CN110824756A - 显示装置 - Google Patents

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伊奈惠一
海濑泰佳
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Abstract

一种显示装置,抑制对比度性能的下降。显示装置(11)具备:第1基板(11A);第2基板(11B),其与第1基板(11A)相对配置;多个像素(PX),其在第1基板(11A)和第2基板(11B)的板面内以矩阵状排列配置;第1配线(17),其设置于第2基板(11B),沿着第1方向延伸,第1方向是沿着板面的;第1遮光部(21),其设置于第1基板(11A),沿着第2方向延伸,并介于在第1方向上相邻的像素(PX)之间,第2方向沿着板面且与第1方向交叉;以及第2遮光部(22),其设置于第2基板(11B),沿着第1方向延伸,并介于在第2方向上相邻的像素(PX)之间,且以与第1配线(17)重叠的方式配置。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置。
背景技术
以往,作为显示装置的一个例子,已知下述专利文献1所述的显示装置。该显示装置具有如下构成:将在相对基板上层叠有2层的着色层作为遮光部的膜(红色的着色层与蓝色的着色层的层叠膜、或者红色的着色层与绿色的着色层的层叠膜)形成为与元件基板的TFT重叠。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2015-135531号公报
发明内容
发明要解决的问题
根据上述的专利文献1所记载的显示装置,由于不需要遮光掩模(黑矩阵),因此,能得到削减制造工序这样的效果。然而,在上述的显示装置中,由于是通过层叠呈现不同颜色的着色层来实现遮光,因此,与遮光掩模相比,不能说遮光性能是充分的,存在容易产生漏光,容易产生由漏光引起的对比度性能的下降这样的问题。
本发明是基于上述这样的情况而完成的,以抑制对比度性能的下降为目的。
用于解决问题的方案
(1)本发明的一个实施方式是一种显示装置,具备:第1基板;第2基板,其与上述第1基板相对配置;多个像素,其在上述第1基板和上述第2基板的板面内以矩阵状排列配置;第1配线,其设置于上述第2基板,沿着第1方向延伸,上述第1方向是沿着上述板面的;第1遮光部,其设置于上述第1基板,沿着第2方向延伸,并介于在上述第1方向上相邻的上述像素之间,上述第2方向沿着上述板面且与上述第1方向交叉;以及第2遮光部,其设置于上述第2基板,沿着上述第1方向延伸,并介于在上述第2方向上相邻的上述像素之间,且以与上述第1配线重叠的方式配置。
(2)另外,本发明的某实施方式是一种显示装置,在上述(1)的构成的基础上,具备设置于上述第2基板且沿着上述第2方向延伸的第2配线,上述第1遮光部以与上述第2配线重叠的方式配置。
(3)另外,本发明的某实施方式是一种显示装置,在上述(2)的构成的基础上,具备设置于上述第2基板且连接到上述第1配线和上述第2配线的薄膜晶体管,上述第2遮光部以与上述薄膜晶体管的至少一部分重叠的方式配置。
(4)另外,本发明的某实施方式是一种显示装置,在上述(3)的构成的基础上,上述薄膜晶体管具有:栅极电极,其连接到上述第1配线;源极区域,其连接到上述第2配线;沟道区域,其相对于上述栅极电极以至少一部分与之重叠的方式隔着绝缘膜配置在下层侧,连接到上述源极区域;以及漏极区域,其连接到上述沟道区域的与上述源极区域侧相反的一侧,上述第2遮光部相对于上述薄膜晶体管中的至少上述沟道区域以与之重叠的方式配置在下层侧。
(5)另外,本发明的某实施方式是一种显示装置,在上述(3)或者上述(4)的构成的基础上,上述像素包括:彩色滤光片,其设置于上述第1基板;以及像素电极,其以与上述彩色滤光片重叠的方式设置于上述第2基板,连接到上述薄膜晶体管,上述第2遮光部以与上述薄膜晶体管和上述像素电极的连接部分重叠的方式配置。
(6)另外,本发明的某实施方式是一种显示装置,在上述(1)至上述(5)中的任意一个构成的基础上,具备介于上述第1基板与上述第2基板之间并保持它们之间的间隔的间隔物,上述第2遮光部以与上述间隔物重叠的方式配置。
(7)另外,本发明的某实施方式是一种显示装置,在上述(1)至上述(6)中的任意一个构成的基础上,上述第2遮光部被设为在上述第1方向上与上述第1配线并行地延伸的非分割结构。
(8)另外,本发明的某实施方式是一种显示装置,在上述(1)至上述(7)中的任意一个构成的基础上,上述第2遮光部包括排列于上述第1方向的多个分割第2遮光部。
(9)另外,本发明的某实施方式是一种显示装置,在上述(8)的构成的基础上,上述第2遮光部设置为上述分割第2遮光部在上述第1方向上的长度与多个上述像素在上述第1方向上的排列间距一致。
(10)另外,本发明的某实施方式是一种显示装置,在上述(8)的构成的基础上,多个上述像素包含呈现红色的红色像素、呈现绿色的绿色像素以及呈现蓝色的蓝色像素,由在上述第1方向上连续排列的上述红色像素、上述绿色像素以及上述蓝色像素构成了1个显示像素,上述第2遮光部设置为上述分割第2遮光部在上述第1方向上的长度与上述显示像素在上述第1方向上的排列间距的整数倍一致。
(11)另外,本发明的某实施方式是一种显示装置,在上述(10)的构成的基础上,上述第2遮光部设置为上述分割第2遮光部在上述第1方向上的长度与上述显示像素在上述第1方向上的排列间距一致。
(12)另外,本发明的某实施方式是一种显示装置,在上述(8)至上述(11)中的任意一个构成的基础上,上述第2遮光部以多个上述分割第2遮光部的分割位置与上述第1遮光部重叠的方式配置。
