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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022108900
(43)【公開日】2022-07-27
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
   G02F 1/1333 20060101AFI20220720BHJP
   G02F 1/1335 20060101ALI20220720BHJP
   G02F 1/1368 20060101ALI20220720BHJP
【FI】
G02F1/1333
G02F1/1335 500
G02F1/1368
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021004112
(22)【出願日】2021-01-14
(71)【出願人】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】特許業務法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】廣澤 仁
【テーマコード(参考)】
2H189
2H192
2H291
【Fターム(参考)】
2H189HA16
2H189LA03
2H189LA14
2H189LA15
2H189LA27
2H189LA31
2H192AA24
2H192AA42
2H192EA03
2H192EA26
2H192EA34
2H192EA43
2H192GB04
2H192GB24
2H291FA02Y
2H291FA13Y
2H291FA91Y
2H291FB02
2H291FD25
2H291FD26
2H291LA21
(57)【要約】      (修正有)
【課題】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。
【解決手段】光センサを備える第1基板と、前記第1基板と対向する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に位置する液晶層と、を備える表示装置であって、前記第2基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板の前記液晶層側に位置し、前記光センサと重なる第1開口OP1を有する枠状の第1遮光部材BMAと、前記第1遮光部材を覆う透明な有機絶縁層と、前記有機絶縁層の前記液晶層側に配置され、前記第1開口と重なる第2開口OP2と、第1画素開口及び第2画素開口と、を有する遮光層BM1と、前記第1画素開口に配置された第1カラーフィルタと、前記第2画素開口に配置され前記第1カラーフィルタとは異なる色の第2カラーフィルタと、を備える表示装置。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光センサを備える第1基板と、前記第1基板と対向する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に位置する液晶層と、を備える表示装置であって、
前記第2基板は、
絶縁基板と、
前記絶縁基板の前記液晶層側に位置し、前記光センサと重なる第1開口を有する枠状の第1遮光部材と、
前記第1遮光部材を覆う透明な有機絶縁層と、
前記有機絶縁層の前記液晶層側に配置され、前記第1開口と重なる第2開口と、第1画素開口及び第2画素開口と、を有する遮光層と、
前記第1画素開口に配置された第1カラーフィルタと、
前記第2画素開口に配置され前記第1カラーフィルタとは異なる色の第2カラーフィルタと、を備え、
第1方向において、前記第2開口は、前記第1画素開口と前記第2画素開口との間に位置し、
前記第1遮光部材は、前記第1方向と交差する第2方向に延出した第1外縁及び第2外縁を有し、
前記第1外縁は、平面視で前記第2開口と前記第1画素開口との間で前記遮光層に重畳し、
前記第2外縁は、平面視で前記第2開口と前記第2画素開口との間で前記遮光層に重畳する、表示装置。
【請求項2】
前記第1外縁は、前記第1カラーフィルタに重畳せず、
前記第2外縁は、前記第2カラーフィルタに重畳しない、請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
さらに、前記第2開口に配置された赤外線カット層を備える、請求項1又は2に記載の表示装置。
【請求項4】
前記第1開口の前記第1方向に沿った幅と、前記第2開口の前記第1方向に沿った幅が同等である、請求項1乃至3の何れか1項に記載の表示装置。
【請求項5】
前記第1基板は、前記光センサより前記液晶層側に配置され、前記第1開口及び前記第2開口と重なる第3開口を有する枠状の第1金属層を備え、
前記光センサは、受光側に位置する透明電極を備え、
前記第1金属層は、前記透明電極に接する、請求項1乃至4の何れか1項に記載の表示装置。
【請求項6】
前記第1金属層は、前記第2方向に延出した第3外縁及び第4外縁を有し、
前記第3外縁は、平面視で前記第2開口と前記第1画素開口との間で前記遮光層に重畳し、
前記第4外縁は、平面視で前記第2開口と前記第2画素開口との間で前記遮光層に重畳する、請求項5に記載の表示装置。
【請求項7】
光センサを備える第1基板と、前記第1基板と対向する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に位置する液晶層と、を備える表示装置であって、
前記第2基板は、
絶縁基板と、
前記絶縁基板の前記液晶層側に位置し、前記光センサと重なる第1開口を有する枠状の第1遮光部材と、
前記絶縁基板の前記液晶層側に位置する帯状の第2遮光部材と、
前記第1遮光部材及び前記第2遮光部材を覆う透明な有機絶縁層と、
前記有機絶縁層の前記液晶層側に配置され、前記第1開口と重なる第2開口と、第1画素開口及び第2画素開口と、を有する遮光層と、
前記第1画素開口に配置された第1カラーフィルタと、
前記第2画素開口に配置され前記第1カラーフィルタとは異なる色の第2カラーフィルタと、を備え、
前記第1遮光部材及び前記第2遮光部材は、第1方向に並び、
前記第1方向において、前記第2画素開口は、前記第1画素開口と前記第2開口との間に位置し、
前記第2遮光部材は、平面視で前記第1画素開口と前記第2画素開口との間に位置する、表示装置。
【請求項8】
前記第1方向と交差する第2方向において、前記第2遮光部材の幅は、前記第1画素開口の幅より小さい、請求項7に記載の表示装置。
【請求項9】
さらに、前記遮光層は、前記第1方向と交差する第2方向において前記第2開口に並んだ第3画素開口と、前記第1方向に延出した第1延出部及び第2延出部と、を有し、
前記第1延出部、前記第3画素開口、及び、前記第2延出部は、前記第1方向に並び、
前記第2基板は、前記絶縁基板の前記液晶層側に位置する帯状の第3遮光部材及び第4遮光部材を備え、
前記第3遮光部材は、前記第1延出部に重なり、
前記第4遮光部材は、前記第2延出部に重なっている、請求項7又は8に記載の表示装置。
【請求項10】
