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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】P2023167716
(43)【公開日】2023-11-24
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
   G02F 1/1368 20060101AFI20231116BHJP
   G02F 1/1334 20060101ALI20231116BHJP
   G02F 1/1345 20060101ALI20231116BHJP
【FI】
G02F1/1368
G02F1/1334
G02F1/1345
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022079105
(22)【出願日】2022-05-12
(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】110000408
【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】河合 謙太朗
(72)【発明者】
【氏名】池田 匡孝
(72)【発明者】
【氏名】林 宏宜
(72)【発明者】
【氏名】大森 優二
(72)【発明者】
【氏名】大植 善英
【テーマコード(参考)】
2H092
2H189
2H192
【Fターム(参考)】
2H092GA33
2H092GA42
2H092GA50
2H092NA25
2H189AA04
2H189HA16
2H192AA24
2H192BC31
2H192CB02
2H192CB05
2H192CB08
2H192CB35
2H192CB37
2H192CB45
2H192CB81
2H192CC02
2H192CC42
2H192FA32
2H192FA52
2H192FA62
2H192FA72
2H192FB22
2H192FB42
(57)【要約】
【課題】表示装置の大型高精細化又は高速駆動を可能にする。
【解決手段】表示装置は、第1基板に設けられた表示領域において、第1方向に並ぶ第1画素乃至第3画素と、第1画素乃至第3画素の各々に接続され、第1方向に延在する第1ソース配線乃至第3ソース配線と、第1画素乃至第3画素の各々に接続され、第1方向と交差する第2方向に延在する第1ゲート配線乃至第3ゲート配線と、を有し、第1画素は、第1ゲート配線及び第1ソース配線と電気的に接続された第1トランジスタと、第1トランジスタと電気的に接続された液晶素子を有し、第1画素乃至第3画素は、第1ソース配線及び第3ソース配線と、第2ソース配線との間に設けられ、第1ソース配線は、第3ソース配線と交差する。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1基板に設けられた表示領域において、第1方向に並ぶ第1画素乃至第3画素と、
前記第1画素乃至前記第3画素の各々に接続され、前記第1方向に延在する第1ソース配線乃至第3ソース配線と、
前記第1画素乃至前記第3画素の各々に接続され、前記第1方向と交差する第2方向に延在する第1ゲート配線乃至第3ゲート配線と、
を有し、
前記第1画素は、前記第1ゲート配線及び前記第1ソース配線と電気的に接続された第1トランジスタと、前記第1トランジスタと電気的に接続された液晶素子を有し、
前記第1画素乃至前記第3画素は、前記第1ソース配線及び前記第3ソース配線と、前記第2ソース配線との間に設けられ、
前記第1ソース配線は、前記第3ソース配線と交差する、表示装置。
【請求項2】
前記第1トランジスタは、
前記第1基板の上に設けられた第1導電層と、
前記第1導電層と対向して設けられた酸化物半導体層と、
前記第1導電層と前記酸化物半導体層との間に設けられたゲート絶縁膜と、
前記酸化物半導体層の上に設けられた第2導電層及び第3導電層と、を有し、
前記第1導電層は、前記第1ゲート配線として機能し、
前記第3導電層は、前記第1ソース配線として機能する、請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記第1導電層と同じ層の上で前記第1方向に延在し、前記ゲート絶縁膜に設けられた第1開口を介して前記第3導電層と接続された第4導電層と、
前記第2導電層及び前記第3導電層と同じ層の上で前記第1方向に延在し、前記第3ソース配線として機能する第5導電層と、
前記第1導電層と同じ層の上で前記第1方向に延在し、前記ゲート絶縁膜に設けられた第2開口を介して前記第5導電層と接続された第6導電層と、をさらに有し、
前記第6導電層は、前記第3導電層と交差する第1領域を有する、請求項2に記載の表示装置。
【請求項4】
前記第2導電層及び前記第3導電層と同じ層の上で前記第1方向に延在する第7導電層と、
前記第1導電層と同じ層の上で前記第1方向に延在し、前記ゲート絶縁膜に設けられた第3開口を介して前記第7導電層と接続された第8導電層と、
前記第2導電層及び前記第3導電層の上に設けられた第1絶縁膜と、
前記第1絶縁膜の上で前記第1方向に延在する第9導電層と、をさらに有し、
前記第9導電層は、前記第1絶縁膜に設けられた第4開口及び第5開口を介して、前記第5導電層及び前記第7導電層と接続され、
前記第5導電層、前記第7導電層、及び前記第9導電層は、前記第3ソース配線として機能する、請求項3に記載の表示装置。
【請求項5】
前記第3画素に前記第1方向に隣接して設けられた第4画素と、
前記第4画素と接続され、前記第2方向に延在する第4ゲート配線と、
前記第4画素と接続され、前記第1方向に延在する第4ソース配線と、をさらに有し、
前記第2ソース配線は、前記第4ソース配線と交差する、請求項1に記載の表示装置。
【請求項6】
前記表示領域を囲む周辺領域において、
前記第1ゲート配線及び前記第2ゲート配線と接続される第1ゲート駆動回路と、
前記第3ゲート配線及び前記第4ゲート配線と接続される第2ゲート駆動回路と、をさらに有する、請求項5に記載の表示装置。
【請求項7】
前記周辺領域において、
前記第2ゲート配線は、前記第3ゲート配線と重畳して延在する領域を有する、請求項6に記載の表示装置。
【請求項8】
前記表示領域を囲む周辺領域において、
前記第1ゲート配線乃至前記第4ゲート配線と接続される第1ゲート駆動回路をさらに有する、請求項5に記載の表示装置。
【請求項9】
前記表示領域を囲む周辺領域において、
前記第1ゲート配線と接続される第1ゲート駆動回路をさらに有し、
前記第2ゲート配線乃至前記第4ゲート配線は、前記第1ゲート配線と電気的に接続される、請求項5に記載の表示装置。
【請求項10】
前記第1画素乃至前記第4画素は、連続して並んで配置され、
前記第1画素乃至前記第4画素は、同時にオン状態となる、請求項6乃至9のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項11】
前記第1画素及び前記第2画素は隣接して配置され、
前記第3画素及び前記第4画素は隣接して配置され、
前記第1画素及び前記第2画素は、前記第3画素及び前記第4画素と離間して配置され、
前記第1画素乃至前記第4画素は、同時にオン状態となる、請求項10に記載の表示装置。
【請求項12】
前記第1基板に対向して設けられた第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と、
前記第1基板の側面又は前記第2基板との側面に向かって光が入るように配置される光源と、をさらに有する、請求項1に記載の表示装置。
【請求項13】
前記液晶層は、高分子分散型液晶であり、
前記高分子分散型液晶が散乱状態にあるとき、前記表示領域において画像を表示し、
前記高分子分散型液晶が非散乱状態にあるとき、前記表示領域において、前記第1基板から前記第2基板の背景が視認され、前記第2基板から前記第1基板の背景が視認される、請求項12に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の一実施形態は、表示装置及び表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来からの液晶表示装置では、マトリクス状に配列された複数の画素に対して、ゲート配線を1行ずつオン状態としていき、1列に配列された複数の画素を同一のソース配線で順次充電する。しかしながら、透明ディスプレイのような高速駆動パネル及び大型高精細パネルを駆動させる場合、1水平期間が短く、画素の充電時間が足りないという可能性がある。
【0003】
特許文献1には、ゲート配線を2本ずつオン状態として、1列に配列された複数の画素を2本の異なるソース配線で同時に充電する表示装置が開示されている。また、特許文献2には、ゲート配線を4本ずつオン状態として、1列に配列された複数の画素を4本の異なるソース配線で同時に充電する表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2020-160254号公報
