特許 7532226 表示装置

(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】2024-08-02

(45)【発行日】2024-08-13

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1368 20060101AFI20240805BHJP

   G02B 5/20 20060101ALI20240805BHJP

   G09F 9/35 20060101ALI20240805BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20240805BHJP

   G02F 1/1343 20060101ALI20240805BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20240805BHJP

【ＦＩ】

G02F1/1368

G02B5/20 101

G09F9/35

G09F9/30 338

G02F1/1343

G02F1/1335 500

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020195814

(22)【出願日】2020-11-26

(65)【公開番号】P2022084146

(43)【公開日】2022-06-07

【審査請求日】2023-10-19

(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】渡辺 恭輔

【審査官】山本 貴一

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－００５７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０８４１３０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２１１１１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－００８７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１７５１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１００２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０５２４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２２２０１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｆ １／１３６８，１／１３４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材と、
前記基材に設けられたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に走査信号を供給する走査線と、
前記スイッチング素子を覆うとともにコンタクトホールを有した有機絶縁層と、
前記有機絶縁層の上方に設けられ、前記コンタクトホールを通じて前記スイッチング素子に接続された画素電極と、
前記有機絶縁層の上方に設けられ、前記走査線と平行に延びる金属配線と、を備え、
前記走査線、前記金属配線および前記コンタクトホールは、平面視において前記コンタクトホールが前記走査線および前記金属配線に完全に含まれるように重なっており、
前記走査線は、前記コンタクトホールと重なる位置において第１線幅を有し、
前記金属配線は、前記コンタクトホールと重なる位置において前記第１線幅よりも小さい第２線幅を有し、
前記コンタクトホールは、前記スイッチング素子側の下端部において第１開口幅を有し、
前記第２線幅は、前記第１開口幅よりも大きく、かつ前記第１線幅よりも小さい、
表示装置。

【請求項2】

前記コンタクトホールは、前記下端部の反対側の上端部において第２開口幅を有し、
前記第２線幅は、前記第２開口幅よりも大きい、
請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

基材と、
前記基材に設けられたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に走査信号を供給する走査線と、
前記スイッチング素子を覆うとともにコンタクトホールを有した有機絶縁層と、
前記有機絶縁層の上方に設けられ、前記コンタクトホールを通じて前記スイッチング素子に接続された画素電極と、
前記有機絶縁層の上方に設けられ、前記走査線と平行に延びる金属配線と、を備え、
前記走査線、前記金属配線および前記コンタクトホールは、平面視において前記コンタクトホールが前記走査線および前記金属配線に完全に含まれるように重なっており、
前記金属配線は、前記コンタクトホールと重なる位置において前記コンタクトホールの内側に窪んでいる、
表示装置。

【請求項4】

共通電圧が印加される共通電極をさらに備え、
前記共通電極は、前記コンタクトホールの内側に窪んだ凹部を有し、
前記金属配線は、前記凹部の縁に形成される角部を覆っている、
請求項３に記載の表示装置。

【請求項5】

基材と、
前記基材に設けられたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に走査信号を供給する走査線と、
前記スイッチング素子を覆うとともにコンタクトホールを有した有機絶縁層と、
前記有機絶縁層の上方に設けられ、前記コンタクトホールを通じて前記スイッチング素子に接続された画素電極と、
前記有機絶縁層の上方に設けられ、前記走査線と平行に延びる金属配線と、
前記コンタクトホールの内側を満たす充填部材と、を備え、
前記走査線、前記金属配線および前記コンタクトホールは、平面視において前記コンタクトホールが前記走査線および前記金属配線に完全に含まれるように重なっており、
前記金属配線は、前記充填部材の上方に位置している、
表示装置。

【請求項6】

前記有機絶縁層により覆われたカラーフィルタをさらに備える、
請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項7】

基材と、
前記基材に設けられたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に走査信号を供給する走査線と、
前記スイッチング素子を覆うとともにコンタクトホールを有した有機絶縁層と、
前記有機絶縁層の上方に設けられ、前記コンタクトホールを通じて前記スイッチング素子に接続された画素電極と、
前記走査線および前記コンタクトホールと少なくとも一部が重なる遮光層と、を備え、
前記有機絶縁層と前記遮光層の間に設けられた層が前記コンタクトホールの内側に窪むことにより凹部が形成され、
前記遮光層は、前記凹部を満たすとともに前記凹部の周囲にはみ出した遮光性の樹脂であり、前記凹部の縁に形成される角部を覆っている、
表示装置。

【請求項8】

前記有機絶縁層により覆われたカラーフィルタをさらに備える、
請求項７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、液晶表示装置などの表示装置において、一層の高精細化が求められている。高精細化を達成するためには、表示領域に配置される画素電極とスイッチング素子（薄膜トランジスタ）を接続するためのコンタクトホールや各種の配線のレイアウトを効率化する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－３５８８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示の一態様における目的は、高精細化が可能な表示装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施形態に係る表示装置は、基材と、前記基材に設けられたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に走査信号を供給する走査線と、前記スイッチング素子を覆うとともにコンタクトホールを有した有機絶縁層と、前記有機絶縁層の上方に設けられ、前記コンタクトホールを通じて前記スイッチング素子に接続された画素電極と、前記有機絶縁層の上方に設けられ、前記走査線と平行に延びる金属配線と、を備えている。前記走査線、前記金属配線および前記コンタクトホールは、平面視において前記コンタクトホールが前記走査線および前記金属配線に完全に含まれるように重なっている。前記走査線は、前記コンタクトホールと重なる位置において第１線幅を有している。前記金属配線は、前記コンタクトホールと重なる位置において前記第１線幅よりも小さい第２線幅を有している。前記コンタクトホールは、前記スイッチング素子側の下端部において第１開口幅を有している。前記第２線幅は、前記第１開口幅よりも大きく、かつ前記第１線幅よりも小さい。

