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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-15
(45)【発行日】2024-03-26
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
   G02F 1/1368 20060101AFI20240318BHJP
   G02F 1/1335 20060101ALI20240318BHJP
   G02F 1/13357 20060101ALI20240318BHJP
   G02F 1/1343 20060101ALI20240318BHJP
   G02F 1/1333 20060101ALI20240318BHJP
   G02F 1/1334 20060101ALI20240318BHJP
【FI】
G02F1/1368
G02F1/1335 500
G02F1/13357
G02F1/1343
G02F1/1333 505
G02F1/1334
【請求項の数】 8
(21)【出願番号】P 2022575097
(86)(22)【出願日】2021-11-17
(86)【国際出願番号】 JP2021042293
(87)【国際公開番号】W WO2022153664
(87)【国際公開日】2022-07-21
【審査請求日】2023-04-18
(31)【優先権主張番号】P 2021002855
(32)【優先日】2021-01-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【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
【審査官】井亀 諭
(56)【参考文献】
【文献】特開2007-003903(JP,A)
【文献】特開2020-160254(JP,A)
【文献】国際公開第2011/096390(WO,A1)
【文献】特開2004-170920(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02F 1/1368
G02F 1/1335
G02F 1/13357
G02F 1/1343
G02F 1/1333
G02F 1/1334
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1透明基板と、第1方向に沿って延出した走査線と、前記第1方向に交差する第2方向に沿って延出した信号線と、前記第2方向に延出したドレイン電極を備え前記走査線及び前記信号線と電気的に接続されたスイッチング素子と、前記ドレイン電極の一端部と電気的に接続された第1接続電極と、前記第1接続電極に重畳し前記第1接続電極と電気的に接続された画素電極と、前記第1接続電極から離間し前記画素電極の周囲に配置された給電線と、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基板と前記第2基板との間に配置され、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、
前記給電線は、前記第2方向に沿って延出した側縁を有し、
前記第1接続電極は、前記走査線及び前記信号線のいずれにも重ならず、前記給電線と同一材料によって形成された透明電極であり、前記第1方向に沿って延出し、前記側縁と対向する端部を有し
前記給電線は、平面視において、前記第1接続電極と対向する凹部を有している、表示装置。
【請求項2】
平面視において、前記第1接続電極と前記画素電極とが接するコンタクトホールは、前記ドレイン電極に重畳しない位置に形成され、
前記ドレイン電極は、前記第1方向において、前記給電線と前記コンタクトホールとの間に位置している、請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記端部は、前記第2方向に沿って延出した短辺であり、
前記短辺は、平面視において、前記給電線と前記ドレイン電極との間に位置し、
前記短辺と前記ドレイン電極との間の距離は、前記短辺と前記給電線との間の距離より小さい、請求項2に記載の表示装置。
【請求項4】
前記給電線は、前記走査線及び前記信号線のいずれにも重ならない開口を有し、
前記第1接続電極は、前記開口に位置し、
前記画素電極は、前記開口において、前記第1接続電極に重畳している、請求項1に記載の表示装置。
【請求項5】
前記第2基板は、さらに、遮光層を備え、
前記遮光層は、平面視において、前記ドレイン電極に重畳し、前記コンタクトホールに重畳しない、請求項2に記載の表示装置。
【請求項6】
前記第1基板は、さらに、前記ドレイン電極と前記第1接続電極との間に介在する第2接続電極を備え、
前記第2接続電極は、前記第1方向において、前記給電線と前記コンタクトホールとの間に位置している、請求項2に記載の表示装置。
【請求項7】
前記第2基板は、さらに、遮光層を備え、
前記遮光層は、平面視において、前記第2接続電極に重畳し、前記コンタクトホールに重畳しない、請求項6に記載の表示装置。
【請求項8】
前記第1基板は、さらに、前記走査線、前記信号線、及び、前記スイッチング素子に重畳する有機絶縁膜を備え、
前記有機絶縁膜は、前記第1方向に沿って延出した第1側縁と、前記第2方向に沿って延出した第2側縁と、を有し、
前記第2基板は、さらに、遮光層を備え、
前記遮光層は、平面視において、前記第1側縁に重畳し、前記第2側縁には重畳しない、請求項1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】
【文献】特開2018-021974号公報
【文献】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、信頼性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、第1方向に沿って延出した走査線と、前記第1方向に交差する第2方向に沿って延出した信号線と、前記第2方向に延出したドレイン電極を備え前記走査線及び前記信号線と電気的に接続されたスイッチング素子と、前記ドレイン電極の一端部と電気的に接続された第1接続電極と、前記第1接続電極に重畳し前記第1接続電極と電気的に接続された画素電極と、前記第1接続電極から離間し前記画素電極の周囲に配置された給電線と、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基板と前記第2基板との間に配置され、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、前記給電線は、前記第2方向に沿って延出した側縁を有し、前記第1接続電極は、前記給電線と同一材料によって形成された透明電極であり、前記第1方向に沿って延出し、前記側縁と対向する端部を有している。