【特許文献2】国際公開第2018/130920号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の一実施形態では、表示装置の大型高精細化又は高速駆動を可能にすることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、第1基板に設けられた表示領域において、第1方向に並ぶ第1画素乃至第3画素と、第1画素乃至第3画素の各々に接続され、第1方向に延在する第1ソース配線乃至第3ソース配線と、第1画素乃至第3画素の各々に接続され、第1方向と交差する第2方向に延在する第1ゲート配線乃至第3ゲート配線と、を有し、第1画素は、第1ゲート配線及び第1ソース配線と電気的に接続された第1トランジスタと、第1トランジスタと電気的に接続された液晶素子を有し、第1画素乃至第3画素は、第1ソース配線及び第3ソース配線と、第2ソース配線との間に設けられ、第1ソース配線は、第3ソース配線と交差する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】本発明の一実施形態に係る表示装置の概要を説明する斜視図である。
図2図1に示す表示装置のV1-V2間に対応する構造を示す断面模式図である。
図3】本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を説明する平面図である。
図4】本発明の一実施形態に係る表示装置における画素を表すブロック図である。
図5】本発明の一実施形態に係る表示装置における画素のタイミングチャートである。
図6】本発明の一実施形態に係る表示装置における画素の断面図である。
図7】本発明の一実施形態に係る表示装置における画素の平面レイアウトである。
図8】本発明の一実施形態に係る表示装置における画素の平面レイアウトである。
図9】本発明の一実施形態に係る表示装置における画素の平面レイアウトである。
図10】本発明の一実施形態に係る表示装置における画素の平面レイアウトである。
図11】周辺領域におけるゲート駆動回路とゲート配線との接続関係を示す回路図である。
図12A】周辺領域におけるゲート駆動回路とゲート配線との接続関係を示す平面レイアウトである。
図12B】周辺領域におけるゲート配線の平面レイアウトである。
図12C】周辺領域におけるゲート配線の平面レイアウトである。
図13】ゲート駆動回路とゲート配線との接続関係を示す回路図である。
図14】ゲート駆動回路とゲート配線との接続関係を示す回路図である。
図15】ゲート駆動回路とゲート配線との接続関係を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の各実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面に関して、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、形状等を模式的に表す場合があるが、それら模式的な図は一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。さらに、本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同一又は類似の要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。なお、本明細書等において、序数は、部品や部位等を区別するために便宜上付与するためのものであり、優先順位や順番を示すものではない。
【0009】
本発明において、ある一つの膜を加工して複数の膜を形成した場合、これら複数の膜は異なる機能、役割を有することがある。しかしながら、これら複数の膜は同一の工程で同一層として形成された膜に由来し、同一の層構造、同一の材料を有する。したがって、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。また、ある一つの膜を加工して複数の膜を形成した場合、本明細書等において、-1、-2等と区別して記載する場合がある。
【0010】
なお、本明細書等において、「上」、「下」などの表現は、着目する構造体と他の構造体との相対的な位置関係を表現している。本明細書等では、側面視において、後述する第1基板から画素電極に向かう方向を「上」と定義し、その逆の方向を「下」と定義する。本明細書および特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
【0011】
また、本明細書等において、ボトムゲート駆動とは、半導体層の下方に配置されたゲート電極によって、オンオフが制御されるものである。また、本明細書等において、トップゲート駆動とは、半導体層の上方に配置されたゲート電極によって、オンオフが制御されるものである。また、本明細書において、デュアルゲート駆動とは、半導体層の上下に配置されたゲート電極に、同じ制御信号を入力することによって、オンオフが制御されるものである。
【0012】
(第1実施形態)
本発明の一実施形態に係る表示装置10について、図1図12Cを参照して説明する。
【0013】
<表示装置の概要>
図1は、本発明の一実施形態に係る表示装置10の斜視図を示す。表示装置10は、アレイ基板150、対向基板152、及びアレイ基板150と対向基板152との間の液晶層(図示されず)と、ゲート駆動回路28と、ソース駆動回路38と、を含む表示パネル102と、光源104と、表示パネル102を挟む第1透明基板151A及び第2透明基板151Bと、を含む。図1を参照する以下の説明において、表示パネル102における平面の一方向をD1方向とし、D1方向と直交する方向をD2方向とし、D1-D2平面に直交する方向をD3方向とする。
【0014】
アレイ基板150及び対向基板152は透光性を有する。アレイ基板150及び対向基板152は、好ましくは可視光に対して透明である。対向基板152は、アレイ基板150に対向するようにD3方向に配置される。アレイ基板150と対向基板152とは間隙を有して対向配置された状態で、シール材154によって貼り合わされている。アレイ基板150と対向基板152との間の間隙には、図示されない液晶層が設けられている。
【0015】
表示パネル102は、表示領域12と、表示領域12の外側の周辺領域14とを有する。表示領域12には、複数の画素PIXが行方向及び列方向に配置されている。ここで、行方向とはD1方向に平行な方向を指し、列方向とはD2方向に平行な方向を指すものとする。表示領域12には、行方向にm個の画素が配列され、列方向にはn個の画素が配列される。そして、mとnとの値は、垂直方向の表示解像度と水平方向の表示解像度に応じて適宜設定される。表示領域12には、D1方向にゲート配線(走査信号線ともいう)が配設され、D2方向にソース配線(データ信号線ともいう)が配設される。
【0016】
アレイ基板150の周辺領域14には、ゲート駆動回路28及びソース駆動回路38が設けられる。図1は、ゲート駆動回路28及びソース駆動回路38が、集積回路(IC)で提供され、アレイ基板150にCOG(Chip on Glass)方式で実装される態様を示す。ゲート駆動回路28及びソース駆動回路38は、図示される態様に限定されず、COF(Chip on Film)方式で実装されてもよいし、アレイ基板150の薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)によって形成されてもよい。
【0017】
周辺領域14には、第1配線パターン118、第2配線パターン120、及び第3配線パターン122が配設される。第1配線パターン118は、ゲート駆動回路28と表示領域12に配設されるゲート配線GLとを接続する配線により形成されるパターンである。第2配線パターン120は、コモン配線により形成されるパターンである。第2配線パターン120は、回路的には、対向基板152に設けられるコモン電極218(図6参照)にコモン電圧を印加する配線として用いられる。第3配線パターン122は、ソース駆動回路38と表示領域12に配設されるデータ信号線109とを接続する配線により形成されるパターンである。
【0018】
光源104は、D1方向に沿った構造を有する。光源104は、例えば、D1方向に沿って配列された発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)により構成される。光源104の詳細な構造に限定はなく、D1方向に配列される発光ダイオードに加え、反射板、拡散板、レンズなどの光学部材が含まれてもよい。光源104及び光源104を制御する発光制御回路110は表示パネル102と独立した別部材として設けられていてもよく、また、光源104は、ゲート駆動回路28及びソース駆動回路38と同期する発光制御回路110により発光のタイミングが制御されるものであってもよい。光源104を制御する発光制御回路110は、表示パネル102とは別に光源104と同じく別部材として設けられていてもよく、個別部品としてアレイ基板150に実装されてもよいし、ゲート駆動回路28又はソース駆動回路38に組み込まれていてもよい。
