(57)【要約】【課題】本発明の実施例は、表示基板、表示パネルおよび表示装置を提供し、表示技術分野に関する。【解決手段】本発明の実施例に係る表示基板は、表示領域と、表示領域を取り囲む周辺領域とを含む。周辺領域内に複数の圧力センサが設けられ、圧力センサは、シリコンベースの圧力センサであり、矩形をなし、端から端まで順次接続されている第１辺、第２辺、第３辺および第４辺を有する。第１辺と第２辺とでなされた角部に第１信号入力部が電気的に接続され、第２辺と第３辺とでなされた角部に第１信号出力部が電気的に接続され、第３辺と第４辺とでなされた角部に第２信号入力部が電気的に接続され、第４辺と第１辺とでなされた角部に第２信号出力部が電気的に接続されている。本発明の解決手段は、表示パネルのベゼルの幅を狭めて、表示パネルのベゼルの狭額化に有利になる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示基板であって、
表示領域と前記表示領域を取り囲む周辺領域とを含み、
前記周辺領域内に複数の圧力センサが設けられ、前記圧力センサは、シリコンベースの圧力センサであり、矩形をなし、第１辺、第２辺、第３辺および第４辺を有し、
前記第１辺と前記第２辺とでなされた角部に第１信号入力部が電気的に接続され、前記第２辺と前記第３辺とでなされた角部に第１信号出力部が電気的に接続され、前記第３辺と前記第４辺とでなされた角部に第２信号入力部が電気的に接続され、前記第４辺と前記第１辺とでなされた角部に第２信号出力部が電気的に接続されていることを特徴とする表示基板。
【請求項２】
前記圧力センサの形状は、正方形であることを特徴とする請求項１に記載の表示基板。
【請求項３】
前記圧力センサは、開口部を持たない構造であることを特徴とする請求項２に記載の表示基板。
【請求項４】
前記圧力センサには、前記圧力センサの幾何中心と重なり合う正方形の開口が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の表示基板。
【請求項５】
前記第１信号入力部、前記第２信号入力部、前記第１信号出力部および前記第２信号出力部は、何れも長方形をなし、その長辺の延在方向がその所在する角部に対応する前記圧力センサの対角線方向に平行し、且つ、その長辺方向に平行する中線と前記対角線とが同一の直線に位置することを特徴とする請求項３または４に記載の表示基板。
【請求項６】
前記第１信号入力部と前記第２信号入力部と前記第１信号出力部と前記第２信号出力部との短辺の長さＬは、何れも同じであり、前記第１信号入力部、前記第２信号入力部、前記第１信号出力部および前記第２信号出力部のそれぞれと前記圧力センサの対角線との重畳部分の長さｄは、何れも同じであることを特徴とする請求項５に記載の表示基板。
【請求項７】
前記第１信号入力部と前記第２信号入力部と前記第１信号出力部と前記第２信号出力部との短辺の長さＬは、何れも１４〜２０μｍであり、前記第１信号入力部、前記第２信号入力部、前記第１信号出力部および前記第２信号出力部のそれぞれと前記圧力センサの対角線との重畳部分の長さｄは、何れも１８〜５３μｍであることを特徴とする請求項６に記載の表示基板。
【請求項８】
前記第１信号入力部、前記第２信号入力部、前記第１信号出力部および前記第２信号出力部のそれぞれと前記圧力センサの対角線との重畳部分の長さｄは、何れも３０μｍであることを特徴とする請求項７に記載の表示基板。
【請求項９】
前記正方形の開口の辺長ｂは、２０μｍであることを特徴とする請求項４に記載の表示基板。
【請求項１０】
前記表示基板に平行する平面において、前記第１信号入力部、前記第２信号入力部、前記第１信号出力部および前記第２信号出力部は、何れも前記正方形の開口の外縁まで延在することを特徴とする請求項４または９に記載の表示基板。
【請求項１１】
前記表示基板に平行する平面において、前記第１信号入力部、前記第２信号入力部、前記第１信号出力部および前記第２信号出力部が何れも前記正方形の開口内まで延在し、且つ前記第１信号入力部、前記第２信号入力部、前記第１信号出力部および前記第２信号出力部のうちのいずれか２つが互いに絶縁となっていることを特徴とする請求項４または９に記載の表示基板。
【請求項１２】
前記正方形の開口の縁と前記圧力センサにおける対応する辺との間の垂直距離は、何れも
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であり、ｄは、前記第１信号入力部、前記第２信号入力部、前記第１信号出力部および前記第２信号出力部のそれぞれと前記圧力センサの対角線との重畳部分の長さであることを特徴とする請求項１０に記載の表示基板。
【請求項１３】
前記正方形の開口の各辺と、前記圧力センサにおける対応する辺との間の垂直距離は、何れも２０μｍであることを特徴とする請求項１２に記載の表示基板。
【請求項１４】
前記圧力センサの辺長は、２０〜６０μｍであることを特徴とする請求項２に記載の表示基板。
【請求項１５】
前記第１信号入力部、前記第２信号入力部、前記第１信号出力部および前記第２信号出力部は、何れも同一の膜層に存在することを特徴とする請求項１に記載の表示基板。
【請求項１６】
前記第１信号入力部、前記第２信号入力部、前記第１信号出力部および前記第２信号出力部のそれぞれが所在する膜層と、前記圧力センサが所在する膜層とは、異なる膜層であり、前記第１信号入力部、前記第２信号入力部、前記第１信号出力部および前記第２信号出力部のそれぞれは、複数のビアホールを介して前記圧力センサに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１５に記載の表示基板。
【請求項１７】
請求項１から１６の何れか一項に記載の表示基板を備える表示パネル。
【請求項１８】
請求項１７に記載の表示パネルを備える表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示技術分野に関し、特に表示基板、表示パネルおよび表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチ機能を持つ表示パネルは、携帯電話、タブレットＰＣ、公共の場での情報検索機器等の様々な表示装置に広く応用されている。ユーザは、表示パネルに表示されたマークを指で押圧するだけで、当該表示装置に対する操作を実施可能であるため、ユーザの他の入力機器（例えば、キーボードおよびマウス等）への依存性が解消され、ヒューマンコンピュータインタラクションがより簡単になる。
【０００３】
ユーザの需要により良く応えるように、ユーザが表示パネルを押圧する圧力の大きさを検出するための圧力センサが表示パネルの周辺領域に設けられていることは、一般的である。このようにすると、表示パネルがタッチ位置情報を採集可能であるだけではなく、圧力の大きさも採集できるため、タッチ技術の応用範囲が広がってきている。よく使用されている圧力センサは、シリコンベースの圧力センサである。従来技術におけるシリコンベースの圧力センサは、形状が矩形であり、且つサイズが大きいため、表示パネルのベゼルの幅が広くなる。これは、表示パネルの狭額化に不利である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、表示パネルのベゼルの幅を狭くでき、表示パネルの狭額化に有利である表示基板、表示パネルおよび表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１態様の表示基板は、表示領域と前記表示領域を取り囲む周辺領域とを含む。前記周辺領域内には、複数の圧力センサが設けられている。前記圧力センサは、シリコンベースの圧力センサであり、矩形をなし、端から端まで順次接続されている第１辺、第２辺、第３辺および第４辺を有する。前記第１辺と前記第２辺とでなされた角部に第１信号入力部が電気的に接続され、前記第２辺と前記第３辺とでなされた角部に第１信号出力部が電気的に接続され、前記第３辺と前記第４辺とでなされた角部に第２信号入力部が電気的に接続され、前記第４辺と前記第１辺とでなされた角部に第２信号出力部が電気的に接続されている。
