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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】P2024057027
(43)【公開日】2024-04-23
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
   G02F 1/1339 20060101AFI20240416BHJP
   G02F 1/1334 20060101ALI20240416BHJP
   G02F 1/13357 20060101ALI20240416BHJP
   G02F 1/1368 20060101ALI20240416BHJP
   G02F 1/1343 20060101ALI20240416BHJP
   G02F 1/1335 20060101ALI20240416BHJP
   G02F 1/1341 20060101ALI20240416BHJP
【FI】
G02F1/1339 505
G02F1/1334
G02F1/13357
G02F1/1368
G02F1/1343
G02F1/1335 500
G02F1/1341
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024026470
(22)【出願日】2024-02-26
(62)【分割の表示】P 2022575096の分割
【原出願日】2021-11-17
(31)【優先権主張番号】P 2021004111
(32)【優先日】2021-01-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】弁理士法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】村本 龍法
(72)【発明者】
【氏名】河合 謙太朗
(72)【発明者】
【氏名】大植 善英
(72)【発明者】
【氏名】奥山 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】中村 天風
(72)【発明者】
【氏名】北村 孝次
(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】表示装置は、第1透明基板と、複数の画素電極と、を備えた第1基板SUB1と、側面を有する第2透明基板と、共通電極と、を備えた第2基板SUB2と、矩形枠状に形成され第1基板及び第2基板を接着するシールSEと、第1基板と第2基板との間においてシールによって囲まれ高分子分散型液晶を含む液晶層LCと、側面に沿って配置された発光モジュール100と、を備え、シールは、側面に沿った第1部分SE1と、液晶層を挟んで第1部分に対向する第2部分SE2と、第2部分に形成された注入口SIと、注入口に充填された充填材SFと、を有し、平面視において、液晶層は、画像を表示する表示領域DAと、表示領域と第1部分との間の第1領域A1と、表示領域と第2部分との間の第2領域A2と、に亘って配置され、第1領域の第1幅W1は、第2領域の幅W2より大きい。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1ガラス基板と、表示領域に配置された第1スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子に接続された第1画素電極と、前記表示領域の外側に配置された第2画素電極と、給電線と、を備えた第1基板と、
第2ガラス基板と、前記第1画素電極及び前記第2画素電極に対向する共通電極と、を備えた第2基板と、
前記第1基板及び前記第2基板を接着するシールと、
前記第1基板と前記第2基板との間において前記シールによって囲まれ、高分子分散型液晶を含む液晶層と、
側面を有し、前記第2基板に接着層で貼り合された第3ガラス基板と、
前記側面に沿って配置された発光モジュールと、を備え、
前記給電線は、前記共通電極と同電位であり、
前記シールは、前記発光モジュールと前記表示領域との間において、前記側面に沿った第1部分を有し、
前記第2画素電極は、前記シールの前記第1部分と前記表示領域との間の領域において、前記給電線と電気的に接続される、表示装置。
【請求項2】
前記第1基板は、さらに、第1方向に間隔をおいて並ぶ複数の信号線と、前記第1方向と直交する第2方向に間隔をおいて並ぶ複数の走査線と、を備え、
前記シールは、前記第2方向において前記液晶層を挟んで前記第1部分に対向する第2部分を備え、
前記第1部分と前記表示領域との間の前記第2方向における第1幅は、前記第2部分と前記表示領域との間の前記第2方向における第2幅よりも大きい、請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記第2基板は、遮光層を備え、
前記遮光層は、前記第1画素電極、及び、前記第2画素電極とそれぞれ対向する開口を有し、