前記第1基板は、前記光センサより前記液晶層側に配置され、前記第1開口及び前記第2開口と重なる第3開口を有する枠状の第1金属層を備え、
前記光センサは、受光側に位置する透明電極を備え、
前記第1金属層は、前記透明電極に接する、請求項7乃至9の何れか1項に記載の表示装置。
【請求項11】
前記有機絶縁層の第1厚さは、前記第1金属層の下面と前記有機絶縁層の下面との間の第2厚さより大きい、請求項5又は10に記載の表示装置。
【請求項12】
前記第1基板は、前記第1金属層より前記液晶層側に位置する第2金属層を備え、
前記第2金属層は、前記第2開口と前記第3開口との間に第4開口を有する、請求項5又は10に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、指紋センサや静脈センサ等、生体情報を検出する生体センサが内蔵された液晶表示装置が開発されている。生体センサとしては、例えば、光電変換素子を用いた光センサが適用されている。光センサのMTF(Modulation Transfer Function)の低下を抑制するために、光センサの上層に斜めの入射光を遮断するコリメータとしての遮光層が配置されている。しかしながら、遮光層は、光センサの周辺に位置する画素を斜めに透過する光も遮断してしまうため、斜め視野での輝度低下や、斜め視野での表示光の不所望な色づきが生じる恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第3840595号公報
【特許文献2】特許第6479151号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本実施形態の目的は、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にある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本実施形態によれば、光センサを備える第1基板と、前記第1基板と対向する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に位置する液晶層と、を備える表示装置であって、前記第2基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板の前記液晶層側に位置し、前記光センサと重なる第1開口を有する枠状の第1遮光部材と、前記第1遮光部材を覆う透明な有機絶縁層と、前記有機絶縁層の前記液晶層側に配置され、前記第1開口と重なる第2開口と、第1画素開口及び第2画素開口と、を有する遮光層と、前記第1画素開口に配置された第1カラーフィルタと、前記第2画素開口に配置され前記第1カラーフィルタとは異なる色の第2カラーフィルタと、を備え、第1方向において、前記第2開口は、前記第1画素開口と前記第2画素開口との間に位置し、前記第1遮光部材は、前記第1方向と交差する第2方向に延出した第1外縁及び第2外縁を有し、前記第1外縁は、平面視で前記第2開口と前記第1画素開口との間で前記遮光層に重畳し、前記第2外縁は、平面視で前記第2開口と前記第2画素開口との間で前記遮光層に重畳する、表示装置が提供される。
【0006】
本実施形態によれば、光センサを備える第1基板と、前記第1基板と対向する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に位置する液晶層と、を備える表示装置であって、前記第2基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板の前記液晶層側に位置し、前記光センサと重なる第1開口を有する枠状の第1遮光部材と、前記絶縁基板の前記液晶層側に位置する帯状の第2遮光部材と、前記第1遮光部材及び前記第2遮光部材を覆う透明な有機絶縁層と、前記有機絶縁層の前記液晶層側に配置され、前記第1開口と重なる第2開口と、第1画素開口及び第2画素開口と、を有する遮光層と、前記第1画素開口に配置された第1カラーフィルタと、前記第2画素開口に配置され前記第1カラーフィルタとは異なる色の第2カラーフィルタと、を備え、前記第1遮光部材及び前記第2遮光部材は、第1方向に並び、前記第1方向において、前記第2画素開口は、前記第1画素開口と前記第2開口との間に位置し、前記第2遮光部材は、平面視で前記第1画素開口と前記第2画素開口との間に位置する、表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1図1は、本実施形態に係る表示装置を模式的に示す図である。
図2図2は、本実施形態に係る表示装置を概略的に示す平面図である。
図3図3は、画素に配置された第1遮光部材及び遮光層を示す平面図である。
図4図4は、図3に示したI-I’線に沿った表示パネルの断面図である。
図5図5は、図3に示したII-II’線に沿った表示パネルの断面図である。
図6図6は、第1実施形態に係る第1遮光部材、遮光層、第1金属層、第2金属層の関係を示す斜視図である。
図7図7は、画素に配置された第1金属層及び遮光層を示す平面図である。
図8図8は、図7に示したII-II’線に沿った表示パネルの断面図である。
図9図9は、第2実施形態に係る第1遮光部材、遮光層、第1金属層、第2金属層の関係を示す斜視図である。
図10図10は、画素に配置された第1遮光部材、第2遮光部材、及び、遮光層を示す平面図である。
図11図11は、図10に示したII-II’線に沿った表示パネルの断面図である。
図12図12は、第3実施形態に係る第1遮光部材、第2遮光部材、遮光層、第1金属層、第2金属層の関係を示す斜視図である。
図13図13は、画素に配置された第1遮光部材、第2遮光部材、第3遮光部材、第4遮光部材、及び、遮光層を示す平面図である。
図14図14は、図13に示したIII-III’線に沿った表示パネルの断面図である。
図15図15は、第4実施形態に係る第1遮光部材、第2遮光部材、第3遮光部材、第4遮光部材、遮光層、第1金属層、第2金属層の関係を示す斜視図である。
図16図16は、副画素が位置する第1領域、及び、光センサが位置する第2領域における第1基板の詳細な層構造を示す断面図である。
図17図17は、画素を示す平面図である。
図18図18は、画素を示す他の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
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。
【0009】
[第1実施形態]
まず、図1乃至図6を参照して、第1実施形態の構成について説明する。
【0010】
図1は、本実施形態に係る表示装置DSPを模式的に示す図である。本実施形態の表示装置DSPは、液晶表示装置である。
表示装置DSPは、表示パネルPNLと、カバー部材CMと、バックライトユニットBL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1基板SUB1と対向する第2基板SUB2と、シール材SEと、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に位置する液晶層LCと、を備えている。