发明效果
根据本发明,能够抑制对比度性能的下降。
附图说明
图1是示出构成本发明的实施方式1的液晶显示装置的液晶面板、柔性基板以及控制电路基板的连接构成的概略俯视图。
图2是概略性地示出构成液晶面板的阵列基板的显示区域中的像素排列的俯视图。
图3是概略性地示出构成液晶面板的CF基板的显示区域中的像素排列的俯视图。
图4是示出阵列基板的显示区域中的配线构成的俯视图。
图5是示出CF基板的显示区域中的构成的俯视图。
图6是液晶面板中的图4的A-A线截面图。
图7是液晶面板中的图4的B-B线截面图。
图8是液晶面板中的图4的C-C线截面图。
图9是液晶面板中的图4的D-D线截面图。
图10是概略性地示出构成本发明的实施方式2的液晶面板的阵列基板的显示区域中的像素排列的俯视图。
图11是概略性地示出构成本发明的实施方式3的液晶面板的阵列基板的显示区域中的像素排列的俯视图。
图12是概略性地示出构成本发明的实施方式4的液晶面板的阵列基板的显示区域中的像素排列的俯视图。
图13是概略性地示出构成本发明的实施方式5的液晶面板的阵列基板的显示区域中的像素排列的俯视图。
图14是示出阵列基板的显示区域中的配线构成的俯视图。
图15是液晶面板中的图14的A-A线截面图。
图16是液晶面板中的图14的D-D线截面图。
附图标记说明
11…液晶面板(显示装置),11A…CF基板(第1基板),11B、411B…阵列基板(第2基板),15、415…TFT(薄膜晶体管),15A、415A…栅极电极,15B…源极区域,15C…漏极区域,15D、415D…沟道区域,16…像素电极,17、117、417…栅极配线(第1配线),18、418…源极配线(第2配线),20…彩色滤光片,21、121…第1遮光部,22、122、222、322、422…第2遮光部,23…间隔物,27…第2绝缘膜(绝缘膜),42、342…分割第2遮光部,BPX…蓝色像素,DPX…显示像素,GPX…绿色像素,PX…像素,RPX…红色像素。
具体实施方式
<实施方式1>
通过图1至图9来说明本发明的实施方式1。在本实施方式中,例示液晶显示装置10。此外,在各附图的一部分中示出了X轴、Y轴以及Z轴,各轴方向描绘为在各附图中所示的方向。另外,关于上下方向,以图6至图9为基准,并且,将这些图的上侧设为表侧且将这些图的下侧设为里侧。
图1是构成液晶显示装置10的液晶面板11等的俯视图。如图1所示,液晶显示装置10具有:液晶面板(显示面板、显示装置)11,其能显示图像;以及背光源装置(未图示),其相对于液晶面板11配置在里侧,是对液晶面板11照射用于显示的光的外部光源。用于进行显示驱动的驱动器12和柔性基板(外部连接部件)14通过ACF(Anisotropic ConductiveFilm;各向异性导电膜)安装于液晶面板11。将各种输入信号从外部供应到驱动器12的控制电路基板(外部的信号供应源)13连接到柔性基板14。本实施方式的液晶显示装置10例如优选用于头戴式显示器(HMD:Head-Mounted Display)等,其屏幕尺寸例如被设为零点几英寸至几英寸的程度。
如图1所示,液晶面板11的板面(显示面)中的中央侧被设为能显示图像的显示区域(有源区域)AA,其外周侧被设为在俯视时呈框状(边框状)的非显示区域(非有源区域)NAA。此外,在图1中,单点划线表示出显示区域AA的外形,比该单点划线靠外侧的区域为非显示区域NAA。液晶面板11至少具有玻璃制的一对基板11A、11B,其中表侧(正面侧)被设为CF基板(第1基板、相对基板)11A,里侧(背面侧)被设为阵列基板(第2基板、薄膜晶体管基板、有源矩阵基板)11B。此外,在两基板11A、11B的外表面侧分别贴附有未图示的偏振板。
图2是概略性地示出阵列基板11B的显示区域AA中的像素排列的图。如图2所示,在阵列基板11B的显示区域AA中的内表面侧,作为开关元件的TFT(薄膜晶体管)15和像素电极16以矩阵状(行列状)分别排列设置有多个。在TFT15和像素电极16的周围,以包围它们的方式配设有呈格子状的栅极配线(第1配线、扫描配线)17和源极配线(第2配线、信号配线、数据线)18。栅极配线17沿着X轴方向(第1方向)大致以直线状延伸,而源极配线18沿着与X轴方向正交的Y轴方向(第2方向)大致以直线状延伸。此外,将在后面说明TFT15的详细构成。
如图2所示,像素电极16配置在由一对栅极配线17和一对源极配线18包围的纵长的大体方形的区域。在像素电极16开口形成有沿着自身的长边部分延伸的多个(在图2中为3个)狭缝16A。在阵列基板11B的比像素电极16靠下层侧,以与像素电极16重叠的形式形成有大体满面状的共用电极19(参照图6)。当在相互重叠的像素电极16与共用电极19之间产生了电位差时,在像素电极16中的狭缝16A的端部与共用电极19之间主要产生水平电场。也就是说,本实施方式的液晶面板11的动作模式被设为FFS(Fringe Field Switching;边缘场开关)模式。