【０００６】
第２態様によれば、本発明の実施例は、上記表示基板を備える表示パネルを提供する。
【０００７】
第３態様によれば、本発明の実施例は、上記表示パネルを備える表示装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、表示基板、表示パネルおよび表示装置を提供する。表示基板は、表示領域と、表示領域を取り囲む周辺領域とを含む。周辺領域内には、複数の圧力センサが設けられている。圧力センサは、シリコンベースの圧力センサであり、矩形をなし、端から端まで順次接続されている第１辺、第２辺、第３辺および第４辺を有する。従来技術の圧力センサにおいては、２つの信号入力部がそれぞれ圧力センサの対向する２つの辺に設けられ、２つの信号出力部がそれぞれ圧力センサに対向するもう２つの辺に設けられている。本発明の発明者は、圧力センサの出力信号に一番寄与する部分が、隣り合う信号入力端および信号出力部の間に位置する部分、即ち４つの角部対応領域であるため、圧力センサにおける大半の領域が信号出力に対して貢献が非常に小さいことを見出した。その一方、本発明の実施例に係る圧力センサは、第１辺と第２辺とでなされた角部に第１信号入力部が電気的に接続され、第２辺と第３辺とでなされた角部に第１信号出力部が電気的に接続され、第３辺と第４辺とでなされた角部に第２信号入力部が電気的に接続され、第４辺と第１辺とでなされた角部に第２信号出力部が電気的に接続されているため、本発明の実施例の圧力センサにおいて出力信号に一番寄与する部分が４つの辺対応領域となる。同一形状の圧力センサにおいては、４つの辺対応領域の面積は必ず４つの角部対応領域の面積より大きい。圧力センサの出力信号強度は、電流経路となる信号入力端と信号出力端の間のシリコン膜の面積で決定されるため、従来技術における圧力センサとは性能が同等である。すなわち、本発明の実施例における４つの辺対応領域の面積が従来技術における４つの角部対応領域の面積とが同等であるとき、本発明の実施例における圧力センサの免責が従来技術における圧力センサのサイズより小さい。これにより、表示パネルのベゼルの幅が低減可能であり、表示パネルのベゼルの狭額化に有利になる。
【０００９】
本発明の実施例または従来技術における技術案をより明瞭に説明するために、実施例または従来技術の記述に必要な図面を以下で簡単に説明する。明らかに、後述する図面は、本発明の幾つかの実施例である。当業者であれば、進歩性に値する労働をしないうえで、これらの図面から他の図面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係る表示基板の平面図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る圧力センサの平面図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係る圧力センサの平面図である。
【図４】本発明の実施例に係る圧力センサの等価回路図である。
【図５】従来技術における圧力センサの平面図である。
【図６】本発明の第３の実施例に係る圧力センサの平面図である。
【図７】本発明の実施例に係る、従来技術における圧力センサを本発明の実施例における圧力センサに転換するフローを示す模式図である。
【図８】本発明の実施例に係る図７の（ａ）および（ｂ）に示す圧力センサの出力信号のシミュレーション図である。
【図９】本発明の第４の実施例に係る、従来技術における圧力センサを本発明の実施例における圧力センサに転換するフローを示す模式図である。
【図１０】本発明の第５実施例に係る圧力センサの平面図である。
【図１１】本発明の実施例に係る圧力センサの平面図５である。
【図１２】本発明の実施例に係る図１のＡ-Ａ’方向における断面を示す模式図である。
【図１３】本発明の実施例に係る表示基板の表示領域の平面図である。
【図１４】本発明の実施例に係る図１３のＢ-Ｂ’方向における断面を示す模式図である。
【図１５】本発明の実施例に係る圧力センサの接続模式図である。
【図１６】本発明の実施例に係る表示装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施例の目的、解決手段及びメリットがより明瞭になるように、本発明の実施例における解決手段を本発明の図面を参照しながら以下に明瞭で完全に説明する。明らかに、かかる実施例は、本発明の実施例の全部ではなく、部分的である。当業者が本発明の実施例に基づき、創造的労力を要しない前提で得たすべての他の実施例はいずれも本発明の保護範囲に含まれる。
【００１２】
なお、可能な範囲において、本発明の実施例における各特徴を互いに組合わせてもよい。以下に、図面を参照しながら実施例を結合して本発明を詳細に説明する。
【００１３】
本発明の実施例は、表示基板を提供する。図１は、本発明の実施例に係る表示基板の平面図である。図１に示すように、表示基板１は、表示領域ＡＡと、表示領域ＡＡを取り囲む周辺領域ＮＡとを含む。周辺領域ＮＡには、複数の圧力センサ１０が設けられている。圧力センサ１０は、シリコンベースの圧力センサである。
【００１４】
図２は、本発明の実施例に係る圧力センサの平面図１である。図３は、本発明の実施例に係る圧力センサの平面図２である。圧力センサ１０は、矩形（図２および図３では、圧力センサ１０の形状を正方形とすることのみを例にする）をなし、順次接続されている第１辺１０ａ、第２辺１０ｂ、第３辺１０ｃおよび第４辺１０ｄを有する。第１辺１０ａと第２辺１０ｂとでなされた角部に第１信号入力部２０が電気的に接続され、第２辺１０ｂと第３辺１０ｃとでなされた角部に第１信号出力部３０が電気的に接続され、第３辺１０ｃと第４辺１０ｄとでなされた角部に第２信号入力部４０が電気的に接続され、第４辺１０ｄと第１辺１０ａとでなされた角部に第２信号出力部５０が電気的に接続されている。
【００１５】
上記構造を有する圧力センサ１０は、第１信号入力端Ｉ１（即ち、圧力センサ１０の第１信号入力部２０に電気的に接続される箇所）、第２信号入力端Ｉ２（即ち、圧力センサ１０の第２信号入力部４０に電気的に接続される箇所）、第１信号出力端Ｏ１（即ち、圧力センサ１０の第１信号出力部３０に電気的に接続される箇所）および第２信号出力端Ｏ２（即ち、圧力センサ１０の第２信号出力部５０に電気的に接続される箇所）を含む。第１信号入力端Ｉ１および第２信号入力端Ｉ２は、圧力センサ１０へバイアス電圧信号を入力し、第１信号出力端Ｏ１および第２信号出力端Ｏ２は、圧力センサ１０から感圧検出信号を出力する。
【００１６】
具体的に、当該圧力センサ１０は、ホイートストンブリッジ(Ｗｈｅａｔｓｔｏｎｅ ｂｒｉｄｇｅ)として等価されてもよい。図４は、本発明の実施例に係る圧力センサ１０の等価回路図である。当該ホイートストンブリッジは、４つの等価電気抵抗、即ち、等価電気抵抗Ｒａ、等価電気抵抗Ｒｂ、等価電気抵抗Ｒｃおよび等価電気抵抗Ｒｄを含む。第２信号入力端Ｉ２と第１信号出力端Ｏ１との間の領域は、等価電気抵抗Ｒａであり、第２信号入力端Ｉ２と第２信号出力端Ｏ２との間の領域は、等価電気抵抗Ｒｂであり、第１信号入力端Ｉ１と第１信号出力端Ｏ１との間の領域は、等価電気抵抗Ｒｄであり、第１信号入力端Ｉ１と第２信号出力端Ｏ２との間の領域は、等価電気抵抗Ｒｃである。第１信号入力端Ｉ１および第２信号入力端Ｉ２へバイアス電圧信号が入力されたとき、ホイートストンブリッジにおける各等価電気抵抗の何れにも電流が流れている。その際、表示基板１が押圧されると、表示基板１全体は変形する。圧力センサ１０が表示基板１における対応する位置からのせん断力の作用を受けるため、その内部等価電気抵抗Ｒａ、等価電気抵抗Ｒｂ、等価電気抵抗Ｒｃおよび等価電気抵抗Ｒｄのうちの少なくとも１つのインピーダンスが変化する。これによって、圧力センサ１０の第１信号出力端Ｏ１および第２信号出力端Ｏ２から出力された感圧検出信号と、押圧されていないときに圧力センサ１０の第１信号出力端Ｏ１および第２信号出力端Ｏ２から出力された感圧検出信号とが異なる。これにより、タッチ圧力の大きさが特定できる。