【0019】
第1透明基板151A及び第2透明基板151Bは、表示領域12及び周辺領域14を挟むように設けられる。第1透明基板151A及び第2透明基板151Bは、表示パネル102の保護部材としての機能を有する。また、図2を参照して説明されるように、第1透明基板151A及び第2透明基板151Bは光源104から出射された光を表示パネル102に導入する導光板としての機能を有する。
【0020】
図2は、図1に示すV1-V2間に対応する表示装置10の断面構造を示す。図2に示すように、表示パネル102のアレイ基板150側に第1透明基板151Aが設けられ、対向基板152側に第2透明基板151Bが設けられる。第1透明基板151A及び第2透明基板151Bは、ガラス基板、又はプラスチック基板が用いられる。第1透明基板151A及び第2透明基板151Bは、アレイ基板150及び対向基板152と同等の屈折率を有していることが好ましい。アレイ基板150と第1透明基板151A、及び対向基板152と第2透明基板151Bとは、図示されない透明接着剤で接着される。
【0021】
表示パネル102は、アレイ基板150と、対向基板152とが対向するように配置され、その間に液晶層210が設けられる。アレイ基板150は対向基板152より大きく、周辺領域14の一部が対向基板152から露出するような大きさを有する。アレイ基板150には、駆動回路(図2では、ソース駆動回路38)が実装される。また、アレイ基板150の周縁部には、フレキシブル配線基板124が取り付けられる。
【0022】
光源104は、第1透明基板151A又は第2透明基板151Bの一つの側面に隣接するように配置される。図2は、光源104が第2透明基板151Bの一つの側面に沿って配置された構成を示す。また、図2は、光源104がアレイ基板150に取り付けられた構成を示すが、光源104を配置する構成に限定はなく、取り付け位置を固定できるものであれば取り付け構造に限定はない。光源104は、例えば、表示パネル102を囲む筐体によって支持されてもよい。
【0023】
図2に示すように、光源104は、第2透明基板151Bの第1側面15Cに沿って配置される。図2に示すように、光源104は、第2透明基板151Bの第1側面15Cへ光Lを照射する。光源104は、第1側面15Cに向けて光Lを出射することからサイド光源と呼ばれることもある。光源104に対向する第2透明基板151Bの第1側面15Cは光入射面となる。
【0024】
図2に模式的に示すように、第2透明基板151Bの第1側面15Cから入射した光Lは、対向基板152の第2平面15B、アレイ基板150の第1平面15Aで反射しながら、第1側面15Cから遠ざかる方向(D2方向)へ伝搬する。アレイ基板150の第1平面15A及び対向基板152の第2平面15Bから外部へ光Lが向かうと、屈折率の大きな媒質から屈折率の小さな媒質へ進むことになる。このとき、第1平面15A及び第2平面15Bへ入射する光Lの入射角が臨界角よりも大きければ、全反射することになり、第1平面15A及び第2平面15Bで反射しながらD2方向へ導光する。
【0025】
液晶層210は、高分子分散型液晶で形成される。高分子分散型液晶で形成される液晶層210は、画素PIX(図1参照)ごとに散乱状態と非散乱状態が制御される。図2に示すように、第1平面15A及び第2平面15Bで反射しながら伝搬する光Lは、液晶層210が散乱状態となっている画素があると、少なくとも一部の光が散乱され、散乱光の入射角が臨界角よりも小さな角度となって、散乱光LA、LBがそれぞれ第1平面15A及び第2平面15Bから外部に出射され、出射された散乱光LA、LBは、観察者に観察される。表示パネル102において、散乱光LA、LBが出射される以外の領域は、アレイ基板150及び対向基板152、並びに第1透明基板151A及び第2透明基板151Bが透光性を有し(可視光に対して透明であり)、液晶層210が非散乱状態であるため実質的に透明であり、観察者は表示パネル102を通して背面側を視認することができる。
【0026】
図3は、本発明の一実施形態に係る表示装置10のアレイ基板150の構成を説明する平面図である。図3に示すように、アレイ基板150は、表示領域12及び周辺領域14を含む。
【0027】
表示領域12は、マトリクス状に配列された複数の画素PIXを有する。複数の画素PIXの各々は、複数のトランジスタ及び液晶素子を有する。
【0028】
周辺領域14は、表示領域12を囲むように設けられる。なお、周辺領域14とは、アレイ基板150において、表示領域12からアレイ基板150の端部までの領域をいう。言い換えると、周辺領域14は、アレイ基板150上で表示領域12が設けられる以外の領域(すなわち、表示領域12の外側の領域)をいうものとする。
【0029】
周辺領域14には、ゲート駆動回路28及びソース駆動回路38の他に、ゲート配線領域32、ソース配線領域42、コモン配線16、18、端子部26、36、フレキシブルプリント回路24、34及び各種検査回路が設けられている。端子部26、36は、アレイ基板150の一辺に沿って配置されている。
【0030】
端子部26には、フレキシブルプリント回路24が接続されている。フレキシブルプリント回路24は、ゲート駆動回路28、コモン配線16、18、ESD用保護回路59、QDパッド56に各種信号を供給する。ゲート駆動回路28は、複数のゲート配線GLと接続されており、複数のゲート配線GLの各々は、表示領域12における複数の画素PIXの各々と電気的に接続されている。図3では、複数のゲート配線GLが設けられた領域をゲート配線領域32として表しており、複数のゲート配線GLの詳細な配置については図示を省略している。2つのゲート駆動回路28と接続されるゲート配線GLの本数は、表示領域12における画素PIXの行の数に相当する。なお、図3において、ゲート配線領域32は、表示領域12と離間して設けられている構成を示すが、実際にはゲート配線GLと画素PIXとは電気的に接続されている。
【0031】
端子部36には、フレキシブルプリント回路34が接続されている。フレキシブルプリント回路34は、ソース駆動回路38に映像信号を供給する。ソース駆動回路38は、複数のソース配線SLと接続されており、複数のソース配線SLの各々は、表示領域12における複数の画素PIXの各々と電気的に接続されている。図3では、複数のソース配線SLが設けられた領域を、ソース配線領域42として表しており、複数のソース配線SLの詳細な配置については図示を省略している。8つのソース駆動回路38と接続されるソース配線SLの本数は、表示領域12における画素PIXの列の数の少なくとも3倍に相当する。本実施形態では、ソース配線SLの本数は、表示領域12における画素PIXの列の数の4倍の場合について説明する。なお、図3において、ソース配線領域42は、表示領域12と離間して設けられている構成を示すが、実際にはソース配線SLと画素PIXとは電気的に接続されている。
【0032】
ゲート配線領域32と表示領域12との間には、コモン配線18、ESD用保護回路46、ゲート検査回路48、及び検査ライン54が設けられている。ソース配線領域42と表示領域12との間には、コモン配線18、ESD用保護回路46、ソース検査回路52及び検査ライン54が設けられている。検査ライン54は、ESD用保護回路58と、QDパッド56と接続されている。また、コモン配線18は、ESD用保護回路59と接続されている。
【0033】
コモン配線16は、アレイ基板150における周辺領域14を囲むように設けられており、2つのフレキシブルプリント回路24から信号が供給される。また、コモン配線16は、メッシュ状のコモン配線22と電気的に接続されている。
【0034】
表示装置10は、図1及び図2に示す透明ディスプレイのような高速駆動パネルに限定されない。表示装置10は、透明ディスプレイでない表示装置に用いられる大型高精細パネルに適用することができる。
【0035】
<画素の構成>
図4は、本発明の一実施形態に係る表示装置10が有する画素PIXの構成を説明する図である。本実施形態では、4本のゲート配線に同時にオン電圧を供給し、列方向に並ぶ4つの画素を4本のソース配線によって同時に充電することが可能な表示装置10について説明する。これにより、ライン順次の水平期間よりも、1水平期間を長くすることができる。言い換えると、表示領域12に配置された全画素ラインのスキャンに必要な時間を1/4に短縮することができる。したがって、透明ディスプレイのような高速駆動パネルや、大型高精細パネルにおいて、画素の充電期間を十分に確保することができる。以下に、本実施形態における画素の構成について詳細に説明する。
【0036】
