素ユニットに位置する画素ユニットスイッチに接続される。例えば、データ線は、行方向にその両側に位置しかつ異なる行のサブ画素ユニットに位置する画素ユニットスイッチに接続される。
Ｓ１４、第１のパターニング層に第２の絶縁層を形成する。
Ｓ１５、第２の絶縁層に画素ユニット電極を形成する。
画素ユニット電極はいずれも画素ユニットスイッチに接続される。
同じ層に設けられたタッチ信号線とデータ線によって、データ線とタッチ信号線との寄生容量を低減することができるうえ、これらの間に絶縁層を設けることを省き、工程を簡素化することができる。また、タッチ信号線とデータ線に短絡が発生しないように、タッチ信号線とデータ線との間を絶縁する。
図９は本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製造方法の別のフロー図であり、当該方法は図１～図３に示すタッチ表示基板の製造に同じく適用される。以下では図１０～図１６を組み合わせて本製造方法について詳しく説明する。図９に示すように、当該製造方法は以下のステップを含んでよい。
Ｓ２１、ベース基板にＴＦＴを形成する。
例えば、ベース基板にトップゲート型のＴＦＴを形成してよく、ボトムゲート型のＴＦＴを形成してもよい。図１０に示すように、ベース基板８０００にボトムゲート型のＴＦＴを製作し、当該ＴＦＴはベース基板８０００に配置されたゲート８１１３と、ゲート８１１３に配置されたゲート絶縁層８００２と、ゲート絶縁層８００２に配置された活性層とを備え、活性層は、離隔されたドレイン領域８１１１およびソース領域８１１２と、ドレイン領域８１１１とソース領域８１１２との間に位置するチャネル領域８１１４とを有し、ベース基板８０００でのドレイン領域８１１１とソース領域８１１２の正投射は、ベース基板８０００でのゲート８１１３の正投射の外に位置する。
複数のＴＦＴは、製作するタッチ表示基板のサブ画素ユニットの配置方式を満たすために、ベース基板８０００にアレイ配置される。
例えば、低温ポリシリコン型ＴＦＴを用いてよい。
Ｓ２２、ＴＦＴが形成されたベース基板に第１の絶縁層を形成する。
例えば、第１の絶縁層８０１０の材料は窒化物、非金属酸化物を含んでよく、窒化物にはＳｉＮｘを含むがこれに限らず、非金属酸化物にはＳｉＯｘを含むがこれに限らない。
Ｓ２３、第１の絶縁層内に第１のビアを製作する。
図１１に示すように、後続ステップにて製作するデータ線が第１のビア８０１１を介してソース領域８１１２に電気的に接続されるように、第１のビア８０１１は第１の絶縁層８０１０を貫通して、ＴＦＴのソース領域８１１２の直上に位置する。
例えば、第１のビア８０１１は、第１の絶縁層８０１０を介してパターニング工程を行って製作してよい。
Ｓ２４、第１の絶縁層に第１のパターニング層を形成する。
例えば、第１のパターニング層もパターニング工程によって製作してよい。
例えば、図１２に示すように、第１のパターニング層は複数のデータ線８２００と複数のタッチ信号線８３００とを有し、タッチ信号線８３００とデータ線８２００は互いに離隔する。データ線８２００は、第１のビア８０１１を貫通してＴＦＴのソース領域８１１２に電気的に接続するために第１のビアの直上に位置する。
例えば、データ線８２００とタッチ信号線８３００は金属Ａｌなどの金属材料で製作してよく、ＩＴＯ（英語名：Ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、日本語名：酸化インジウムスズ）などの透明導電材料で製作してもよい。
図６に示すタッチ表示基板を製作するとき、第１のデータ線は、バス線と、いずれもバス線に接続された２本の分岐線とを備え、タッチ信号線は２本の分岐線の間に位置し、２本の分岐線のうちの１本は第１のビアを介してタッチ信号線の第１端に位置するＴＦＴのソース領域に接続され、２本の分岐線のうちの他の１本は第１のビアを介してタッチ信号線の第２端に位置するＴＦＴのソース領域に接続され、第１端と第２端はタッチ信号線の相反する両側である。
Ｓ２５、第１のパターニング層に第２の絶縁層を形成する。
例えば、第２の絶縁層８０２０の材料は樹脂であってよいがこれに限らない。