【００１７】
図５は、従来技術における圧力センサの平面図である。従来技術における圧力センサ１０’の２つの信号入力部がそれぞれ圧力センサ１０’の対向配置される２つの辺に電気的に接続され、２つの信号出力部がそれぞれ圧力センサ１０’の対向配置されるもう２つの辺に電気的に接続されている。圧力センサ１０’の、出力信号に一番寄与する部分は、隣り合う信号入力端および信号出力部の間に位置する部分、即ち、４つの角部対応領域（図５では、三角形の点線ブロックに示す）である。つまり、圧力センサ１０’における大半の領域、すなわち、4つの三角形で囲まれた正方形の領域は、信号出力に対して貢献が非常に小さい。
【００１８】
図２および図３に示すように、本発明の実施例に係る圧力センサ１０においては、第１辺１０ａと第２辺１０ｂとでなされた角部に第１信号入力部２０が電気的に接続され、第２辺１０ｂと第３辺１０ｃとでなされた角部に第１信号出力部３０が電気的に接続され、第３辺１０ｃと第４辺１０ｄとでなされた角部に第２信号入力部４０が電気的に接続され、第４辺１０ｄと第１辺１０ａとでなされた角部に第２信号出力部５０が電気的に接続されているため、本発明の実施例における圧力センサ１０のうち、出力信号に一番寄与する部分は、４つの辺対応領域である。同一形状の圧力センサにおいては、４つの辺対応領域の面積が必ず４つの角部対応領域の面積より大きい。したがって、従来技術における圧力センサと性能が同等、すなわち、本発明の実施例における４つの辺対応領域の面積が従来技術における４つの角部対応領域の面積とが同等であるとき、本発明の実施例における圧力センサ１０の面積が従来技術における圧力センサの面積より小さい。これにより、表示パネルのベゼルの幅が低減可能であり、表示パネルのベゼルの狭額化に有利になる。さらに、本発明の実施例における圧力センサ１０のサイズのほうが小さいため、温度の圧力センサ１０への影響が軽減され、圧力センサ１０の性能の向上にも寄与する。圧力センサは、サイズが大きいとき、作動中に熱が多く発生するため、圧力センサの温度を上昇させる。これによって、圧力センサの電気抵抗が変化することを招き、信号出力端から出力される信号が変化して、圧力の検出を妨害する。本発明の実施例において、圧力センサのサイズを小さくし、温度の圧力センサへの影響を軽減させ、圧力検出の精度を向上させる。
【００１９】
例示として、本発明の実施例における圧力センサ１０の形状は、正方形または正方形に近似している形状であってもよい。図２および図３に示すように、圧力センサ１０の形状は、正方形である。図６は、本発明の第３の実施例に係る圧力センサの平面図である。圧力センサ１０の形状は、正方形に近似する形状である。例えば、その形状は、第１信号入力端２０、第２信号入力端４０、第１信号出力端３０および第２信号出力端５０の対応位置に切り欠きを設けた八角形である。
【００２０】
上述した通り、圧力センサ１０の第１信号出力端Ｏ１および第２信号出力端Ｏ２の出力信号の大きさに基づき、圧力の大きさを得ることができる。具体的に、第１信号出力端Ｏ１と第２信号出力端Ｏ２の間に検流計が接続されることで、圧力センサ１０が変形していないときの検流計の数値と圧力センサ１０が変形したときの数値との差分に基づいて特定可能である。
【００２１】
図２および図３に示すように、圧力センサ１０の形状が正方形であるとき、圧力センサ１０の第１信号入力端Ｉ１および第１信号出力端Ｏ１の間の電気抵抗と、第１信号入力端Ｉ１および第２信号出力端Ｏ２の間の電気抵抗との大きさが等しくなり、圧力センサ１０の第２信号入力端Ｉ２および第１信号出力端Ｏ１の間の電気抵抗と、第２信号入力端Ｉ２および第２信号出力端Ｏ２の間の電気抵抗との大きさが等しくなり、且つ、各信号入力部および信号出力部のそれぞれと圧力センサ１０との重畳面積、接触電気抵抗は、何れも同じである。圧力センサ１０が変形していないとき、圧力センサ１０の第１信号出力端Ｏ１および第２信号出力端Ｏ２の電圧出力値が等しくなり、両者間に接続された検流計が数値ゼロを指す。圧力センサ１０が変形したとき、電気抵抗のバランスが崩れるため、圧力センサ１０の第１信号出力端Ｏ１および第２信号出力端Ｏ２の電圧出力値が等しくなくなり、電流が流れる。この電流は、測定範囲の小さい検流計でも測定可能である。その際、当該検流計によって読み取られた数値がより正確になり、当該電流に基づいて算出された圧力もより正確になり、圧力センサ１０の検出精度がより高い。
【００２２】
各信号入力部および信号出力部のそれぞれと圧力センサ１０との重畳面積が同じであると接触電気抵抗も同じになる原因は、下記のようになる。つまり、各信号入力部および各信号出力部が直接圧力センサ１０上を被覆すると、各信号入力部および信号出力部のそれぞれと圧力センサ１０との重畳面積が同じであれば、必然的に接触面積が同じになり、ひいては接触電気抵抗が同じになる。各信号入力部および各信号出力部のそれぞれが何れも複数のビアホールを介して圧力センサ１０に電気的に接続されている場合には、通常各ビアホールの直径も隣接するビアホール間のピッチも固定であるため、各信号入力部および信号出力部のそれぞれと圧力センサ１０との重畳面積が同じであるとき、各信号入力部および信号出力部が圧力センサ１０に電気的に接続されているビアホールの数およびサイズも同じである。したがって、各信号入力部および信号出力部のそれぞれと圧力センサ１０との接触面積が同じであり、接触電気抵抗が同じである。同じように、各信号入力部または各信号出力部と圧力センサ１０との重畳面積が大きいほど、接触電気抵抗が小さくなり、逆に、重畳面積が小さいほど、接触電気抵抗が大きくなる。
【００２３】
図６に示すように、圧力センサ１０の形状が正方形に近似する形状である場合には、圧力センサ１０の第１信号入力端Ｉ１および第１信号出力端Ｏ１の間の電気抵抗と、第１信号入力端Ｉ１および第２信号出力端Ｏ２の間の電気抵抗との大きさが等しく、圧力センサ１０の第２信号入力端Ｉ２および第１信号出力端Ｏ１の間の電気抵抗と、第２信号入力端Ｉ２および第２信号出力端Ｏ２の間の電気抵抗との大きさが等しい。一方、圧力センサ１０と第１信号出力部３０および第２信号出力部５０との間の重畳面積が小さく、接触電気抵抗が大きくなっているため、圧力センサ１０と各信号入力部との間の接触電気抵抗と、圧力センサ１０と各信号出力部との間の接触電気抵抗の大きさは異なる。このような場合には、入力信号の損失が大きく、雑音が大きく、各信号出力部の出力信号の強度が悪くなる。その際、両者間に接続された検流計により読み取られた数値が十分に正確的ではなく、当該電流に基づいて算出された圧力も十分に正確ではなく、圧力センサ１０の検出精度が低くなる。
【００２４】
従来技術におけるサイズの大きい圧力センサをその性能を保ったうえで本発明の実施例におけるサイズの小さい圧力センサに如何にして転換するかを当業者により明瞭に説明するように、以下では、本発明の実施例について、圧力センサの形状がそれぞれ正方形および矩形であることを例として詳細に説明する。
【００２５】