図4において、4つの画素PIX1~PIX4が列方向(D2方向)に配列されている。4つの画素PIX1~PIX4の各々は、4本のゲート配線GL1~GL4の各々と電気的に接続されている。また、4つの画素PIX1~PIX4の各々は、4本のソース配線SL1~SL4の各々と電気的に接続されている。4つの画素PIX1~PIX4の各々は、容量配線CWと接続されている。以降の説明において、画素PIX1~PIX4を各々区別しない場合には、画素PIXと記載する。ゲート配線GL1~GL4の各々、及びソース配線SL1~SL4の各々についても区別しない場合には、ゲート配線GL及びソース配線SLと記載する。
【0037】
画素PIXは、トランジスタTr、液晶素子LE、及び保持容量Cを有する。トランジスタTrのゲートは、ゲート配線GLと接続され、トランジスタTrのソースは、ソース配線SLと接続され、トランジスタTrのドレインは液晶素子LEの一方の電極及び保持容量Cの一方の電極と接続される。液晶素子LEの他方の電極は、コモン配線CLと接続される。保持容量Cの他方の電極は、容量配線CWと接続される。
【0038】
トランジスタTrは、オン状態とオフ状態とを切り替えることにより、ソース配線から供給された映像信号の画素への書き込み時間を制御する機能を有する。トランジスタTrをオン状態とすることにより、ソース配線から供給された映像信号に対応する電位を、トランジスタTrと電気的に接続された保持容量Cに書き込むことができる。また、トランジスタTrをオフ状態とすることにより、保持容量Cに保持された電位を保持することができる。
【0039】
図5は、本発明の一実施形態に係る表示装置10のタイミングチャートである。通常、ゲート配線GLは、1行ずつオン電圧が供給されることで、D2方向に並ぶ画素列を同一のソース配線で順次充電する。これに対し、本実施形態では、4本のゲート配線GLに同時にオン電圧が供給されることで、4つの画素の各々のトランジスタTrが同時にオン状態となる。この状態で、異なるソース配線SL1~SL4に対して同時に映像信号が供給される。これにより、D2方向に並ぶ4つの画素を同時に駆動することが可能となる。
【0040】
図4に示すように、1列の画素を挟むように、ソース配線SL1及びソース配線SL3と、ソース配線SL2及びソース配線SL4とが設けられている。言い換えると、1列の画素と1列の画素との間には、4本のソース配線SL1~SL4が配置されることになる。
【0041】
ソース配線SL1とソース配線SL3とは、交差する領域を有する。また、ソース配線SL2とソース配線SL4とは、交差する領域を有する。言い換えると、ソース配線SL1とソース配線SL3とを入れ替えて配置し、ソース配線SL2とソース配線SL4とを入れ替えて配置している。これにより、ソース配線SL1~SL4の抵抗や、容量の均一化を図ることができる。また、表示パネルの製造時等における静電気による不良を抑制することができる。この理由については、図7図10を参照して説明する。
【0042】
<画素の断面構造>
図6を参照して、本発明の一実施形態に係る表示装置10の構成について説明する。図6は、本発明の一実施形態に係る表示装置10における画素PIXの断面図である。
【0043】
図6に示すように、アレイ基板150の上に、トランジスタTrが設けられている。トランジスタTrは、アレイ基板150の上に設けられた導電層202-1と、導電層202-1と対向して設けられた酸化物半導体層204-1と、導電層202-1と酸化物半導体層204-1との間に設けられたゲート絶縁膜203と、酸化物半導体層204-1の上に設けられた導電層206-3及び導電層206-4と、を有する。ここで、導電層202-1は、ゲート配線GL(ゲート電極)として機能し、導電層206-4はソース配線SL(ソース電極)として機能する。
【0044】
トランジスタTrの上には絶縁膜205が設けられている。また、絶縁膜205の上において、酸化物半導体層204-1と対向する位置に導電層208-1が設けられている。導電層208-1は、バックゲート電極として機能する。本実施形態では、トランジスタTrをボトムゲート駆動のトランジスタであるとして説明するが、これに限定されず、トップゲート駆動のトランジスタであってもよいし、デュアルゲート駆動のトランジスタであってもよい。
【0045】
導電層208-1及び絶縁層105の上に、平坦化膜207が設けられている。平坦化膜207は、トランジスタTrを構成する各種配線の凹凸を緩和するために設けられている。表示装置10を、透明ディスプレイに適用する場合、画素PIXの開口領域において、平坦化膜207は除去されることが好ましい。これにより、開口領域において平坦化膜207により光が吸収されてしまうことを抑制することができる。
【0046】
平坦化膜207及び絶縁膜205の上に、透明導電層212が設けられている。透明導電層212の上に、導電層214が設けられている。透明導電層212及び導電層214は、容量配線として機能する。透明導電層212及び導電層214の上に絶縁膜209が設けられている。絶縁膜209の上に画素電極216-1が設けられている。画素電極216-1は、絶縁膜205、209に設けられた開口を介して導電層206-3と接続されている。
【0047】
アレイ基板150と対向するように対向基板152が設けられている。対向基板152には、遮光層119及びコモン電極218が設けられている。遮光層119は、ブラックマトリクスとして機能する。図6に示す構造では、遮光層119は、図6では、導電層206-4と重なる領域に設けられる。遮光層119は、ゲート配線GL、及びソース配線SL1~ソース配線SL4を覆うように、格子状に配置される。対向電極162は、表示領域112の全面に広がる大きさを有する。遮光層160は、金属膜で形成されていてもよく、透明導電膜で形成される対向電極162に接して設けられることで、補助電極としての機能を有する。アレイ基板150と対向基板152との間には液晶層210が設けられており、封止材220(図1参照)によって封止されている。画素電極216-1と、液晶層210と、コモン電極218とにより、液晶素子LEが構成される。
【0048】
<画素の平面レイアウト>
図7図10を参照して、表示装置10の画素PIXの平面レイアウトを説明する。図7図10においては、ソース配線SL1とソース配線SL3とが交差する領域、及びソース配線SL2とソース配線SL4とが交差する領域の構成について詳細に説明する。図7図10において、PIX-A1、PIX-A2、PIX-B1、PIX-B2を平面視した構成を示す。
【0049】
図7は、導電層202-1~202-9、酸化物半導体層204-1~204-5、及び導電層206-1~206-11の平面レイアウトである。導電層202-1~202-9は、アレイ基板150の上に設けられる。導電層202-1は、D1方向に延在しているが、D2方向に分岐する領域を有する。また、導電層202-2~202-9は、D2方向に延在する。酸化物半導体層204-1~204-5は、導電層202-1の上に、ゲート絶縁膜203(図6参照)を介して設けられる。酸化物半導体層204-1~204-5は、D2方向に並んで配置されている。本実施形態では、トランジスタTrを構成するために5つの酸化物半導体層204-1~204-5で構成している例について示す。酸化物半導体層は、複数の層に分離して設けることで発熱の影響を低減することができる。酸化物半導体層の数は、特に限定されない。酸化物半導体層204-1~204-5は、導電層202-1によって、導電層202-1側から酸化物半導体層204-1~204-5に向かうガラス基板(アレイ基板)101を導光してきた光が反射され、酸化物半導体層204-1~204-5に光リークが生じにくくなる。導電層206-1~206-11は、ゲート絶縁膜及び酸化物半導体層204-1~204-5の上に設けられる。導電層206-1、206-2、206-11は、D1方向に延在し、導電層206-3~206-10は、D2方向に延在する。
【0050】
導電層202-1は、導電層206-1、206-2、206-11と重畳する。導電層202-1は、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-1を介して導電層206-1と接続されており、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-2を介して、導電層206-2と接続されている。導電層202-1のうち、D1方向に延在する領域は、ゲート配線として機能する。また、導電層202-1のうち、D2方向に延在する領域は、ゲート電極として機能する。
【0051】