前記第1部分と前記表示領域との間の領域は、前記第1ガラス基板の外面側から前記第3ガラス基板の外面側の背景が観察可能であり、前記第3ガラス基板の外面側から前記第1ガラス基板の外面側の背景が観察可能である、請求項1に記載の表示装置。
【請求項4】
前記給電線は、格子形状を有し、前記第1画素電極に重なる位置に第1開口と、前記第2画素電極に重なる位置に第2開口と、を有し、
前記第1画素電極は、前記第1開口において前記第1スイッチング素子と接続されており、
前記格子形状の前記給電線は、前記第2開口に向かって突出する突出部を有し、
前記第2画素電極は、前記突出部に接続されている、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の表示装置。
【請求項5】
前記第1基板は前記第1ガラス基板と前記給電線との間に有機絶縁膜を有し、
前記有機絶縁膜は、前記第1画素電極、及び、前記第2画素電極とそれぞれ対向する開口を有する、請求項4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、入射光を散乱する散乱状態と入射光を透過する透明状態とを切り替え可能な高分子分散型液晶を用いた装置が種々提案されている。一例では、第1透光性基板と、第2透光性基板と、第1透光性基板と第2透光性基板との間に封入される高分子分散型液晶を有する液晶層と、第1透光性基板及び第2透光性基板の少なくとも1つの側面に対向して配置される少なくとも1つの発光部とを備える表示装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2018-021974号公報
【特許文献2】特開2020-091400号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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】
一実施形態によれば、
表示装置は、第1透明基板と、前記第1透明基板の上に配置された複数の画素電極と、を備えた第1基板と、側面を有する第2透明基板と、前記複数の画素電極に対向する共通電極と、を備えた第2基板と、矩形枠状に形成され、前記第1基板及び前記第2基板を接着するシールと、前記第1基板と前記第2基板との間において前記シールによって囲まれ、高分子分散型液晶を含む液晶層と、前記側面に沿って配置された発光モジュールと、を備え、前記シールは、前記側面に沿った第1部分と、前記液晶層を挟んで前記第1部分に対向する第2部分と、前記第2部分に形成された注入口と、前記注入口に充填された充填材と、を有し、平面視において、前記液晶層は、画像を表示する表示領域と、前記表示領域と前記第1部分との間の第1領域と、前記表示領域と前記第2部分との間の第2領域と、に亘って配置され、前記第1領域の第1幅は、前記第2領域の幅より大きい。
一実施形態によれば、
表示装置は、第1ガラス基板と、表示領域に配置された第1スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子に接続された第1画素電極と、前記表示領域の外側に配置された第2画素電極と、給電線と、を備えた第1基板と、第2ガラス基板と、前記第1画素電極及び前記第2画素電極に対向する共通電極と、を備えた第2基板と、前記第1基板及び前記第2基板を接着するシールと、前記第1基板と前記第2基板との間において前記シールによって囲まれ、高分子分散型液晶を含む液晶層と、側面を有し、前記第2基板に接着層で貼り合された第3ガラス基板と、前記側面に沿って配置された発光モジュールと、を備え、前記給電線は、前記共通電極と同電位であり、前記シールは、前記発光モジュールと前記表示領域との間において、前記側面に沿った第1部分を有し、前記第2画素電極は、前記シールの前記第1部分と前記表示領域との間の領域において、前記給電線と電気的に接続される。
【発明の効果】
【0006】
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。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1図1は、実施形態の表示装置DSPの一例を示す平面図である。
図2図2は、図1に示した第1領域A1を含む領域の平面図である。
図3図3は、図1に示した第2領域A2を含む領域の平面図である。
図4図4は、図1に示した第3領域A3及び第4領域A4を含む領域の平面図である。
図5図5は、画素PXの一例を示す平面図である。
図6図6は、図5に示した画素PXに配置される第1画素電極PE1の一例を示す平面図である。
図7図7は、図6に示したスイッチング素子SWの一例を示す平面図である。
図8図8は、図7に示したA-B線に沿った第1基板SUB1の一例を示す断面図である。
図9図9は、図7に示したC-D線に沿った第1基板SUB1の一例を示す断面図である。
図10図10は、ダミー画素DPの一例を示す平面図である。
図11図11は、図10に示したダミー画素DPに配置される第2画素電極PE2の一例を示す平面図である。
