(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
【0008】
本実施形態においては、表示装置DSPの一例として、液晶表示装置について説明する。なお、本実施形態にて開示する主要な構成は、有機エレクトロルミネッセンス表示素子等を有する自発光型の表示装置、電気泳動素子等を有する電子ペーパ型の表示装置、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を応用した表示装置、或いはエレクトロクロミズムを応用した表示装置などにも適用可能である。
【0009】
図1は、本実施形態の表示装置DSPの外観を示す平面図である。一例では、第1方向X、第2方向Y、及び、第3方向Zは、互いに直交しているが、90度以外の角度で交差していてもよい。第1方向X及び第2方向Yは、表示装置DSPを構成する基板の主面と平行な方向に相当し、第3方向Zは、表示装置DSPの厚さ方向に相当する。本明細書において、第3方向Zを示す矢印の先端に向かう方向を上方(あるいは、単に上)と称し、矢印の先端から逆に向かう方向を下方(あるいは、単に下)と称する。また、第3方向Zを示す矢印の先端側に表示装置DSPを観察する観察位置があるものとし、この観察位置から、第1方向X及び第2方向Yで規定されるX−Y平面に向かって見ることを平面視という。
【0010】
ここでは、X−Y平面における表示装置DSPの平面図を示している。表示装置DSPは、表示パネルPNLと、フレキシブルプリント回路基板1と、ICチップ2と、回路基板3と、を備えている。
【0011】
表示パネルPNLは、液晶表示パネルであり、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、後述する液晶層LCと、シールSEと、遮光層LSと、スペーサSP1乃至SP4と、を備えている。表示パネルPNLは、画像を表示する表示部DAと、表示部DAを囲む額縁状の非表示部NDAとを備えている。第2基板SUB2は、第1基板SUB1に対向している。第1基板SUB1は、第2基板SUB2よりも第2方向Yに延出した実装部MAを有している。
シールSEは、非表示部NDAに位置し、第1基板SUB1と第2基板SUB2とを接着するとともに、液晶層LCを封止している。遮光層LSは、非表示部NDAに位置している。シールSEは、平面視で、遮光層LSと重畳する位置に設けられている。
図1において、シールSEが配置された領域と、遮光層LSが配置された領域とでは、互いに異なる斜線で示し、シールSEと遮光層LSとが重畳する領域はクロスハッチングで示している。遮光層LSは、第2基板SUB2に設けられている。
【0012】
スペーサSP1乃至SP4は、いずれも非表示部NDAに位置している。スペーサSP1は、表示パネルPNLの最外周に位置している。スペーサSP2は、スペーサSP1よりも表示部DA側に位置している。スペーサSP1及びSP2は、シールSEと重畳している。スペーサSP3及びSP4は、シールSEよりも表示部DA側に位置している。スペーサSP1乃至SP4は、例えば第2基板SUB2に設けられているが、第1基板SUB1に設けられてもよい。
【0013】
表示部DAは、遮光層LSによって囲まれた内側に位置している。表示部DAは、第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に配置された複数の画素PXを備えている。表示部DAは、第1方向Xに沿って延出した一対の辺E1及びE2と、第2方向Yに沿って延出した一対の辺E3及びE4と、4つのラウンド部R1乃至R4と、を有している。表示パネルPNLは、第1方向Xに沿って延出した一対の辺E11及びE12と、第2方向Yに沿って延出した一対の辺E13及びE14と、4つのラウンド部R11乃至R14と、を有している。ラウンド部R11乃至R14は、それぞれラウンド部R1乃至R4の外側に位置している。ラウンド部R11の曲率半径は、ラウンド部R1の曲率半径と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0014】
フレキシブルプリント回路基板1は、実装部MAに実装され、回路基板3に接続されている。ICチップ2は、フレキシブルプリント回路基板1に実装されている。なお、ICチップ2は、実装部MAに実装されてもよい。ICチップ2は、画像を表示する表示モードにおいて画像表示に必要な信号を出力するディスプレイドライバDDを内蔵している。また、図示した例では、ICチップ2は、表示装置DSPへの物体の接近又は接触を検出するタッチセンシングモードを制御するタッチコントローラTCを内蔵している。図中において、ICチップ2は一点鎖線で示し、ディスプレイドライバDD及びタッチコントローラTCは点線で示している。
【0015】
本実施形態の表示パネルPNLは、第1基板SUB1の背面側からの光を選択的に透過させることで画像を表示する透過表示機能を備えた透過型、第2基板SUB2の前面側からの光を選択的に反射させることで画像を表示する反射表示機能を備えた反射型、あるいは、透過表示機能及び反射表示機能を備えた半透過型のいずれであってもよい。