導電層202-2、202-3は、導電層206-4と重畳する。導電層202-2は、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-3を介して導電層206-4と接続されており、導電層202-3は、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-4を介して導電層206-4と接続されている。導電層206-4は、導電層202-1と交差している。導電層206-4は、第1ソース配線SL1として機能する。また、導電層206-4において、導電層202-2、202-3と重畳しない領域は、トランジスタTrのソース電極として機能する。導電層206-3は、トランジスタTrのドレイン電極として機能する。
【0052】
導電層202-4は、導電層206-5と重畳し、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-5を介して、導電層206-5と接続されている。導電層202-5は、導電層206-6と重畳し、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-6を介して、導電層206-6と接続されている。導電層206-5は、導電層208-2(図8参照)を介して導電層206-6と接続される。これにより、導電層206-5、導電層206-6、及び導電層208-2は、第3ソース配線SL3として機能する。
【0053】
導電層202-6は、導電層206-7と重畳し、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-7を介して、導電層206-7と接続されている。導電層202-7は、導電層206-8と重畳し、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-8を介して、導電層206-8と接続されている。導電層206-7は、導電層208-3(図8参照)を介して導電層206-8と接続される。導電層206-7、導電層206-8及び導電層208-3は、第2ソース配線SL2として機能する。
【0054】
導電層202-8は、導電層206-9と重畳し、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-9を介して、導電層206-9と接続されている。導電層202-9は、導電層206-9及び導電層206-10と重畳している。導電層202-9は、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-10を介して、導電層206-9と接続されている。導電層202-9は、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-11を介して導電層206-10と接続されている。導電層206-9は、導電層202-1と交差する領域を有する。導電層206-9及び導電層206-10は、第4ソース配線SL4として機能する。
【0055】
また、導電層202-1は、導電層206-11と重畳し、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-12を介して、導電層206-11と接続されている。
【0056】
導電層202-9及び導電層206-8は、屈曲した領域を有する。導電層202-9は、導電層206-8と重畳し、交差する領域を有する。つまり、第2ソース配線SL2と、第4ソース配線SL4とが交差する領域を有している。
【0057】
図示しないが、導電層202-2及び導電層206-5は、屈曲した領域を有する。導電層202-2は、導電層206-5と重畳し、交差する領域を有する。つまり、第1ソース配線SL1は、第3ソース配線SL3と交差する領域を有している。
【0058】
図6に示すように、ゲート配線GLは、導電層202-1と、導電層206-1、206-2とが積層されることで構成されている。また、ゲート配線GLは、ソース配線SL1~ソース配線SL4と交差する領域においては、導電層202-1のみが設けられており、導電層206-1と導電層206-2とは離間して設けられている。また、ソース配線SL1は、導電層202-2、202-3と、導電層206-4とが積層されることで構成されている。また、ソース配線SL1は、ゲート配線GLと交差する領域においては、導電層206-4のみが設けられており、導電層202-2と導電層202-3とは離間して設けられている。これにより、アレイ基板101における表示領域12及び周辺領域14の製造工程において静電気が発生したとしても、静電気を逃がすことができるため、静電気に起因する不良の発生を抑制することができる。
【0059】
図8は、導電層206-1~206-11及び導電層208-1~208~3の平面レイアウトである。導電層206-1~206-11については、図7において説明した通りである。導電層208-1~208-3は、絶縁膜205(図6参照)の上に設けられている。導電層208-1は、D2方向に延在する領域と、D1方向に延在する領域と、を有する。D2方向に延在する領域は、酸化物半導体層204-1~204~5と重畳する。また、D1方向に延在する領域は、導電層206-11と重畳しており、絶縁膜205に設けられた開口215-1を介して導電層206-11と接続されている。導電層208-2は、D2方向に延在している。導電層208-2は、導電層206-5及び導電層206-6と重畳しており、絶縁膜205に設けられた開口215-2、215-3を介して導電層206-5及び導電層206-6と接続されている。導電層208-3は、D2方向に延在している。導電層208-3は、導電層206-7及び導電層206-8と重畳しており、絶縁膜205に設けられた開口215-4、215-5を介して導電層206-7及び導電層206-8と接続されている。
【0060】
図9は、平坦化膜207、透明導電層212、及び導電層214の平面レイアウトである。平坦化膜207は、上述したように画素PIX1~PIX4の開口領域おいて除去されている。つまり、平坦化膜207は、配線領域の上に設けられている。平坦化膜207の上に、透明導電層212が設けられている。また、透明導電層212の上に、導電層214が設けられている。透明導電層212及び導電層214は、容量配線として機能する。透明導電層212は、導電層206-1~206-11の上に、平坦化膜207を介して設けられている。そのため、ソース配線SL1~SL4と、容量配線CW配線とが離間して設けられるため、容量配線CWからの電位の影響を受けにくくなる。また、導電層214の電気抵抗は、透明導電層212の電気抵抗よりも小さい。そのため、表示領域12のうち、画素PIXがある位置による容量配線CWの電位のばらつきが抑制される。
【0061】
透明導電層212及び導電層214は、ゲート配線GL及びソース配線SL1~SL4の上方を覆うように、格子状に設けられている。これにより、透明導電層212が設けられていない領域と、画素電極216との間の保持容量Cが減少する。透明導電層212がない領域の大きさにより、保持容量Cが調整される。なお、透明導電層212は、格子状ではなく、全面に設けられていてもよい。また、導電層214は、トランジスタTrを覆うように設けられている。これにより、トランジスタTrの光リークを抑制することができる。
【0062】
導電層214は、透明導電層212の上に設けられている例を示すが、透明導電層212の下に設けられていてもよい。導電層214は、透明導電層212と積層されていればよい。導電層214は、遮光性を有している。そのため、配線領域を遮光することができる。導電層214の幅は、平面視で、ソース配線SL1~SL4を合わせた幅よりも大きくなるように設けられている。また、導電層214の幅は、平面視で、ゲート配線GLの幅よりも大きくなるように設けられている。これにより、ソース配線SL1~SL4のエッジで反射する反射光を表示パネル11により放射することを抑制することができる。なお、導電層214の幅、ソース配線SL1~SL4を合わせた幅とは、ソース配線SL1~SL4が延在する方向と交差する方向(D2方向)の長さをいう。また、ゲート配線GLの幅とは、ゲート配線GLが延在する方向と交差する方向(D2方向)の長さをいう。
【0063】
図10は、導電層206-1~206-11、及び画素電極216-1~216-4の平面レイアウトである。導電層206-1~206-11については、図7において説明した通りである。画素電極216-1~216-4は、絶縁膜209の上に設けられている。画素電極216-1~216-4は、画素PIXの開口領域に設けられる。画素電極216-1は、絶縁膜209に設けられた開口217-1、絶縁膜205に設けられた開口215-6(図8参照)を介して、導電層206-3と接続される。
【0064】
以上説明したように、表示領域12において、ゲート配線GL1~GL4、ソース配線SL1~SL4として、導電層202と導電層206とを互いに積層して延在するように配置している。ソース配線SL1~SL4を、導電層202と導電層206とを積層して延在して配置することにより、ソース配線SL1~SL4の抵抗を均一化、及び配線容量の均一化を図ることができる。また、ソース配線SL1とソース配線SL3とを交差して配置し、ソース配線SL2とソース配線SL4とを交差して配置することができる。