図12図12は、図11に示したコンタクトホールCH11を含む第1基板SUB1の断面図である。
図13図13は、図1に示した発光モジュール100の一例を示す斜視図である。
図14図14は、図13に示した発光モジュール100が表示パネルPNLに配置された状態を示す斜視図である。
図15図15は、発光素子110から出射された光の伝播の様子を示す平面図である。
図16図16は、表示装置DSPの断面図である。
【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】
図1は、本実施形態の表示装置DSPの一例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。本実施形態においては、第1方向X及び第2方向Yで規定されるX-Y平面を見ることを平面視という。
【0010】
表示装置DSPは、表示パネルPNLと、配線基板1と、ICチップ2と、発光モジュール100と、を備えている。
【0011】
表示パネルPNLは、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、高分子分散型液晶を含む液晶層LCと、シールSEと、を備えている。第1基板SUB1及び第2基板SUB2は、X-Y平面に沿った平板状に形成されている。第1基板SUB1及び第2基板SUB2は、平面視において重畳している。第1基板SUB1及び第2基板SUB2が重畳する領域は、画像を表示する表示領域DAを含んでいる。
【0012】
第1基板SUB1は第1透明基板10を備え、第2基板SUB2は第2透明基板20を備えている。第1透明基板10は、第1方向Xに沿った側面101及び102と、第2方向Yに沿った側面103及び104と、を有している。第2透明基板20は、第1方向Xに沿った側面201及び202と、第2方向Yに沿った側面203及び204と、を有している。
【0013】
図1に示す例では、平面視において、側面102及び202、側面103及び203、及び、側面104及び204は、それぞれ重畳しているが、必ずしも重畳していなくてもよい。側面201は、側面101に重畳せず、側面101と表示領域DAとの間に位置している。第1基板SUB1は、側面101と側面201との間に延出部Exを有している。つまり、延出部Exは、第1基板SUB1のうち、第2基板SUB2と重畳する部分から第2方向Yに延出した部分に相当し、第2基板SUB2には重畳していない。
【0014】
また、図1に示す例では、表示パネルPNLは、第1方向Xに延びた長方形状に形成されている。つまり、側面101及び102、及び、側面201及び202は、表示パネルPNLの長辺に沿った側面であり、側面103及び104、及び、側面203及び204は、表示パネルPNLの短辺に沿った側面である。なお、表示パネルPNLは、第2方向Yに延びた長方形状に形成されてもよいし、正方形状に形成されてもよいし、他の多角形状、あるいは、円形状、楕円形状などの他の形状に形成されてもよい。
【0015】
配線基板1及びICチップ2は、延出部Exに実装されている。配線基板1は、例えば折り曲げ可能なフレキシブルプリント回路基板である。ICチップ2は、例えば、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などを内蔵している。なお、ICチップ2は、配線基板1に実装されてもよい。図1に示す例では、表示パネルPNLに対して、第1方向Xに並んだ複数の配線基板1が実装されているが、第1方向Xに延びた単一の配線基板1が実装されてもよい。また、表示パネルPNLに対して、第1方向Xに並んだ複数のICチップ2が実装されているが、第1方向Xに延びた単一のICチップ2が実装されてもよい。
【0016】
発光モジュール100の詳細については後述するが、発光モジュール100は、平面視において、延出部Exに重畳し、第2透明基板20の側面201に沿って配置されている。
【0017】
シールSEは、第1基板SUB1及び第2基板SUB2を接着している。また、シールSEは、矩形枠状に形成され、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間において液晶層LCを囲んでいる。このようなシールSEは、第1部分SE1と、液晶層LCを挟んで第1部分SE1に対向する第2部分SE2と、第3部分SE3と、液晶層LCを挟んで第3部分SE3に対向する第4部分SE4と、を有している。第1部分SE1及び第2部分SE2は、第1方向Xに沿って延出している。第3部分SE3及び第4部分SE4は、第2方向Yに沿って延出し、第1部分SE1と第2部分SE2とを接続している。
【0018】
また、シールSEは、第2部分SE2に形成された注入口SIと、注入口SIに充填された充填材SFと、を有している。注入口SIは、液晶材料を注入するための液晶注入口である。
【0019】