１番目の例では、圧力センサの形状が正方形であることを例とする。図７は、本発明の実施例に係る、従来技術における圧力センサを本発明の実施例における圧力センサに転換するフローを示す模式図１である。図７（ａ）に示す従来技術における圧力センサについて、圧力センサのうち、出力信号への寄与が小さい部分（図７（ａ）では、点線ブロックに示す部分）を除去して図７（ｂ）に示す構造を形成し、図７（ｂ）において隣接する信号入力部および信号出力部の間に位置する部分を内方へ折り畳んで図７（ｃ）に示す構造を形成する。折り畳んでいるとき、各部分と対応する信号入力部および信号出力部との重畳面積が一定になるようにする。そして、各信号入力部および信号出力部のうち、使用すべき部分（即ち、圧力センサに接触する部分）を残し、使用しない部分を除去することで、図７（ｄ）に示す構造を形成する。当該構造は、本発明の実施例で言及された圧力センサ１０の構造の１つである。無論、その中の正方形の開口部を充填してさらに図７（ｅ）に示す構造を形成してもよい。当該構造は、本発明の実施例で言及された圧力センサ１０のもう１つの構造である。
【００２６】
図８は、本発明の実施例に係る図７（ａ）および図７（ｂ）に示す圧力センサの出力信号のシミュレーション図である。図７（ａ）に示す構造を有する圧力センサの出力信号のシミュレーション曲線がＬ３-１であり、図７（ｂ）に示す構造を有する圧力センサの出力信号のシミュレーション曲線がＬ３-２である。図８では、横座標が時間であり、縦座標が出力信号であり、両者の試験のディテール（圧力の大きさ、圧力持続時間および押圧位置等）がいずれも同じである。図８から分かるように、曲線Ｌ３-１と曲線Ｌ３-２とが殆ど重なり合う。そのため、図７（ａ）における出力信号への寄与が小さい部分（図７（ａ）では、点線ブロックに示す部分）を除去しても、圧力センサの性能に殆ど影響を与えない。後続の図７（ｄ）に示す圧力センサおよび図７（ｅ）に示す圧力センサは、何れも図７（ｂ）において各構造サイズを一定にして、且つ各部分と対応する信号入力部および信号出力部との重畳面積を一定にしたうえで変換したものである。したがって、従来技術の図７（ａ）に示す圧力センサに比べ、本発明の実施例における圧力センサ１０、即ち、図７（ｄ）に示す圧力センサおよび図７（ｅ）に示す圧力センサは、サイズの減小に伴う性能の低下は殆どない。
【００２７】
２番目の例では、圧力センサの形状が正方形に近似する形状であることを例とする。図９は、従来技術における長方形圧力センサを本発明の実施例における圧力センサに転換するためのフローを示す模式図２である。従来技術における圧力センサについて、図９（ａ）に示すように、出力信号への寄与が小さい部分（図９（ａ）では、点線ブロックに示す部分）を除去して図９（ｂ）に示す構造を形成し、そして、図９（ｂ）において隣接する信号入力部および信号出力部の間に位置する部分を内方へ折り畳んで図９（ｃ）に示す構造を形成する。折り畳んでいるとき、各部分と対応する信号入力部および信号出力部との重畳面積が一定になるようにする。当該構造は、本発明の実施例で言及された圧力センサ１０の構造の１つである。
【００２８】
以下では、本発明の実施例について、圧力センサ１０の形状が正方形であるときおよび圧力センサ１０の形状が正方形に近似する形状であるときにおける圧力センサ１０の具体的な構造をそれぞれ詳細に説明する。
【００２９】
例示として、圧力センサ１０の形状が正方形であるとき、圧力センサ１０の具体的な構造は、以下の２種であってもよい。
【００３０】
第１種では、図２に示すように、圧力センサ１０に正方形の開口１１が設けられている。正方形の開口１１が圧力センサ１０の幾何中心に重なり合う。このように設計すると、圧力センサ１０が大きな電気抵抗を有して、圧力センサ１０の出力信号の強度の向上に有利である。具体的な原因は、下記のようになる。一態様において、圧力センサ１０の電気抵抗が大きいとき、同じ電圧差のもとで、各信号入力端および信号出力端の間の電流が小さくなり、圧力センサ１０の熱消費が小さくなるため、圧力センサ１０の出力信号の強度の向上に有利である。別の態様において、図１に示すように周辺領域ＮＡの一側内に複数の圧力センサを配置した場合、複数の圧力センサ１０の複数の第１信号入力部２０が１本の配線を共有し、第２信号入力部４０が１本の配線を共有する。上記配線も有限な電気抵抗を有する。もし圧力センサ１０の電気抵抗が上記配線の抵抗より十分に大きければ、配線の分圧作用により、圧力センサ１０の第１信号入力部２０および第２信号入力部４０に伝送された電圧が大きくなり、圧力センサ１０の出力信号の振幅が圧力センサ１０の入力信号の振幅に正比例するため、圧力センサ１０の出力信号強度の向上にもさらに有利である。
【００３１】
図２に示すように、本発明の実施例において、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０は、長方形をなし、その長辺の延在方向がそれの所在する角部に対応する圧力センサ１０の対角線方向に平行し、且つその長辺方向に平行する中線と対角線とが同一の直線に位置する。こうして、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のそれぞれと圧力センサ１０との間の重畳面積が大きくなり、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のそれぞれと圧力センサ１０との間の接触電気抵抗の低減に有利になる。接触電気抵抗が小さいほど、各出力信号および各入力信号が伝送中の損失が小さくなり、圧力センサ１０の圧力検出の精度および感度が高くなる。
【００３２】
さらに、図２に示すように、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０の短辺の長さＬが何れも同じであり、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のそれぞれと圧力センサの対角線との重畳部分の長さｄも何れも同じであるため、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のそれぞれと圧力センサ１０との間の接触電気抵抗も何れも同じになる。こうして、各入力信号の伝送中の損失がほぼ等しく、各出力信号の伝送中の損失がほぼ等しい。さらに、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０の出力信号の差分が圧力センサ１０の電気抵抗の変化を正確に反映可能であり、圧力センサ１０の圧力検出の精度の向上にさらに有利である。
【００３３】
好ましくは、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０の短辺の長さＬが何れも１４〜２０μｍとする。上記短辺の長さＬの数値は、従来技術における圧力センサのサイズに基づいて導き出することが可能である。例えば、図７に示すように、従来技術における圧力センサの対角線の長さがＷであるとき、図７（ａ）に示すように、各信号入力部および各信号出力部と圧力センサとの重畳部分の幅がＬ１である。図７（ｂ）〜（ｄ）から分かるように、本発明の実施例における第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０の短辺の長さＬが何れも２Ｌ１である。通常、各信号入力部および各信号出力部が何れもビアホールを介して圧力センサに電気的に接続されるため、各信号入力部および各信号出力部と圧力センサとの重畳部分の幅Ｌ１は、ビアホールの製造プロセスと直接的な関連を有する。従来技術では、製造されたビアホールの孔径、隣接するビアホール間の距離、およびビアホールから境界までの距離を総合的に考慮した後、各信号入力部および各信号出力部と圧力センサとの重畳部分の幅Ｌ１を約７〜１４μｍとして選択する。そのため、本発明の実施例における第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０の短辺の長さＬは、何れも１４〜２０μｍである。
【００３４】