Ｓ２６、第２の絶縁層内に第２のビアを製作する。
第２のビアの制作方法は第１のビアの制作方法を同じであってよい。
図１３に示すように、後続ステップにて製作するタッチ検出電極が第２のビア８０２１を介してタッチ信号線８３００に接続されるように、第２のビア８０２１は第２の絶縁層８０２０を貫通して、タッチ信号線８３００の直上の位置に位置する。
Ｓ２７、第２の絶縁層にタッチ検出電極を形成する。
例えば、タッチ検出電極はパターニング工程によって製作してよい。
図１４に示すように、タッチ検出電極８３１０は第２のビア８０２１を介してタッチ信号線８３００に電気的に接続される。
例えば、タッチ検出電極８３１０は、光透過率を高めるために、ＩＴＯのような透明導電材料で製作してよい。
Ｓ２８、タッチ検出電極が形成されたベース基板に第３の絶縁層を形成する。
例えば、第３の絶縁層８０３０の材料は窒化シリコンであってよく、第３の絶縁層８０３０の厚さは１００ｎｍ～２００ｎｍであってよい。
Ｓ２９、第３のビアを製作する。
図１５に示すように、後続ステップにて製作する画素ユニット電極がドレイン領域８１１１に電気的に接続されるように、第３のビア８０３１はＴＦＴのドレイン領域８１１１の直上に位置し、第３の絶縁層８０３０と、第２の絶縁層８０２０と、第１の絶縁層８０１０とを貫通する。
Ｓ３０、第３の絶縁層に画素ユニット電極を製作する。
例えば、画素ユニット電極８１２０はパターニング工程によって製作してよい。
図１６に示すように、画素ユニット電極８１２０は第３のビア８０３１を介してドレイン領域８１１１に電気的に接続される。
例えば、画素ユニット電極８１２０は、光透過率を向上させるために、ＩＴＯのような透明の導電材料で製作してよい。
例えば、ステップＳ２３を実行するとき、第１の絶縁層８０１０の、ドレイン領域８１１１の直上に位置する箇所にもビアを製作してよく、これにより、ステップＳ２４の実行時に、データ線８２００とタッチ信号線８３００を製作する際に、第１の絶縁層８０１０にトランスファ電極をさらに製作でき、トランスファ電極は第１の絶縁層８０１０におけるドレイン領域８１１１直上に位置するビアを介してドレイン領域８１１１に電気的に接続される。図１７に示すように、ステップＳ２３においてビア８０３１ａを同時に製作し、ステップＳ２４においてトランスファ電極８０３１ｂを同時に製作することで、Ｓ２９において加工を必要とする第３のビア８０３１が、第３の絶縁層８０３０と第２の絶縁層８０２０のみを貫通するようにすることができ、第３のビア８０３１の深さを低減して、加工難度を低減し、画素ユニット電極８１２０がドレイン領域８１１１と安定した電気接続を形成することを確保し、断線および接触不良が生じる可能性を低減する。また、ビア８０３１ａは第１のビア８０１１と同時に製作することができるため、トランスファ電極８１３１ｂはタッチ信号線８３００、データ線８２００と同時に製作することができ、別途工程ステップを追加する必要はない。
図１８は本開示の実施例が提供するタッチ表示基板の製造方法のさらなるフロー図であり、当該方法は図４に示すタッチ表示基板の製造に用いられ、当該製造方法はＳ４１～Ｓ５０を含み、そのうちのステップＳ４１～Ｓ４５は前述のステップＳ２１～Ｓ２５とそれぞれ同一であるため、ここでは改めて説明しない。以下、図１９～２１を組み合わせて当該方法のステップＳ４６～Ｓ５０について説明する。
Ｓ４６、第２の絶縁層内に第４のビアを製作する。
第４のビア９０２１の製作方法は前述の第２のビア８０２１の製作方法と同一である。
図１９に示すように、後続にて製作する画素ユニット電極がドレイン領域９１１１に電気的に接続されるように、第４のビア９０２１はＴＦＴのドレイン領域９１１１の直上に位置し、第２の絶縁層９０２０と、第１の絶縁層８０１０とを貫通する。
Ｓ４７、第２の絶縁層に画素ユニット電極を形成する。
例えば、画素ユニット電極９１２０はパターニング工程によって製作してよい。
図２０に示すように、画素ユニット電極９１２０は第４のビア９０２１を介してドレイン領域９１１１と電気的に接続される。
Ｓ４８、画素ユニット電極が形成されたベース基板に第３の絶縁層を形成する。