液晶層LCは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に保持されている。このような液晶層LCは、平面視において、表示領域DAに配置されている。また、液晶層LCは、表示領域DAの周囲の非表示領域、すなわち、表示領域DAと第1部分SE1との間の第1領域A1、表示領域DAと第2部分SE2との間の第2領域A2、表示領域DAと第3部分SE3との間の第3領域A3、及び、表示領域DAと第4部分SE4との間の第4領域A4に亘って配置されている。
【0020】
本実施形態においては、第1領域A1は、第2領域A2、第3領域A3、及び、第4領域A4のいずれよりも幅広に形成されている。すなわち、第1領域A1は第1部分SE1と表示領域DAとの間の第2方向Yに沿った幅(第1幅)W1を有し、第2領域A2は第2部分SE2と表示領域DAとの間の第2方向Yに沿った幅(第2幅)W2を有し、第3領域A3は第3部分SE3と表示領域DAとの間の第1方向Xに沿った幅(第3幅)W3を有し、第4領域A4は第4部分SE4と表示領域DAとの間の第1方向Xに沿った幅(第4幅)W4を有している。
第1幅W1は、第2幅W2より大きい(W1>W2)。
また、第1幅W1は、第3幅W3及び第4幅W4のいずれよりも大きい(W1>W3、W1>W4)。
【0021】
図1において拡大して模式的に示すように、液晶層LCは、ポリマー31と、液晶分子32と、を含んでいる。一例では、ポリマー31は、液晶性ポリマーである。ポリマー31は、第1方向Xに沿って延出した筋状に形成され、第2方向Yに並んでいる。液晶分子32は、ポリマー31の隙間に分散され、その長軸が第1方向Xに沿うように配向される。ポリマー31及び液晶分子32の各々は、光学異方性あるいは屈折率異方性を有している。ポリマー31の電界に対する応答性は、液晶分子32の電界に対する応答性より低い。
【0022】
一例では、ポリマー31の配向方向は、電界の有無にかかわらずほとんど変化しない。一方、液晶分子32の配向方向は、液晶層LCにしきい値以上の高い電圧が印加された状態では、電界に応じて変化する。液晶層LCに電圧が印加されていない状態(初期配向状態)では、ポリマー31及び液晶分子32のそれぞれの光軸は互いにほぼ平行であり、液晶層LCに入射した光は、液晶層LCをほとんど透過する(透明状態)。液晶層LCに電圧が印加された状態では、液晶分子32の配向方向が変化し、ポリマー31及び液晶分子32のそれぞれの光軸は互いに交差する。このため、液晶層LCに入射した光は、液晶層LC内で散乱される(散乱状態)。
【0023】
図2は、図1に示した第1領域A1を含む領域の平面図である。発光モジュール100は、複数の発光素子110と、導光体120と、を備えている。複数の発光素子110は、第1方向Xに沿って並んでいる。導光体120は、第1方向Xの延びた棒状に形成されている。導光体120は、シールの第1部分SE1と発光素子110との間に位置している。
【0024】
表示領域DAは、第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に配列された複数の画素PXを備えている。第1領域A1は、第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に配列された複数のダミー画素DPを備えている。これらの画素PX及びダミー画素DPは、図中に点線で示している。また、画素PX及びダミー画素DPの各々は、図中に実線の四角で示す画素電極PEを備えている。表示領域DAにおいて、各画素PXに含まれる画素電極を第1画素電極PE1と称し、第1領域A1において、ダミー画素DPに含まれる画素電極を第2画素電極PE2と称する。一例では、第1領域A1においては、第1部分SE1と表示領域DAとの間に、第2方向Yに沿って、5乃至20個のダミー画素DPが並んでいる。第1領域A1の第1幅W1は、表示領域DAにおける最外周の画素PXEの第1画素電極PE1と第1部分SE1との間の長さとして定義することができる。
【0025】
図2において拡大して示すように、各画素PXは、スイッチング素子SW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と電気的に接続されている。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と電気的に接続されている。第1画素電極PE1は、スイッチング素子SWと電気的に接続されている。
【0026】
共通電極CE及び給電線CLは、表示領域DA及び第1領域A1に亘って配置されている。共通電極CEには、所定の電圧Vcomが印加される。給電線CLには、例えば共通電極CEと同電位の電圧が印加される。
【0027】
第1画素電極PE1の各々は、第3方向Zにおいて共通電極CEと対向している。表示領域DAにおいては、液晶層LC(特に、液晶分子32)は、第1画素電極PE1と共通電極CEとの間に生じる電界によって駆動される。容量CSは、例えば、給電線CLと第1画素電極PE1との間に形成される。
【0028】
一方、ダミー画素DPにおいては、第2画素電極PE2は、給電線CLと電気的に接続されている。第2画素電極PE2の各々は、第3方向Zにおいて共通電極CEと対向している。但し、第2画素電極PE2の電位が共通電極CEの電位と同電位であるため、第1領域A1においては、液晶層LCを駆動するための電界が生じない。