好ましくは、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のそれぞれと圧力センサ１０の対角線との重畳部分の長さｄは、１８〜５３μｍである。上記重畳部分の長さｄの数値は、従来技術における圧力センサのサイズに基づいて導き出すことが可能である。例えば、図７に示すように、従来技術における圧力センサの対角線の長さがＷである場合には、図７（ａ）に示すように、各信号入力部および各信号出力部のそれぞれと圧力センサとの重畳部分の長さが約
2019028435.tif 000003
であり、図７（ｂ）に示すように、各信号入力部および各信号出力部のそれぞれと圧力センサ１０と重畳する２つの部分の長さが約
2019028435.tif 000004
である。図７（ｂ）〜（ｄ）から分かるように、当該長さが本発明の実施例における第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のそれぞれと圧力センサ１０の対角線との重畳部分の長さｄである。通常、従来技術における圧力センサの一辺の長さＷが約５０〜１５０μｍであるため、本発明の実施例における第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のそれぞれと圧力センサ１０の対角線との重畳部分の長さｄは、１８〜５３μｍになる。
【００３５】
例示として、従来技術における圧力センサの一辺の長さＷが１５０μｍであるとき、それに対応する本発明の実施例における第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のそれぞれと圧力センサ１０の対角線との重畳部分の長さｄは、何れも３０μｍになる。
【００３６】
また、本発明の実施例では、圧力センサ１０に設けられた正方形の開口１１の辺長ｂは、２０μｍとして選択される。当該正方形の開口１１の辺長ｂの大きさが従来技術における圧力センサのサイズに基づいて導き出すことが可能である。例えば、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、従来技術における圧力センサのうちの出力信号に大きく寄与する各部分の、それに接続された信号入力部および信号出力部の間に位置する最短長さがｂである。図７（ｂ）〜（ｄ）から分かるように、当該最短長さｂは、正方形の開口１１の辺長ｂである。
【００３７】
また、本発明の実施例では、表示基板１に平行する平面において、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０と正方形の開口１１との位置関係が複数種あり得る。
【００３８】
１番目の例では、図１０に示すように、本発明の実施例に係る圧力センサの平面図４である。表示基板１に平行する平面において、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０は、何れも正方形の開口の外縁まで延在していない。
【００３９】
２番目の例では、図２に示すように、表示基板１に平行する平面において、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０は、何れも正方形の開口１１の外縁まで延在する。第１信号入力部２０の形状が長方形であり、その長辺の延在方向がそれの所在する角部に対応する圧力センサ１０の対角線方向に平行し、且つその長辺方向に平行する中線と対角線とが同一の直線に位置する場合を例とする。「第１信号入力部２０が正方形の開口１１の外縁まで延在する」とは、第１信号出力部２０の短辺のみが正方形の開口１１に重畳し、その長辺が正方形の開口１１に重畳していないことを指す。「第２信号入力部２０が正方形の開口１１の外縁まで延在する」、「第１信号出力部３０が正方形の開口１１の外縁まで延在する」、「第２信号出力部５０が正方形の開口１１の外縁まで延在する」に対する理解が同様であるため、ここで繰り返し説明しない。
【００４０】
それに対応し、正方形の開口１１の縁と圧力センサ１０における対応する辺との間の垂直距離は、何れも
2019028435.tif 000005
である。ただし、ｄは、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のそれぞれと圧力センサ１０の対角線との重畳部分の長さである。好ましくは、正方形の開口１１の各辺と圧力センサ１０における対応する辺との間の垂直距離は、何れも２０μｍである。
【００４１】
３番目の例では、図１１は、本発明の実施例に係る圧力センサの平面図５である。表示基板１に平行する平面において、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０は、何れも正方形の開口１１内まで延在し、且つ第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のうちの何れか２つが互いに絶縁となっている。第１信号入力部２０の形状が長方形であり、その長辺の延在方向がそれの所在する角部に対応する圧力センサ１０の対角線方向に平行し、且つその長辺方向に平行する中線と対角線とが同一の直線に位置する場合を例とする。「第１信号入力部２０が正方形の開口１１内まで延在する」とは、第１信号出力部２０の短辺および長辺が何れも正方形の開口１１に重畳していることを指す。「第２信号入力部２０が正方形の開口１１内まで延在する」、「第１信号出力部３０が正方形の開口１１内まで延在する」、「第２信号出力部５０が正方形の開口１１内まで延在する」に対する理解が同様であるため、ここで繰り返し説明しない。
【００４２】
１番目の例では、圧力センサ１０と第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０との重畳面積が小さいと、圧力センサ１０と第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０との間の接触電気抵抗が大きくなり、各出力信号および各入力信号の伝送中における損失が大きくなり、圧力センサ１０が圧力を検出する精度および感度が低くなるため、圧力センサ１０の性能の向上に不利になる。２番目および３番目の例では、圧力センサ１０と第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０との重畳面積が最大である。これにより、圧力センサ１０と第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０との間の接触電気抵抗が小さくなり、各出力信号および各入力信号の伝送中における損失が小さくなり、圧力センサ１０が圧力を検出する精度および感度が高くなるため、圧力センサ１０の性能の向上に有利になる。
【００４３】
本発明の実施例における圧力センサ１０が図２に示す構造を有する場合、圧力センサ１０の辺長
2019028435.tif 000006
。例示として、従来技術における対角線長さＷ=１５０μｍの時とほぼ等しい性能を有するとする。本発明の実施例では、ｄ=３０μｍ、ｂ=２０μｍを選択すると、Ｗ’は、約６０μｍになり、従来技術の１５０μｍよりも遥かに小さくなる。
【００４４】
第２種では、図３に示すように、圧力センサ１０は、開口部を持たないワンチップ構造である。このように設計すると、圧力センサ１０の零点ドリフトおよび温度補償の低減に有利になる。その具体的な理由は、下記のようになる。一態様において、圧力センサ１０がワンチップ構造である場合には、各信号入力端および各信号入力端の間の電流が圧力センサ１０の周囲領域を流れるとともに、圧力センサ１０の中間領域を流れるため、製造プロセスに起因して発生する、圧力センサ１０の各信号入力端および各信号入力端の間の初期電気抵抗のばらつき、圧力センサの出力信号へ与える影響が軽減可能であり、圧力センサ１０の零点ドリフトの低減に有利になる。別の態様において、圧力センサ１０がワンチップ構造である場合には、圧力センサ１０全体の温度が比較的に均一であり、さらに各信号入力端および各信号出力端の間の電気抵抗が温度から受ける影響も均一になり、圧力センサ１０の温度補償の低減にさらに有利になる。第２種構造を有する圧力センサ１０は、幾何中心に正方形の開口を設けない以外、他は第１種構造を有する圧力センサ１０と同じであってもよい。