图3是概略性地示出CF基板11A的显示区域AA中的像素排列的图。如图3所示,在CF基板11A的显示区域AA中的内表面侧设置有彩色滤光片20。彩色滤光片20包含呈现红色而选择性地使属于红色的波长区域(约600nm~约780nm)的红色光透射过的红色彩色滤光片20R、呈现蓝色而选择性地使属于蓝色的波长区域(约420nm~约500nm)的蓝色光透射过的蓝色彩色滤光片20B、以及呈现绿色而选择性地使属于绿色的波长区域(约500nm~约570nm)的绿色光透射过的绿色彩色滤光片20G这三种颜色。彩色滤光片20被设为如下排列:红色彩色滤光片20R、绿色彩色滤光片20G以及蓝色彩色滤光片20B的组沿着X轴方向反复排列。彩色滤光片20通过使各色的彩色滤光片20R、20G、20B分别沿着Y轴方向延伸,从而整体上排列成条纹状。彩色滤光片20被设为在俯视时与阵列基板11B侧的各像素电极16重叠的配置,与各像素电极16一起构成了像素PX。像素PX在液晶面板11的板面内沿着X轴方向和Y轴方向分别排列配置有多个。像素PX包含:包含红色彩色滤光片20R而呈现红色的红色像素RPX;包含蓝色彩色滤光片20B而呈现蓝色的蓝色像素BPX;以及包含绿色彩色滤光片20G而呈现绿色的绿色像素GPX。由沿着X轴方向连续地排列的1组红色像素RPX、蓝色像素BPX以及绿色像素GPX构成1个显示像素DPX,并且根据各色的像素RPX、BPX、GPX的显示灰度级来进行显示像素DPX的彩色显示。本实施方式的液晶面板11优选用于头戴式显示器,因此清晰度极高,在X轴方向上的像素PX的排列间距例如为8μm左右。相对于此,栅极配线17、源极配线18的线宽例如为1.5μm左右。
如上所述,如图2和图3所示,在X轴方向和Y轴方向上以矩阵状分别排列多个的像素PX由于相邻的像素PX彼此由下述的第1遮光部21和第2遮光部22分隔开,从而不易产生光在相互之间往来的事态。此外,在图2和图4中,由双点划线表示第1遮光部21,并且将第2遮光部22表示为阴影状。并且,在本实施方式中,第1遮光部21设置于CF基板11A侧,而第2遮光部22设置于阵列基板11B侧。详细地说,如图3所示,第1遮光部21沿着Y轴方向延伸并以将在X轴方向上相邻的像素PX之间分隔开的形式配置,在X轴方向上空开像素PX的短边尺寸(X轴方向上的像素PX的排列间距)的间隔排列配置有多个。第1遮光部21以与阵列基板11B侧的源极配线18重叠的方式配置,其宽度尺寸大于源极配线18的宽度尺寸。另一方面,如图2所示,第2遮光部22沿着X轴方向延伸并以将在Y轴方向上相邻的像素PX之间分隔开的形式配置,在Y轴方向上空开像素PX的长边尺寸(Y轴方向上的像素PX的排列间距)的间隔排列配置有多个。第2遮光部22以与栅极配线17重叠的方式配置,其宽度尺寸大于栅极配线17的宽度尺寸。
在此,以往一般将第1遮光部和第2遮光部仅设置于CF基板11A侧,在这种构成中,如果随着高清晰化而像素PX被小型化,则可能会产生如下问题。即,当采用了通过光掩模对例如包括感光性材料的膜进行曝光显影来将第1遮光部和第2遮光部图案化的光刻法的情况下,如果上述的像素PX的小型化发展至超过曝光的分辨极限,则难以控制第1遮光部和第2遮光部的开口范围,担心像素PX的开口率会显著下降。更具体而言,相对于方形的像素电极16,第1遮光部和第2遮光部的开口会完成为在四角的角部带有圆度,从而产生像素PX的开口率的下降。此外,在通过印刷法等来形成第1遮光部和第2遮光部的情况下,也同样地担心像素PX的开口率会显著下降。在这方面,由于将沿着Y轴方向延伸且介于在X轴方向上相邻的像素PX之间的第1遮光部21设置于CF基板11A,将沿着X轴方向延伸且介于在Y轴方向上相邻的像素PX之间的第2遮光部22设置于阵列基板11B,因此,即使在随着高清晰化而像素PX的小型化得到了发展的情况下,无论第1遮光部21和第2遮光部22的形成方法是何种方法,也都能够合适地控制像素PX的开口范围。从而,不易产生像素PX的开口率徒然下降的事态。另外,尽管担心在设置于阵列基板11B的栅极配线17的两侧缘会产生光的散射,但由于第2遮光部22是以与该栅极配线17重叠的方式配置的,因此,即使在栅极配线17的两侧缘产生了散射光的情况下,也能够通过第2遮光部22遮挡该散射光。从而,对比度性能的下降更合适地得到抑制。另外,尽管担心在设置于阵列基板11B的源极配线18的两侧缘会产生光的散射,但由于第1遮光部21是以与该源极配线18重叠的方式配置的,因此,即使在源极配线18的两侧缘产生了散射光的情况下,也能够通过第1遮光部21遮挡该散射光。从而,对比度性能的下降更合适地得到抑制。而且,栅极配线17和源极配线18的线宽的设计自由度变高,并且第1遮光部21和第2遮光部22的遮光范围的设计自由度变高。
使用图4来说明TFT15的构成。图4是示出阵列基板11B的显示区域AA中的配线构成的俯视图。如图4所示,TFT15具有:连接到栅极配线17的栅极电极15A;连接到源极配线18的源极区域15B;连接到像素电极16的漏极区域15C;以及连接到源极区域15B和漏极区域15C的沟道区域15D。TFT15基于供应到栅极配线17的扫描信号而被驱动。于是,供应到源极配线18的图像信号的电位经由沟道区域15D被供应到漏极区域15C,从而像素电极16被充电到图像信号的电位。栅极电极15A包括栅极配线17中的与后述的沟道区域15D重叠的部分。源极区域15B以沿着Y轴方向延伸并且在整个区域内与源极配线18重叠的方式配置。漏极区域15C以沿着Y轴方向延伸并且其大部分与像素电极16重叠的方式配置。虽然将在后面详述,但漏极区域15C经由连接电极36连接到像素电极16。在俯视时,沟道区域15D呈沟道型,其一端侧与源极区域15B相连,另一端侧与漏极区域15C相连。在沟道区域15D中,沿着Y轴方向延伸的一对部分与栅极配线17重叠,相对于栅极配线17的一对重叠部位分别与源极区域15B和漏极区域15C相连。沟道区域15D的沿着X轴方向延伸的部分相对于成为连接对象的像素电极16,在Y轴方向上隔着栅极配线17配置于其相反侧。另外,设置于CF基板11A侧的间隔物23能抵接于阵列基板11B中的、栅极配线17与源极配线18的交叉部位。关于间隔物23在后面将再次进行说明。在图4中沿着X轴方向排列的3个像素PX从该图的左侧起依次是红色像素RPX、绿色像素GPX以及蓝色像素BPX。与图4所示的阵列基板11B相对配置的CF基板11A的显示区域AA的俯视图如图5所示。