【0029】
後に説明するが、走査線G、信号線S、給電線CL、スイッチング素子SW、第1画素電極PE1、及び、第2画素電極PE2は、第1基板SUB1に設けられ、共通電極CEは、第2基板SUB2に設けられている。
【0030】
図3は、図1に示した第2領域A2を含む領域の平面図である。第2領域A2には、第1領域A1のようなダミー画素DPは配置されていない。つまり、表示領域DAのうち最外周の画素PXEの第1画素電極PE1とシールの第2部分SE2との間には、画素電極は配置されていない。第2領域A2の第2幅W2は、表示領域DAにおける最外周の画素PXEの第1画素電極PE1と第2部分SE2との間の長さとして定義することができる。
【0031】
図4は、図1に示した第3領域A3及び第4領域A4を含む領域の平面図である。第3領域A3及び第4領域A4には、第1領域A1のようなダミー画素DPは配置されていない。つまり、表示領域DAのうち、図の左側の最外周の画素PXEの第1画素電極PE1とシールの第3部分SE3との間、及び、図の右側の最外周の画素PXEの第1画素電極PE1とシールの第4部分SE4との間には、画素電極は配置されていない。
【0032】
第3領域A3の第3幅W3は、表示領域DAにおける最外周の画素PXEの第1画素電極PE1と第3部分SE3との間の長さとして定義することができる。第4領域A4の第4幅W4は、表示領域DAにおける最外周の画素PXEの第1画素電極PE1と第4部分SE4との間の長さとして定義することができる。
【0033】
複数の走査線Gは、表示領域DAにおいて、それぞれ第1方向Xに沿って延出し、間隔をおいて第2方向Yに並んでいる。図4に示す例では、複数の走査線Gのうち、奇数番目の走査線GAは第3領域A3に引き出され、また、偶数番目の走査線GBは第4領域A4に引き出されている。
【0034】
図5は、画素PXの一例を示す平面図である。ここでは、第1基板SUB1に含まれる一部の構成のみを図示している。
第1基板SUB1は、複数の走査線Gと、複数の信号線Sと、スイッチング素子SWと、給電線CLと、金属線MLと、絶縁膜ILと、を備えている。
【0035】
上記の通り、複数の走査線Gは、それぞれ第1方向Xに延出している。複数の信号線Sは、それぞれ第2方向Yに延出し、複数の走査線Gと交差している。本明細書において、画素PXとは、隣接する2本の走査線Gと、隣接する2本の信号線Sとで規定された領域に相当する。スイッチング素子SWは、走査線G及び信号線Sの交差部に配置されている。
【0036】
絶縁膜ILは、各画素PXにおいて、開口部OPを規定する格子状に形成されている。絶縁膜ILは、例えば有機絶縁膜である。絶縁膜ILは、走査線G、信号線S、及び、スイッチング素子SWにそれぞれ重畳している。ただし、スイッチング素子SWのドレイン電極DEは、開口部OPに延出している。接続電極CN1は、島状に形成され、開口部OPに位置し、ドレイン電極DEの一端部と電気的に接続されている。
【0037】
給電線CLは、絶縁膜ILの上に配置され、画素PXを囲む格子状に形成されている。給電線CLは、接続電極CN1から離間している。給電線CLの開口部OPCは、絶縁膜ILの開口部OPに重畳している。金属線MLは、給電線CLの上に配置され、画素PXを囲む格子状に形成されている。給電線CL及び金属線MLは、走査線G、信号線S、及び、スイッチング素子SWにそれぞれ重畳している。
【0038】
図6は、図5に示した画素PXに配置される第1画素電極PE1の一例を示す平面図である。一点鎖線で示す第1画素電極PE1は、給電線CLの開口部OPCに重畳している。また、第1画素電極PE1の周縁部は、給電線CLに重畳している。第1画素電極PE1と給電線CLとの間には絶縁膜が介在しており、図2に示した容量CSは、第1画素電極PE1の周縁部と給電線CLとの間に形成される。
【0039】
また、第1画素電極PE1は、開口部OPCにおいて、接続電極CN1に重畳している。第1画素電極PE1と接続電極CN1との間に介在する絶縁膜にはコンタクトホールCH1が形成されている。第1画素電極PE1は、コンタクトホールCH1において、接続電極CN1に接している。これにより、第1画素電極PE1は、スイッチング素子SWと電気的に接続される。
【0040】
なお、図6には、第2基板SUB2に設けられる遮光層BMを点線で図示している。遮光層BMは、格子状に形成され、平面視において、給電線CL、スイッチング素子SW、接続電極CN1などに重畳している。もちろん、遮光層BMは、図5に示した走査線G、信号線S、及び、金属線MLにも重畳している。また、遮光層BMは、平面視において、第1画素電極PE1に重畳する開口AP1を有している。
【0041】
図7は、図6に示したスイッチング素子SWの一例を示す平面図である。スイッチング素子SWは、半導体SCと、走査線Gと一体のゲート電極GEと、信号線Sと一体のソース電極SOと、ドレイン電極DEと、補助ゲート電極AGと、を備えている。一点鎖線で示す給電線CLは、スイッチング素子SWに重畳している。