【００４５】
具体的に、図３に示すように、本発明の実施例において、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０は、長方形をなし、その長辺の延在方向がそれの所在する角部に対応する圧力センサ１０の対角線方向に平行し、且つその長辺方向に平行する中線と対角線とが同一の直線に位置する。こうして、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０と圧力センサ１０との間の重畳面積が大きくなり、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０と圧力センサ１０との間の接触電気抵抗の低減に有利になる。接触電気抵抗が小さいほど、各出力信号および各入力信号の伝送中における損失が小さくなり、圧力センサ１０が圧力を検出する精度および感度が高くなる。
【００４６】
さらに、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０の短辺の長さＬが何れも同じであり、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のそれぞれと圧力センサ１０の対角線との重畳部分の長さｄも何れも同じである。こうして、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のそれぞれと圧力センサ１０との間の接触電気抵抗が何れも同じであり、各入力信号の伝送中における損失が同じか接近し、各出力信号の伝送中における損失が同じか接近する。さらに、第１信号出力部３０と第２信号出力部５０との出力信号の差分が圧力センサ１０の電気抵抗の変化を正確に反映可能であり、圧力センサ１０によって検出される圧力の精度の向上にさらに有利になる。
【００４７】
好ましくは、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０の短辺の長さＬは、何れも１４〜２０μｍである。上記短辺の長さＬの数値は、従来技術における圧力センサのサイズに基づいて導き出すことが可能である。従来技術における圧力センサの対角線の長さがＷであるとき、図７（ａ）に示すように、各信号入力部および各信号出力部と圧力センサとの重畳部分の幅がＬ１である。図７（ｂ）〜（ｄ）から分かるように、本発明の実施例における第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０の短辺の長さＬが何れも２Ｌ１である。通常、各信号入力部および各信号出力部が何れもビアホールを介して圧力センサに電気的に接続されるため、各信号入力部および各信号出力部と圧力センサとの重畳部分の幅Ｌ１は、ビアホールの製造プロセスとは直接的な関連を有する。従来技術では、製造されたビアホールの孔径、隣接するビアホール間の距離、およびビアホールから境界までの距離を総合的に考慮した後、各信号入力部および各信号出力部と圧力センサとの重畳部分の幅Ｌ１を約７〜１４μｍとして選択する。そのため、本発明の実施例における第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０の短辺の長さＬは、何れも１４〜２０μｍである。
【００４８】
好ましくは、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のそれぞれと圧力センサ１０の対角線との重畳部分の長さｄは、１８〜５３μｍである。上記重畳部分の長さｄの数値は、従来技術における圧力センサのサイズに基づいて導き出すことが可能である。従来技術における圧力センサの一辺の長さがＷである場合には、図７（ａ）に示すように、各信号入力部および各信号出力部のそれぞれと圧力センサとの重畳部分の長さが約
2019028435.tif 000007
であり、図７（ｂ）に示すように、各信号入力部および各信号出力部のそれぞれと圧力センサ１０と重畳する２つの部分の長さが
2019028435.tif 000008
より小さくなる。図７（ｂ）〜（ｄ）から分かるように、当該長さが本発明の実施例における第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のそれぞれと圧力センサ１０の対角線との重畳部分の長さｄである。通常、従来技術における圧力センサの一辺の長さＷが約５０〜１５０μｍであるため、本発明の実施例における第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のそれぞれと圧力センサ１０の対角線との重畳部分の長さｄは、１８〜５３μｍになる。例示として、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のそれぞれと圧力センサ１０の対角線との重畳部分の長さｄは、何れも３０μｍである。
【００４９】
本発明の実施例における圧力センサ１０が図３に示す構造を有する場合には、圧力センサ１０の辺長Ｗ’と、圧力センサ１０が図２に示す構造を有するときにおける圧力センサ１０の辺長Ｗ’とが等しいため、ここで繰り返し説明しない。
【００５０】
例示として、本発明の実施例における圧力センサ１０の形状が正方形に近似する形状であるとき、圧力センサ１０の具体的な構造は、その形状が、図６に示すように、第１信号入力端２０、第２信号入力端４０、第１信号出力端３０および第２信号出力端５０の対応位置のみに切り欠きがある八角形である。各信号入力端および信号出力端に対応する切り欠きの大きさは、それが従来技術において長方形の長辺にあるかそれとも短辺にあるかに係っている。好ましくは、図９に示すように、従来技術において各信号入力端が長辺（長さがＷ１）にあり、各信号出力端が短辺（長さがＷ２）にある場合には、本発明の実施例における第１信号入力端２０および第２信号入力端４０に対応する切り欠きが小さくなり、第１信号出力端３０および第２信号出力端５０に対応する切り欠きが大きくなる。
【００５１】
図９から分かるように、本発明の実施例において正方形に近似する形状の圧力センサ１０の具体的なサイズは、従来技術における長方形の圧力センサのサイズに基づいて導き出され得ることも可能である。例えば、図９（ｂ）に示すように、従来技術において圧力センサから除去された正方形部分の辺長がｂである。本発明の実施例における圧力センサ１０が図９（ｂ）での隣り合う信号入力部および信号出力部の間に位置する部分を内方へ折り畳んで形成されたものであるため、本発明の実施例における圧力センサ１０の４本の辺（４つの切り欠きを無視した後の４本の辺）の長さもｂになり、第１信号入力端２０および第２信号入力端４０のそれぞれと圧力センサ１０の対角線との重畳部分の長さが約Ｗ１/２になり、第１信号出力端３０および第２信号入力端５０のそれぞれと圧力センサ１０の対角線との重畳部分の長さが約Ｗ２/２になり、各信号入力端および信号出力端の短辺の長さｄが従来技術での各信号入力端および信号出力端と圧力センサとの接触部分の幅の２倍になる。図９（ｂ）に示すように、従来技術での圧力センサの幅Ｘが約（Ｗ１２+Ｗ２２）１/２、約２ａ+ｂになり、且つ除去された正方形部分の４つの角が基本的に従来技術における圧力センサの各辺の中点に対応する。そのため、図９（ｂ）において隣り合う信号入力部および信号出力部の間に位置する部分を内方へ折り畳んで図９（ｃ）に示す構造を形成した後、図９（ｃ）に示す本発明の実施例での圧力センサ１０の幅（即ち、図９では、ｙ方向のサイズ）Ｘ’が約（Ｗ１２+Ｗ２２）１/２/２、約ｂになる。上記から分かるように、本発明の実施例における圧力センサ１０のサイズが従来技術における圧力センサのサイズより小さくなる。