【0006】

また、一実施形態に係る表示装置は、基材と、前記基材に設けられたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に走査信号を供給する走査線と、前記スイッチング素子を覆うとともにコンタクトホールを有した有機絶縁層と、前記有機絶縁層の上方に設けられ、前記コンタクトホールを通じて前記スイッチング素子に接続された画素電極と、前記走査線および前記コンタクトホールと少なくとも一部が重なる遮光層と、を備えている。前記有機絶縁層と前記遮光層の間に設けられた層が前記コンタクトホールの内側に窪むことにより凹部が形成されている。前記遮光層は、前記凹部を満たすとともに前記凹部の周囲にはみ出した遮光性の樹脂であり、前記凹部の縁に形成される角部を覆っている。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１実施形態に係る液晶表示装置の構成例を概略的に示す分解斜視図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る表示パネルの概略的な平面図である。

【図3】図３は、副画素のレイアウトの一例を示す概略的な平面図である。

【図4】図４は、副画素を構成する要素の一部を示す概略的な平面図である。

【図5】図５は、図４におけるV－V線に沿う表示パネルの概略的な断面図である。

【図6】図６は、第２実施形態における第１基板の概略的な断面図である。

【図7】図７は、第３実施形態における副画素を構成する要素の一部を示す概略的な平面図である。

【図8】図８は、図７におけるVIII－VIII線に沿う第１基板の概略的な断面図である。

【図9】図９は、第４実施形態における第１基板の概略的な断面図である。

【図10】図１０は、第５実施形態における第１基板の概略的な断面図である。

【図11】図１１は、第６実施形態における第１基板の概略的な断面図である。

【図12】図１２は、第７実施形態における副画素を構成する要素の一部を示す概略的な平面図である。

【図13】図１３は、図１２におけるXIII－XIII線に沿う第１基板の概略的な断面図である。

【図14】図１４は、第８実施形態における第１基板の概略的な断面図である。

【図15】図１５は、第９実施形態における表示パネルの概略的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

いくつかの実施形態につき、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。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。各図において、連続して配置される同一または類似の要素については符号を省略することがある。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また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省略することがある。

【0009】

各実施形態においては一例として、液晶表示素子を有した液晶表示装置を開示する。ただし、各実施形態は、例えば有機エレクトロルミネッセンス表示素子、マイクロＬＥＤ、またはミニＬＥＤなどの他種の表示素子を備える表示装置に対する、各実施形態にて開示される個々の技術的思想の適用を妨げるものではない。また、各実施形態にて開示される技術的思想は、静電容量式センサや光学式センサなどのセンサ素子を有するアレイ基板や電子機器にも応用し得る。

【0010】

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る液晶表示装置１（以下、表示装置１と呼ぶ）の構成例を概略的に示す分解斜視図である。図示したようにＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を定義する。これらＸ，Ｙ，Ｚ方向は、本実施形態においては互いに直交する方向であるが、垂直以外の角度で交わってもよい。Ｚ方向と平行に表示装置１やその構成要素を見ることを平面視と呼ぶ。また、Ｚ方向の矢印が示す方向を上方、その反対方向を下方と呼ぶことがある。

【0011】

表示装置１は、表示パネル２と、バックライト３とを備えている。図１の例において、バックライト３は、表示パネル２に対向する導光体ＬＧと、導光体ＬＧの側面に対向する複数の発光素子ＬＳとを備えたサイドエッジ型である。ただし、バックライト３の構成は図１の例に限られず、画像表示に必要な光を供給する構成であればよい。

【0012】

図１の例において、表示パネル２および導光体ＬＧは、いずれもＸ方向に沿う長辺と、Ｙ方向に沿う短辺とを有する長方形状に形成されている。表示パネル２および導光体ＬＧは、長方形状に限られず、他の形状であってもよい。

【0013】

表示パネル２は、透過型の液晶パネルであり、第１基板ＳＵＢ１（アレイ基板）と、第１基板ＳＵＢ１に対向する第２基板ＳＵＢ２（対向基板）と、これら基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２の間に封入された液晶層ＬＣとを備えている。表示パネル２は、例えば矩形状の表示領域ＤＡを有している。

【0014】

さらに、表示装置１は、光学シート群４と、第１偏光板５と、第２偏光板６とを備えている。光学シート群４は、導光体ＬＧと表示パネル２の間に配置されている。例えば、光学シート群４は、導光体ＬＧから出射する光を拡散する拡散シートＤＦと、多数のプリズムが形成された第１プリズムシートＰＲ１および第２プリズムシートＰＲ２とを含む。

【0015】

第１偏光板５は、光学シート群４と第１基板ＳＵＢ１の間に配置されている。第２偏光板６は、第２基板ＳＵＢ２の上方に配置されている。第１偏光板５の偏光軸と第２偏光板６の偏光軸は、互いに直交するクロスニコルの関係にある。