【発明の効果】
【0006】
実施形態によれば、信頼性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、発光モジュール100の近傍の領域を示す平面図である。
図3図3は、画素PXの一例を示す平面図である。
図4図4は、図3に示した画素PXに配置される画素電極PEの一例を示す平面図である。
図5図5は、図4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6図6は、図5に示したA-B線に沿った第1基板SUB1を含む表示パネルPNLの一例を示す断面図である。
図7図7は、図5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8図8は、図3に示した絶縁膜IL及び遮光層BMの一例を示す平面図である。
図9図9は、他の構成例を示す平面図である。
図10図10は、図9に示したA-B線に沿った第1基板SUB1を含む表示パネルPNLの一例を示す断面図である。
図11図11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。
【0018】
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、シールSEで囲まれた領域(表示領域DAを含む)に亘って配置されている。
【0019】
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。
【0020】
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)。
【0021】
図2は、発光モジュール100の近傍の領域を示す平面図である。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SEと発光素子110との間に位置している。
【0022】
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。これらの画素PXは、図中に点線で示している。また、画素PX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。
【0023】
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。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。
【0024】
共通電極CE及び給電線CLは、表示領域DA及びその周辺領域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。
【0025】
画素電極PE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、画素電極PE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と画素電極PEとの間に形成される。
【0026】
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、及び、画素電極PE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。
【0027】
図3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、接続電極(第1接続電極)CN1と、を備えている。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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の平面形状は、絶縁膜ILの平面形状とほぼ同等である。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。金属線MLは、給電線CLより小さい幅を有するように形成されており、平面視においては、給電線CLからはみ出さない。これらの給電線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。
【0031】
図4は、図3に示した画素PXに配置される画素電極PEの一例を示す平面図である。一点鎖線で示す画素電極PEは、給電線CLの開口部OPCに重畳している。また、画素電極PEの周縁部は、給電線CLに重畳している。画素電極PE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、画素電極PEの周縁部と給電線CLとの間に形成される。
【0032】
接続電極CN1は、開口部OPCに位置している。画素電極PEは、開口部OPCにおいて、接続電極CN1に重畳している。画素電極PE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。画素電極PE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、画素電極PEは、スイッチング素子SWと電気的に接続される。
【0033】
なお、図4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の一部などに重畳している。もちろん、遮光層BMは、図3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、画素電極PEに重畳する開口APを有している。後述するが、コンタクトホールCH1は、開口APに位置している。
【0034】
図5は、図4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。
【0035】
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5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。半導体SCは、ゲート電極GEと補助ゲート電極AGとの間に位置している。補助ゲート電極AGは、さらに、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。
【0036】
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。つまり、ゲート電極GE及び補助ゲート電極AGは、走査線Gと同電位である。
【0037】
ソース電極SO及びドレイン電極DEは、それぞれ第2方向Yに沿って延出し、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。ドレイン電極DEは、中途で屈曲し、開口部OPCに延出している。
【0038】
ドレイン電極DEの一端部DEAは、開口部OPCに位置し、接続電極(第2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。