【００５２】
また、本発明の実施例では、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０が同一の膜層に位置するようにする。こうして、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０は、同時に製造して形成可能である。さらに、本発明の実施例における表示基板１の製造プロセスが簡素化され、製造コストも低減される。
【００５３】
図１２は、本発明の実施例に係る図１のＡ-Ａ’方向における断面を示す模式図である。第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０（図示せず）および第２信号出力部５０（図示せず）が所在する膜層と、圧力センサが所在する膜層とは、異なる膜層である。第１信号入力部２０、第２信号入力部４０のそれぞれは、複数のビアホールを介して圧力センサ１０に電気的に接続されている。第１信号出力部３０および第２信号出力部５０のそれぞれは、Ａ−Ａ´方向に垂直な方向の線に沿って配置された複数のビアホールを介して圧力センサ１０に電気的に接続されている。図１２では、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０のみが示されている。また、図１２では、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０が何れも３つのビアホールを介して圧力センサ１０に電気的に接続されていることのみが示されている。無論、ビアホールの数は、それに制限されるものではない。上記の設置により、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０が、表示領域ＡＡにおけるある金属膜層と同時に形成可能である。これにより、表示基板の製造難易度およびコストを増加しないうえで、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０が良好な導電性を有し、圧力センサ１０の性能の向上に有利になる。
【００５４】
図１３が本発明の実施例に係る表示基板の表示領域の平面図であり、図１４が本発明の実施例に係る図１３のＢ-Ｂ’方向における断面を示す模式図である。本発明の実施例では、表示領域ＡＡ内に、表示基板１に垂直する方向において、第１窒化シリコン層６０、第１酸化シリコン層７０、多結晶シリコン層８０、第２酸化シリコン層９０および第２窒化シリコン層１００が順に隣接して設けられている。その際、表示基板１の製造プロセスを簡素化してコストを低減するように、本発明の実施例では、圧力センサ１０の材質が多結晶シリコンとして選択され、且つその所在する膜層と多結晶シリコン層８０の所在する膜層とが同一の膜層である。
【００５５】
さらに、図１４に示すように、本発明の実施例における表示基板１の表示領域ＡＡ内には、ゲート金属層１１０、第１絶縁層１２０およびソース・ドレイン金属層１３０がさらに設けられている。ゲート金属層１１０、第１絶縁層１２０、ソース・ドレイン金属層１３０は、表示基板１から離間する方向ににおいて順次第２窒化シリコン層１００上に設けられている。
【００５６】
ゲート金属層１１０にゲート線１１１および薄膜トランジスタＴＦＴのゲートが設けられ、ソース・ドレイン金属層１３０にデータ線１３１、薄膜トランジスタＴＦＴのソースおよびドレインが設けられ、多結晶シリコン層８０に薄膜トランジスタＴＦＴのアクティブ層８０が設けられている。薄膜トランジスタＴＦＴのソースおよびドレインのそれぞれが第２酸化シリコン層９０、第２窒化シリコン層１００および第１絶縁層１２０を貫通するビアホールを介してアクティブ層８０に接続され、薄膜トランジスタＴＦＴのゲートがゲート線１１１に電気的に接続されている。薄膜トランジスタＴＦＴのソースおよびドレインとアクティブ層との間の接触電気抵抗が小さくなるように、アクティブ層のチャンネルエリア以外の領域に対して高濃度ドーピングを行って２つのオーム接触エリアを形成してもよい。２つのオーム接触エリアは、それぞれ薄膜トランジスタのソースおよびドレインに接続されている。
【００５７】
本発明の実施例では、第１信号入力部２０、第２信号入力部４０、第１信号出力部３０および第２信号出力部５０とゲート金属層１１０またはソース・ドレイン金属層１３０とが同一の膜層にて製造されてもよい。
【００５８】
また、表示基板１が液晶表示パネルにおけるアレイ基板であるとき、図１３に示すように、本発明の実施例における表示基板１の表示領域ＡＡ内には、互いに絶縁となる共通電極層１４０および画素電極層１５０がさらに設けられてもよい。共通電極層１４０に複数の共通電極ブロック１４１が設けられている。複数の共通電極ブロック１４１は、タッチ段階においてタッチ電極として用いられてもよく、タッチ位置を検出する。画素電極層１５０に複数の画素電極１５１が設けられている。各画素電極１５１が上記薄膜トランジスタＴＦＴのドレインに電気的に接続され、上記薄膜トランジスタＴＦＴのソースがデータ線１３１に電気的に接続されている。表示時に、画素電極１５１と共通電極ブロック１４１の間に多次元電場が生成されて液晶分子の偏向が制御される。説明すべきことは、図１３において画素電極層１５０が共通電極層１４０の下に位置し、共通電極１４１にスリットが設けられていることのみを例にして記述されているが、無論、画素電極層１５０が共通電極層１４０の上に位置してもよい。その際、画素電極１５１にスリットが設けられていればよい。本発明の実施例では、それについて限定されない。
【００５９】
上記から分かるように、本発明の実施例における圧力センサ１０の材質が多結晶シリコンである。本発明の実施例における圧力センサ１０にしては、利用されているのが多結晶シリコンの半導体特性ではなく、導電性である。圧力センサ１０の性能を高めるために、対応する多結晶シリコンの導電性を向上させてもよい。そのため、本発明の実施例における圧力センサ１０の材質は、ヘビードーピングされた多結晶シリコン、Ｎ型ドーピングされたものまたはＰ型ドーピングされたものの何れでもよい。好ましくは、ドーピングの面ドーピング濃度が１０１０/ｃｍ２〜１０１５/ｃｍ２である。上記面ドーピング濃度の多結晶シリコンを用いると、圧力センサ１０のひずみ抵抗値が大きくなりすぎないため、信号の伝送と検出に有利になるとともに、多結晶シリコンの破壊から有効に保護することもできる。
【００６０】
また、圧力センサ１０が表示パネル上の各位置を押圧する圧力の大きさを検出しているとき、圧力センサ１０の第１ひずみ方向と第２ひずみ方向とに対応する変形差が大きいほど、圧力センサ１０の感度が高くなる。圧力センサ１０は、矩形をなすとき、その第１ひずみ方向が第１辺１０ａおよび第３辺１０ｃの延在方向であり、その第２ひずみ方向が第２辺１０ｂおよび第４辺１０ｄの延在方向である。
【００６１】
好ましくは、図１に示すように、表示基板１が矩形をなし、その対向配置される両側内に圧力センサ１０が設けられているとき、本発明の実施例では、各圧力センサ１０の第１辺１０ａおよび第３辺１０ｃの延在方向は、圧力センサ１０が設けられた両側の延在方向ｘに直交する。このように設置すると、圧力センサ１０の第１ひずみ方向と第２ひずみ方向とに対応する変形差が大きくなる。圧力センサ１０は、異なる位置からの圧力を受けた時に、その出力信号が何れも正値であり、負値または零値を出さない。それは、圧力センサ１０の感度の向上に有利になり、且つ圧力センサ１０が圧力の大きさを検出しているときの算出手順を簡素化させる。
【００６２】