接着,使用图6和图7详细地说明通过已知的光刻法等在CF基板11A和阵列基板11B的内表面侧层叠形成的各种膜的具体的层叠顺序等。图6是将TFT15切断后的截面图。图7是将连接电极36切断后的截面图。此外,在两基板11A、11B之间夹着液晶层11C。先说明阵列基板11B侧的层叠结构。如图6所示,在阵列基板11B,从下层侧起按顺序至少层叠形成有第1金属膜(遮光膜)24、第1绝缘膜(底涂膜11)25、半导体膜26、第2绝缘膜27、第2金属膜(栅极金属膜)28、第3绝缘膜29、第3金属膜(源极金属膜)30、第4绝缘膜31、第1透明电极膜32、第5绝缘膜33、第2透明电极膜34以及阵列侧取向膜35。
第1金属膜24、第2金属膜28以及第3金属膜30均被设为包括一种金属材料的单层膜或包括不同种类的金属材料的层叠膜、合金,从而具有导电性和遮光性。如图6所示,第1金属膜24构成第2遮光部22等。第2金属膜28构成栅极配线17、TFT15的栅极电极15A等。第3金属膜30构成源极配线18、连接电极36等。第1绝缘膜25、第2绝缘膜27、第3绝缘膜29、第4绝缘膜31以及第5绝缘膜33均包括作为一种无机绝缘材料(无机树脂材料)的SiO2(氧化硅、硅氧化物)、SiNx(氮化硅)等。在这些之中的第2绝缘膜27和第3绝缘膜29中的、源极配线18与源极区域15B的重叠部位、以及漏极区域15C与连接电极36的重叠部位,分别开口形成有用于将重叠部位彼此连接的接触孔CH1、CH2。另外,如图7所示,在第4绝缘膜31和第5绝缘膜33中的、连接电极36与像素电极16的重叠部位,开口形成有用于将重叠部位彼此连接的接触孔CH3。
半导体膜26包括作为一种被多晶化的硅薄膜(多晶硅薄膜)的CG硅(ContinuousGrain Silicon:连续晶粒硅)薄膜。CG硅薄膜例如是通过在非晶硅薄膜中添加金属材料,并在550℃以下程度的低温进行短时间的热处理而形成的,由此,硅结晶的晶粒边界中的原子排列具有连续性。如图6所示,半导体膜26在显示区域AA中根据TFT15的配置被图案化为岛状,构成TFT15的源极区域15B、漏极区域15C以及沟道区域15D。第1透明电极膜32和第2透明电极膜34例如包括ITO(Indium Tin Oxide;铟锡氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide;铟锌氧化物)等透明电极材料。第1透明电极膜32构成共用电极19,第2透明电极膜34构成像素电极16。阵列侧取向膜35包括聚酰亚胺等取向材料,其表面被实施了摩擦处理或光取向处理。
接下来,说明CF基板11A侧的层叠结构。如图6所示,在CF基板11A,从下层侧起按顺序至少层叠形成有遮光膜(遮光抗蚀剂膜)37、彩色抗蚀剂膜38、外覆膜39、光致抗蚀剂膜40以及CF侧取向膜41。遮光膜37包括具有感光性且呈黑色的遮光材料(炭黑等),构成第1遮光部21。彩色抗蚀剂膜38包括具有感光性的着色材料,构成各色的彩色滤光片20。外覆膜39包括有机绝缘材料(有机树脂材料),具有使CF基板11A的表面平坦化的功能。光致抗蚀剂膜40包括具有感光性的有机绝缘材料(有机树脂材料),构成间隔物23。间隔物23具有通过贯穿液晶层11C且突出前端部抵接到阵列基板11B的内表面,从而将液晶层11C的厚度(单元间隙)保持为恒定的功能。另外,CF侧取向膜41与阵列侧取向膜35同样地,包括聚酰亚胺等取向材料,其表面被实施了摩擦处理或者光取向处理。
接着,主要使用图8和图9来说明第1遮光部21和第2遮光部22的详细构成。图8是将第1遮光部21切断后的截面图。图9是将第2遮光部22切断后的截面图。如图4和图8所示,第1遮光部21以在X轴方向上中心位置与源极配线18一致的方式配置,并且其宽度尺寸大于源极配线18的线宽。第1遮光部21被设为在Y轴方向上与源极配线18并行地延伸的非分割结构,配置为与源极配线18在整个长度、整个宽度上重叠。
如图4和图9所示,第2遮光部22以在Y轴方向上中心位置与栅极配线17一致的方式配置,并且其宽度尺寸大于栅极配线17的线宽。第2遮光部22被设为在X轴方向上与栅极配线17并行地延伸的非分割结构,配置为与栅极配线17在整个长度、整个宽度上无断开地重叠。从而,能通过第2遮光部22以高可靠性防止栅极配线17所引起的漏光,更合适地抑制对比度性能的下降。这样,第2遮光部22配置为与栅极配线17的大致整个区域重叠,因此,其配置为与配置于栅极配线17与源极配线18的交叉部位的间隔物23也重叠。虽然担心在该间隔物23附近会由于间隔物23所引起的折射光等而产生漏光,但通过使第2遮光部22与间隔物23重叠配置,能够由第2遮光部22遮挡在间隔物23附近可能产生的泄漏光。从而,对比度性能的下降更合适地得到抑制。
而且,如图4和图9所示,第2遮光部22以除了与栅极配线17重叠外还与TFT15的整个区域、像素电极16的一部分以及间隔物23的整个区域重叠的方式配置。详细地说,第2遮光部22被设为与构成TFT15的栅极电极15A、源极区域15B、漏极区域15C以及沟道区域15D全都重叠的配置。第2遮光部22包括相对于构成沟道区域15D的半导体膜26隔着第1绝缘膜25配置于下层侧的第1金属膜24,因此,能够通过第2遮光部22遮挡从下层侧照射到沟道区域15D的来自背光源装置等的光。从而,沟道区域15D不易产生伴随光的照射而发生的意外的电荷移动,因此,TFT15不易产生动作不良等。由于第2遮光部22配置为也与将源极区域15B与源极配线18连接的接触孔CH1、将漏极区域15C与连接电极36连接的接触孔CH2(连接部分)重叠,因此,能够通过第2遮光部22遮挡由于这些接触孔CH1、CH2所引起的产生于阵列基板11B的表面的凹凸而产生的泄漏光。从而,对比度性能的下降更合适地得到抑制。由于第2遮光部22设置为与连接到漏极区域15C的连接电极36的整个区域重叠的配置,因此,其配置为与将连接电极36与像素电极16连接的接触孔CH3(连接部分)也重叠。因此,能够通过第2遮光部22遮挡由于接触孔CH3所引起的产生于阵列基板11B的表面的凹凸而产生的泄漏光。从而,对比度性能的下降更合适地得到抑制。