【0016】

表示装置１は、例えば、車載機器、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、パーソナルコンピュータ、テレビ受像装置、ゲーム機器等の種々の装置に用いることができる。

【0017】

図２は、表示パネル２の概略的な平面図である。表示パネル２は、表示領域ＤＡと、その周囲の周辺領域ＳＡとを有している。図２の例においては、第１基板ＳＵＢ１の図中下辺が第２基板ＳＵＢ２よりもＹ方向に突出している。これにより、第１基板ＳＵＢ１には、第２基板ＳＵＢ２と重ならない実装領域ＭＡが形成されている。実装領域ＭＡは、周辺領域ＳＡの一部である。

【0018】

表示領域ＤＡには、複数の画素ＰＸがマトリクス状に配置されている。画素ＰＸは、複数の副画素を含む。本実施形態では一例として、画素ＰＸが赤色の副画素ＳＰＲ、緑色の副画素ＳＰＧ、青色の副画素ＳＰＢを含む。ただし、画素ＰＸは、白色などの他の色の副画素を含んでもよい。

【0019】

表示パネル２は、複数の走査線Ｇと、複数の信号線Ｓ（映像線）と、第１走査ドライバＧＤ１と、第２走査ドライバＧＤ２と、セレクタ回路ＳＴとを備えている。複数の走査線Ｇは、Ｘ方向に延びるとともにＹ方向に並んでいる。複数の信号線Ｓは、Ｙ方向に延びるとともにＸ方向に並んでいる。各走査線Ｇは、第１走査ドライバＧＤ１または第２走査ドライバＧＤ２に接続されている。各信号線Ｓは、セレクタ回路ＳＴに接続されている。

【0020】

図２の例においては、コントローラＣＴが実装領域ＭＡに実装されている。また、実装領域ＭＡには端子部Ｔが設けられ、この端子部Ｔにフレキシブル回路基板Ｆが接続されている。なお、コントローラＣＴは、フレキシブル回路基板Ｆに実装されてもよい。コントローラＣＴは、ＩＣや各種の回路素子によって構成することができる。

【0021】

フレキシブル回路基板Ｆは、表示装置１が実装される電子機器の基板等から送られる各種の信号をコントローラＣＴに入力する。コントローラＣＴは、入力された信号に基づき、セレクタ回路ＳＴに映像信号を供給するとともに、第１走査ドライバＧＤ１、第２走査ドライバＧＤ２およびセレクタ回路ＳＴを制御する。走査ドライバＧＤ１，ＧＤ２は、各走査線Ｇに走査信号を順次供給する。セレクタ回路ＳＴは、入力された映像信号を信号線Ｓに順次供給する。

【0022】

画素ＰＸは、画素電極ＰＥと、スイッチング素子ＳＷ（薄膜トランジスタ）と、共通電圧が供給される共通電極ＣＥとを含む。スイッチング素子ＳＷは、画素電極ＰＥ、走査線Ｇおよび信号線Ｓに接続され、走査線Ｇに走査信号が供給されると信号線Ｓの映像信号を画素電極ＰＥに供給する。共通電極ＣＥは、複数の副画素にわたって形成されている。画素電極ＰＥに映像信号が供給されると、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥの間に電位差が形成され、これにより生じる電界が液晶層ＬＣに作用する。

【0023】

本実施形態においては、走査線Ｇ、信号線Ｓ、第１走査ドライバＧＤ１、第２走査ドライバＧＤ２、セレクタ回路ＳＴ、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥがいずれも第１基板ＳＵＢ１に形成されている。

【0024】

図３は、副画素ＳＰＲ，ＳＰＧ，ＳＰＢのレイアウトの一例を示す概略的な平面図である。副画素ＳＰＲには赤色のカラーフィルタＣＦＲが配置され、副画素ＳＰＧには緑色のカラーフィルタＣＦＧが配置され、副画素ＳＰＢには青色のカラーフィルタＣＦＢが配置されている。本実施形態において、表示装置１は、カラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢがいずれも第１基板ＳＵＢ１に配置されたＣＯＡ（Color Filter on Array）方式の構造を有している。

【0025】

図３の例においては、副画素ＳＰＲ，ＳＰＧ，ＳＰＢがＸ方向にこの順で並んでいる。また、副画素ＳＰＲ，ＳＰＢ，ＳＰＧがＹ方向にこの順で並んでいる。これにより、Ｘ方向およびＹ方向と交差する斜め方向に副画素ＳＰＲが並ぶ。同様に、副画素ＳＰＧが当該斜め方向に並ぶとともに、副画素ＳＰＢが当該斜め方向に並ぶ。

【0026】

カラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢは、副画素ＳＰＲ，ＳＰＧ，ＳＰＢに対してドット状（島状）に配置されている。Ｙ方向に隣り合うカラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢの間には、隙間ＧＰが形成されている。

【0027】

なお、副画素ＳＰＲ，ＳＰＧ，ＳＰＢおよびカラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢのレイアウトは、ここで例示したものに限られない。例えば、副画素ＳＰＲがＹ方向に並び、副画素ＳＰＧがＹ方向に並び、副画素ＳＰＢがＹ方向に並び、これら副画素ＳＰＲの列、副画素ＳＰＧの列、副画素ＳＰＢの列がＸ方向に順に並んでもよい。