他の形状を持つ表示基板について、シミュレーションにより、当該表示基板を備える表示パネルの異なる位置に圧力を加え、圧力センサ１０の出力信号に基づいて特定可能であり、さらに圧力センサ１０の第１ひずみ方向と第２ひずみ方向とに対応する変形を大きくする。本発明の発明者は、それが当該表示基板を備える表示パネルの固定方式（例えば、部分固定、周囲固定等）および表示パネルの形状（例えば、矩形、円形等）に関連することを見出した。
【００６３】
なお、図１に示すように、表示パネル１の周辺領域ＮＡの対向配置される両側内に、４つずつの圧力センサ１０が均一に設けられている。図１５は、本発明の実施例に係る圧力センサの接続の模式図である。図１５中に示す４つの圧力センサ１０は、それぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４と表し、４つの圧力センサ１０の第１信号入力端が同一の配線（図１５では、ＧＮＤ_Ｌと表記）を介して集積回路（図１５では図示せず）に電気的に接続され、４つの圧力センサ１０の第２信号入力端が同一の配線（図１５では、Ｐｏｗ_Ｌと表記）を介して集積回路に電気的に接続され、４つの圧力センサ１０の各信号出力端（即ち、図１５におけるＬ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ３ａ、Ｌ３ｂ、Ｌ４ａ、Ｌ４ｂ）が何れも各自に対応する配線を介して集積回路に電気的に接続されている。本発明の実施例において、表示パネル１の周辺領域ＮＡの対向配置される両側内にそれぞれ均一に設置される圧力センサ１０の数が４つに限定されず、他の数、例えば、３つ、５つ等であってもよい。
【００６４】
本発明の実施例は、表示パネルをさらに提供する。表示パネルは、上記何れか一項に記載の表示基板を備える。本発明の実施例における表示パネルが液晶表示パネル、有機発光表示パネルまたはマイクロ発光ダイオード表示パネルであってもよく、本発明の実施例ではそれについて限定されない。
【００６５】
例示として、表示パネルが液晶表示パネルであり、当該液晶表示パネルは、対向配置されるアレイ基板およびカラーフィルム基板を備える。アレイ基板とカラーフィルム基板の間に液晶層が設けられている。アレイ基板には、縦横に交錯している複数本のゲート線および複数本のデータ線が設けられている。複数本のゲート線と複数本のデータ線とによって、複数の画素ユニットが画定される。各画素ユニット内には、薄膜トランジスタおよび画素電極が設けられている。薄膜トランジスタは、ゲートがゲート線に電気的に接続され、ソースがデータ線に電気的に接続され、ドレインが画素電極に電気的に接続されている。カラーフィルム基板は、格子状のブラックマットリックスと、ブラックマットリックスの開口内に設けられるアレイ配列となる複数のカラー抵抗とを備える。カラー抵抗は、赤色カラー抵抗、緑色カラー抵抗および青色カラー抵抗を含む。アレイ基板またはカラーフィルム基板上には、共通電極がさらに設けられている。画素電極と共通電極の間の電界により、液晶分子の偏向が制御される。
【００６６】
例示として、表示パネルは、有機発光表示パネルである。有機発光表示パネルは、アレイ基板を備える。アレイ基板は、複数の画素回路を備える。有機発光表示パネルは、アレイ基板に設けられる複数の有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ-Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）をさらに備える。各有機発光ダイオードの陽極が対応してアレイ基板上の画素回路に電気的に接続されている。複数の発光ダイオードは、赤色光を発するための発光ダイオードと、緑色光を発するための発光ダイオードと、青色光を発するための発光ダイオードとを含む。また、有機発光表示パネルは、複数の有機発光ダイオード上に被覆されるパッケージ層をさらに備える。
【００６７】
例示として、表示パネルは、マイクロ発光ダイオード表示パネルである。マイクロ発光ダイオード表示パネルは、アレイ基板を備える。アレイ基板は、複数の画素回路を備える。マイクロ発光ダイオード表示パネルは、アレイ基板に設けられる複数のマイクロ発光ダイオード（Ｍｉｃｒｏ Ｌｉｇｈｔ-Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、Ｍｉｃ-ＬＥＤ）をさらに備える。各マイクロ発光ダイオードの陽極が対応してアレイ基板上の画素回路に電気的に接続されている。複数のマイクロ発光ダイオードは、赤色光を発するためのマイクロ発光ダイオードと、緑色光を発するためのマイクロ発光ダイオードと、青色光を発するためのマイクロ発光ダイオードとを含む。マイクロ発光ダイオードは、成長基板上に製造されてから、移転によりアレイ基板に移転されてもよい。
【００６８】
本発明の実施例は、表示装置をさらに提供する。図１６に示すように、図１６は、本発明の実施例に係る表示装置の平面図である。表示装置は、上記表示パネル６００を備える。表示パネルが液晶表示パネルである場合、表示装置は、バックライトモジュールをさらに備える。バックライトモジュールは、液晶表示パネルに含まれるアレイ基板のカラーフィルム基板から離間する側に位置し、表示パネルへ光線を供給する。本発明の実施例に提供される表示装置は、例えばスマートフォン、ウェアラブル式スマートウォッチ、スマートメガネ、タブレットＰＣ、テレビ、ディスプレイ、ノートパソコン、デジタルフォトフレーム、カーナビ、車載モニタ、電子ブック等の表示機能を有する如何なる製品や部品であってもよい。
【００６９】
本発明の実施例は、表示基板、表示パネルおよび表示装置を提供する。表示基板は、表示領域と、表示領域を取り囲む周辺領域とを含む。周辺領域内には、複数の圧力センサが設けられている。圧力センサは、シリコンベースの圧力センサであり、矩形をなし、端から端まで順次接続されている第１辺、第２辺、第３辺および第４辺を有する。本発明の発明者は、従来技術での圧力センサの２つの信号入力部がそれぞれ圧力センサの対向する２つの辺に設けられ、２つの信号出力部がそれぞれ圧力センサの対向するのもう２つの辺に設けられているが、圧力センサの出力信号に一番寄与する部分が隣り合う信号入力端および信号出力部の間に位置する部分、即ち４つの角部対応領域であるため、圧力センサにおける大半の領域が信号出力に対して貢献が非常に小さいことを見出した。その一方、本発明の実施例に係る圧力センサは、第１辺と第２辺とでなされた角部に第１信号入力部が電気的に接続され、第２辺と第３辺とでなされた角部に第１信号出力部が電気的に接続され、第３辺と第４辺とでなされた角部に第２信号入力部が電気的に接続され、第４辺と第１辺とでなされた角部に第２信号出力部が電気的に接続されているため、本発明の実施例の圧力センサにおいて出力信号に一番寄与する部分が４つの辺対応領域である。同一の圧力センサにしては、４つの辺対応領域の面積が必然的に４つの角部対応領域の面積より大きい。したがって、従来技術における圧力センサとは性能が接近、つまり、本発明の実施例における４つの辺対応領域の面積が従来技術における４つの角部対応領域の面積とは接近しているとき、本発明の実施例における圧力センサのサイズが従来技術における圧力センサのサイズより小さい。これにより、表示パネルのベゼルの幅が低減可能であり、表示パネルのベゼルの狭額化に有利になる。
【００７０】
上述した各実施例が制限ではなく、単に本発明の解決手段を説明するために用いられる。上記各実施例を参照して本発明を詳細に説明したが、当業者であれば分かるように、上記各実施例に記載の技術案を変更し、またはその一部や全部の技術的特徴に対して均等置換可能である。これらの変更や置換がかかる技術案の要旨を本発明の各実施例の技術案の範囲から逸脱させることはない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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