また、表示パネルPNLの詳細な構成について、ここでは説明を省略するが、表示パネルPNLは、基板主面に沿った横電界を利用する表示モード、基板主面の法線に沿った縦電界を利用する表示モード、基板主面に対して斜め方向に傾斜した傾斜電界を利用する表示モード、さらには、上記の横電界、縦電界、及び、傾斜電界を適宜組み合わせて利用する表示モードに対応したいずれの構成を備えていてもよい。ここでの基板主面とは、第1方向X及び第2方向Yで規定されるX−Y平面と平行な面である。
【0016】
図2は、タッチセンサTSの一構成例を示す平面図である。ここでは、自己容量方式のタッチセンサTSについて説明するが、タッチセンサTSは相互容量方式であってもよい。タッチセンサTSは、複数のセンサ電極Rx(Rx1、Rx2…)と、複数のセンサ配線L(L1、L2…)と、を備えている。複数のセンサ電極Rxは、表示部DAに位置し、第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に配置されている。1つのセンサ電極Rxは、1つのセンサブロックBを構成している。センサブロックBとは、タッチセンシングが可能な最小単位である。複数のセンサ配線Lは、表示部DAにおいて、それぞれ第2方向Yに沿って延出し、第1方向Xに並んでいる。センサ配線Lの各々は、例えば後述する信号線Sと重畳する位置に設けられている。また、センサ配線Lの各々は、非表示部NDAに引き出され、フレキシブルプリント回路基板1を介してICチップ2に電気的に接続されている。
【0017】
ここで、第1方向Xに並んだセンサ配線L1乃至L3と、第2方向Yに並んだセンサ電極Rx1乃至Rx3との関係に着目する。センサ配線L1は、センサ電極Rx1乃至Rx3と重畳し、センサ電極Rx1と電気的に接続されている。
センサ配線L2は、センサ電極Rx2及びRx3と重畳し、センサ電極Rx2と電気的に接続されている。ダミー配線D20は、センサ配線L2から離間している。ダミー配線D20は、センサ電極Rx1と重畳し、センサ電極Rx1と電気的に接続されている。センサ配線L2及びダミー配線D20は、同一の信号線上に位置している。
センサ配線L3は、センサ電極Rx3と重畳し、センサ電極Rx3と電気的に接続されている。ダミー配線D31は、センサ電極Rx1と重畳し、センサ電極Rx1と電気的に接続されている。ダミー配線D32は、ダミー配線D31及びセンサ配線L3から離間している。ダミー配線D32は、センサ電極Rx2と重畳し、センサ電極Rx2と電気的に接続されている。センサ配線L3、ダミー配線D31及びD32は、同一の信号線上に位置している。
【0018】
タッチセンシングモードにおいては、タッチコントローラTCは、センサ配線Lにタッチ駆動電圧を印加する。これにより、センサ電極Rxにはタッチ駆動電圧が印加され、センサ電極Rxでのセンシングが行われる。センサ電極Rxでのセンシング結果に対応したセンサ信号は、センサ配線Lを介してタッチコントローラTCに出力される。タッチコントローラTCあるいは外部のホストは、センシング信号に基づいて、表示装置DSPへの物体の接近又は接触の有無及び物体の位置座標を検出する。
なお、表示モードにおいては、センサ電極Rxは、コモン電圧(Vcom)が印加された共通電極CEとして機能する。コモン電圧は、例えばディスプレイドライバDDに含まれる電圧供給部からセンサ配線Lを介して印加される。
【0019】
図3は、
図2に示したセンサ電極Rx及び画素PXを示す平面図である。
図3において、第2方向Yに対して反時計回りに鋭角に交差する方向を方向D1と定義し、第2方向Yに対して時計回りに鋭角に交差する方向を方向D2と定義する。なお、第2方向Yと方向D1とのなす角度θ1は、第2方向Yと方向D2とのなす角度θ2とほぼ同一である。
【0020】
1つのセンサ電極Rxは、複数の画素PXに亘って配置されている。図示した例では、第2方向Yに沿って奇数行目に位置する画素PXは、方向D1に沿って延出している。また、第2方向Yに沿って偶数行目に位置する画素PXは、方向D2に沿って延出している。なお、ここでの画素PXとは、画素信号に応じて個別に制御することができる最小単位を示し、副画素と称する場合がある。また、カラー表示を実現するための最小単位を主画素MPと称する場合がある。主画素MPは、互いに異なる色を表示する複数の副画素PXを備えて構成されるものである。一例では、主画素MPは、副画素PXとして、赤色を表示する赤画素、緑色を表示する緑画素、及び、青色を表示する青画素を備えている。また、主画素MPは、白色を表示する白画素を備えていてもよい。
一例では、1つのセンサ電極Rxには、第1方向Xに沿って60〜70個の主画素MPが配置され、第2方向に沿って60〜70個の主画素MPが配置されている。
【0021】
図4は、画素PXの基本構成及び等価回路を示す図である。複数本の走査線G1、G2…は、走査線駆動回路GDに接続されている。複数本の信号線S1、S2…は、信号線駆動回路SDに接続されている。なお、走査線G及び信号線Sは、必ずしも直線的に延出していなくてもよく、それらの一部が屈曲していてもよい。例えば、信号線Sは、その一部が屈曲していたとしても、第2方向Yに延出しているものとする。