【0012】
第1基板SUB1は、光センサSSと、第1金属層M1と、を備えている。第1金属層M1は、光センサSSより液晶層LC側に位置している。また、第2基板SUB2は、第1遮光部材BMAと、遮光層BM1と、を備えている。遮光層BM1は、第1遮光部材BMAより液晶層LC側に位置している。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である。
【0013】
第1遮光部材BMAは、光センサSSと重なる第1開口OP1を有している。遮光層BM1は、光センサSSと重なる第2開口OP2を有している。第1金属層M1は、光センサSSと重なる第3開口OP3を有している。第1開口OP1、第2開口OP2、及び、第3開口OP3は、互いに重なる位置に形成されている。また、遮光層BM1は、光センサSSと重ならない位置において画素開口POPを有している。
【0014】
シール材SEは、第1基板SUB1と第2基板SUB2とを接着している。第1基板SUB1と第2基板SUB2との間には、図示しないスペーサによって所定のセルギャップが形成される。液晶層LCは、このセルギャップ内に充填されている。
【0015】
カバー部材CMは、表示パネルPNLの上に設けられている。カバー部材CMは、例えば、ガラス基板や樹脂基板である。カバー部材CMは、生体等の物体が接触する上面USFを有している。図1に示す構成例は、指Fが上面USFに接触している状態を示している。
【0016】
バックライトユニットBLは、表示パネルPNLの下に設けられている。バックライトユニットBLは、上面USFに向けて照明光ILを出射する。
【0017】
光センサSSは、例えば、指Fで反射された照明光ILを検出することで、指Fの表面の凹凸(例えば、指紋)を検出することができる。光センサSSは、より正確な信号を得るために、上面USFの法線方向と平行な入射光を検出することが望ましい。第1遮光部材BMA、遮光層BM1、及び、第1金属層M1は、光センサSSに入射する光を平行化するコリメータとして機能する。つまり、第1遮光部材BMA、遮光層BM1、第1金属層M1によって上面USFの法線方向に対して傾斜した光が遮断される。例えば、照明光ILのうち、指Fで反射された反射光は、第1開口OP1、第2開口OP2、及び、第3開口OP3を通り、光センサSSにおいて検出される。すなわち、指Fで反射された反射光は、カバー部材CM、第2基板SUB2、液晶層LC、第1基板SUB1の光センサSSより上層を透過し、光センサSSにおいて検出される。
【0018】
上記のように表示装置DSPに光センサSSを搭載することで、表示装置DSPに指紋センサとしての機能を付加することができる。また、光センサSSは、指紋の検出に加えて、指Fの内部で反射された反射光を検出することで、生体に関する情報を検出することができる。ここで、生体に関する情報とは、例えば、静脈等の血管像や脈拍、脈波等である。
【0019】
図2は、本実施形態に係る表示装置DSPを概略的に示す平面図である。
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とし、矢印の先端から逆に向かう方向を下とする。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。
【0020】
表示装置DSPは、上述した表示パネルPNLと、表示パネルPNLに実装された配線基板1と、を備えている。表示パネルPNLは、画像を表示する表示領域DAと、表示領域DAを囲む非表示領域NDAと、を備えている。
【0021】
第1基板SUB1は、第2基板SUB2よりも外側に露出した実装部MTを有している。シール材SEは、非表示領域NDAに位置している。図2において、シール材SEが配置された領域は斜線で示されている。表示領域DAは、シール材SEによって囲まれた内側に位置している。表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて第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。
【0022】
画素PXは、赤色(R)を表示する副画素SPX1、緑色(G)を表示する副画素SPX2、青色(B)を表示する副画素SPX3、光センサSSによって構成されている。画素PX内において、副画素SPX1、副画素SPX2、及び、副画素SPX3は、この順に第1方向Xに並んでいる。光センサSSは、副画素SPX3の第2方向Y、且つ、副画素SPX2の第1方向Xに並んでいる。表示領域DA全体では、複数の光センサSSは、第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に並んでいる。光センサSSは、例えば、1つの画素PXに1つずつ配置されている。
【0023】
表示パネルPNLは、図示した例では、平面視で矩形状に形成されている。表示パネルPNLは、第1方向Xに延出する側縁E1及びE2と、第2方向に延出する側縁E3及びE4と、を有している。図示した例では、側縁E1及びE2が短辺であり、側縁E3及びE4が長辺である。
【0024】
配線基板1は、フレキシブル基板であり、実装部MTに実装されている。また、配線基板1は、表示パネルPNLを駆動する駆動ICチップ2を備えている。なお、駆動ICチップ2は、実装部MTに実装されても良い。
【0025】
図3は、画素PX1に配置された第1遮光部材BMA及び遮光層BM1を示す平面図である。図3において、第1遮光部材BMAが配置された領域は斜線で示されている。以下、画素PX1に配置される第1遮光部材BMAのみを図示し、画素PX1に隣接する画素に配置される第1遮光部材BMAの図示を省略する。後述する第2乃至第4遮光部材についても同様である。また、遮光層BM1が配置された領域は、ドットで示されている。
【0026】
第1遮光部材BMAは、第1開口OP1を有し、枠状に形成されている。第1遮光部材BMAは、遮光層BM1と重なっている。遮光層BM1は、第1方向Xに延出し第2方向Yに並んだ複数の第1部分BM11と、第2方向Yに延出し第1方向Xに並んだ複数の第2部分BM12と、を有している。遮光層BM1は、それぞれの副画素SPX1、SPX2、SPX3を区画している。また、遮光層BM1は、第1画素開口POP1、第2画素開口POP2、第3画素開口POP3、及び、第2開口OP2を有している。第1画素開口POP1、第2画素開口POP2、及び、第3画素開口POP3は、それぞれ隣り合う2本の第1部分BM11と、隣り合う2本の第2部分BM12とによって囲まれている。画素PX1において、第1画素開口POP1、第2画素開口POP2、第3画素開口POP3は、第1方向Xに並んでいる。また、第3画素開口POP3は、第2開口OP2の第2方向Yに並んでいる。第2開口OP2は、第1開口OP1と重なる位置に形成されている。なお、画素PX1に隣接する画素PX2や他の画素PXについても画素PX1と同様の構成を有している。
【0027】