【0042】
半導体SCは、例えば、酸化物半導体であるが、多結晶シリコンや非晶質シリコンであってもよい。図7に示す例では、3個の半導体SCは、ゲート電極GEに重畳し、間隔をおいて第2方向Yに沿って並んでいる。補助ゲート電極AGは、ゲート電極GE及び半導体SCに重畳している。また、補助ゲート電極AGは、走査線Gに重畳している。走査線Gと補助ゲート電極AGとの間には、接続電極CN2が介在している。
【0043】
走査線Gと接続電極CN2との間に介在する絶縁膜にはコンタクトホールCH21が形成されている。接続電極CN2は、コンタクトホールCH21において、走査線Gに接している。接続電極CN2と補助ゲート電極AGの間に介在する絶縁膜にはコンタクトホールCH22が形成されている。補助ゲート電極AGは、コンタクトホールCH22において、接続電極CN2に接している。これにより、補助ゲート電極AGは、ゲート電極GEと同様に、走査線Gと電気的に接続される。
【0044】
ソース電極SO及びドレイン電極DEは、間隔をおいて第1方向Xに沿って並んでいる。ソース電極SOは、半導体SCの各々の一端側に接している。ドレイン電極DEは、半導体SCの各々の他端側に接している。
【0045】
ドレイン電極DEの一端部は、接続電極CN3に重畳している。ドレイン電極DEと接続電極CN3との間に介在する絶縁膜にはコンタクトホールCH3が形成されている。ドレイン電極DEは、コンタクトホールCH3において、接続電極CN3に接している。一点鎖線で示す接続電極CN1は、接続電極CN3に接している。これにより、接続電極CN1は、スイッチング素子SWと電気的に接続され、コンタクトホールCH1において、図6に示した第1画素電極PE1と電気的に接続される。
【0046】
図8は、図7に示したA-B線に沿った第1基板SUB1の一例を示す断面図である。第1基板SUB1は、第1透明基板10と、絶縁膜11乃至13と、絶縁膜ILと、スイッチング素子SWと、給電線CLと、金属線MLと、第1画素電極PE1と、を備えている。
【0047】
走査線Gと一体のゲート電極GEは、第1透明基板10の上に配置されている。絶縁膜11は、第1透明基板10及びゲート電極GEを覆っている。半導体SCは、絶縁膜11の上に配置され、ゲート電極GEの直上に位置している。信号線Sと一体のソース電極SO、及び、ドレイン電極DEは、絶縁膜11の上に配置され、それぞれ半導体SCに接している。これらのソース電極SO及びドレイン電極DEは、同一材料によって形成されている。絶縁膜12は、絶縁膜11、ソース電極SO、及び、ドレイン電極DEを覆っている。また、絶縁膜12は、ソース電極SOとドレイン電極DEとの間において、半導体SCに接している。
【0048】
補助ゲート電極AGは、絶縁膜12の上に配置され、ゲート電極GE及び半導体SCの直上に位置している。接続電極CN3は、絶縁膜12の上に配置され、絶縁膜12に形成されたコンタクトホールCH3において、ドレイン電極DEに接している。補助ゲート電極AG及び接続電極CN3は、同一材料によって形成されている。絶縁膜ILは、補助ゲート電極AGを覆っている。一方、接続電極CN3は、開口部OPに位置しており、絶縁膜ILから露出している。
【0049】
給電線CLは、絶縁膜ILの上に配置されている。接続電極CN1は、開口部OPにおいて、接続電極CN3の上に配置され、接続電極CN3に接している。給電線CL及び接続電極CN1は、同一材料によって形成されている。
【0050】
金属線MLは、給電線CLの上に配置され、給電線CLに接している。絶縁膜13は、給電線CL、金属線ML、及び、接続電極CN1を覆っている。また、絶縁膜13は、給電線CLと接続電極CN1との間において、絶縁膜12に接している。第1画素電極PE1は、絶縁膜13の上に配置され、絶縁膜13に形成されたコンタクトホールCH1において、接続電極CN1に接している。第1画素電極PE1の周縁部は、絶縁膜13を介して、給電線CL及び金属線MLと対向している。
【0051】
絶縁膜11乃至13は、例えば、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透明な無機絶縁膜である。絶縁膜ILは、例えば、アクリル樹脂などの透明な有機絶縁膜である。給電線CL、接続電極CN1、及び、第1画素電極PE1は、インジウム錫酸化物(ITO)やインジウム亜鉛酸化物(IZO)などの透明導電材料によって形成された透明電極である。
【0052】
図9は、図7に示したC-D線に沿った第1基板SUB1の一例を示す断面図である。接続電極CN2は、絶縁膜11の上に配置され、絶縁膜11に形成されたコンタクトホールCH21において、走査線Gに接している。接続電極CN2は、ソース電極SO及びドレイン電極DEと同一材料によって形成されている。絶縁膜12は、絶縁膜11、接続電極CN2、ソース電極SO、及び、ドレイン電極DEを覆っている。補助ゲート電極AGは、絶縁膜12の上に配置され、絶縁膜12に形成されたコンタクトホールCH22において、接続電極CN2に接している。