【0028】

図４は、副画素を構成する要素の一部を示す概略的な平面図である。図５は、図４におけるV－V線に沿う表示パネル２の概略的な断面図である。これらの図においては主に副画素ＳＰＲの構成を例示するが、副画素ＳＰＧ，ＳＰＢも副画素ＳＰＲと同様の構成を有している。図４においては画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥおよびスイッチング素子ＳＷなどの図示を省略している。

【0029】

図４においては、２本の走査線Ｇと、これら走査線Ｇと交差する２本の信号線Ｓとが示されている。これら走査線Ｇおよび信号線Ｓで囲われた領域に、副画素ＳＰＲの開口ＡＰが形成されている。

【0030】

開口ＡＰは、カラーフィルタＣＦＲと重なっている。副画素ＳＰＲとＸ方向に隣り合う副画素ＳＰＢ，ＳＰＧにはそれぞれカラーフィルタＣＦＢ，ＣＦＧが配置されている。副画素ＳＰＲとＹ方向に隣り合う副画素ＳＰＧ，ＳＰＢにはそれぞれカラーフィルタＣＦＧ，ＣＦＢが配置されている。

【0031】

カラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢのＸ方向における両端部は、いずれも信号線Ｓと重なっている。信号線Ｓの上方において、隣り合うカラーフィルタの端部が接してもよいし、これら端部が重なってもよい。カラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢのＹ方向における両端部は、いずれも走査線Ｇと重なっている。走査線Ｇの上方において、隣り合うカラーフィルタの端部の間には、上述の隙間ＧＰが形成されている。

【0032】

走査線Ｇおよび信号線Ｓの上方には、金属配線ＭＬが配置されている。金属配線ＭＬは、複数の第１線部ＭＬ１と、複数の第２線部ＭＬ２とを有している。第１線部ＭＬ１は、走査線Ｇと重なるとともに、走査線Ｇと平行に延びている。第２線部ＭＬ２は、信号線Ｓと重なるとともに、信号線Ｓと平行に延びている。第１線部ＭＬ１および第２線部ＭＬ２は、各副画素ＳＰＲ，ＳＰＧ，ＳＰＢの開口ＡＰにはみ出していない。これら第１線部ＭＬ１および第２線部ＭＬ２により、金属配線ＭＬは、全体として格子状の平面形状を有している。本実施形態において、金属配線ＭＬは、副画素の境界や後述するコンタクトホールＣＨなどを遮光する「遮光層」としての役割を有している。

【0033】

副画素ＳＰＲは、Ｘ方向において幅Ｗｘを有し、Ｙ方向において幅Ｗｙを有している。幅Ｗｘは、隣り合う信号線ＳのＸ方向における中心間の距離に相当する。幅Ｗｙは、隣り合う走査線ＧのＹ方向における中心間の距離に相当する。例えば、幅Ｗｘは９μｍ以下であり、幅Ｗｙは１２μｍ以下である。好ましくは、幅Ｗｘは６μｍ以下であり、幅Ｗｙは９μｍ以下である。このように幅Ｗｙ，Ｗｘが小さければ、高精細な表示装置１を実現できる。

【0034】

図５に示すように、第１基板ＳＵＢ１は、上述の走査線Ｇと、スイッチング素子ＳＷと、画素電極ＰＥと、共通電極ＣＥと、金属配線ＭＬと、カラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＢとを備えている。図５の断面には表れていないが、第１基板ＳＵＢ１は、上述の信号線ＳおおよびカラーフィルタＣＦＧも備えている。

【0035】

さらに、第１基板ＳＵＢ１は、第１絶縁基材１０と、第１絶縁層１１と、第２絶縁層１２と、第３絶縁層１３と、第４絶縁層１４と、有機絶縁層１５と、第１配向膜１６と、中継電極１７とを備えている。

【0036】

第１絶縁基材１０は、例えばガラスで形成されているが、ポリイミドなどの樹脂材料で形成されてもよい。絶縁層１１～１４は、窒化シリコンや酸化シリコンなどの無機材料で形成されている。有機絶縁層１５は、アクリル樹脂などの有機材料で形成されている。画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥおよび中継電極１７は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料で形成されている。走査線Ｇ、信号線Ｓおよび金属配線ＭＬは、金属材料で形成されている。走査線Ｇ、信号線Ｓおよび金属配線ＭＬは、単一の金属材料で形成された単層構造を有してもよいし、異なる種類の金属材料が積層された多層構造を有してもよい。金属配線ＭＬは、反射率が低い材料で形成されることが好ましい。一例として、金属配線ＭＬは、ＭｏＷ（モリブデンタングステン合金）の単層構造やモリブデン／アルミニウム／モリブデンの積層構造（ＭＡＭ）を有している。

【0037】

第１絶縁層１１は、第１絶縁基材１０の上面（第２基板ＳＵＢ２側の面）を覆っている。第１絶縁層１１の上には、スイッチング素子ＳＷが備えるポリシリコンなどの半導体層ＳＣが配置されている。第２絶縁層１２は、半導体層ＳＣおよび第１絶縁層１１を覆っている。

【0038】

第２絶縁層１２の上には、走査線Ｇが配置されている。第３絶縁層１３は、走査線Ｇおよび第２絶縁層１２を覆っている。第３絶縁層１３の上には、スイッチング素子ＳＷのドレイン電極ＤＥが配置されている。図５の断面には表れていないが、信号線Ｓも第３絶縁層１３の上に配置されている。ドレイン電極ＤＥは、信号線Ｓと同じ金属材料で形成することができる。中継電極１７は、第３絶縁層１３の上に形成され、ドレイン電極ＤＥと接触している。中継電極１７は、走査線Ｇと交差している。