【0022】
共通電極CEは、センサブロックB毎にそれぞれ設けられている。共通電極CEは、コモン電圧(Vcom)の電圧供給部CDに接続され、複数の画素PXに亘って配置されている。また、共通電極CEは、それぞれ上記の通りタッチコントローラTCにも接続され、センサ電極Rxとしても機能する。
各画素PXは、スイッチング素子SW、画素電極PE、共通電極CE、液晶層LC等を備えている。スイッチング素子SWは、例えば薄膜トランジスタ(TFT)によって構成され、走査線G及び信号線Sと電気的に接続されている。走査線Gは、第1方向Xに並んだ画素PXの各々におけるスイッチング素子SWと接続されている。信号線Sは、第2方向Yに並んだ画素PXの各々におけるスイッチング素子SWと接続されている。画素電極PEは、スイッチング素子SWと電気的に接続されている。画素電極PEの各々は、共通電極CEと対向し、画素電極PEと共通電極CEとの間に生じる電界によって液晶層LCを駆動している。保持容量CSは、例えば、共通電極CEと同電位の電極、及び、画素電極PEと同電位の電極の間に形成される。
【0023】
図5は、画素レイアウトの一例を示す平面図である。走査線G1乃至G3は、それぞれ第1方向Xに沿って直線的に延出し、第2方向Yに間隔を置いて並んでいる。信号線S1乃至S7は、それぞれ概ね第2方向Yに沿って延出し、第1方向Xに間隔をおいて並んでいる。
【0024】
走査線G1及びG2の間には、赤画素PR1、緑画素PG1、青画素PB1、赤画素PR1、緑画素PG1、及び、白画素PW1が第1方向Xに沿ってこの順に並んでいる。
走査線G1及びG2の間において、信号線S1乃至S3は等しい間隔W1で配置され、信号線S4乃至S7は等しい間隔W1で配置され、信号線S3及びS4の間隔W2は間隔W1より大きい。青画素PB1は、信号線S3及びS4の間に位置している。なお、間隔W1及びW2は、いずれも第1方向Xに沿った長さである。
赤画素PR1及び緑画素PG1には、それぞれ同一形状の画素電極PE11が配置され、青画素PB1には、画素電極PE11より大きな画素電極PE12が配置され、白画素PW1には、画素電極PE11より小さな画素電極PE13が配置されている。第1方向Xに沿った長さLxについて、画素電極PE11及びPE13は等しい長さLx1を有し、画素電極PE12は長さLx1より長い長さLx2を有している。第2方向Yに沿った長さLyについて、画素電極PE11は長さLy1を有し、画素電極PE12は長さLy1より長い長さLy2を有し、画素電極PE13は長さLy1より短い長さLy3を有している。画素電極PE11及びPE13は、走査線G1及びG2の間に位置している。画素電極PE12は、走査線G1及びG2の間に位置するとともに、走査線G2と交差している。
画素電極PE11乃至PE13は、それぞれ方向D1に沿って延出した帯電極Pa1乃至Pa3を有している。図示した例では、帯電極Pa1及びPa3は2本であり、帯電極Pa2は3本である。帯電極Pa1乃至Pa3は、走査線G1及びG2の間に位置している。方向D1に沿った長さLdについて、帯電極Pa1は長さLd1を有し、帯電極Pa2は長さLd1より長い長さLd2を有し、帯電極Pa3は長さLd1より短い長さLd3を有している。
【0025】
走査線G1及びG2の間には、赤画素PR2、緑画素PG2、白画素PW2、赤画素PR2、緑画素PG2、及び、青画素PB2が第1方向Xに沿ってこの順に並んでいる。赤画素PR1及びPR2、緑画素PG1及びPG2、青画素PB1及び白画素PW2、及び、白画素PW1及び青画素PB2は、それぞれ第2方向Yに並んでいる。
走査線G2及びG3の間において、信号線S1乃至S6は等しい間隔W1で配置され、信号線S6及びS7の間隔W2は間隔W1より大きい。青画素PB2は、信号線S6及びS7の間に位置している。
詳述しないが、赤画素PR2及び緑画素PG2には、それぞれ同一形状の画素電極PE21が配置され、青画素PB2には、画素電極PE21より大きな画素電極PE22が配置され、白画素PW2には、画素電極PE21より小さな画素電極PE23が配置されている。画素電極PE21乃至PE23は、それぞれ方向D2に沿って延出した帯電極Pb1乃至Pb3を有している。画素電極PE21乃至PE23は、それぞれ画素電極PE11乃至PE13と同様の形状を有している。
【0026】
図6は、
図5に示した画素レイアウトに対応した遮光層BMを示す平面図である。遮光層BMは、格子状に形成され、平面視で、走査線G1乃至G3及び信号線S1乃至S7とそれぞれ重畳している。このような遮光層BMは、赤画素PR1及びPR2、緑画素PG1及びPG2、青画素PB1及びPB2、及び、白画素PW1及びPW2をそれぞれ囲んでいる。
【0027】
信号線S5は、赤画素PR1と緑画素PG1との間、及び、赤画素PR2と緑画素PG2との間に位置している。メインスペーサMSP及びサブスペーサSSPは、いずれも信号線S5と重畳している。メインスペーサMSPとは、第1基板SUB1と第2基板SUB2とのセルギャップを形成するものであり、サブスペーサSSPとは、メインスペーサMSPの高さより低い高さを有するものである。