ここで、画素PX1の第2画素開口POP2及び第2開口OP2と、画素PX2の第1画素開口POP1と、に着目する。第1方向Xにおいて、第2開口OP2は、画素PX1の第2画素開口POP2と画素PX2の第1画素開口POP1との間に位置している。第1遮光部材BMAは、第2方向Yに延出した外縁(第1外縁)EG1及び外縁(第2外縁)EG2を有している。外縁EG1は、平面視で第2開口OP2と画素PX2の第1画素開口POP1との間で遮光層BM1に重畳している。外縁EG2は、平面視で第2開口OP2と画素PX1の第2画素開口POP2との間で遮光層BM1に重畳している。
【0028】
図4は、図3に示したI-I’線に沿った表示パネルPNLの断面図である。
第1基板SUB1は、絶縁基板10、構成層3、絶縁層11乃至14、第2金属層M2、共通電極CE、画素電極PE1、PE2、PE3などを備えている。
【0029】
絶縁基板10は、ガラス基板や樹脂基板などの透明な基板である。構成層3は、絶縁基板10の上に位置している。構成層3は、スイッチング素子や絶縁層などを含んでいる。構成層3の詳細な構成については、図16において説明する。絶縁層11は、構成層3を覆っている。絶縁層12は、絶縁層11を覆っている。第2金属層M2は、絶縁層12の上に位置している。絶縁層13は、第2金属層M2及び絶縁層12を覆っている。共通電極CEは、絶縁層13の上に位置している。絶縁層14は、共通電極CEを覆っている。画素電極PE1、PE2、PE3は、絶縁層14の上に位置している。画素電極PE1、PE2、PE3、及び、絶縁層14は、図示しない配向膜によって覆われている。
【0030】
第2基板SUB2は、絶縁基板20、透明な有機絶縁層21、遮光層BM1、カラーフィルタ層CF、オーバーコート層OCなどを備えている。
【0031】
絶縁基板20は、ガラス基板や樹脂基板などの透明な基板である。絶縁基板20は、液晶層LC側の面20Aを有している。有機絶縁層21は、絶縁基板20の液晶層LC側に配置され、面20Aを覆っている。遮光層BM1及びカラーフィルタ層CFは、有機絶縁層21の液晶層LC側に配置されている。遮光層BM1は、第2金属層M2と重なっている。遮光層BM1は、例えば黒色に着色された樹脂によって形成されている。
【0032】
カラーフィルタ層CFは、第1方向Xに並んだ第1カラーフィルタCF1、第2カラーフィルタCF2、及び、第3カラーフィルタCF3を有している。第1カラーフィルタCF1、第2カラーフィルタCF2、及び、第3カラーフィルタCF3の色は互いに異なっている。第1カラーフィルタCF1は、第1画素開口POP1に配置されている。第2カラーフィルタCF2は、第2画素開口POP2に配置されている。第3カラーフィルタCF3は、第3画素開口POP3に配置されている。第1カラーフィルタCF1、第2カラーフィルタCF2、及び、第3カラーフィルタCF3のそれぞれの端部は、遮光層BM1の第2部分BM12と重なっている。また、第1カラーフィルタCF1は画素電極PE1と重なり、第2カラーフィルタCF2は画素電極PE2と重なり、第3カラーフィルタCF3は画素電極PE3と重なっている。
【0033】
オーバーコート層OCは、カラーフィルタ層CFを覆っている。オーバーコート層OCは、図示しない配向膜によって覆われている。
【0034】
絶縁層11及び14は、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン等の透明な無機絶縁材料によって形成されている。絶縁層12、13、21は、透明な有機絶縁材料によって形成されている。画素電極PE1、PE2、PE3及び共通電極CEは、例えばインジウム・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ている。
【0035】
なお、第2金属層M2は、第1カラーフィルタCF1、第2カラーフィルタCF2、及び、第3カラーフィルタCF3のそれぞれの端部に重なっている。これにより、第3方向Zに対して一定以上の角度から表示パネルPNLを観察した際に、オンされた画素と隣接する画素のカラーフィルタを透過した光が混ざる混色現象の発生を抑制することができる。
【0036】
図5は、図3に示したII-II’線に沿った表示パネルPNLの断面図である。
光センサSSは、構成層3の上に配置され、絶縁層11によって覆われている。第1金属層M1は、絶縁層11の上に配置され、絶縁層12によって覆われている。第2金属層M2は、第1金属層M1と液晶層LCとの間に位置している。
【0037】
カラーフィルタ層CFは、光センサSSと重なる赤外線カット層IRCを有している。赤外線カット層IRCは、第2開口OP2に配置されている。赤外線カット層IRCは、表示装置DSPを太陽光下で使用する際に光センサSSに対してノイズとなる赤外線を遮断する。赤外線カット層IRCを光センサSSの上に配置することで、ノイズとなる光による光センサSSの誤作動の発生を抑制することができる。
なお、図4において、青色の第3カラーフィルタCF3と重なっていた画素電極PE3は、図5に示すように赤外線カット層IRCとも重なっている。
【0038】
第1遮光部材BMAは、絶縁基板20の液晶層LC側に位置している。図示した例では、第1遮光部材MBAは、面20Aに位置している。第1遮光部材BMAは、例えば黒色に着色された樹脂によって形成されている。第1遮光部材BMAの外縁EG1及び外縁EG2は、赤外線カット層IRCに重畳している。外縁EG1は、第1カラーフィルタCF1に重畳せず、外縁EG2は、第2カラーフィルタCF2に重畳しない。有機絶縁層21は、第1遮光部材BMAを覆っている。有機絶縁層21は、第1遮光部材BMAと遮光層BM1との間に介在している。
【0039】
有機絶縁層21は、第1厚さT1を有している。表示パネルPNLは、第1金属層M1の下面MAと有機絶縁層21の下面21Aとの間に第2厚さT2を有している。第1厚さT1は、第2厚さT2より大きい。
【0040】
次に、本実施形態によって得ることができる効果について説明する。
まず、第1遮光部材BMAが図5に示す第1遮光部材BMAの周辺の点線の位置まで形成されていると仮定する。また、図2に示した表示パネルPNLの側縁E3側から表示パネルPNLを斜めに観察する場合の観察位置を観察点P1とし、図2に示した表示パネルPNLの側縁E4側から表示パネルPNLを斜めに観察する場合の観察位置を観察点P2とする。
【0041】
観察点P1から表示パネルPNLを観察した場合、赤色(R)の第1カラーフィルタCF1を透過する光が第1遮光部材BMAによって遮られる。これにより、観察点P1から観察される表示光が例えばシアン色の波長に近づく色づきが生じる恐れがある。また、観察点P2から表示パネルPNLを観察した場合、緑色(G)の第2カラーフィルタCF2を透過する光が第1遮光部材BMAによって遮られる。これにより、観察点P2から観察される表示光が例えば紫色の波長に近づく色づきが生じる恐れがある。
特に、有機絶縁層21の第1厚さT1が大きい程、第1遮光部材BMAによって斜め視野への光が遮られ易くなり、このような視角による色づきが生じ易い。
【0042】
本実施形態によれば、第1遮光部材BMAの外縁EG1は、第2開口OP2と第1画素開口POP1との間に位置し、第1遮光部材BMAの外縁EG2は、第2開口OP2と第2画素開口POP2との間に位置している。そのため、第1遮光部材BMAによって斜め視野への光が遮断されず、表示光の不所望な色づきの発生を抑制することができる。また、有機絶縁層21の第1厚さT1を低減させることなく上記の課題を解決することができる。