【0039】

ドレイン電極ＤＥは、第２絶縁層１２および第３絶縁層１３を貫通するコンタクトホールを通じて半導体層ＳＣに接触している。信号線Ｓも第２絶縁層１２および第３絶縁層１３を貫通するコンタクトホールを通じて半導体層ＳＣに接触している。信号線Ｓのうち半導体層ＳＣに接触する部分は、スイッチング素子ＳＷのソース電極を構成する。半導体層ＳＣは、走査線Ｇと交差している。走査線Ｇのうち半導体層ＳＣと対向する部分は、スイッチング素子ＳＷのゲート電極を構成する。

【0040】

ドレイン電極ＤＥ、中継電極１７および第３絶縁層１３の上には、カラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢが配置されている。有機絶縁層１５は、スイッチング素子ＳＷおよびカラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢを覆っている。カラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢおよび有機絶縁層１５は、他の絶縁層１１～１４よりも厚く形成されている。有機絶縁層１５は、スイッチング素子ＳＷやカラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢによって生じる凹凸を平坦化する。

【0041】

有機絶縁層１５は、コンタクトホールＣＨを有している。コンタクトホールＣＨは、図４に示した隙間ＧＰに位置し、有機絶縁層１５を貫通している。有機絶縁層１５の上には、画素電極ＰＥが配置されている。画素電極ＰＥは、コンタクトホールＣＨを通じて中継電極１７に接触している。すなわち、画素電極ＰＥは、コンタクトホールＣＨおよび中継電極１７を通じてスイッチング素子ＳＷに接続されている。

【0042】

第４絶縁層１４は、画素電極ＰＥおよび有機絶縁層１５を覆っている。第４絶縁層１４の上には、共通電極ＣＥが配置されている。共通電極ＣＥは、開口ＡＰにおいてスリットを有しており、画素電極ＰＥと対向している。金属配線ＭＬは、共通電極ＣＥの上に配置され、共通電極ＣＥと接触している。すなわち、金属配線ＭＬには、共通電極ＣＥと同じく共通電圧が印加される。金属配線ＭＬは、透明導電材料で形成された共通電極ＣＥを低抵抗化する。なお、金属配線ＭＬは、共通電極ＣＥの下に配置されてもよい。第１配向膜１６は、共通電極ＣＥおよび金属配線ＭＬを覆っている。

【0043】

第２基板ＳＵＢ２は、第１絶縁基材１０と同様の材料で形成された第２絶縁基材２０と、第２絶縁基材２０の下面（第１基板ＳＵＢ１側の面）を覆う第２配向膜２１とを備えている。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２は、周辺領域ＳＡにおいて環状のシール材により貼り合わされている。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の間には、液晶層ＬＣが封入されている。

【0044】

図４および図５に示すように、走査線Ｇ、金属配線ＭＬ（第１線部ＭＬ１）およびコンタクトホールＣＨは、平面視において重なっている。例えば、走査線Ｇ、金属配線ＭＬ（第１線部ＭＬ１）およびコンタクトホールＣＨのＹ方向における中心は互いに一致する。

【0045】

走査線Ｇは、Ｙ方向において第１線幅ＷＬ１を有している。金属配線ＭＬの第１線部ＭＬ１は、Ｙ方向において第２線幅ＷＬ２を有している。コンタクトホールＣＨは、スイッチング素子ＳＷ側の下端部Ｏ１において第１開口幅ＷＯ１を有し、下端部Ｏ１の反対側の上端部Ｏ２において第２開口幅ＷＯ２を有している。

【0046】

図４の例においては、走査線Ｇの幅が全体的に第１線幅ＷＬ１で一定であり、第１線部ＭＬ１の幅が全体的に第２線幅ＷＬ２で一定である。すなわち、コンタクトホールＣＨと重なる位置において、走査線Ｇの幅は第１線幅ＷＬ１であり、第１線部ＭＬ１の幅は第２線幅ＷＬ２である。なお、走査線Ｇや第１線部ＭＬ１の幅は、部分的に異なってもよい。

【0047】

本実施形態においては、第２線幅ＷＬ２が第１線幅ＷＬ１よりも小さい（ＷＬ１＞ＷＬ２）。また、第２線幅ＷＬ２は、第１開口幅ＷＯ１および第２開口幅ＷＯ２よりも大きい（ＷＬ２＞ＷＯ１，ＷＯ２）。第１線部ＭＬ１は、平面視において走査線Ｇと完全に重なっており、走査線Ｇからはみ出していない。また、コンタクトホールＣＨは、平面視において第１線部ＭＬ１と完全に重なっており、第１線部ＭＬ１からはみ出していない。

【0048】

第１線部ＭＬ１が走査線Ｇからはみ出すと、開口ＡＰが小さくなる。これを抑制すべく、第２線幅ＷＬ２は、第１線幅ＷＬ１より１μｍ以上小さいことが好ましい。一例として、第１線幅ＷＬ１は５μｍであり、第２線幅ＷＬ２は４μｍであり、第２開口幅ＷＯ２は３μｍである。