【0039】
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4に示した画素電極PEと電気的に接続される。なお、後述するが、接続電極CN1は給電線CLと同一材料によって形成された透明電極であり、また、ドレイン電極DE及び接続電極CN3は金属材料によって形成されている。
【0040】
接続電極CN1は、第1方向Xに沿って延出した横長に形成され、給電線CLのうち第2方向Yに沿って延出した側縁CLEと対向する端部SSを有している。一例では、端部SSは、接続電極CN1のうち、第2方向Yに沿って延出した短辺に相当する。また、接続電極CN1は、短辺(端部)SSの他に、第1方向に沿って延出した長辺LS1及びLS2と、第1方向X及び第2方向Yと交差する斜め方向に沿って延出した斜辺OS1及びOS2と、を有している。斜辺OS1は短辺SSと長辺LS1とを接続し、斜辺OS2は短辺SSと長辺LS2とを接続している。
【0041】
平面視において、コンタクトホールCH1は、ドレイン電極DE及び接続電極CN3に重畳しない位置に形成されている。コンタクトホールCH3及びコンタクトホールCH1は、第1方向Xに並んでいる。また、ドレイン電極DE及びコンタクトホールCH1、あるいは、接続電極CN3及びコンタクトホールCH1は、第1方向Xに並んでいる。コンタクトホールCH3、ドレイン電極DE、及び、接続電極CN3は、第1方向Xにおいて、給電線CLとコンタクトホールCH1との間に位置している。
【0042】
また、平面視において、短辺SSは、給電線CLとドレイン電極DE(あるいは接続電極CN3)との間に位置している。短辺SSとドレイン電極DEとの間の第1方向Xに沿った距離D1は、短辺SSと給電線CLとの間の第1方向Xに沿った距離D2より小さい。
【0043】
給電線CLは、平面視において、接続電極CN1と対向する凹部CCを有している。つまり、給電線CLは、第2方向Yに沿って延出する側縁CLEの一部が凹んでいる。換言すると、第2方向Yに沿って延出する給電線CLの第1方向Xに沿った幅に関して、接続電極CN1に隣接する部分の幅がその他の部分の幅より小さい。このため、側縁CLEが直線状に形成された場合と比較して、給電線CLと接続電極CN1との距離D2を拡大することができる。
【0044】
なお、図5には、遮光層BMを点線で図示している。遮光層BMは、平面視において、ドレイン電極DE、接続電極CN3、及び、コンタクトホールCH3に重畳し、コンタクトホールCH1には重畳しない。つまり、コンタクトホールCH1は、遮光層BMの開口APに位置している。要するに、接続電極CN1は上記の通り透明電極であるが、接続電極CN1のうち、金属材料によって形成されたドレイン電極DE及び接続電極CN3と重畳する部分については、遮光層BMに重畳しており、接続電極CN1のその他の部分については、開口APに重畳している。
【0045】
図6は、図5に示したA-B線に沿った第1基板SUB1を含む表示パネルPNL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、画素電極PEと、配向膜AL1と、を備えている。
【0046】
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、同一の金属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。
【0047】
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、同一の金属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。
【0048】
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、給電線CLから離間し、絶縁膜ILの開口部OP、あるいは、給電線CLの開口部OPCにおいて絶縁膜12の上に配置されている。つまり、これらの給電線CL及び接続電極CN1は、実質的に同一層に位置しており、同一材料を用いて一括して形成されるものである。接続電極CN1は、接続電極CN3の上に配置され、接続電極CN3に接している。
【0049】
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。
【0050】
画素電極PE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。画素電極PE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。配向膜AL1は、画素電極PE及び絶縁膜13を覆っている。
【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、画素電極PE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。つまり、コンタクトホールCH1において互いに接する接続電極CN1及び画素電極PEは、いずれも透明である。
【0052】
第2基板SUB2は、第2透明基板20と、遮光層BMと、共通電極CEと、オーバーコート層OCと、配向膜AL2と、を備えている。
【0053】
遮光層BMは、第2透明基板20の内面20Aに配置されている。遮光層BMは、液晶層LCを介して、スイッチング素子SW、絶縁膜IL、給電線CL、金属線ML、接続電極CN3、コンタクトホールCH3などと対向している。遮光層BMの開口APは、液晶層LCを介して、画素電極PE、コンタクトホールCH1などと対向している。共通電極CEは、遮光層BMと重なり、開口APにおいて内面20Aに配置され、液晶層LCを介して画素電極PEと対向している。オーバーコート層OCは、透明な有機絶縁膜であり、共通電極CEを覆っている。配向膜AL2は、オーバーコート層を覆っている。但し、第2基板SUB2において、オーバーコート層OCは省略してもよい。この場合、配向膜AL2は、共通電極CEを直接覆う。
【0054】
図7は、図5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と同一の金属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。
【0055】
上記の通り、給電線CL及び接続電極CN1は、実質的に同一層に配置され、同一材料を用いて同一工程で形成されるものであるが、電気的には互いに絶縁されることが要求される。本実施形態においては、接続電極CN1は、第1方向Xに沿って延出し、第2方向Yに沿って延出した給電線CLの側縁CLEと対向する端部あるいは短辺SSを有している。このため、側縁CLEと接続電極CN1の長辺LS1とが対向する場合と比較して、給電線CLと接続電極CN1とのショートのリスクを低減することができる。
【0056】