【0043】
次に、外縁EG1及びEG2の位置について、さらに詳細に規定する。
第1金属層M1は、第3開口OP3に面した内縁IE31及びIE32を有している。内縁IE31は側縁E4側に位置し、内縁IE32は側縁E3側に位置している。また、遮光層BM1は、第2開口OP2に面した内縁IE21及びIE22を有している。内縁IE21は側縁E4側に位置し、内縁IE22は側縁E3側に位置している。内縁IE21、IE22、IE31、IE32は、第2方向Yに延出している(図6参照)。内縁IE32と内縁IE21とを繋ぐ線を線LN1とすると、外縁EG1は、線LN1と交差する位置まで第1開口OP1に近づけることができる。同様に、内縁IE31と内縁IE22とを繋ぐ線を線LN2とすると、外縁EG2は、線LN2と交差する位置まで第1開口OP1に近づけることができる。外縁EG1及びEG2の位置をこのように規定することによって、第1遮光部材BMAの外側から光センサSSに入り込む光の発生を抑制することができる。
なお、図5に示した例では、外縁EG1は線LN1上に位置し、外縁EG2は線LN2上に位置している。
【0044】
図6は、第1実施形態に係る第1遮光部材BMA、遮光層BM1、第1金属層M1、第2金属層M2の関係を示す斜視図である。
第1開口OP1は、第1方向Xに沿った幅W1を有している。第2開口OP2は、第1方向Xに沿った幅W2を有している。一例では、幅W1と幅W2とは同等である。
【0045】
第1遮光部材BMAは、第1開口OP1と外縁EG1との間の幅W11と、第1開口OP1と外縁EG2との間の幅W12と、を有している。遮光層BM1は、第2開口OP2と第1画素開口POP1との間の幅W21と、第2開口OP2と第2画素開口POP2との間の幅W22と、を有している。幅W11は、幅W21より小さい。また、幅W12は、幅W22より小さい。
【0046】
第1金属層M1は、枠状に形成されている。第2金属層M2は、第1方向Xに延出し第2方向Yに並んだ複数の第1部分M21と、第2方向Yに延出し第1方向Xに並んだ複数の第2部分M22と、を有している。第1部分M21は遮光層BM1の第1部分BM11と重なり、第2部分M22は遮光層BM1の第2部分BM12と重なる。また、第2金属層M2は、第1部分M21及び第2部分M22によって区画された複数の開口OP11、OP12、OP13を有している。開口OP11は、第1画素開口POP1と重なっている。開口OP12は、第2画素開口POP2と重なっている。開口(第4開口)OP13は、第3画素開口POP3及び第2開口OP2と重なっている。開口OP13は、第1遮光部材BMAの第1開口OP1及び第1金属層M1の第3開口OP3とも重なっている。開口OP13は、第2開口OP2と第3開口OP3との間に位置している。
【0047】
[第2実施形態]
次に、図7乃至図9を参照して、第2実施形態の構成について説明する。第2実施形態は、第1実施形態と比較して第1金属層M1の第1方向Xの幅が小さい点で相違している。
【0048】
図7は、画素PX1に配置された第1金属層M1及び遮光層BM1を示す平面図である。図7において、第1金属層M1が配置された領域は斜線で示されている。第1金属層M1は、遮光層BM1と重なっている。
ここで、画素PX1の第2画素開口POP2及び第2開口OP2と、画素PX2の第1画素開口POP1と、に着目する。第1方向Xにおいて、第2開口OP2は、画素PX1の第2画素開口POP2と画素PX2の第1画素開口POP1との間に位置している。第1金属層M1は、第2方向Yに延出した外縁(第3外縁)EG3及び外縁(第4外縁)EG4を有している。外縁EG3は、平面視で第2開口OP2と画素PX2の第1画素開口POP1との間で遮光層BM1に重畳している。外縁EG4は、平面視で第2開口OP2と画素PX1の第2画素開口POP2との間で遮光層BM1に重畳している。
【0049】
図8は、図7に示したII-II’線に沿った表示パネルPNLの断面図である。
第1金属層M1の外縁EG3及び外縁EG4は、赤外線カット層IRCに重畳している。外縁EG3は、第1カラーフィルタCF1に重畳せず、外縁EG4は、第2カラーフィルタCF2に重畳しない。
【0050】
次に、本実施形態によって得ることができる効果について説明する。
まず、第1金属層M1が図8に示す第1金属層M1の周辺の点線の位置まで形成されていると仮定する。
【0051】
観察点P1から表示パネルPNLを観察した場合、緑色(G)の第2カラーフィルタCF2を透過する光が第1金属層M1によって遮られる。これにより、観察点P1から観察される表示光が例えば紫色の波長に近づく色づきが生じる恐れがある。また、観察点P2から表示パネルPNLを観察した場合、赤色(R)の第1カラーフィルタCF1を透過する光が第1金属層M1によって遮られる。これにより、観察点P2から観察される表示光が例えばシアン色の波長に近づく色づきが生じる恐れがある。
【0052】
第2実施形態によれば、第1金属層M1の外縁EG3は、第2開口OP2と第1画素開口POP1との間に位置し、第1金属層M1の外縁EG4は、第2開口OP2と第2画素開口POP2との間に位置している。そのため、第1金属層M1によって斜め視野への光が遮断されず、表示光の不所望な色づきの発生を抑制することができる。
【0053】
図9は、第2実施形態に係る第1遮光部材BMA、遮光層BM1、第1金属層M1、第2金属層M2の関係を示す斜視図である。図9に示す第1遮光部材BMA、遮光層BM1、及び、第2金属層M2の構成は、図6に示した構成と同様である。
第1金属層M1は、第3開口OP3と外縁EG3との間の幅W31と、第3開口OP3と外縁EG4との間の幅W32と、を有している。遮光層BM1は、図6に示したように幅W21及び幅W22を有している。幅W31は、幅W21より小さい。また、幅W32は、幅W22より小さい。
【0054】
[第3実施形態]
次に、図10乃至図12を参照して、第3実施形態の構成について説明する。第3実施形態は、第1実施形態と比較して第2遮光部材BMBを備える点で相違している。
【0055】
図10は、画素PX1に配置された第1遮光部材BMA、第2遮光部材BMB、及び、遮光層BM1を示す平面図である。図10において、第1遮光部材BMA及び第2遮光部材BMBが配置された領域は斜線で示されている。
表示パネルPNLは、第2方向Yに延出した帯状の第2遮光部材BMBを備えている。第2遮光部材BMBは、遮光層BM1と重なっている。第1遮光部材BMA及び第2遮光部材BMBは、第1方向Xに並んでいる。
【0056】
ここで、画素PX1の第1画素開口POP1、第2画素開口POP2、及び、第2開口OP2に着目する。第1方向Xにおいて、第2画素開口POP2は、第1画素開口POP1と第2開口OP2との間に位置している。第2遮光部材BMBは、平面視で第1画素開口POP1と第2画素開口POP2との間に位置している。
【0057】