遮光層BMは、サブスペーサSSPの周囲において、サブスペーサSSPと略同心円状に拡張されている。また、遮光層BMは、メインスペーサMSPの周囲においても、メインスペーサMSPと略同心円状に拡張されている。
赤画素PR1及びPR2には赤色のカラーフィルタCFRが配置され、緑画素PG1及びPG2には緑色のカラーフィルタCFGが配置され、青画素PB1及びPB2には青色のカラーフィルタCFBが配置されている。
【0028】
図7は、
図5に示した画素の一例を示す平面図である。ここでは、
図5に示した走査線G1及びG2と信号線S5及びS6とで囲まれた緑画素PG1に着目して、主要部について説明する。
【0029】
スイッチング素子SWは、走査線G2及び信号線S6と電気的に接続されている。図示した例のスイッチング素子SWは、ダブルゲート構造を有している。スイッチング素子SWは、半導体層SCと、ドレイン電極DEと、を備えている。なお、スイッチング素子SWにおいて、ドレイン電極DEはソース電極と称される場合がある。半導体層SCは、その一部分が信号線S6と重なるように配置され、他の部分が信号線S5及びS6の間に延出し、略U字状に形成されている。半導体層SCは、信号線S6と重なる領域、及び、信号線S5及びS6の間において、それぞれ走査線G2と交差している。走査線G2において、半導体層SCと重畳する領域がそれぞれゲート電極GE1及びGE2として機能する。半導体層SCは、その一端部SCAにおいてコンタクトホールCH1を通じて信号線S6と電気的に接続され、また、その他端部SCBにおいてコンタクトホールCH2を通じてドレイン電極DEと電気的に接続されている。ドレイン電極DEは、島状に形成され、信号線S5及びS6の間に配置されている。
画素電極PE11は、複数の帯電極Pa1と一体の基部BSを備えている。基部BSは、ドレイン電極DEと重畳している。基部BSは、ドレイン電極DEと電気的に接続される。画素電極PE11とスイッチング素子SWとを接続する接続部については後述する。
【0030】
図8は、
図7に示したA−B線に沿った第1基板SUB1の断面図である。
第1基板SUB1は、絶縁基板10、絶縁膜11乃至16、半導体層SC、走査線G2、信号線S6、金属配線ML6、共通電極CE、配向膜AL1などを備えている。
【0031】
絶縁基板10は、ガラス基板や可撓性の樹脂基板などの光透過性を有する基板である。絶縁膜11は、絶縁基板10の上に位置している。半導体層SCは、絶縁膜11の上に位置し、絶縁膜12によって覆われている。半導体層SCは、例えば、多結晶シリコンによって形成されているが、アモルファスシリコンや酸化物半導体によって形成されていてもよい。
走査線G2の一部であるゲート電極GE1は、絶縁膜12の上に位置し、絶縁膜13によって覆われている。なお、図示しない他の走査線も、走査線G2と同一層に位置している。走査線G2は、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、銀(Ag)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、銅(Cu)、クロム(Cr)などの金属材料や、これらの金属材料を組み合わせた合金などによって形成され、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。一例では、走査線G2は、モリブデン−タングステン合金によって形成されている。
信号線S6は、絶縁膜13の上に位置し、絶縁膜14によって覆われている。なお、図示しない他の信号線S2、信号線S6と同一層に位置している。信号線S6は、上記の金属材料や、上記の金属材料を組み合わせた合金などによって形成され、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。一例では、信号線S6は、チタン(Ti)を含む第1層L11、アルミニウム(Al)を含む第2層L12、及び、チタン(Ti)を含む第3層L13がこの順に積層された積層体である。信号線S6は、絶縁膜12及び絶縁膜13を貫通するコンタクトホールCH1を通じて半導体層SCにコンタクトしている。
金属配線ML6は、絶縁膜14の上に位置し、絶縁膜15によって覆われている。金属配線ML6は、上記の金属材料や、上記の金属材料を組み合わせた合金などによって形成され、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。一例では、金属配線ML6は、チタン(Ti)を含む第4層L21、アルミニウム(Al)を含む第5層L22、及び、チタン(Ti)を含む第6層L23がこの順に積層された積層体、あるいは、モリブデン(Mo)を含む第4層L21、アルミニウム(Al)を含む第5層L22、及び、モリブデン(Mo)を含む第6層L23がこの順に積層された積層体である。
【0032】
共通電極CEは、絶縁膜15の上に位置し、絶縁膜16によって覆われている。共通電極CEは、インジウム・ティン・オキサイド(ITO)やインジウム・ジンク・オキサイド(IZO)などの透明な導電材料によって形成された透明電極である。共通電極CEは、絶縁膜15を貫通するコンタクトホールCH3を通じて金属配線ML6にコンタクトしている。配向膜AL1は、絶縁膜16の上に位置している。