加えて、給電線CLは、接続電極CN1と対向する凹部CCを有している。このため、側縁CLEが直線状に形成された場合と比較して、給電線CLと接続電極CN1との間の距離を拡大することができ、給電線CLと接続電極CN1とのショートのリスクをさらに低減することができる。したがって、信頼性の低下を抑制することができる。
【0057】
接続電極CN1と画素電極PEとが接するコンタクトホールCH1は、ドレイン電極DE及び接続電極CN3に重畳しない位置に形成されている。遮光層BMは、ドレイン電極DE及び接続電極CN3に重畳し、且つ、コンタクトホールCH1には重畳していない。ドレイン電極DE及び接続電極CN3は、金属材料によって形成されているが、ドレイン電極DE及び接続電極CN3での不所望な反射光は、遮光層BMによって遮光される。このため、不所望な反射光による表示品位の低下が抑制される。
【0058】
また、透明電極として形成された接続電極CN1及び画素電極PEの反射率は、金属電極として形成されたドレイン電極DE及び接続電極CN3の反射率より小さい。このため、コンタクトホールCH1を含む領域が開口APに重畳しても、接続電極CN1及び画素電極PEでの不所望な反射光による表示品位への影響はほとんど無視できる。むしろ、コンタクトホールCH1を含む領域が開口APに重畳することで、表示に寄与する面積が増加し、表示画像の輝度を向上することができる。
【0059】
図8は、図3に示した絶縁膜IL及び遮光層BMの一例を示す平面図である。有機絶縁膜である絶縁膜ILは、上記の通り、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、第1方向Xに沿って延出した部分ILXと、第2方向Yに沿って延出した部分ILYと、を有している。
【0060】
点線で示す遮光層BMは、格子状に形成され、平面視において、絶縁膜ILに重畳している。遮光層BMは、第1方向Xに沿って延出した部分BMXと、第2方向Yに沿って延出した部分BMYと、を有している。部分BMXの幅は部分ILXの幅より大きく、部分BMXは、部分ILXのうち、第1方向Xに沿って延出する第1側縁XEに重畳している。部分BMYの幅は部分ILYの幅より小さく、部分BMYは、部分ILYのうち、第2方向Yに沿って延出する第2側縁YEには重畳していない。
【0061】
発光モジュール100から出射される光L1は、第2方向Yに沿って伝播する。このとき、絶縁膜ILのうち、光L1の伝播方向とほぼ直交する第1側縁XE付近において、たとえ不所望な散乱が生じたとしても、部分ILXに重畳する部分BMXによって遮光される。このため、表示品位の低下を抑制することができる。
【0062】
なお、絶縁膜ILのうち、光L1の伝播方向とほぼ平行な第2側縁YE付近においては、ほとんど散乱が生じない。このため、第2側縁YE付近での不所望な散乱光による表示品位への影響はほとんど無視できる。むしろ、第2側縁YE付近が開口APに重畳することで、表示に寄与する面積が増加し、表示画像の輝度を向上することができる。
【0063】
次に、他の構成例について説明する。
【0064】
図9は、他の構成例を示す平面図である。スイッチング素子SWの構成については、図5に示した例と同様であり、説明を省略する。
【0065】
図9に示す構成例は、図5に示した例と比較して、接続電極CN1及び接続電極CN3が省略された点で相違している。つまり、図4に示した画素電極PEは、ドレイン電極DEの一端部DEAに重畳するコンタクトホールCH11において、ドレイン電極DEに接し、スイッチング素子SWと電気的に接続される。点線で示す遮光層BMは、平面視において、ドレイン電極DE及びコンタクトホールCH11に重畳している。
【0066】
図10は、図9に示したA-B線に沿った第1基板SUB1を含む表示パネルPNLの一例を示す断面図である。ここでは、主に、図6に示した例との相違点について説明する。
【0067】
絶縁膜12は、絶縁膜ILの開口部OPにおいて、ドレイン電極DEまで貫通したコンタクトホールCH11を有している。絶縁膜13は、給電線CL、金属線ML、接続電極CN1、及び、絶縁膜12を覆っている。絶縁膜13は、開口部OPにおいて、絶縁膜12まで貫通したコンタクトホールCH12を有している。コンタクトホールCH12は、コンタクトホールCH11に重畳している。
【0068】
画素電極PEは、絶縁膜13の上に配置され、コンタクトホールCH12において、絶縁膜12に接し、さらに、コンタクトホールCH11において、ドレイン電極DEに接している。遮光層BMは、液晶層LCを介して、スイッチング素子SW、絶縁膜IL、給電線CL、金属線ML、ドレイン電極DE、コンタクトホールCH11及びCH12などと対向している。遮光層BMの開口APは、液晶層LCを介して、画素電極PEなどと対向している。
【0069】
このような他の構成例においても、上記したのと同様の効果が得られる。また、接続電極CN1が省略されたため、給電線CLと画素電極PEとのショートを防止することができる。
【0070】
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。
【0071】
図11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。
【0072】
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。
【0073】
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、配線基板Fと電気的に接続され、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。
【0074】
次に、図11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。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。
【0075】
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。
【0076】
以上説明したように、本実施形態によれば、信頼性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。
【0077】
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】
【0078】
DSP…表示装置 PNL…表示パネル DA…表示領域 PX…画素
SUB1…第1基板 10…第1透明基板 PE…画素電極 SW…スイッチング素子 DE…ドレイン電極 G…走査線 S…信号線
CL…給電線 CLE…側縁 CC…凹部
CN1…接続電極(第1接続電極) CN3…接続電極(第2接続電極)
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