【0049】

図５に示すように、コンタクトホールＣＨが形成された位置においては、有機絶縁層１５と金属配線ＭＬの間に設けられた層（本実施形態においては画素電極ＰＥ、第４絶縁層１４および共通電極ＣＥ）がコンタクトホールＣＨの内側に窪む。これにより、これらの層にはコンタクトホールＣＨの形状に応じた凹部Ｒが形成される。この凹部Ｒにより、金属配線ＭＬもコンタクトホールと重なる位置においてコンタクトホールＣＨの内側に窪む。

【0050】

コンタクトホールＣＨと重なる位置において、金属配線ＭＬは、凹部Ｒにおける共通電極ＣＥの内面を全体的に覆う第１部分Ｐ１と、凹部Ｒの周囲において共通電極ＣＥの表面を覆う第２部分Ｐ２とを有している。第２部分Ｐ２の少なくとも一部は、共通電極ＣＥのうちコンタクトホールＣＨと重ならない領域の表面（例えば開口ＡＰにおける共通電極ＣＥの表面）よりも上方に突出している。

【0051】

図５の例においては、コンタクトホールＣＨの内側、より具体的には凹部Ｒにおける第１部分Ｐ１の内側が充填部材１８により満たされている。充填部材１８は、例えば有機絶縁層１５と同様の有機材料で形成されている。充填部材１８の上面は、第１配向膜１６で覆われている。

【0052】

充填部材１８を設けることにより、第１配向膜１６がコンタクトホールＣＨと重なる位置で平坦化される。これにより、コンタクトホールＣＨの近傍において、液晶層ＬＣに含まれる液晶分子の配向乱れを抑制できる。

【0053】

以上説明した本実施形態の構成においては、コンタクトホールＣＨが金属配線ＭＬおよび走査線Ｇと重なる位置に設けられている。仮にコンタクトホールＣＨが開口ＡＰに位置する場合には、コンタクトホールＣＨに起因した表示の乱れを抑制するために、その領域を遮光する必要がある。これに対し、本実施形態の構成であれば、コンタクトホールＣＨが走査線Ｇおよび金属配線ＭＬによって遮光されるので、開口ＡＰの大部分を表示のために使用できる。このように表示領域ＤＡに配置される要素のレイアウトを効率化することにより、高精細な表示装置においても表示品位を高めることができる。

【0054】

第１基板ＳＵＢ１がカラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢを備えるＣＯＡ方式の表示装置１においては、第２基板ＳＵＢ２がカラーフィルタを備える場合に比べ、コンタクトホールＣＨが深く大きくなる。このようなＣＯＡ方式の表示装置１において本実施形態に係る金属配線ＭＬ、コンタクトホールＣＨおよび走査線Ｇのレイアウトを適用すれば、上述の効果はより顕著なものとなる。

【0055】

本実施形態においては金属配線ＭＬがコンタクトホールＣＨにより生じる凹部Ｒの内面を覆っている。この場合には、コンタクトホールＣＨをより好適に遮光できる。

【0056】

高精細な表示装置において第２基板ＳＵＢ２に格子状の遮光層（ブラックマトリクス）を配置すると、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の合わせずれが生じた際に、副画素の開口率が著しく低下し得る。これに対し、本実施形態のように金属配線ＭＬを格子状に配置すれば、第２基板ＳＵＢ２に遮光層を配置しなくても副画素の境界を遮光することができる。第２基板ＳＵＢ２に遮光層を配置しない場合には、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の合わせずれに起因した開口率の低下も生じない。

【0057】

ここで、図５に示すように、凹部Ｒの縁には、有機絶縁層１５や、有機絶縁層１５と金属配線ＭＬの間に設けられた層（本実施形態においては画素電極ＰＥ、第４絶縁層１４および共通電極ＣＥ）に角部Ｃが形成される。バックライト３から放たれ、第１偏光板５を通過した光の大部分は、走査線Ｇにより遮光されるために角部Ｃに到達しない。一方で、図５に示すようにＺ方向に対して大きく傾いた光Ｌは、走査線Ｇで遮光されずに角部Ｃに到達する。このような光Ｌは角部Ｃにおいて偏光解消されることがあり、偏光解消が生じると光Ｌの一部は副画素が黒表示であっても第２偏光板６を通過し得る。このような光漏れは、表示装置のコントラスト低下を招く。

【0058】

これに対し、本実施形態においては、金属配線ＭＬが凹部Ｒの内側を覆う第１部分Ｐ１に加え、凹部Ｒの周囲を覆う第２部分Ｐ２を有している。この場合には、金属配線ＭＬによって角部Ｃが遮光される。したがって、コンタクトホールＣＨの周囲における光漏れが抑制され、高コントラストかつ高精細の表示装置１を実現できる。

【0059】

なお、本実施形態においては、金属配線ＭＬの第２線幅ＷＬ２がコンタクトホールＣＨの第１開口幅ＷＯ１および第２開口幅ＷＯ２よりも大きい場合を例示した。しかしながら、第２線幅ＷＬ２は、角部Ｃを遮光できる場合には、第１開口幅ＷＯ１以上かつ第２開口幅ＷＯ２以下であってもよいし、第１開口幅ＷＯ１未満であってもよい。