如以上说明的那样,本实施方式的液晶面板(显示装置)11具备:CF基板(第1基板)11A;阵列基板(第2基板)11B,其与CF基板11A相对配置;多个像素PX,其在CF基板11A和阵列基板11B的板面内以矩阵状排列配置;栅极配线(第1配线)17,其设置于阵列基板11B,沿着第1方向延伸,第1方向是沿着板面的;第1遮光部21,其设置于CF基板11A,沿着第2方向延伸,并介于在第1方向上相邻的像素PX之间,第2方向沿着板面且与第1方向交叉;以及第2遮光部22,其设置于阵列基板11B,沿着第1方向延伸,并介于在第2方向上相邻的像素PX之间,且以与栅极配线17重叠的方式配置。
通过这样,第1遮光部21介于在第1方向上相邻的像素PX之间,第2遮光部22介于在第2方向上相邻的像素PX之间,从而光不易在第1方向和第2方向上分别相邻的像素PX之间往来。与如以往那样通过层叠呈现不同颜色的着色层来实现遮光的情况相比,能充分地得到第1遮光部21和第2遮光部22的遮光性能。从而,对比度性能的下降得到抑制。
然而,在将第1遮光部和第2遮光部仅设置于CF基板11A侧的情况下,如果随着高清晰化而像素PX被小型化,则可能产生如下问题。即,当采用了通过光掩模对例如包括感光性材料的膜进行曝光显影来将第1遮光部和第2遮光部图案化的光刻法的情况下,如果上述的像素PX的小型化发展至超过曝光的分辨极限,则难以控制第1遮光部和第2遮光部的开口范围,担心像素PX的开口率会显著下降。此外,在通过印刷法等来形成第1遮光部和第2遮光部的情况下,也同样地担心像素PX的开口率会显著下降。在这方面,由于将沿着第2方向延伸且介于在第1方向上相邻的像素PX之间的第1遮光部21设置于CF基板11A,将沿着第1方向延伸且介于在第2方向上相邻的像素PX之间的第2遮光部22设置于阵列基板11B,因此,即使在随着高清晰化而像素PX的小型化得到了发展的情况下,无论第1遮光部21和第2遮光部22的形成方法是何种方法,也都能够合适地控制像素PX的开口范围。从而,不易产生像素PX的开口率徒然下降的事态。另外,尽管担心在设置于阵列基板11B的栅极配线17的两侧缘会产生光的散射,但由于第2遮光部22是以与该栅极配线17重叠的方式配置的,因此,即使在栅极配线17的两侧缘产生了散射光的情况下,也能够通过第2遮光部22来遮挡该散射光。从而,对比度性能的下降更合适地得到抑制。而且,栅极配线17的线宽的设计自由度变高,并且第2遮光部22的遮光范围的设计自由度变高。
另外,具备设置于阵列基板11B且沿着第2方向延伸的源极配线(第2配线)18,第1遮光部21以与源极配线18重叠的方式配置。尽管担心在设置于阵列基板11B的源极配线18的两侧缘会产生光的散射,但由于第1遮光部21是以与该源极配线18重叠的方式配置的,因此,即使在源极配线18的两侧缘产生了散射光的情况下,也能够通过第1遮光部21来遮挡该散射光。从而,对比度性能的下降更合适地得到抑制。而且,源极配线18的线宽的设计自由度变高,并且第1遮光部21的遮光范围的设计自由度变高。
另外,具备设置于阵列基板11B且连接到栅极配线17和源极配线18的TFT(薄膜晶体管)15,第2遮光部22以与TFT15的至少一部分重叠的方式配置。担心在阵列基板11B中的设置有TFT15的部位的表面易于产生由TFT15引起的凹凸,由于该凹凸而产生漏光。在这方面,由于遮光范围的设计自由度高的第2遮光部22以与TFT15的至少一部分重叠的方式配置,从而在TFT15附近可能产生的漏光被抑制。由此,对比度性能的下降更合适地得到抑制。
另外,TFT15具有:栅极电极15A,其连接到栅极配线17;源极区域15B,其连接到源极配线18;沟道区域15D,其相对于栅极电极15A以至少一部分与之重叠的方式隔着第2绝缘膜(绝缘膜)27配置在下层侧,连接到源极区域15B;以及漏极区域15C,其连接到沟道区域15D的与源极区域15B侧相反的一侧,第2遮光部22相对于TFT15中的至少沟道区域15D以与之重叠的方式配置在下层侧。通过这样,当栅极电极15A通过由栅极配线17传送的信号而被通电时,TFT15会被驱动,由源极配线18传送的信号从源极区域15B会经由沟道区域15D供应到漏极区域15C。在此,由于沟道区域15D相对于栅极电极15A以至少一部分与之重叠的方式隔着第2绝缘膜27配置在下层侧,因此,当光从下层侧照射到沟道区域15D时,沟道区域15D中有可能会产生意外的电荷移动。在这方面,由于第2遮光部22相对于沟道区域15D以与之重叠的方式配置在下层侧,因此,能够通过第2遮光部22遮挡从下层侧向沟道区域15D照射的光。从而,在沟道区域15D中不易产生意外的电荷移动,因此,TFT15不易产生动作不良等。