【0065】
<表示装置10の各部材の材質>
アレイ基板150、対向基板152として、ガラス基板、石英基板、およびサファイア基板など、透光性を有し、可撓性を有しない剛性基板を用いることができる。一方、アレイ基板150、対向基板152が可撓性を有する必要がある場合は、アレイ基板150、対向基板152としてポリイミド基板、アクリル基板、シロキサン基板、またはフッ素樹脂基板など、樹脂を含み、可撓性を有するフレキシブル基板を用いることができる。アレイ基板150、対向基板152の耐熱性を向上させるために、上記の樹脂に不純物を導入してもよい。また、表示装置10を透明ディスプレイや大型高精細ディスプレイに適用する場合には、アレイ基板150及び対向基板152として、ガラス基板を用いることが好ましい。また、第1透明基板151A及び第2透明基板151Bについては、アレイ基板150及び対向基板152を保護するために設ける。そのため、例えば、透光性を有するガラス基板、プラスチック基板等を用いることが好ましい。
【0066】
導電層202、導電層206、導電層208、及び導電層214として、一般的な金属材料を用いることができる。例えば、これらの部材として、例えば、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、ビスマス(Bi)、銀(Ag)、及びこれらの合金又は化合物が用いられる。上記の部材として、上記の材料が単層で用いられてもよく、積層で用いられてもよい。導電層202として、例えば、Al\Tiの積層構造が用いられる。また、導電層206として、例えば、TiN\Ti\Al\Ti\TiNの積層構造が用いられる。導電層208として、例えば、Moが用いられる。第4導電層として、Mo\Alの積層構造が用いられる。
【0067】
ゲート絶縁膜203、絶縁膜205、及び絶縁膜209として、一般的な絶縁層性材料を用いることができる。例えば、ゲート絶縁膜203、及び絶縁膜205、絶縁膜209として、酸化シリコン(SiOx)、酸化窒化シリコン(SiOxy)、窒化シリコン(SiNx)、窒化酸化シリコン(SiNxy)、酸化アルミニウム(AlOx)、酸化窒化アルミニウム(AlOxy)、窒化酸化アルミニウム(AlNxy)、窒化アルミニウム(AlNx)などの無機絶縁層を用いることができる。これらの絶縁層として、欠陥が少ない絶縁層を用いることができる。平坦化膜207として、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、又はシロキサン樹脂などの有機絶縁材料を用いることができる。なお、ゲート絶縁膜203、絶縁膜205、及び絶縁膜209として、上記の有機絶縁材料が用いられてもよい。上記の部材として、上記の材料が単層で用いられてもよく、積層で用いられてもよい。ゲート絶縁膜203として例えば、窒化シリコン及び酸化シリコンの積層構造が用いられる。絶縁膜205として、例えば、酸化シリコン及び窒化シリコンの積層構造が用いられる。また、絶縁膜209として、窒化シリコンが用いられる。
【0068】
上記のSiOxy及びAlOxyは、酸素(O)よりも少ない比率(x>y)の窒素(N)を含有するシリコン化合物及びアルミニウム化合物である。また、SiNxy及びAlNxyは、窒素よりも少ない比率(x>y)の酸素を含有するシリコン化合物及びアルミニウム化合物である。
【0069】
酸化物半導体層204として、半導体の特性を有する酸化金属を用いることができる。酸化物半導体層204は透光性を有する。例えば、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、及び酸素(O)を含む酸化物半導体を用いることができる。特に、In:Ga:Zn:O=1:1:1:4の組成比を有する酸化物半導体を用いることができる。ただし、本実施形態で使用されるIn、Ga、Zn、及びOを含む酸化物半導体は上記の組成に限定されるものではなく、上記とは異なる組成の酸化物半導体を用いることもできる。例えば、移動度を向上させるためにInの比率を上記より大きくしてもよい。また、バンドギャップを大きくし、光照射による影響を小さくするためにGaの比率を上記より大きくしてもよい。
【0070】
In、Ga、Zn、及びOを含む酸化物半導体に他の元素が添加されていてもよい。例えば、当該酸化物半導体にAl、Snなどの金属元素が添加されていてもよい。上記の酸化物半導体以外にもIn及びGaを含む酸化物半導体(IGO)、In及びZnを含む酸化物半導体(IZO)、In、Sn及びZnを含む酸化物半導体(ITZO)、並びにIn及びWを含む酸化物半導体などが酸化物半導体層204として用いられてもよい。酸化物半導体層204はアモルファスであってもよく、多結晶又は微結晶などの結晶性であってもよい。酸化物半導体層204はアモルファスと結晶の混相であってもよい。なお、本実施形態では、半導体層として、酸化物半導体層を用いる例について説明したが、アモルファスシリコン又はポリシリコンを用いた半導体層であってもよい。
【0071】
透明導電層212、画素電極216、及びコモン電極218として、酸化インジウム及び酸化スズの混合物(ITO)及び酸化インジウム及び酸化亜鉛の混合物(IZO)を用いることができる。当該透明導電層として、上記以外の材料が用いられてもよい。ブラックマトリクスBMに用いる遮光層219は黒色の樹脂又は金属材料で形成することができる。ブラックマトリクスBMはコモン電極218と接して形成される(図7参照)。透明導電膜で形成されるコモン電極218に対し、ブラックマトリクスBMを金属材料で形成することで、抵抗損失を低減するための補助電極としての機能を持たせることができる。ブラックマトリクスBMを形成する金属材料としては、アルミニウムに対して相対的に反射率が低い、クロム、モリブデン、チタンなどを用いることが好ましい。
【0072】
表示装置10を透明ディスプレイに適用する場合、液晶層210として、高分子分散型液晶を用いることが好ましい。高分子分散型液晶は、バルク及び微粒子を含む。微粒子は、バルク内で画素電極216とコモン電極218との電位差に応じて配向が変化する。画素PIX毎に、画素電極216の電位が個別に制御されることで、画素PIX毎に少なくとも透光及び分散のいずれかの度合いが制御される。液晶層(微粒子)の散乱度は、各画素電極216の電圧とコモン電極218の電圧に応じて制御される。例えば、液晶層は各画素Pixの電圧とコモン電極218との間の電圧が大きくなるほど散乱度が大きくなるような高分子分散型液晶を用いてもよいし、各画素電極216の電圧とコモン電極218との間の電圧が小さくなるほど散乱度が大きくなるような高分子分散型液晶を用いてもよい。
【0073】
液晶層210において、バルク及び微粒子の常光屈折率は互いに等しい。画素電極216とコモン電極218との間に電圧が印加されていない状態では、あらゆる方向においてバルク及び微粒子との間の屈折率差がゼロになる。液晶層210は、光源から射出された光を散乱しない非散乱状態となる。光源から射出された光は、アレイ基板150の第1主面及び対向基板152の第1主面で反射しながら、光源3(発光部)から遠ざかる方向に伝播する。液晶層210が光源から射出された光Lを散乱しない非散乱状態であると、アレイ基板150から対向基板152の背景が視認され、対向基板152からアレイ基板150の背景が視認される。
【0074】
電圧が印加された画素電極216とコモン電極218との間では、微粒子の光軸は、画素電極216とコモン電極218との間に発生する電界によって傾くことになる。バルク51の光軸は、電界によって変化しないため、バルクの光軸と微粒子の光軸の向きは互いに異なる。電圧が印加された画素電極216がある画素PIXにおいて、光源から射出された光が散乱される。上述したように散乱された光源から射出された光の一部がアレイ基板150の第1主面又は対向基板152の第1主面から外部に放射された光は、観察者に観察される。
【0075】
電圧が印加されていない画素電極216がある画素PIXでは、アレイ基板150の第1主面から対向基板152の第1主面側の背景が視認され、対向基板152の第1主面20Aからアレイ基板150の第1主面10A側の背景が視認される。そして、本実施形態の表示装置10は、映像信号が入力されると、画像が表示される画素PIXの画素電極216に電圧が印加され、映像信号に基づく画像が背景とともに視認される。このように、高分子分散型液晶が散乱状態にあるとき、表示領域において画像が表示される。
【0076】
<ゲート駆動回路とゲート配線との接続関係>
次に、周辺領域14に設けられたゲート駆動回路28-1、28-2及びゲート配線GLとの接続関係について、図11図12Cを参照して説明する。本実施形態では、ゲート駆動回路28-1、28-2として、2相駆動のドライバICを用いる場合について説明する。
【0077】