【0053】
図10は、ダミー画素DPの一例を示す平面図である。給電線CLは、絶縁膜ILの上に配置され、ダミー画素DPを囲む格子状に形成されている。金属線MLは、給電線CLの上に配置され、ダミー画素DPを囲む格子状に形成されている。給電線CL及び金属線MLは、走査線G、信号線S、及び、スイッチング素子SWにそれぞれ重畳している。
【0054】
図10に示すダミー画素DPは、図5に示した画素PXと比較して、給電線CLが開口部OPに突出した突出部CLPを有している点で相違している。つまり、ダミー画素DPにおいては、スイッチング素子SWと電気的に接続された島状の接続電極CN1が存在しない。
【0055】
図11は、図10に示したダミー画素DPに配置される第2画素電極PE2の一例を示す平面図である。一点鎖線で示す第2画素電極PE2は、給電線CLの開口部OPCに重畳している。また、第2画素電極PE2は、給電線CLの突出部CLPに重畳している。第2画素電極PE2と突出部CLPとの間に介在する絶縁膜にはコンタクトホールCH11が形成されている。第2画素電極PE2は、コンタクトホールCH11において、突出部CLPに接している。これにより、第2画素電極PE2は、スイッチング素子SWとは電気的に接続されず、給電線CLと電気的に接続される。
【0056】
なお、図11には、第2基板SUB2に設けられる遮光層BMを点線で図示している。遮光層BMは、ダミー画素DPを囲む格子状に形成され、平面視において、突出部CLPを含む給電線CLなどに重畳している。また、遮光層BMは、平面視において、第2画素電極PE2に重畳する開口AP2を有している。開口AP2の面積は、開口AP1の面積と同等である。
【0057】
図12は、図11に示したコンタクトホールCH11を含む第1基板SUB1の断面図である。図12に示す例では、ダミー画素DPにおいても、スイッチング素子SWが配置されているが、スイッチング素子SWを省略してもよい。また、ドレイン電極DEが給電線CLと一体的に形成された突出部CLPの直下まで延出しているが、ドレイン電極DEを省略してもよい。また、突出部CLPが接続電極CN3に接しているが、接続電極CN3を省略してもよい。
絶縁膜13は、突出部CLPを覆っている。第2画素電極PE2は、絶縁膜13の上に配置され、絶縁膜13に形成されたコンタクトホールCH11において、突出部CLPに接している。
【0058】
次に、発光モジュール100について説明する。
【0059】
図13は、図1に示した発光モジュール100の一例を示す斜視図である。発光モジュール100は、配線基板Fと、接着層AD1と、複数の発光素子110と、導光体(プリズムレンズ)120と、を備えている。
配線基板Fは、例えば折り曲げ可能なフレキシブルプリント回路基板である。複数の発光素子110は、第1方向Xに沿って間隔をおいて並び、配線基板Fに電気的に接続されている。発光素子110は、例えば、白色光を出射する白色光源である。導光体120は、例えば樹脂製であり、透明な棒状に形成され、第1方向Xに沿って延出している。導光体120は、接着層AD1により配線基板Fに接着されている。複数の発光素子110は、第2方向Yにおいて導光体120と向かい合っている。
【0060】
図14は、図13に示した発光モジュール100が表示パネルPNLに配置された状態を示す斜視図である。図14において、発光モジュール100のうち、発光素子110は実線で示し、導光体120は点線で示し、表示パネルPNLは一点鎖線で示し、他の部材については図示を省略している。
【0061】
発光モジュール100は、延出部Exに配置されている。導光体120は、発光素子110と側面201との間に配置されている。発光素子110は、導光体120に対向する発光部EMを有している。
各発光素子110の発光部EMから出射された光は、導光体120に入射する。導光体120に入射した光は、導光体120において適度に拡散し、側面201から表示パネルPNLに入射する。
【0062】
図15は、発光素子110から出射された光の伝播の様子を示す平面図である。隣接する発光素子110からそれぞれ出射された光は、導光体120に入射し、導光体120において適度に拡散された後に、表示パネルPNLに入射する。側面201の近傍においては、模式的に示すように、隣接する発光素子110からの光が十分に混ざり合わず、輝度の差が生じやすい。
【0063】
本実施形態においては、第1領域A1の第1幅W1は、隣接する発光素子110からの光が混ざり合うのに十分な大きさとして設定されている。このため、表示領域DAにおいては、光の明暗に起因したスジ状の表示ムラが抑制され、表示品位の低下を抑制することができる。
【0064】
また、注入口SIから注入された液晶材料は、注入口SIから遠ざかるほど流動性が低下し、シールSEに接する領域まで広がりにくくなる場合がある。このため、注入口SIの近傍の領域と、注入口SIから離れた領域とでは、入射光の拡散度が異なってムラとして視認されるおそれがある。
【0065】