另外,像素PX包括:彩色滤光片20,其设置于CF基板11A;以及像素电极16,其以与彩色滤光片20重叠的方式设置于阵列基板11B,连接到TFT15,第2遮光部22以与TFT15和像素电极16的连接部分(接触孔CH2、CH3)重叠的方式配置。担心在阵列基板11B中的TFT15与像素电极16的连接部分的表面容易产生由连接部分引起的凹凸,由于该凹凸而产生漏光。在这方面,由于遮光范围的设计自由度高的第2遮光部22以与上述的连接部分重叠的方式配置,从而在连接部分附近可能产生的漏光被抑制。由此,对比度性能的下降更合适地得到抑制。
另外,具备介于CF基板11A与阵列基板11B之间并保持它们之间的间隔的间隔物23,第2遮光部22以与间隔物23重叠的方式配置。担心在介于CF基板11A与阵列基板11B之间的间隔物23附近会由于间隔物23所引起的折射光等而产生漏光。在这方面,由于遮光范围的设计自由度高的第2遮光部22以与间隔物23重叠的方式配置,从而在间隔物23附近可能产生的漏光被抑制。由此,对比度性能的下降更合适地得到抑制。
另外,第2遮光部22被设为在第1方向上与栅极配线17并行地延伸的非分割结构。通过这样,第2遮光部22在第1方向上与栅极配线17无断开地重叠。从而,能通过第2遮光部22以高可靠性防止栅极配线17所引起的漏光,更合适地抑制对比度性能的下降。
<实施方式2>
通过图10来说明本发明的实施方式2。在该实施方式2中示出对第2遮光部122的构成进行了变更的构成。此外,关于与上述的实施方式1同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图10所示,本实施方式的第2遮光部122被设为分割结构。详细地说,第2遮光部122包括在作为栅极配线117的延伸方向的X轴方向上排列的多个分割第2遮光部42。多个分割第2遮光部42在X轴方向上的长度尺寸大致与沿着X轴方向排列的多个像素PX的排列间距一致。第2遮光部122配置为在X轴方向上相邻的分割第2遮光部42之间的位置(分割位置)与在X轴方向上相邻的像素PX之间的位置一致。第2遮光部122的分割数、也就是说构成第2遮光部122的分割第2遮光部42的数量与在X轴方向上的像素PX的排列数是一致的。通过这样,即使在信号从外部意外地输入到某个分割第2遮光部42的情况下,也能避免信号从该分割第2遮光部42传送到相邻的分割第2遮光部42。特别是,由于第2遮光部122以与沿着X轴方向排列的多个像素PX分别单独对应的方式被分割为多个分割第2遮光部42,因此,即使在信号从外部意外地输入到某分割第2遮光部42的情况下,也能将由该信号给像素PX带来的不良影响抑制到最小限度。从而,不易给与第2遮光部122重叠的栅极配线117等带来噪声等影响。另外,由于第2遮光部122配置为在X轴方向上相邻的分割第2遮光部42之间的位置与第1遮光部121重叠,因此,能通过第1遮光部121遮挡从相邻的分割第2遮光部42之间可能产生的泄漏光。从而,对比度性能的下降更合适地得到抑制。
如以上说明的那样,根据本实施方式,第2遮光部122包括排列于第1方向的多个分割第2遮光部42。通过这样,即使在信号从外部意外地输入到某分割第2遮光部42的情况下,也能避免信号从该分割第2遮光部42传送到相邻的分割第2遮光部42。从而,不易给与第2遮光部122重叠的栅极配线117等带来噪声等影响。
另外,第2遮光部122设置为分割第2遮光部42在第1方向上的长度与多个像素PX在第1方向上的排列间距一致。通过这样,由于按每个像素PX将第2遮光部122分割为多个分割第2遮光部42,因此,即使在信号从外部意外地输入到某分割第2遮光部42的情况下,也能将该信号给像素PX带来的不良影响抑制到最小限度。
另外,第2遮光部122以多个分割第2遮光部42的分割位置与第1遮光部121重叠的方式配置。通过这样,能够通过第1遮光部121遮挡从相邻的分割第2遮光部42之间可能产生的泄漏光。从而,对比度性能的下降更合适地得到抑制。
<实施方式3>
通过图11来说明本发明的实施方式3。在该实施方式3中示出从上述的实施方式2中将第2遮光部222的构成进行了变更的构成。此外,关于与上述的实施方式2同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图11所示,本实施方式的第2遮光部222设置为分割第2遮光部242在X轴方向上的长度与显示像素DPX在X轴方向上的排列间距的整数倍一致。具体而言,在本实施方式中,分割第2遮光部242在X轴方向上的长度被设为显示像素DPX在X轴方向上的排列间距的1倍。也就是说,分割第2遮光部242具有横跨在X轴方向上连续排列的红色像素RPX、绿色像素GPX以及蓝色像素BPX这3个像素PX的形成范围。第2遮光部222的分割数与在X轴方向上的像素PX的排列数的约1/3一致。通过这样,即使在信号从外部意外地输入到某分割第2遮光部242的情况下,也能更合适地抑制该信号给显示像素DPX带来的不良影响。
如以上说明的那样,根据本实施方式,多个像素PX包含呈现红色的红色像素RPX、呈现绿色的绿色像素GPX以及呈现蓝色的蓝色像素BPX,由在第1方向上连续排列的红色像素RPX、绿色像素GPX以及蓝色像素BPX构成了1个显示像素DPX,第2遮光部222设置为分割第2遮光部242在第1方向上的长度与显示像素DPX在第1方向上的排列间距的整数倍一致。通过这样,在第1方向上连续排列的红色像素RPX、绿色像素GPX以及蓝色像素BPX分别按规定的灰度级进行显示,从而通过1个显示像素DPX进行彩色显示。由于按每个或每多个显示像素DPX将第2遮光部222分割为多个分割第2遮光部242,因此,即使在信号从外部意外地输入到某分割第2遮光部242的情况下,也能充分地抑制该信号给显示像素DPX带来的不良影响。