図11は、ゲート駆動回路28-1、28-2とゲート配線GL11~GL14、GL21~GL24との接続関係を示す回路図である。図11では、一水平期間に、4行の画素PIX-A1~PIX-A4、PIX-B1~PIX-B4を同時にオン状態とする場合について説明する。
【0078】
ゲート駆動回路28-1は、ゲート配線GL11~GL14と接続されている。ゲート配線GL11は画素PIX-A1と接続されており、ゲート配線GL12は画素PIX-A2と接続されている。ゲート駆動回路28-2は、ゲート配線GL21~GL24と接続されている。ゲート配線GL21は画素PIX-A3と接続されており、ゲート配線GL22は画素PIX-A4と接続されている。
【0079】
ソース駆動回路38は、ソース配線SL11~SL14、SL21~SL24と接続されている。ソース配線SL1は、画素PIX-A1と接続されており、ソース配線SL2は、画素PIX-A2と接続されている。ソース配線SL3は、画素PIX-A3と接続されており、ソース配線SL4は、画素PIX-A4と接続されている。
【0080】
本変形例では、ゲート駆動回路28-1、28-2として2相駆動のドライバICを用いている。そのため、ゲート駆動回路28-1は、ゲート配線GL11、GL12に同時に電圧を印加することができ、ゲート駆動回路28-2は、ゲート配線GL21、GL22に同時に電圧を印加することができる。つまり、4行のゲート配線GL11、GL12、GL21、GL22を同時にオン状態とすることができる。また、ソース駆動回路38からソース配線SL1~SL4に映像信号が供給される。これにより、画素PIX-A1~PIX-A4、PIX-B1~PIX-B4を同時にオン状態とすることができる。つまり、表示装置10において、一水平期間を長くすることができる。
【0081】
<異なるゲート駆動回路から延在するゲート配線の平面レイアウト>
次に、ゲート配線領域32の具体的な構成について、図12A図12Cを参照して説明する。具体的には、異なるゲート駆動回路28-1、28-2から延在する複数のゲート配線GLの平面レイアウトについて説明する。
【0082】
図12Aは、周辺領域14に設けられたゲート駆動回路28-1、28-2と、複数のゲート配線GLの模式図である。図12Aにおいて、ゲート駆動回路28-1から延在するゲート配線GLが設けられる領域を、領域62として表す。ゲート駆動回路28-2から延在するゲート配線GLが設けられる領域を、領域64として表す。また、ゲート駆動回路28-1から延在するゲート配線GLが設けられる領域とゲート駆動回路28-2から延在するゲート配線GLが設けられる領域とが重なる領域を、領域66として表す。
【0083】
図12Bは、図12Aに示す領域66のうち、領域71を拡大した図である。図12Bには、ゲート配線GL11~GL14、GL21~GL24を示す。ゲート配線GL11~GL14は、ゲート駆動回路28-1と接続されている。また、ゲート配線GL21~GL24は、ゲート駆動回路28-2(図12A参照)と接続されている。ゲート駆動回路28-1から延在するゲート配線GL11~GL14は、導電層202-11~202-14及び導電層206-21~206-24によって構成されている。導電層202-11~202-14の各々は、導電層206-21~206-22の各々と、開口213-31~213-34を介して接続されている。
【0084】
導電層202-12、13は、導電層206-31、206-32と重畳して延在する領域を有する。なお、導電層202-12、13は、導電層206-31、206-32とは接続されない。
【0085】
図12Cは、図12Aに示す領域66のうち、領域72を拡大した図である。図12Cには、ゲート配線GL11、GL12、GL21、GL22、GL13を示す。ゲート配線GL11、GL12、GL13は、ゲート駆動回路28-1から延在する配線である。ゲート配線GL21、GL22は、ゲート駆動回路28-2から延在する配線である。
【0086】
ゲート配線GL11は、導電層202-11及び導電層206-41を有する。導電層202-11は、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-41を介して導電層206-41と接続される。ゲート配線GL12は、導電層202-12及び導電層206-42を有する。導電層202-12は、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-42を介して導電層206-42と接続される。ゲート配線GL21は、導電層202-41及び導電層206-31を有する。導電層202-41は、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-43を介して導電層206-31と接続される。ゲート配線GL22は、導電層202-42及び導電層206-32を有する。導電層202-42は、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-44を介して導電層206-32と接続される。ゲート配線GL13は、導電層202-13及び導電層206-43を有する。導電層202-13は、ゲート絶縁膜203に設けられた開口213-45を介して導電層206-43と接続される。
【0087】
また、ゲート配線GL11において、導電層202-11及び導電層206-41は積層された状態でD2方向に延在する。なお、ゲート配線GL12、GL21、GL22、GL13についても、ゲート配線GL11と同様の状態で、D2方向に延在する。
【0088】
図12B及び図12Cに示すように、ゲート駆動回路28-1と接続されるゲート配線GL11、GL12、GL13は、導電層202-11~20214によって周辺領域14に引き回される。また、ゲート駆動回路28-2と接続されるゲート配線GL21、GL22は、導電層206-31、206-32によって周辺領域14に引き回される。つまり、ゲート駆動回路28-1から延在するゲート配線とゲート駆動回路28-2から延在するゲート配線とが設けられる層を異なる層に設けることができる。そのため、ゲート配線GL12及びゲート配線GL21において、ゲート駆動回路28-1から延在する導電層202-32と、ゲート駆動回路28-2から延在する導電層206-33と、を重畳して延在させることができる。また、ゲート配線GL13及びゲート配線GL22において、ゲート駆動回路28-1から延在する導電層202-13と、ゲート駆動回路28-2から延在する導電層206-32と、を重畳して延在させることができる。これにより、異なるゲート駆動回路28-1、28-2から延在するゲート配線GL11、GL12、GL21、GL22を、隣接して配置することができる。また、複数のゲート配線GLが占める面積を小さくすることができる。
【0089】
次に、本実施形態に係る表示装置10の変形例について図13図15を参照して説明する。
【0090】
(変形例1)
周辺領域14に設けられたゲート駆動回路28-1、28-2及びゲート配線GLとの接続関係について、図13を参照して説明する。図13では、ゲート駆動回路28-1、28-2として、4相駆動のドライバICを用いる場合について説明する。
【0091】
図13は、ゲート駆動回路28-1、28-2とゲート配線GL11~GL14、GL21~GL24との接続関係を示す回路図である。図13では、一水平期間に、4行の画素PIX-A1~PIX-A4、PIX-B1~PIX-B4を同時にオン状態とする場合について説明する。
【0092】
ゲート駆動回路28-1は、ゲート配線GL11~GL14と接続されている。ゲート配線GL11は画素PIX-A1と接続されており、ゲート配線GL12は画素PIX-A2と接続されており、ゲート配線GL13は画素PIX-A3と接続されており、ゲート配線GL14は画素PIX-A4と接続されている。
【0093】
ゲート駆動回路28-2は、ゲート配線GL21~GL24と接続されている。ゲート配線GL21は画素PIX-C1と接続されており、ゲート配線GL22は画素PIX-C2と接続されており、ゲート配線GL23は画素PIX-C3と接続されており、ゲート配線GL24は画素PIX-C4と接続されている。
【0094】
ソース駆動回路38には、ソース配線SL1~SL4と接続されている。ソース配線SL1は、画素PIX-A1と接続されており、ソース配線SL2は、画素PIX-A2と接続されている。ソース配線SL3は、画素PIX-A3と接続されており、ソース配線SL4は、画素PIX-A4と接続されている。
【0095】
本変形例では、ゲート駆動回路28-1、28-2として4相駆動のドライバICを用いている。そのため、ゲート駆動回路28-1は、ゲート配線GL11~GL14に同時に電圧を印加することができる。つまり、4行のゲート配線GL11~GL14を同時にオン状態とすることができる。また、ソース駆動回路38からソース配線SL1~SL4に映像信号が供給される。これにより、画素PIX-A1~PIX-A4、PIX-B1~PIX-B4を同時にオン状態とすることができる。つまり、表示装置10において、一水平期間を長くすることができる。