本実施形態においては、図1に示したように、注入口SIは、表示領域DAを挟んで、発光モジュール100が配置される側とは反対側に形成されている。しかも、液晶層LCが配置される非表示領域のうち、注入口SIとは反対側の第1領域A1は、注入口SIの近傍の第2領域A2よりも幅広に形成されている。このため、たとえ液晶材料が第1領域A1において広がりにくかったとしても、表示領域DAに表示される画像の表示ムラが抑制され、表示品位の低下を抑制することができる。
【0066】
また、第1領域A1には、表示領域DAの画素PXと同様に構成されたダミー画素DPが配置され、しかも、画素PXに配置される第1画素電極PE1、及び、ダミー画素DPに配置される第2画素電極PE2は、それぞれ遮光層BMの開口AP1及びAP2に対向している。このため、ダミー画素DPにおいても、画素PXと同様に光が透過し、表示パネルPNLの透明性を向上できるとともに、ダミー画素DPと画素PXとの見栄えを揃えることができる。
【0067】
次に、本実施形態に係る表示装置DSPの一構成例について説明する。
【0068】
図16は、表示装置DSPの断面図である。なお、表示パネルPNLについては、主要部のみを簡略化して図示している。表示領域DAの第1画素電極PE1及び第1領域A1の第2画素電極PE2は、配向膜AL1によって覆われている。開口AP1及びAP2を有する遮光層BMは、第2透明基板20の内面20Aに配置されている。開口AP1は第3方向Zにおいて第1画素電極PE1と対向し、開口AP2は第3方向Zにおいて第2画素電極PE2と対向している。共通電極CEは、表示領域DA及び第1領域A1に亘って配置され、第3方向Zにおいて第1画素電極PE1及び第2画素電極PE2と対向している。共通電極CEは、配向膜AL2によって覆われている。
【0069】
表示パネルPNLは、第1基板SUB1及び第2基板SUB2の他に、さらに、第3透明基板30を備えている。第3透明基板30の内面30Aは、第3方向Zにおいて、第2透明基板20の外面20Bと対向している。接着層ADは、第2透明基板20と第3透明基板30とを接着している。第3透明基板30は、例えばガラス基板であるが、プラスチック基板などの絶縁基板であってもよい。第3透明基板30は、第1透明基板10及び第2透明基板20と同等の屈折率を有している。接着層ADは、第2透明基板20及び第3透明基板30の各々と同等の屈折率を有している。
【0070】
第3透明基板30の側面301は、第2透明基板20の側面201の直上に位置している。発光モジュール100の発光素子110は、第3方向Zにおいて、第1基板SUB1と配線基板Fとの間に設けられている。導光体120は、第2方向Yにおいて、発光素子110と側面201との間、及び、発光素子110と側面301との間に設けられている。導光体120は、接着層AD1により配線基板Fに接着されるとともに、接着層AD2により第1基板SUB1に接着されている。
【0071】
次に、図16を参照しながら、発光素子110から出射された光L1について説明する。
発光素子110は、導光体120に向かって光L1を出射する。発光素子110から出射された光L1は、第2方向Yを示す矢印の向きに沿って伝播し、導光体120を通り、側面201から第2透明基板20に入射するとともに、側面301から第3透明基板30に入射する。第2透明基板20及び第3透明基板30に入射した光L1は、繰り返し反射されながら、表示パネルPNLの内部を伝播する。
【0072】
電圧が印加されていない液晶層LCに入射した光L1は、ほとんど散乱されることなく液晶層LCを透過する。また、電圧が印加された液晶層LCに入射した光L1は、液晶層LCで散乱される。表示領域DAの各画素PXは、液晶層LCに電圧が印加されていない状態(透明状態)と、液晶層LCに電圧が印加された状態(散乱状態)とを切り替えることができる。第1領域A1のダミー画素DPは、液晶層LCに電圧が印加されていない状態(透明状態)に保持されている。
【0073】
このような表示装置DSPは、第1透明基板10の外面10A側から観察可能であるとともに、第3透明基板30の外面30B側からも観察可能である。また、表示装置DSPが外面10A側から観察された場合であっても、外面30B側から観察された場合であっても、表示装置DSPを介して、表示装置DSPの背景を観察可能である。
【0074】
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。
【0075】
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】
【0076】
DSP…表示装置 PNL…表示パネル
DA…表示領域 PX…画素 A1…第1領域 DP…ダミー画素 A2…第2領域
SUB1…第1基板 10…第1透明基板 PE1…第1画素電極 PE2…第2画素電極 CL…給電線 SW…スイッチング素子
SUB2…第2基板 20…第2透明基板 CE…共通電極
LC…液晶層 30…第3透明基板
100…発光モジュール 110…発光素子
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16