另外,第2遮光部222设置为分割第2遮光部242在第1方向上的长度与显示像素DPX在第1方向上的排列间距一致。通过这样,由于按每个显示像素DPX将第2遮光部222分割为多个分割第2遮光部242,因此,即使在信号从外部意外地输入到某分割第2遮光部242的情况下,也能更合适地抑制该信号给显示像素DPX带来的不良影响。
<实施方式4>
通过图12来说明本发明的实施方式4。在该实施方式4中示出从上述的实施方式3中将第2遮光部322的构成进行了变更的构成。此外,关于与上述的实施方式3同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图12所示,本实施方式的第2遮光部322设置为分割第2遮光部342在X轴方向上的长度与显示像素DPX在X轴方向上的排列间距的2倍一致。也就是说,分割第2遮光部342具有横跨在X轴方向上连续排列的2个显示像素DPX的形成范围,进一步换言之,分割第2遮光部342具有横跨在X轴方向上连续排列的红色像素RPX、绿色像素GPX以及蓝色像素BPX这6个像素PX的形成范围。第2遮光部322的分割数与在X轴方向上的像素PX的排列数的约1/6一致。这样,由于按每2个显示像素DPX将第2遮光部322分割为多个分割第2遮光部342,因此,即使在信号从外部意外地输入到某分割第2遮光部342的情况下,也能充分地抑制该信号给显示像素DPX带来的不良影响。
<实施方式5>
使用图13至图16来说明本发明的实施方式5。在该实施方式5中示出从上述的实施方式1中将第2遮光部422等构成进行了变更的构成。此外,关于与上述的实施方式1同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图13和图14所示,在本实施方式的阵列基板411B,设置有相比于构成源极配线418等的第3金属膜430配置于上层侧的第4金属膜43,由该第4金属膜43构成了第2遮光部422。相对于此,第1金属膜424构成了与TFT415的沟道区域415D中的一部分重叠的第3遮光部44。此外,在图13和图14中,将第2遮光部422和第3遮光部44图示为不同的阴影状。详细地说,如图15和图16所示,构成第2遮光部422的第4金属膜43隔着相对于第3金属膜430层叠于上层侧的第6绝缘膜45而配置于上层侧。因此,第4金属膜43通过下层侧的第6绝缘膜45而与第3金属膜430保持绝缘状态,通过上层侧的第4绝缘膜431而与第1透明电极膜432保持绝缘状态。除了包括第4金属膜43这一点之外,第2遮光部422的构成为如上述的实施方式1所记载的那样。
如图14和图15所示,第3遮光部44形成为选择性地与TFT415的沟道区域415D中的与栅极配线417(栅极电极415A)重叠的一对重叠部重叠。在此,当栅极电极415A变为了基于传送到栅极配线417的扫描信号的电位时,在沟道区域415D中的相对于栅极电极415A的一对重叠部中,电荷的移动会得到促进。因此,如果光从下层侧照射到沟道区域415D中的上述的一对重叠部而产生了意外的电荷移动,则尤其容易给TFT415的动作带来不良影响。在这方面,由于包括第1金属膜424的第3遮光部44配置为选择性地与沟道区域415D中的上述的一对重叠部重叠,因此,能够遮挡可能照射到沟道区域415D中的上述的一对重叠部的光。从而,沟道区域415D不易产生意外的电荷移动,能够使TFT415合适地动作。此外,第2遮光部422配置为与第3遮光部44也重叠。
<其它实施方式>
本发明不限于通过上述记述和附图所说明的实施方式,例如下面这样的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
(1)也能将上述的实施方式5所述的构成与实施方式2的构成进行组合。也就是说,也可以是如下构成:包括第4金属膜的第2遮光部被分割为多个分割第2遮光部,其分割数与在X轴方向上的像素的排列数一致。
(2)也能将上述的实施方式5所述的构成与实施方式3的构成进行组合。也就是说,也可以是如下构成:包括第4金属膜的第2遮光部被分割为多个分割第2遮光部,其分割数与在X轴方向上的像素的排列数的约1/3一致。
(3)也能将上述的实施方式5所述的构成与实施方式4的构成进行组合。也就是说,也可以是如下构成:包括第4金属膜的第2遮光部被分割为多个分割第2遮光部,其分割数与在X轴方向上的像素的排列数的约1/6一致。
(4)在上述的实施方式1~4中示出了包括第1金属膜的第2遮光部主要具有遮光功能的情况,但也可以是例如将第2遮光部电连接到栅极配线,使传送到栅极配线的扫描信号还被供应到第2遮光部。通过这样,TFT的沟道区域除了从包括第2金属膜的栅极电极被施加电场之外,还会从包括第1金属膜的第2遮光部被施加电场,因此,在使电荷的流通量增加方面是优选的。
(5)除了上述的实施方式2~4以外,还能适当地变更分割第2遮光部在X轴方向上的具体形成范围。例如,分割第2遮光部也可以是形成为横跨2个像素、4个像素、5个像素、7个像素等的长度。另外,分割第2遮光部还可以形成为横跨3个以上的显示像素的长度。
(6)在上述的各实施方式中示出了第2遮光部以与TFT的整个区域重叠的方式配置的情况,但也可以是第2遮光部与TFT的一部分不重叠的配置。即使在该情况下,当第2遮光部包括第1金属膜时,也优选第2遮光部重叠于沟道区域中的与栅极电极重叠的部分。
(7)除了上述的各实施方式以外,还能适当地变更间隔物的具体的平面配置。即使在该情况下,第2遮光部也优选设为与间隔物重叠的配置,但并不限于此。
(8)除了上述的各实施方式以外,还能适当地变更构成显示像素的红色像素、绿色像素以及蓝色像素(构成彩色滤光片的红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片以及蓝色彩色滤光片)的具体排列顺序。