【0033】
絶縁膜11乃至13、及び、絶縁膜16は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物などの無機絶縁材料によって形成された無機絶縁膜であり、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。絶縁膜14及び15は、例えば、アクリル樹脂などの有機絶縁材料によって形成された有機絶縁膜である。なお、絶縁膜15は、無機絶縁膜であってもよい。
【0034】
上記の通り、共通電極CEはセンサ電極Rxとしても機能し、金属配線ML6はセンサ電極Rxと電気的に接続されるセンサ配線Lとしても機能する。
【0035】
図9は、
図7に示したC−D線に沿った表示パネルPNLの断面図である。図示した例は、横電界を利用する表示モードの一つであるFFS(Fringe Field Switching)モードが適用された例に相当する。
【0036】
第1基板SUB1において、信号線S5及びS6は、絶縁膜13の上に位置し、絶縁膜14によって覆われている。金属配線ML5及びML6は、それぞれ信号線S5及びS6の直上に位置している。画素電極PE11は、絶縁膜16の上に位置し、配向膜AL1によって覆われている。画素電極PE11は、ITOやIZOなどの透明な導電材料によって形成された透明電極である。
【0037】
第2基板SUB2は、絶縁基板20、遮光層BM、カラーフィルタCFG、オーバーコート層OC、配向膜AL2などを備えている。
絶縁基板20は、絶縁基板10と同様に、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する基板である。遮光層BM及びカラーフィルタCFGは、絶縁基板20の第1基板SUB1と対向する側に位置している。カラーフィルタCFGは、画素電極PE11と対向する位置に配置され、その一部が遮光層BMに重なっている。オーバーコート層OCは、カラーフィルタCFGを覆っている。オーバーコート層OCは、透明な樹脂によって形成されている。他のカラーフィルタCFR及びCFBも、カラーフィルタCFGと同様に、それぞれ画素電極PEと対向する位置に配置され、オーバーコート層OCによって覆われている。配向膜AL2は、オーバーコート層OCを覆っている。配向膜AL1及び配向膜AL2は、例えば、水平配向性を呈する材料によって形成されている。
【0038】
上述した第1基板SUB1及び第2基板SUB2は、配向膜AL1及び配向膜AL2が対向するように配置されている。図示しないが、上記のメインスペーサMSP及びサブスペーサSSPは、樹脂材料によって形成され、第1基板SUB1及び第2基板SUB2の間に配置されている。メインスペーサMSPは、配向膜AL1と配向膜AL2との間に所定のセルギャップを形成する。セルギャップは、例えば2〜5μmである。第1基板SUB1及び第2基板SUB2は、所定のセルギャップが形成された状態でシール材によって接着されている。
液晶層LCは、第1基板SUB1及び第2基板SUB2の間に位置し、配向膜AL1と配向膜AL2との間に保持されている。液晶層LCは、液晶分子LMを備えている。液晶層LCは、ポジ型(誘電率異方性が正)の液晶材料、あるいは、ネガ型(誘電率異方性が負)の液晶材料によって構成されている。
【0039】
偏光板PL1を含む光学素子OD1は、絶縁基板10に接着されている。偏光板PL2を含む光学素子OD2は、絶縁基板20に接着されている。なお、光学素子OD1及び光学素子OD2は、必要に応じて位相差板、散乱層、反射防止層などを備えていてもよい。
【0040】
このような表示パネルPNLにおいては、画素電極PEと共通電極CEとの間に電界が形成されていないオフ状態において、液晶分子LMは、配向膜AL1及び配向膜AL2の間で所定の方向に初期配向している。このようなオフ状態では、照明装置ILから表示パネルPNLに向けて照射された光は、光学素子OD1及び光学素子OD2によって吸収され、暗表示となる。一方、画素電極PEと共通電極CEとの間に電界が形成されたオン状態においては、液晶分子LMは、電界により初期配向方向とは異なる方向に配向し、その配向方向は電界によって制御される。このようなオン状態では、照明装置ILからの光の一部は、光学素子OD1及び光学素子OD2を透過し、明表示となる。
【0041】
図10は、第1方向Xに並んだ3つの青画素PB1、赤画素PR1、緑画素PG1の一例を示す平面図である。ここでは、説明上、3つの青画素PB1、赤画素PR1、緑画素PG1にそれぞれ配置される画素電極及びドレイン電極について参照符号を変えて区別する。
【0042】
青画素PB1は、画素電極PE1と、ドレイン電極DE1と、第1接続電極BE1と、第2接続電極RE1とを備えている。第1接続電極BE1及び第2接続電極RE1は、基部BS1及びドレイン電極DE1と重畳し、画素電極PE1とドレイン電極DE1とを電気的に接続する接続部CN1を構成している。接続部CN1は、走査線G2及びG3の間に位置している。