第2遮光部材BMBの第2方向Yの幅W3は、第1画素開口POP1の第2方向Yの幅W4より小さい。例えば、幅W3は、幅W4の約半分である。また、例えば、幅W3は、第1遮光部材BMAの第2方向Yの幅W5と等しい。なお、幅W3の例はこれに限らず、幅W4の半分より大きくても小さくてもよいし、幅W5より大きくても小さくてもよい。
【0058】
第3実施形態の第1遮光部材BMAは、第1及び第2実施形態と比較して、第1方向Xの幅が小さく形成されていない。遮光層BM1は、画素PX2の第1画素開口POP1に面した内縁IE1と、画素PX1の第2画素開口POP2に面した内縁IE2と、を有している。内縁IE1は、第1画素開口POP1に対して第2開口OP2側に位置している。内縁IE2は、第2画素開口POP2に対して第2開口OP2側に位置している。内縁IE1及びIE2は、第2方向Yに延出している。第1遮光部材BMAの外縁EG1は、例えば、内縁IE1に重なっている。第1遮光部材BMAの外縁EG2は、例えば、内縁IE2に重なっている。
【0059】
図11は、図10に示したII-II’線に沿った表示パネルPNLの断面図である。図11(a)は、表示パネルPNLを観察点P1から観察した場合を示している。図11(b)は、表示パネルPNLを観察点P2から観察した場合を示している。
第2基板SUB2は、第2遮光部材BMBを備えている。第2遮光部材BMBは、絶縁基板20の液晶層LC側に位置している。図示した例では、第2遮光部材BMBは、面20Aに位置している。第2遮光部材BMBは、第1遮光部材BMAと同一材料によって形成され、例えば黒色に着色された樹脂によって形成されている。有機絶縁層21は、第1遮光部材BMA及び第2遮光部材BMBを覆っている。
【0060】
次に、本実施形態によって得ることができる効果について説明する。
図11(a)に示すように、観察点P1から表示パネルPNLを観察した場合、赤色(R)の第1カラーフィルタCF1を透過する光L21が第1遮光部材BMAによって遮られる。これにより、観察点P1から観察される表示光が例えばシアン色の波長に近づく色づきが生じる恐れがある。
【0061】
第3実施形態によれば、第2遮光部材BMBが第1カラーフィルタCF1と第2カラーフィルタCF2との間に重なっている。そのため、観察点P1から表示パネルPNLを観察した場合、緑色(G)の第2カラーフィルタCF2を透過する光L22も第2遮光部材BMBによって遮られる。赤色の光L21の減少に対して緑色の光L22も減少させることで、表示色のバランスを調整することができる。よって、表示光の色づきを低減することができる。
【0062】
図11(b)に示すように、観察点P2から表示パネルPNLを観察した場合、緑色(G)の第2カラーフィルタCF2を透過する光L31が第1遮光部材BMAによって遮られる。これにより、観察点P2から観察される表示光が例えば紫色の波長に近づく色づきが生じる恐れがある。
【0063】
第3実施形態によれば、観察点P2から表示パネルPNLを観察した場合、赤色(R)の第1カラーフィルタCF1を透過する光L32が第2遮光部材BMBによって遮られる。緑色の光L31の減少に対して赤色の光L32も減少させることで、表示色のバランスを調整することができる。よって、表示光の色づきを低減することができる。
【0064】
図12は、第3実施形態に係る第1遮光部材BMA、第2遮光部材BMB、遮光層BM1、第1金属層M1、第2金属層M2の関係を示す斜視図である。図12に示す遮光層BM1、第1金属層M1、及び、第2金属層M2の構成は、図6に示した構成と同様である。
【0065】
第1遮光部材BMAは、図6に示したように幅W11及び幅W12を有している。遮光層BM1は、図6に示したように幅W21及び幅W22を有している。第3実施形態においては、例えば、幅W11は幅W21と等しく、幅W12は幅W22と等しい。また、第2遮光部材BMBは、第1方向Xに幅W13を有している。第1画素開口POP1と第2画素開口POP2との間の第2部分BM12は、第1方向Xに幅W23を有している。例えば、幅W13は幅W23と等しい。
【0066】
[第4実施形態]
次に、図13乃至図15を参照して、第4実施形態の構成について説明する。第4実施形態は、第3実施形態と比較して、第3画素開口POP3の位置が第1画素開口POP1及び第2画素開口POP2に対して第2方向Yにシフトしている点で相違している。
【0067】
図13は、画素PX1に配置された第1遮光部材BMA、第2遮光部材BMB、第3遮光部材BMC、第4遮光部材BMD、及び、遮光層BM1を示す平面図である。図13において、第1遮光部材BMA、第2遮光部材BMB、第3遮光部材BMC、及び、第4遮光部材BMDが配置された領域は斜線で示されている。
遮光層BM1の第1部分BM11は、第1方向Xに延出した第1延出部EP1及び第2延出部EP2を有している。第1延出部EP1、第3画素開口POP3、第2延出部EP2は、第1方向Xに並んでいる。
【0068】
表示パネルPNLは、第2方向Yに延出した帯状の第3遮光部材BMC及び第4遮光部材BMDを備えている。第3遮光部材BMC及び第4遮光部材BMDは、遮光層BM1と重なっている。第3遮光部材BMCは、その一部が平面視で第2画素開口POP2と第3画素開口POP3との間に位置し、他の部分が第1延出部EP1に重なっている。第4遮光部材BMDは、その一部が平面視で第3画素開口POP3と画素PX2の第1画素開口POP1との間に位置し、他の部分が第2延出部EP2に重なっている。第2遮光部材BMB、第3遮光部材BMC、及び、第4遮光部材BMDは、この順に第1方向Xに並んでいる。第3遮光部材BMC及び第4遮光部材BMDは、第1遮光部材BMAの第2方向Yに並んでいる。なお、図示した例では、第3遮光部材BMC及び第4遮光部材BMDは、第1遮光部材BMAとつながっているが、第1遮光部材BMAから離間していてもよい。
【0069】
図14は、図13に示したIII-III’線に沿った表示パネルPNLの断面図である。
第2基板SUB2は、第3遮光部材BMC及び第4遮光部材BMDを備えている。第3遮光部材BMC及び第4遮光部材BMDは、絶縁基板20の液晶層LC側に位置している。図示した例では、第3遮光部材BMC及び第4遮光部材BMDは、面20Aに位置している。第3遮光部材BMC及び第4遮光部材BMDは、第2遮光部材BMBと同一材料によって形成され、例えば黒色に着色された樹脂によって形成されている。有機絶縁層21は、第3遮光部材BMC及び第4遮光部材BMDを覆っている。また、画素電極PE3は、第1延出部EP1と第2延出部EP2との間の第3画素開口POP3に重なっている。
【0070】
次に、本実施形態によって得ることができる効果について説明する。
第3実施形態で示したように、観察点P1から表示パネルPNLを観察した場合、赤色及び緑色の光が低減された表示光が観察される。そのため、観察点P1から観察される表示光は正面から観察される表示光と比べて青色の光の割合が大きくなっている。なお、正面からの観察とは、第3方向Zに表示パネルPNLを観察する場合に相当する。
【0071】