(9)在上述的各实施方式中示出了构成第1遮光部的遮光膜包括具有感光性的材料的情况,但也可以是遮光膜包括非感光性材料。
(10)在上述的各实施方式中示出了通过光刻法对构成第1遮光部的遮光膜进行图案化的情况,但也能通过丝网印制(silk screen)法等印刷法来形成遮光膜。
(11)除了上述的各实施方式以外,还能适当地变更TFT的具体的构成。具体而言,TFT的沟道区域与栅极配线的重叠部位数也可以仅为1个或者是3个以上。另外,还能采用如下构成:省略包括第3金属膜的连接电极,将TFT的漏极区域通过接触孔直接连接到像素电极。
(12)除了上述的各实施方式以外,液晶面板的显示模式还可以是TN模式、VA模式、IPS模式等。
(13)除了上述的各实施方式以外,还能适当地变更设置于像素电极的狭缝的具体的平面形状、设置数量等。
(14)在上述的各实施方式中示出了在像素电极侧设置狭缝的情况,但还能在共用电极侧设置狭缝。
(15)在上述的各实施方式中示出了第1透明电极膜构成共用电极、第2透明电极膜构成像素电极的情况,但也可以是第1透明电极膜构成像素电极、第2透明电极膜构成共用电极的构成。
(16)在上述的各实施方式中例示了具备透射型的液晶面板的液晶显示装置,但也可以是具备反射型的液晶面板、半透射型的液晶面板的液晶显示装置。
(17)在上述的各实施方式中示出了在阵列基板中TFT以矩阵状平面配置的情况,但也可以是TFT以之字状平面配置。
(18)在上述的各实施方式中示出了半导体膜包括硅薄膜的情况,但也可以是半导体膜包括非晶硅或者氧化物半导体。
(19)在上述的各实施方式中例示了液晶面板,但也可以是其它种类的显示面板(有机EL显示面板、EPD(微胶囊型电泳方式的显示器面板)、MEMS(Micro ElectroMechanical Systems;微机电系统)显示面板等)。
(20)在上述的各实施方式中例示了用于头戴式显示器的液晶显示装置,但也可以是用于其它用途的液晶显示装置。另外,能适当地变更液晶面板的屏幕尺寸、像素的排列间距等。

Claims (12)

1.一种显示装置,其特征在于,具备:
第1基板;
第2基板,其与上述第1基板相对配置;
多个像素,其在上述第1基板和上述第2基板的板面内以矩阵状排列配置;
第1配线,其设置于上述第2基板,沿着第1方向延伸,上述第1方向是沿着上述板面的;
第1遮光部,其设置于上述第1基板,沿着第2方向延伸,并介于在上述第1方向上相邻的上述像素之间,上述第2方向沿着上述板面且与上述第1方向交叉;以及
第2遮光部,其设置于上述第2基板,沿着上述第1方向延伸,并介于在上述第2方向上相邻的上述像素之间,且以与上述第1配线重叠的方式配置。
2.根据权利要求1所述的显示装置,
具备设置于上述第2基板且沿着上述第2方向延伸的第2配线,
上述第1遮光部以与上述第2配线重叠的方式配置。
3.根据权利要求2所述的显示装置,
具备设置于上述第2基板且连接到上述第1配线和上述第2配线的薄膜晶体管,
上述第2遮光部以与上述薄膜晶体管的至少一部分重叠的方式配置。
4.根据权利要求3所述的显示装置,
上述薄膜晶体管具有:栅极电极,其连接到上述第1配线;源极区域,其连接到上述第2配线;沟道区域,其相对于上述栅极电极以至少一部分与之重叠的方式隔着绝缘膜配置在下层侧,连接到上述源极区域;以及漏极区域,其连接到上述沟道区域的与上述源极区域侧相反的一侧,
上述第2遮光部相对于上述薄膜晶体管中的至少上述沟道区域以与之重叠的方式配置在下层侧。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的显示装置,
上述像素包括:彩色滤光片,其设置于上述第1基板;以及像素电极,其以与上述彩色滤光片重叠的方式设置于上述第2基板,连接到上述薄膜晶体管,
上述第2遮光部以与上述薄膜晶体管和上述像素电极的连接部分重叠的方式配置。
6.根据权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的显示装置,
具备介于上述第1基板与上述第2基板之间并保持它们之间的间隔的间隔物,
上述第2遮光部以与上述间隔物重叠的方式配置。
7.根据权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的显示装置,
上述第2遮光部被设为在上述第1方向上与上述第1配线并行地延伸的非分割结构。
8.根据权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的显示装置,
上述第2遮光部包括排列于上述第1方向的多个分割第2遮光部。
9.根据权利要求8所述的显示装置,
上述第2遮光部设置为上述分割第2遮光部在上述第1方向上的长度与多个上述像素在上述第1方向上的排列间距一致。
10.根据权利要求8所述的显示装置,
多个上述像素包含呈现红色的红色像素、呈现绿色的绿色像素以及呈现蓝色的蓝色像素,由在上述第1方向上连续排列的上述红色像素、上述绿色像素以及上述蓝色像素构成了1个显示像素,
上述第2遮光部设置为上述分割第2遮光部在上述第1方向上的长度与上述显示像素在上述第1方向上的排列间距的整数倍一致。
11.根据权利要求10所述的显示装置,
上述第2遮光部设置为上述分割第2遮光部在上述第1方向上的长度与上述显示像素在上述第1方向上的排列间距一致。
12.根据权利要求8所述的显示装置,
上述第2遮光部以多个上述分割第2遮光部的分割位置与上述第1遮光部重叠的方式配置。
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