赤画素PR1も青画素PB1と同様に、画素電極PE2と、ドレイン電極DE2と、接続部CN2とを備え、接続部CN2は、第1接続電極BE2及び第2接続電極RE2によって構成されている。緑画素PG1も青画素PB1と同様に、画素電極PE3と、ドレイン電極DE3と、接続部CN3とを備え、接続部CN3は、第1接続電極BE3及び第2接続電極RE3によって構成されている。接続部CN2及びCN3は、走査線G1及びG2の間に位置している。
【0043】
共通電極CE1は、青画素PB1、赤画素PR1、緑画素PG1に亘って配置されている。共通電極CE1は、青画素PB2において、走査線G2に近接する側に突出している。共通電極CE2は、共通電極CE1から離間している。共通電極CE2は、白画素PW2、赤画素PR2、緑画素PG2に亘って配置されている。共通電極CE2は、白画素PW2において、走査線G2から離間する側にくぼんでいる。図示した例では、共通電極CE1及びCE2は、互いに電気的に絶縁されている。なお、後述するが、共通電極CE1及びCE2は、ブリッジ部を介して互いに電気的に接続される場合もある。接続部CN1乃至CN3は、共通電極CE1及びCE2の間に位置している。
金属配線ML3乃至ML6は、それぞれ信号線S3乃至S6と重畳している。
【0044】
ドレイン電極DE1乃至DE3は、信号線S3等と同一層に位置し、信号線S3と同一材料によって形成されている。第1接続電極BE1乃至BE3は、金属配線ML3等と同一層に位置し、金属配線ML3と同一材料によって形成されている。第2接続電極RE1乃至RE3は、共通電極CE1等と同一層に位置し、共通電極CE1と同一材料によって形成されている。
【0045】
図11は、
図10に示したE−F線に沿った第1基板SUB1の断面図である。なお、図示した第1基板SUB1において、絶縁膜13より下方及び配向膜AL1の図示を省略している。また、
図11には、断面と対応する接続部CN2及びCN3の主要部の平面図も示している。
【0046】
信号線S4乃至S6、ドレイン電極DE2及びDE3は、絶縁膜13の上に位置し、絶縁膜14によって覆われている。ドレイン電極DE2及びDE3は、信号線S4乃至S6と同一材料によって形成されている。例えば、図中に拡大して示したドレイン電極DE2は、
図8に示した信号線S6と同様に、チタン(Ti)を含む第1層L11、アルミニウム(Al)を含む第2層L12、及び、チタン(Ti)を含む第3層L13がこの順に積層された積層体である。絶縁膜14は、ドレイン電極DE2及びDE3までそれぞれ貫通した貫通孔CH21及びCH31を有している。
金属配線ML4乃至ML6、第1接続電極BE2及びBE3は、絶縁膜14の上に位置し、絶縁膜15によって覆われている。第1接続電極BE2は、貫通孔CH21においてドレイン電極DE2に接している。同様に、第1接続電極BE3は、貫通孔CH31においてドレイン電極DE3に接している。第1接続電極BE2及びBE3は、金属配線ML4乃至ML6と同一材料によって形成されている。例えば、図中に拡大して示した第1接続電極BE2は、第3層L13に接した第4層L21、アルミニウム(Al)を含む第5層L22、及び、第6層L23がこの順に積層された積層体である。第4層L21及び第6層L23は、いずれもチタン(Ti)を含む層であるか、または、いずれもモリブデン(Mo)を含む層である。金属配線ML4乃至ML6は、それぞれ信号線S4乃至S6の直上に位置している。
絶縁膜15は、第1接続電極BE2及びBE3までそれぞれ貫通した貫通孔CH22及びCH32を有している。平面視で、貫通孔CH22は貫通孔CH21より大きく、貫通孔CH32は貫通孔CH31より大きい。
【0047】
第2接続電極RE2及びRE3は、絶縁膜15の上に位置し、絶縁膜16によって覆われている。第2接続電極RE2は、貫通孔CH22において第1接続電極BE2に接している。同様に、第2接続電極RE3は、貫通孔CH32において第1接続電極BE3に接している。第2接続電極RE2及びRE3は、
図10に示した共通電極CE1及びCE2と同一材料によって形成された透明電極である。例えば、図中に拡大して示した第2接続電極RE2は、第6層L23に接している。
図示した例では、第2接続電極RE2は、図の右側あるいは信号線S5及び金属配線ML5に近接する側に片寄っている。すなわち、第2接続電極RE2は、端部RE2Aと、端部RE2Aとは反対側の端部RE2Bとを有している。平面視で、端部RE2A及びRE2Bは、いずれもドレイン電極DE2よりも外側に位置している。また、端部RE2Aは第1接続電極BE2と重畳する一方で、端部RE2Bは第1接続電極BE2より外側に位置している。ドレイン電極DE2から端部RE2Aまでの幅W2Aは、ドレイン電極DE2から端部RE2Bまでの幅W2Bより小さい。
同様に、第2接続電極RE3は、図の左側あるいは信号線S5及び金属配線ML5に近接する側に片寄っている。すなわち、第2接続電極RE3の端部RE3A及びRE3Bは、いずれもドレイン電極DE3よりも外側に位置している。端部RE3Bは、端部RE2Bと対向する側に位置している。ドレイン電極DE3から端部RE3Aまでの幅W3Aは、ドレイン電極DE3から端部RE3Bまでの幅W3Bより小さい。