【0060】

以下に、第２乃至第９実施形態について説明する。これらの実施形態において特に言及しない構成および効果は、第１実施形態と同様である。

【0061】

［第２実施形態］
図６は、第２実施形態における第１基板ＳＵＢ１の概略的な断面図である。本実施形態は、第１基板ＳＵＢ１が第５絶縁層１９をさらに備えるとともに、画素電極ＰＥが第１電極Ｅ１および第２電極Ｅ２を含む点で第１実施形態と相違する。

【0062】

第１電極Ｅ１は、図５に示した画素電極ＰＥと同じく、有機絶縁層１５の上に配置され、コンタクトホールＣＨを通じて中継電極１７に接触している。第１電極Ｅ１は、第４絶縁層１４で覆われている。

【0063】

第５絶縁層１９は、例えば窒化シリコンや酸化シリコンなどの無機材料で形成され、共通電極ＣＥ、金属配線ＭＬおよび充填部材１８を覆っている。第２電極Ｅ２は、第５絶縁層１９の上に配置され、第４絶縁層１４および第５絶縁層１９に設けられたコンタクトホールＣＨ１を通じて第１電極Ｅ１に接触している。第２電極Ｅ２は、例えば長尺な１つまたは複数の電極部を開口ＡＰにおいて有しており、共通電極ＣＥと対向している。第１配向膜１６は、第２電極Ｅ２および第５絶縁層１９を覆っている。

【0064】

本実施形態のように、画素電極ＰＥ（第２電極Ｅ２）が共通電極ＣＥよりも上方に位置する場合においても、コンタクトホールＣＨや金属配線ＭＬに関して第１実施形態と同様の構造を適用すれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0065】

［第３実施形態］
図７は、第３実施形態における副画素を構成する要素の一部を示す概略的な平面図である。ここでは主に副画素ＳＰＲの構成を例示するが、副画素ＳＰＧ，ＳＰＢも副画素ＳＰＲと同様の構成を有している。図７においては画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥおよびスイッチング素子ＳＷなどの図示を省略している。

【0066】

本実施形態は、金属配線ＭＬの形状において第１実施形態と相違する。すなわち、金属配線ＭＬは、全体的に走査線Ｇと重畳し、かつ走査線Ｇと平行に延びおり、図４に示した第２線部ＭＬ２に相当する部分を有していない。また、金属配線ＭＬの幅は、全体的に第２線幅ＷＬ２で一定である。ただし、金属配線ＭＬの幅は部分的に異なってもよい。図７の例においては、第２線幅ＷＬ２がコンタクトホールＣＨの下端部Ｏ１の第１開口幅ＷＯ１および上端部Ｏ２の第２開口幅ＷＯ２よりも小さい。

【0067】

図８は、図７におけるVIII－VIII線に沿う第１基板ＳＵＢ１の概略的な断面図である。コンタクトホールＣＨの内側において、金属配線ＭＬは凹部Ｒの底部に位置しており、その上面が全体的に充填部材１８で覆われている。すなわち、金属配線ＭＬは、図５に示した第２部分Ｐ２に相当する部分を有していない。なお、コンタクトホールＣＨのＸ方向と平行な断面においては、金属配線ＭＬが凹部Ｒの内面を全体的に覆っている。

【0068】

本実施形態においてもコンタクトホールＣＨ、金属配線ＭＬおよび走査線Ｇが重なっているため、表示領域ＤＡに配置される要素の効率的なレイアウトを実現できる。また、コンタクトホールＣＨの一部を金属配線ＭＬによって遮光することができる。

【0069】

［第４実施形態］
図９は、第４実施形態における第１基板ＳＵＢ１の概略的な断面図である。この第１基板ＳＵＢ１は、第２実施形態における図６と同様に第５絶縁層１９を備えるとともに、画素電極ＰＥが第１電極Ｅ１および第２電極Ｅ２を含んでいる。さらに、金属配線ＭＬが第３実施形態における図５と同様の形状を有している。このような構成であっても、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0070】

［第５実施形態］
図１０は、第５実施形態における第１基板ＳＵＢ１の概略的な断面図である。この第１基板ＳＵＢ１は、金属配線ＭＬが充填部材１８の上方に位置している点で第１実施形態と相違する。具体的には、金属配線ＭＬのＹ方向における中央部が充填部材１８の上面に接触しており、金属配線ＭＬのＹ方向における両端部が共通電極ＣＥに接触している。例えば、金属配線ＭＬは、図４と同じ平面形状を有している。

【0071】

本実施形態のように金属配線ＭＬを充填部材１８の上方に配置すれば、コンタクトホールＣＨの位置においても金属配線ＭＬを平坦な形状に維持できる。そのため、金属配線ＭＬの断線を抑制できる。

【0072】

なお、金属配線ＭＬは、凹部Ｒの周囲の角部Ｃと重なっている。これにより、第１実施形態と同じく、角部Ｃに到達する光に起因した光漏れを抑制できる。

【0073】

［第６実施形態］
図１１は、第６実施形態における第１基板ＳＵＢ１の概略的な断面図である。この第１基板ＳＵＢ１は、第２実施形態における図６と同様に第５絶縁層１９を備えるとともに、画素電極ＰＥが第１電極Ｅ１および第２電極Ｅ２を含んでいる。さらに、金属配線ＭＬが第５実施形態における図１０と同様の形状を有している。このような構成であっても、第５実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0074】

［第７実施形態］
図１２は、第７実施形態における副画素を構成する要素の一部を示す概略的な平面図である。ここでは主に副画素ＳＰＲの構成を例示するが、副画素ＳＰＧ，ＳＰＢも副画素ＳＰＲと同様の構成を有している。図１２においては画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥおよびスイッチング素子ＳＷなどの図示を省略している。