【0096】
(変形例2)
周辺領域14に設けられたゲート駆動回路28-1、28-2及びゲート配線GLとの接続関係について、図14を参照して説明する。本変形例では、ゲート駆動回路28-1、28-2として、同時出力本数1本のドライバICを用いる場合について説明する。
【0097】
図14は、ゲート駆動回路28-1、28-2とゲート配線GL11~GL14、GL21~GL24との接続関係を示す回路図である。図14では、一水平期間に、4行の画素PIX-A1~PIX-A4、PIX-B1~PIX-B4を同時にオン状態とする場合について説明する。
【0098】
ゲート駆動回路28-1と接続される1本のゲート配線GL11は、D2方向に延在している。ゲート配線GL11は、画素PIX-A1~PIX~A4の近傍で、4本のゲート配線GL11~GL14に分岐される。これにより、ゲート配線GL11は画素PIX-A1と接続されて、ゲート配線GL12は画素PIX-A2と接続され、ゲート配線GL13は画素PIX-A3と接続され、ゲート配線GL14は画素PIX-A4と接続される。
【0099】
ゲート駆動回路28-2と接続される1本のゲート配線GL21は、D2方向に延在している。ゲート配線GL21は、画素PIX-C1~PIX~C4の近傍で、4本のゲート配線GL21~GL24に分岐される。これにより、ゲート配線GL21は画素PIX-C1と接続されて、ゲート配線GL22は画素PIX-C2と接続され、ゲート配線GL23は画素PIX-C3と接続され、ゲート配線GL24は画素PIX-C4と接続される。
【0100】
ソース駆動回路38には、ソース配線SL1~SL4と接続されている。ソース配線SL1は、画素PIX-A1と接続されており、ソース配線SL2は、画素PIX-A2と接続されている。ソース配線SL3は、画素PIX-A3と接続されており、ソース配線SL4は、画素PIX-A4と接続されている。
【0101】
本変形例では、ゲート駆動回路28-1、28-2として同時出力本数1本のドライバICを用いている。そして、ゲート配線GL11を、4本のゲート配線GL11~GL14に分岐させて、ゲート配線GL11~GL14の各々を、画素PIX-A1~PIX~A4とさせる。これにより、ゲート駆動回路28-1として、同時出力本数1本のドライバICを用いた場合であっても、ゲート配線GL11~GL14に同時に電圧を印加することができる。つまり、4行のゲート配線GL11~GL14を同時にオン状態とすることができる。また、ソース駆動回路38からソース配線SL1~SL4に映像信号が供給される。これにより、画素PIX-A1~PIX-A4、PIX-B1~PIX-B4を同時にオン状態とすることができる。つまり、表示装置10において、一水平期間を長くすることができる。
【0102】
(変形例3)
周辺領域14に設けられたゲート駆動回路28-1、28-2及びゲート配線GLとの接続関係について、図15を参照して説明する。図15では、ゲート駆動回路28-1、28-2として、2相駆動のドライバICを用いる場合について説明する。
【0103】
図15は、ゲート駆動回路28-1、28-2とゲート配線GL11~GL14、GL21~GL24との接続関係を示す回路図である。図15では、一水平期間に、4行の画素PIX-A1、PIX-A2、PIX-C1~PIX-C2を同時にオン状態とする場合について説明する。
【0104】
ゲート駆動回路28-1は、ゲート配線GL11~GL14と接続されている。ゲート配線GL11は画素PIX-A1と接続されており、ゲート配線GL12は画素PIX-A2と接続されており、ゲート配線GL13は画素PIX-A3と接続されており、ゲート配線GL14は画素PIX-A4と接続されている。
【0105】
ゲート駆動回路28-2は、ゲート配線GL21~GL24と接続されている。ゲート配線GL21は画素PIX-C1と接続されており、ゲート配線GL22は画素PIX-C2と接続されており、ゲート配線GL23は画素PIX-C3と接続されており、ゲート配線GL24は画素PIX-C4と接続されている。
【0106】
ソース駆動回路38には、ソース配線SL1~SL4と接続されている。ソース配線SL1は、画素PIX-A1と接続されており、ソース配線SL2は、画素PIX-A2と接続されている。ソース配線SL3は、画素PIX-A3と接続されており、ソース配線SL4は、画素PIX-A4と接続されている。
【0107】
本変形例では、ゲート駆動回路28-1、28-2として2相駆動のドライバICを用いている。そのため、ゲート駆動回路28-1は、ゲート配線GL11、GL12に同時に電圧を印加することができ、ゲート駆動回路28-2は、ゲート配線GL21、GL22に同時に電圧を印加することができる。つまり、ゲート配線GL11、GL12、GL21、GL22を同時にオン状態とすることができる。同時に、ソース駆動回路38からソース配線SL1~SL4に映像信号が供給することができる。これにより、画素PIX-A1、PIX-A2と、画素PIX-A1、PIX-A2と離間したPIX-C1、PIX-C2を同時にオン状態とすることができるため、1水平期間を長くすることができる。また、ゲート駆動回路28-1から延在するゲート配線GLと、ゲート駆動回路28-2から延在するゲート配線GLとを、入れ替える必要がない。そのため、ゲート配線GLのレイアウトを簡略化することができる。
【0108】
(変形例5)
図11図13図15において、ドライバICを用いたゲート駆動回路28-1、28-2について説明したが、本発明の一実施形態はこれに限定されない。アレイ基板150の上に、トランジスタを用いてゲート駆動回路28-1、28-2を形成してもよい。この場合も、図11図13図15と同様に、ゲート配線GL11~GL14、GL21~GL24が形成されてもよい。
【0109】
(変形例6)
本実施形態において、ソース配線SL1及びゲート配線SL3は並列して延在している場合について説明したが、これに限定されない。ソース配線SL1はソース配線SL3と積層して延在していてもよい。この場合、ソース配線SL1とソース配線SL3とが重なる領域において、ソース配線SL1及びソース配線SL3の一方が導電層202で形成されてもよいし、他方が導電層206で形成されてもよい。同様に、ソース配線SL2はソース配線SL4と積層して延在していてもよい。この場合、ソース配線SL2とソース配線SL4とが重なる領域において、ソース配線SL2及びソース配線SL4の一方が導電層202で形成されてもよいし、他方が導電層206で形成されてもよい。
【0110】
(変形例7)
本実施形態では、4行のゲート配線GLを同時にオン状態とする場合について説明したが、本発明の一実施形態はこれに限定されない。例えば、3行のゲート配線GLを同時にオン状態としてもよいし、5本以上のゲート配線GLを同時にオン状態としてもよい。同時にオン状態にするゲート配線GLの本数に応じて、1列に配置された複数の画素PIXに接続されるソース配線SLの本数が決定される。例えば、5本以上のゲート配線GLを同時にオン状態とする場合には、1列に配置された5つの画素PIXの各々に、5本のソース配線SLが各々接続される構成としてもよい。
【0111】
以上、好適な実施の形態を説明したが、本開示はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本開示の技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【0112】
10:表示装置、11:表示パネル、12:表示領域、14:周辺領域、16:コモン配線、18:コモン配線、22:コモン配線、24:フレキシブルプリント回路、26:端子部、28:ゲート駆動回路、32:ゲート配線領域、34:フレキシブルプリント回路、36:端子部、38:ソース駆動回路、42:ソース配線領域、46:ESD用保護回路、48:ゲート検査回路、52:ソース検査回路、54:検査ライン、56:QDパッド、58:ESD用保護回路、59:ESD用保護回路、62:領域、64:領域、66:領域、71:領域、72:領域、102:表示パネル、104:光源、105:絶縁層、150:アレイ基板、152:対向基板、202:導電層、203:ゲート絶縁膜、204:酸化物半導体層、205:絶縁膜、206:導電層、207:平坦化膜、208:導電層、209:絶縁膜、210:液晶層、212:透明導電層、213:開口、214:導電層、215:開口、216:画素電極、217:開口、218:コモン電極、220:封止材、GL:ゲート配線、SL:ソース配線、CL:コモン配線、CW:容量配線、C:保持容量、LE:液晶素子、PIX:画素
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12A
図12B
図12C
図13
図14
図15