絶縁膜16は、第2接続電極RE2及びRE3までそれぞれ貫通した貫通孔CH23及びCH33を有している。平面視で、貫通孔CH23は図の右側に片寄り、貫通孔CH33は図の左側に片寄っている。
【0048】
画素電極PE2の基部BS2は、絶縁膜16の上に位置し、図示しない配向膜AL1によって覆われている。画素電極PE2は、貫通孔CH23おいて第2接続電極RE2に接している。同様に、画素電極PE3は、貫通孔CH33において第2接続電極RE3に接している。なお、画素電極PE2及びPE3は、それぞれ第1接続電極BE2及びBE3と互いに電気的に接続されていればよく、第2接続電極RE2及びRE3が省略されてもよい。
【0049】
貫通孔CH21に着目すると、積層体SB1及びSB2が配置されている。積層体SB1は、ドレイン電極DE2、第1接続電極BE2、第2接続電極RE2、絶縁膜16、及び、画素電極PE2がこの順に積層されたものである。積層体SB2は、ドレイン電極DE2、第1接続電極BE2、第2接続電極RE2、及び、画素電極PE2がこの順に積層されたものである。図示した例では、積層体SB1は、図の左側あるいは信号線S4及び金属配線ML4に近接する側に位置し、積層体SB2は、図の右側あるいは信号線S5及び金属配線ML5に近接する側に位置している。
【0050】
絶縁膜15は、信号線S5及び金属配線ML5と貫通孔CH22との間において、第1接続電極BE2と第2接続電極RE2との間に位置する端部15E2を有している。画素電極PE2は、端部15E2の直上で第2接続電極RE2に接している。同様に、絶縁膜15は、信号線S5及び金属配線ML5と貫通孔CH32との間において、第1接続電極BE3と第2接続電極RE3との間に位置する端部15E3を有している。画素電極PE3は、端部15E3の直上で第2接続電極RE3に接している。
【0051】
図11に示した例において、絶縁膜14は第1絶縁膜に相当し、絶縁膜15は第2絶縁膜に相当し、絶縁膜16は第3絶縁膜に相当する。貫通孔CH21は第1貫通孔に相当し、貫通孔CH22は第2貫通孔に相当し、貫通孔CH23は第3貫通孔に相当する。第2接続電極RE2において、端部RE2Aは第1端部に相当し、端部RE2Bは第2端部に相当する。積層体SB1は第1積層体に相当し、積層体SB2は第2積層体に相当する。
【0052】
図12は、本実施形態による効果の1つを説明するための断面図である。ここでは、ドレイン電極DE2及び絶縁膜14よりも下方、及び、第2接続電極RE2及び絶縁膜16よりも上方の図示を省略している。
【0053】
図中の(A)は第1接続電極を省略した比較例に相当する。この比較例では、ドレイン電極DE2は、第2接続電極RE2と直接コンタクトする。このような比較例において、貫通孔CH22が貫通孔CH21に対して図の左側にずれた場合、貫通孔CH21及びCH22から露出するドレイン電極DE2の幅が小さくなってしまう。より具体的には、貫通孔CH21から露出したドレイン電極DE2のうち、右側の領域は、絶縁膜15によって覆われてしまう。このため、絶縁膜15の上に形成される第2接続電極RE2は、貫通孔CH21及びCH22から露出したドレイン電極DE2の左側の領域でコンタクトしている。つまり、貫通孔CH21及びCH22にずれが生じた際には、ドレイン電極DE2と第2接続電極RE2との接触面積が減少し、接触抵抗の増加を招く。
【0054】
図中の(B)は本実施形態に相当する。本実施形態によれば、ドレイン電極DE2と第2接続電極RE2との間に第1接続電極BE2が介在している。すなわち、第1接続電極BE2は、ドレイン電極DE2のうち、貫通孔CH21から露出した領域の全体でコンタクトしている。第2接続電極RE2は、第1接続電極BE2のうち、貫通孔CH22から露出した領域でコンタクトしている。このため、たとえ貫通孔CH22が貫通孔CH21に対してずれたとしても、ドレイン電極DE2と第1接続電極BE2との接触面積、及び、第1接続電極BE2と第2接続電極RE2との接触面積の減少を招くことはない。したがって、ドレイン電極DE2と第2接続電極RE2との接触抵抗の増加を抑制することができる。これにより、接触抵抗の増加に起因した表示品位の低下を抑制することができる。
また、貫通孔の位置ずれ等を考慮して貫通孔を拡大する必要がなく、貫通孔の拡大に起因した表示品位の低下を抑制することができる。
また、有機絶縁膜である絶縁膜14は、貫通孔CH21に向かって傾斜した斜面14Sを有するが、この斜面14Sは、遮光性の金属材料によって形成された第1接続電極BE2によって覆われている。このため、斜面14Sでの光漏れを抑制することができる。
なお、第1接続電極BE2は、
図2に示したセンサ配線L、あるいは、
図11に示した金属配線ML4などと同一材料を用いて同一工程で形成されるものであり、第1接続電極BE2を追加するに際して別途の製造工程を追加する必要はない。
【0055】
図13は、共通電極CE1及びCE2、及び、第2接続電極RE11乃至RE16のレイアウトの一例を示す平面図である。