【0075】

本実施形態は、コンタクトホールＣＨと重なる位置に樹脂層７が配置されている点で第１実施形態と相違する。また、本実施形態においては、金属配線ＭＬ（第１線部ＭＬ１）の第２線幅ＷＬ２がコンタクトホールＣＨの第１開口幅ＷＯ１よりも小さい。樹脂層７は、例えば遮光性の黒色樹脂で形成されており、コンタクトホールＣＨを遮光する「遮光層」としての役割を有している。

【0076】

樹脂層７は、コンタクトホールＣＨの全体と重なっている。すなわち、樹脂層７のＹ方向における幅Ｗ７は、第２開口幅ＷＯ２よりも大きい。樹脂層７のＸ方向における幅は、例えば幅Ｗ７と同じである。

【0077】

樹脂層７が走査線Ｇからはみ出すと、開口ＡＰが小さくなる。これを抑制すべく、幅Ｗ７は、走査線Ｇの第１線幅ＷＬ１より１μｍ以上小さいことが好ましい。一例として、第１線幅ＷＬ１は５μｍであり、幅Ｗ７は４μｍであり、第２開口幅ＷＯ２は３μｍである。

【0078】

図１３は、図１２におけるXIII－XIII線に沿う第１基板の概略的な断面図である。金属配線ＭＬは、第３実施形態の図８と同じく凹部Ｒの底部に位置している。樹脂層７は、凹部Ｒを満たすとともに、凹部Ｒの周囲にはみ出している。

【0079】

すなわち、樹脂層７は、金属配線ＭＬの上面および凹部Ｒにおける共通電極ＣＥの内面を全体的に覆う第１部分７１と、凹部Ｒの周囲において共通電極ＣＥの表面を覆う第２部分７２とを有している。第２部分７２の少なくとも一部は、共通電極ＣＥのうちコンタクトホールＣＨと重ならない領域の表面（例えば開口ＡＰにおける共通電極ＣＥの表面）よりも上方に突出している。

【0080】

本実施形態のような遮光性の樹脂層７を設ければ、上述の角部Ｃが樹脂層７によって遮光される。これにより、第１実施形態と同じく、角部Ｃに到達する光に起因した光漏れを抑制できる。

【0081】

なお、本実施形態においては、樹脂層７の幅Ｗ７がコンタクトホールＣＨの第１開口幅ＷＯ１および第２開口幅ＷＯ２よりも大きい場合を例示した。しかしながら、幅Ｗ７は、角部Ｃを遮光できる場合には、第１開口幅ＷＯ１以上かつ第２開口幅ＷＯ２以下であってもよいし、第１開口幅ＷＯ１未満であってもよい。

【0082】

［第８実施形態］
図１４は、第８実施形態における第１基板ＳＵＢ１の概略的な断面図である。この第１基板ＳＵＢ１は、第２実施形態における図６と同様に第５絶縁層１９を備えるとともに、画素電極ＰＥが第１電極Ｅ１および第２電極Ｅ２を含んでいる。樹脂層３０は、第５絶縁層１９によって覆われている。その他の構成は第７実施形態と同様である。本実施形態の構成であっても、第７実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0083】

［第９実施形態］
図１５は、第９実施形態における表示パネル２の概略的な断面図である。この表示パネル２においては、カラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＢが第１基板ＳＵＢ１ではなく第２基板ＳＵＢ２に設けられている。図１５の断面には表れていないが、カラーフィルタＣＦＧも第２基板ＳＵＢ２に設けられている。第１基板ＳＵＢ１の構成は、カラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢが配置されていない点を除き、第１実施形態における図５と同様である。

【0084】

カラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢは、第２絶縁基材２０と第２配向膜２１の間に位置している。第２絶縁基材２０とカラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢの間や、第２配向膜２１とカラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢの間に絶縁層が配置されてもよい。カラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢのうちＹ方向に隣り合う２つの境界は、金属配線ＭＬ、走査線ＧおよびコンタクトホールＣＨと重なっている。

【0085】

本実施形態においても、コンタクトホールＣＨの内側や上述の角部Ｃが金属配線ＭＬによって遮光される。これにより、第１実施形態と同じく、角部Ｃに到達する光に起因した光漏れを抑制できる。

【0086】

なお、本実施形態では第１実施形態に係る表示パネル２の構成においてカラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢを第２基板ＳＵＢ２に設ける例を示したが、第２乃至第８実施形態に係る表示パネル２の構成においても同様にカラーフィルタＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢを第２基板ＳＵＢ２に設けてもよい。

【0087】

以上、本発明の実施形態として説明した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置、アレイ基板および電子機器等も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

【0088】

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

【0089】

また、上述の実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、または当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0090】

１…表示装置、２…表示パネル、１５…有機絶縁層、ＳＵＢ１…第１基板、ＳＵＢ２…第２基板、ＬＣ…液晶層、Ｇ…走査線、Ｓ…信号線、ＭＬ…金属配線、ＣＨ…コンタクトホール、ＳＰＲ，ＳＰＧ，ＳＰＢ…副画素、ＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢ…カラーフィルタ、ＳＷ…スイッチング素子、ＰＥ…画素電極、ＣＥ…共通電極。

【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】