第4実施形態によれば、第3遮光部材BMCが第2カラーフィルタCF2と第3カラーフィルタCF3との間に重なっている。そのため、観察点P1から表示パネルPNLを観察した場合、青色(B)の第3カラーフィルタCF3を透過する光L41が第3遮光部材BMCによって遮られる。赤色及び緑色の光の減少に対して青色の光L41も減少させることで、表示色のバランスを調整することができる。よって、表示光の色づきを低減することができる。
【0072】
同様に、第3実施形態で示したように、観察点P2から表示パネルPNLを観察した場合、赤色及び緑色の光が低減された表示光が観察される。そのため、観察点P2から観察される表示光は正面から観察される表示光と比べて青色の光の割合が大きくなっている。
【0073】
第4実施形態によれば、第4遮光部材BMDが第3カラーフィルタCF3と第1カラーフィルタCF1との間に重なっている。そのため、観察点P2から表示パネルPNLを観察した場合、青色(B)の第3カラーフィルタCF3を透過する光L42が第4遮光部材BMDによって遮られる。赤色及び緑色の光の減少に対して青色の光L42も減少させることで、表示色のバランスを調整することができる。よって、表示光の色づきを低減することができる。
【0074】
また、第1延出部EP1、第3画素開口POP3、及び、第2延出部EP2は、第1方向Xに並んでいる。第3遮光部材BMCは第1延出部EP1と重なり、第4遮光部材BMDは第2延出部EP2と重なっている。緑色(G)の第2カラーフィルタCF2は、第1延出部EP1と重なる位置では表示に寄与せず、赤色(R)の第1カラーフィルタCF1は第2延出部EP2と重なる位置では表示に寄与しない。そのため、第3遮光部材BMC及び第4遮光部材BMDは、第1延出部EP1及び第2延出部EP2と重なる位置においては、青色(B)の第3カラーフィルタCF3を通る光のみを遮光することができる。よって、赤色及び緑色の光を過度に低減させずに、青色の光を低減させることができる。
【0075】
図15は、第4実施形態に係る第1遮光部材BMA、第2遮光部材BMB、第3遮光部材BMC、第4遮光部材BMD、遮光層BM1、第1金属層M1、第2金属層M2の関係を示す斜視図である。
第3遮光部材BMCは、第1方向Xに幅W14を有している。第4遮光部材BMDは、第1方向Xに幅W15を有している。遮光層BM1は、第2画素開口POP2と第3画素開口POP3との間の幅W24と、第3画素開口POP3と第1画素開口POP1との間の幅W25と、を有している。例えば、幅W14は幅W24と等しく、幅W15は幅W25と等しい。
【0076】
また、第3遮光部材BMCは、第2方向Yに幅W41を有している。第4遮光部材BMDは、第2方向Yに幅W42を有している。第3画素開口POP3は、第2方向Yに幅W6を有している。幅W41及びW42は、それぞれ幅W6より小さい。
【0077】
第2金属層M2は、第3実施形態に示した構成と比較して、開口OP13の位置が開口OP11及びOP12に対して第2方向Yにシフトしている点で相違している。第2金属層M2の第1部分M21は、第1方向Xに延出した第3延出部EP3及び第4延出部EP4を有している。第3延出部EP3、開口OP13、第4延出部EP4は、第1方向Xに並んでいる。
【0078】
次に、図16乃至図18を参照して、光センサSSや画素PX1などの詳細な構成について説明する。
【0079】
図16は、副画素SPXが位置する第1領域AR1、及び、光センサSSが位置する第2領域AR2における第1基板SUB1の詳細な層構造を示す断面図である。
まず、第1領域AR1の層構造について説明する。
スイッチング素子SW1は、絶縁基板10の上に位置している。絶縁層9は、スイッチング素子SW1を覆っている。中継電極RE1は、絶縁層9の上に位置している。中継電極RE1は、絶縁層9に形成されたコンタクトホールCH11を介してスイッチング素子SW1と接続されている。絶縁層11は、中継電極RE1を覆っている。中継電極RE2は、絶縁層11の上に位置している。中継電極RE2は、絶縁層11に形成されたコンタクトホールCH21を介して中継電極RE1と接続されている。
【0080】
絶縁層12は、中継電極RE2を覆っている。中継電極RE3は、絶縁層12の上に位置している。中継電極RE3は、絶縁層12に形成されたコンタクトホールCH31を介して中継電極RE2と接続されている。絶縁層13は、中継電極RE3を覆っている。中継電極RE4は、絶縁層13の上に位置している。中継電極RE4は、絶縁層13に形成されたコンタクトホールCH41を介して中継電極RE3と接続されている。
【0081】
絶縁層14は、中継電極RE4を覆っている。画素電極PEは、絶縁層14の上に位置している。画素電極PEは、絶縁層14に形成されたコンタクトホールCH51を介して中継電極RE4と接続されている。配向膜ALは、画素電極PE及び絶縁層14を覆っている。なお、中継電極RE4及び上述した共通電極CEは、共に絶縁層13と絶縁層14との間の同層に位置している。
【0082】
次に、第2領域AR2の層構造について説明する。
スイッチング素子SW2は、絶縁基板10の上に位置している。絶縁層9は、スイッチング素子SW2を覆っている。光センサSSは、下部電極EL1、下部電極EL1の上に重畳した光電変換素子30、光電変換素子30の上に重畳した上部電極(透明電極)EL2を備えている。下部電極EL1は、絶縁層9の上に位置している。下部電極EL1は、絶縁層9に形成されたコンタクトホールCH12を介してスイッチング素子SW2と接続されている。下部電極EL1は、不透明な金属材料によって形成されている。すなわち、下部電極EL1は、光電変換素子30に対して遮光層として機能し、絶縁基板10を透過した光が光電変換素子30に侵入するのを抑制している。なお、下部電極EL1及び中継電極RE1は、共に絶縁層9と絶縁層11との間の同層に位置している。
【0083】
光電変換素子30は、フォトダイオードであり、照射される光に応じた電気信号を出力する。より具体的には、光電変換素子30は、PIN(Positive Intrinsic Negative)フォトダイオードである。
【0084】
光電変換素子30は、p型半導体層31、i型半導体層32、n型半導体層33を有している。p型半導体層31、i型半導体層32、n型半導体層33は、この順に積層されている。なお、n型半導体層33、i型半導体層32、p型半導体層31の順に積層されてもよい。p型半導体層31は、例えば、多結晶シリコンによって形成され、i型半導体層32、及び、n型半導体層33は、例えば、アモルファスシリコン(a-Si)によって形成されている。なお、半導体層の材料は、これに限定されず、アモルファスシリコンが多結晶シリコンや微結晶シリコン等に置換されてもよいし、多結晶シリコンがアモルファスシリコンや微結晶シリコン等に置換されてもよい。
【0085】
絶縁層11は、下部電極EL1及び光電変換素子30を覆っている。上部電極EL2は、光センサSSにおいて受光側に位置し、n型半導体層33と電気的に接続されている。上部電極EL2は、例えばITO等の透明導電材料によって形成された透明電極である。第1金属層M1は、上部電極EL2の上に配置され、上部電極EL2に接している。第1金属層M1の第3開口OP3は、下部電極EL1、光電変換素子30、上部電極EL2と重なる位置に形成されている。絶縁層12は、第1金属層M1を覆っている。第2金属層M2は、絶縁層12の上に位置している。なお、第1金属層M1及び中継電極RE2は、共に絶縁層11と絶縁層12との間の同層に位置している。第2金属層M2及び中継電極RE3は、共に絶縁層12と絶縁層13との間の同層に位置している。また、スイッチング素子SW1及びSW2、絶縁層9などは、上述した構成層3に含まれている。