共通電極CE1は、走査線G1及びG2の間において、赤画素PR1、緑画素PG1、青画素PB1、及び、白画素PW1に亘って配置されている。共通電極CE2は、共通電極CE1から離間し、走査線G2及びG3の間において、赤画素PR2、緑画素PG2、青画素PB2、及び、白画素PW2に亘って配置されている。ブリッジ部BR11及びBR12は、図中に斜線で示したように、共通電極CE1及びCE2を接続するものであり、共通電極CE1及びCE2と一体的に形成されている。
【0056】
第2接続電極RE11及びRE14は、
図11に示した第2接続電極RE3と同様に、それぞれドレイン電極DE11及びDE14に対して図の左側にずれている。第2接続電極RE12、RE13、RE15、RE16は、
図11に示した第2接続電極RE2と同様に、それぞれドレイン電極DE12、DE13、DE15、DE16に対して図の右側にずれている。
第2接続電極RE11及びRE12に着目すると、第2接続電極RE11及びRE12は、互いに離間する側にずれている。ブリッジ部BR11は、第2接続電極RE11及びRE12の間に位置している。つまり、ブリッジ部BR11は、第2接続電極RE11の端部RE11A、及び、第2接続電極RE12の端部RE12Aと隣接している。
同様に、第2接続電極RE14及びRE15に着目すると、第2接続電極RE14及びRE15は、互いに離間する側にずれている。ブリッジ部BR12は、第2接続電極RE14及びRE15の間に位置している。
【0057】
このようなレイアウトによれば、共通電極CE1及びブリッジ部BR11は、第2接続電極RE11及びRE12と同一層に位置するものであるが、第2接続電極RE11及びRE12が互いに離間する側にずれているため、ブリッジ部BR11とのショートを抑制することができる。同様に、第2接続電極RE14及びRE15とブリッジ部BR12とのショートも抑制することができる。
【0058】
図14は、共通電極CE1及びCE2、及び、第2接続電極RE11乃至RE16のレイアウトの他の例を示す平面図である。
図14に示したレイアウトは、
図13に示したレイアウトと比較して、ブリッジ部BR11が第2接続電極RE12及びRE13の間に位置し、ブリッジ部BR12が第2接続電極RE15及びRE16の間に位置する点で相違している。
すなわち、第2接続電極RE12及びRE15は、
図11に示した第2接続電極RE3と同様に、それぞれドレイン電極DE12及びDE15に対して図の左側にずれている。第2接続電極RE11、RE13、RE14、RE16は、
図11に示した第2接続電極RE2と同様に、それぞれドレイン電極DE11、DE13、DE14、DE16に対して図の右側にずれている。
このようなレイアウトにおいても、
図13に示したレイアウトと同様の効果が得られる。
【0059】
図15は、端子部Tの一例を示す断面図である。端子部Tは、例えば
図1に示した実装部MAに配置され、フレキシブルプリント回路基板1やICチップ2を第1基板SUB1に実装するためのものである。端子部Tは、導電層Ta、導電層Tb、導電層Tc、導電層Td、及び、導電層Teを備えている。なお、第1基板SUB1のうち、端子部Tが配置される領域には、上記の絶縁膜14及び15は配置されていない。このため、絶縁膜16は、絶縁膜13の上に積層される。
【0060】
導電層Taは、絶縁膜12の上に位置し、絶縁膜13によって覆われている。導電層Taは、
図8の走査線G2と同一層に位置し、走査線G2と同一材料によって形成されている。絶縁膜13は、導電層Taまで貫通した貫通孔CH41を有している。
導電層Tbは、絶縁膜13の上に位置し、貫通孔CH41において、露出した導電層Taの上に積層されている。導電層Tbは、
図8の信号線S6と同一層に位置し、信号線S6と同一材料によって形成されている。
導電層Tcは、導電層Tb及び絶縁膜13の上に積層され、導電層Tbを覆っている。導電層Tcは、
図8の金属配線ML6と同一層に位置し、金属配線ML6と同一材料によって形成されている。
導電層Tdは、導電層Tc及び絶縁膜13の上に積層され、導電層Tcを覆っている。導電層Tdは、
図8の共通電極CEと同一層に位置し、共通電極CEと同一材料によって形成されている。導電層Td及び絶縁膜13は、絶縁膜16によって覆われている。絶縁膜16は、導電層Tdまで貫通した貫通孔CH42を有している。
導電層Teは、絶縁膜16の上に位置し、貫通孔CH42において、露出した導電層Tdの上に積層されている。導電層Teは、
図9の画素電極PE11と同一層に位置し、画素電極PE11と同一材料によって形成されている。
【0061】
このような端子部Tによれば、その下面側で積層された導電層Ta、Tb、Tcは、いずれも金属材料によって形成されている。このため、端子部Tにおける接触抵抗の増加を抑制することができる。また、端子部Tによれば、その上面側に位置する導電層Td及びTeは、いずれもITOなどの酸化物導電体によって形成されている。このため、端子部Tの下面側に位置する金属材料の腐食を抑制することができる。
【0062】
以上説明したように、本実施形態によれば、表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置を提供することができる。
【0063】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。