例えば、第３の絶縁層９０３０の製作は前述の第３の絶縁層８０３０の製作を参照することができるため、ここでは改めて説明しない。
Ｓ４９、第５のビアを製作する。
図２１に示すように、後続ステップにて製作するタッチ検出電極が第５のビア９０３１を介してタッチ信号線９３００に接続できるように、第５のビア９０３１はタッチ信号線９３００の直上の位置に製作され、第３の絶縁層９０３０と、第２の絶縁層９０２０とを貫通する。
Ｓ５０、第３の絶縁層にタッチ検出電極を製作する。
例えば、タッチ検出電極９０３０はパターニング技術によって作成してよい。
図２２に示すように、タッチ検出電極９０３０は第５のビア９０３１を介してタッチ信号線９３００に接続される。
図４に示すタッチ表示基板を製造するとき、トランスファ電極を追加する前述の方法を同様に用いて、断線や接触不良が生じる可能性を低減することができるが、ここでは改めて説明しない。
上記内容は本開示の例示的な実施の形態にすぎず、本開示の請求範囲を限定するものではなく、本開示の請求範囲は添付の請求項によって決められる。
１０ サブ画素ユニット
１１ 画素ユニットスイッチ
２０ データ線
３０ タッチ信号線

Claims (10)

  1. アレイ形式で配列された複数のサブ画素ユニットであって、隣接する２行のサブ画素ユニット毎に、前記隣接する２行のうちの１行における複数のサブ画素ユニットと、前記隣接する２行のうちの他の１行の複数のサブ画素ユニットとの間で、Ｘ個分のサブ画素ユニットの位置が行方向にずれており、０＜Ｘ＜１であり、前記１行の各サブ画素ユニットと、各前記サブ画素ユニットと同じ列で前記他の行にあるサブ画素ユニットが異なる色を有し、各前記サブ画素ユニットがいずれも画素ユニットスイッチを備えるアレイ形式で配列された複数のサブ画素ユニットと、
    前記サブ画素ユニットの間の、列方向に延伸する隙間に配置されたデータ線と、
    前記サブ画素ユニットの間の、列方向に延伸する隙間に配置されたタッチ信号線と、を備え、
    前記タッチ信号線は前記データ線と同じ層に配置されて、前記データ線と絶縁され、
    前記列方向に延伸する隙間に配置された前記タッチ信号線の前記データ線が、バス線と、いずれも前記バス線に接続された２本の分岐線とを備え、前記タッチ信号線は前記２本の分岐線の間に位置し、前記２本の分岐線のうちの１本は前記タッチ信号線の第１端に位置する前記画素ユニットスイッチに接続され、前記２本の分岐線のうちの他の１本は前記タッチ信号線の第２端に位置する前記画素ユニットスイッチに接続され、第１端と第２端は前記タッチ信号線の相反する両側である、タッチ表示基板。
  2. 前記２本の分岐線の両端がそれぞれ接続されて、閉じた枠型構造を構成し、前記タッチ信号線は前記枠型構造の内部に位置し、前記バス線が前記枠型構造に接続される、請求項１に記載のタッチ表示基板。
  3. 前記画素ユニットスイッチが低温ポリシリコン型薄膜トランジスタである、請求項１または２に記載のタッチ表示基板。
  4. 前記データ線が、行方向にその両側に位置しかつ異なる行のサブ画素ユニットに位置する画素ユニットスイッチに接続される、請求項１または２に記載のタッチ表示基板。
  5. 前記データ線が、同一色の前記サブ画素ユニットの画素ユニットスイッチに接続される、請求項４に記載のタッチ表示基板。
  6. 任意の隣接する２本の前記データ線の間に、二種類の異なる色の前記サブ画素ユニットのみが配置される、請求項１または２に記載のタッチ表示基板。
  7. １行のサブ画素ユニットを離隔する２行の複数のサブ画素ユニット内における各サブ画素ユニットが列方向に整列して配置される、請求項１または２に記載のタッチ表示基板。
  8. タッチ検出電極をさらに備え、前記タッチ検出電極が前記タッチ信号線に接続される、請求項１または２に記載のタッチ表示基板。
  9. 前記タッチ検出電極が前記サブ画素ユニットのコモン電極層としてさらに機能する、請求項８に記載のタッチ表示基板。
  10. 請求項１～９のいずれかに記載のタッチ表示基板を備える表示装置。
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