【0086】
図17は、画素PX1を示す平面図である。
ソース線S11乃至S14は、第2方向Yに延出し第1方向Xに並んでいる。ソース線S21乃至S24は、第2方向Yに延出し第1方向Xに並んでいる。ソース線S21乃至S24は、それぞれソース線S11乃至S14の上に重なっている。ゲート線G1、G11、G2は、第1方向Xに延出し第2方向Yに並んでいる。なお、ゲート線G1及びG2は、上述した遮光層BM1の第1部分BM11と、第2金属層M2の第1部分M21に重なっている。また、ソース線S11乃至S14と、ソース線S21乃至S24は、上述した遮光層BM1の第2部分BM12と、第2金属層M2の第2部分M22に重なっている。
【0087】
第1カラーフィルタCF1、第2カラーフィルタCF2、及び、第3カラーフィルタCF3は、第2方向Yに延出し第1方向Xに並んでいる。第1カラーフィルタCF1は、第2方向Yに延出した端部C1及びC2を有している。第2カラーフィルタCF2は、第2方向Yに延出した端部C3及びC4を有している。第3カラーフィルタCF3は、第2方向Yに延出した端部C5及びC6を有している。端部C1はソース線S11及びS21と重なり、端部C2及びC3はソース線S12及びS22と重なり、端部C4及びC5はソース線S13及びS23と重なり、端部C6はソース線S14及びS24と重なっている。なお、端部C1乃至C6は、上述した遮光層BM1の第2部分BM12と、第2金属層M2の第2部分M22にも重なっている。
【0088】
第3カラーフィルタCF3は、ゲート線G11と重なる位置には配置されていない。ゲート線G11と重なる位置には、赤外線カット層IRCが配置されている。図17において、赤外線カット層IRCが配置された領域は斜線で示されている。赤外線カット層IRCは、第2方向Yに並んだ2つの第3カラーフィルタCF3の間に位置している。
【0089】
ここで、副画素SPX1のスイッチング素子SW1の構成について説明する。なお、副画素SPX2及びSPX3のスイッチング素子SW1の構成については、副画素SPX1のスイッチング素子SW1と同様である。
スイッチング素子SW1は、ゲート電極GE1及びGE2と、半導体層SC1と、を備えている。半導体層SC1は、その一部分がソース線S12と重なるように配置され、他の部分がソース線S11とS12との間に延出し、略U字状に形成されている。半導体層SC1は、ソース線S12と重なる位置においてゲート線G1と交差し、ソース線S11とS12との間においてもゲート線G1と交差している。ゲート線G1において、半導体層SC1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。すなわち、図示した例のスイッチング素子SW1は、ダブルゲート構造を有している。半導体層SC1は、その一端部SCAにおいてコンタクトホールCH1を通じてソース線S12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を通じて図示しないドレイン電極と電気的に接続されている。
【0090】
次に、光センサSSと接続されたスイッチング素子SW2の構成について説明する。
スイッチング素子SW2は、ゲート電極GE3及びGE4と、半導体層SC2と、を備えている。半導体層SC2は、その一部分がソース線S23と重なるように配置され、他の部分がソース線S23とS24との間に延出し、略U字状に形成されている。半導体層SC2は、ソース線S23とS24との間において2箇所でゲート線G11と交差している。ゲート線G11において、半導体層SC2と重畳する領域がそれぞれゲート電極GE3及びGE4として機能する。すなわち、図示した例のスイッチング素子SW2は、ダブルゲート構造を有している。半導体層SC2は、その一端部SCCにおいてコンタクトホールCH3を通じてソース線S23と電気的に接続され、また、その他端部SCDにおいてコンタクトホールCH4を通じて下部電極と電気的に接続されている。半導体層SC1及びSC2は、例えば多結晶シリコンによって形成されている。
【0091】
図18は、画素PX1を示す他の平面図である。
画素電極PE1乃至PE3は、第1方向Xに並んでいる。画素電極PE1は、ソース線S11とソース線S12との間に位置している。画素電極PE2は、ソース線S12とソース線S13との間に位置している。画素電極PE3は、ソース線S13とソース線S14との間に位置している。また、画素電極PE1乃至PE3は、ゲート線G1とゲート線G2との間に位置している。ゲート線G11は、画素電極PE1乃至PE3に重なっている。
【0092】
画素電極PE1乃至PE3は、それぞれ矩形状の基部BS1乃至BS3を備えている。基部BS1乃至BS3は、平面視で、ゲート線G1とゲート線G11との間に位置している。また、画素電極PE1乃至PE3は、それぞれ第2方向Yに沿って延出した帯電極PA1乃至PA3を備えている。帯電極PA1乃至PA3は、それぞれ基部BS1乃至BS3に繋がっている。図示した例では、帯電極PA1乃至PA3は、それぞれ2本であるが、1本でもよいし、3本以上であってもよい。
【0093】
画素電極PE1は、第1画素開口POP1と重なっている。画素電極PE2は、第2画素開口POP2と重なっている。画素電極PE3は、第3画素開口POP3と、光センサSSの両方に重なっている。
なお、図示した例では、ソース線S11乃至S14、S21乃至S24、画素電極PE1乃至PE3などは第2方向Yに平行に延出しているが、第2方向Yに対して斜めに延出していてもよい。
【0094】
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得ることができる。
【0095】
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。
【符号の説明】
【0096】
DSP…表示装置、SS…光センサ、SUB1…第1基板、SUB2…第2基板、
LC…液晶層、20…絶縁基板、21…有機絶縁層、
BMA…第1遮光部材、BMB…第2遮光部材、
BMC…第3遮光部材、BMD…第4遮光部材、
OP1…第1開口、OP2…第2開口、OP3…第3開口、
POP1…第1画素開口、POP2…第2画素開口、POP3…第3画素開口、
BM1…遮光層、CF1…第1カラーフィルタ、CF2…第2カラーフィルタ、
EG1、EG2、EG3、EG4…外縁、IRC…赤外線カット層、
EL1…下部電極、M1…第1金属層、M2…第2金属層、
EP1…第1延出部、EP2…第2延出部、EP3…第3延出部、EP4…第4延出部、
T1…第1厚さ、T2…第2厚さ。
図1
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