CN113168060B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

显示装置具备：液晶层，具有被封入在阵列基板与对置基板之间的高分子分散型液晶；以及至少1个发光部，朝向对置基板的侧面发出光。阵列基板在像素中具备在平面视图中至少一部分隔着无机绝缘层而与第1透光性电极重叠的第3透光性电极、和层叠于第3透光性电极的导电性的金属层。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置。
背景技术
专利文献1中记载了一种显示装置，其具备：第1透光性基板；第2透光性基板，与第1透光性基板对置而配置；液晶层，具有被封入在第1透光性基板与第2透光性基板之间的高分子分散型液晶；以及至少1个发光部，与第1透光性基板及第2透光性基板的至少1个侧面对置而配置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018－021974号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1所记载的显示装置中，由于以所谓的场序(field sequential)方式进行驱动，所以希望在抑制闪烁等显示品质的劣化的同时，减少扫描线的选择时间。
本发明的目的在于，提供以场序方式进行驱动并且能够提高在显示面板上显示的图像的视觉识别性的显示装置。
用来解决课题的手段
一技术方案的显示装置，具备：阵列基板，具有按每个像素而配置的多个第1透光性电极；对置基板，在平面视图中在与上述第1透光性电极重叠的位置具有第2透光性电极；液晶层，具有被封入在上述阵列基板与上述对置基板之间的高分子分散型液晶；以及至少1个发光部，朝向上述对置基板的侧面发出光；上述阵列基板在上述像素中具备在平面视图中至少一部分隔着无机绝缘层而与上述第1透光性电极重叠的第3透光性电极、和层叠于上述第3透光性电极的导电性的金属层。
附图说明
图1是表示本实施方式的显示装置的一例的立体图。
图2是表示实施方式1的显示装置的框图。
图3是说明在实施方式1的场序方式下光源发光的定时的时序图。
图4是表示向像素电极的施加电压与像素的散射状态的关系的说明图。
图5是表示图1的显示装置的剖面的一例的剖视图。
图6是表示图1的显示装置的平面的平面图。
图7是将图5的液晶层部分放大了的放大剖视图。
图8是用于说明液晶层中非散射状态的剖视图。
图9是用于说明液晶层中散射状态的剖视图。
图10是表示像素中的扫描线、信号线及开关元件的平面图。
图11是表示像素中的保持电容层的平面图。
图12是表示像素中的辅助金属层及开口区域的平面图。
图13是表示像素中的像素电极的平面图。
图14是图12的XIV－XIV’的剖视图。
图15是图12的XV－XV’的剖视图。
图16是周边区域的剖视图。
图17是表示实施方式2的像素中的扫描线、信号线及开关元件的平面图。
图18是表示实施方式2的像素中的保持电容层的平面图。
图19是表示实施方式2的像素中的像素电极的平面图。
图20是实施方式2的像素的局部立体图。
图21是图17的XIV－XIV’的剖视图。
图22是表示实施方式3的像素中的保持电容层的平面图。
图23是表示实施方式4的像素中的保持电容层的平面图。
图24是实施方式5的像素的图12的XIV－XIV’的剖视图。
图25是实施方式5的像素的图12的XV－XV’的剖视图。
具体实施方式
参照附图详细说明用于实施本发明的方式(实施方式)。本发明不被以下的实施方式中记载的内容所限定。此外，以下记载的构成要素中，包括本领域技术人员能够容易想到的要素、实质相同的要素。进而，以下记载的构成要素能够适当组合。另外，公开只不过是一例，关于本领域技术人员对于保持公开主旨的适当变更而能够容易想到的，当然包含在本发明的范围中。此外，附图为了使说明更加明确而有与实际形态相比将各部的宽度、厚度、形状等示意性地表示的情况，但只不过是一例，并不限定本发明的解释。此外，在本说明书和各图中，对于与针对先前附图而描述过的要素相同的要素，附加同一标记而有适当省略详细的说明的情况。
(实施方式1)
图1是表示本实施方式的显示装置的一例的立体图。图2是表示图1的显示装置的框图。图3是说明在场序方式下光源发光的定时的时序图。
如图1所示，显示装置1具有显示面板2、侧光源装置3和驱动电路4。这里，将显示面板2的平面的一个方向设为PX方向，将与PX方向正交的方向设为第2方向PY，将与PX－PY平面正交的方向设为第3方向PZ。
显示面板2具备阵列基板10、对置基板20和液晶层50(参照图5)。对置基板20与阵列基板10的表面在垂直的方向(图1所示的PZ方向)上对置。液晶层50(参照图5)的后述的高分子分散型液晶LC被阵列基板10、对置基板20和密封部18密封。
如图1所示，在显示面板2中，具有能够将图像进行显示的显示区域AA和显示区域AA的外侧的周边区域FR。在显示区域AA，以矩阵状配置有多个像素Pix。另外，在本发明中，所谓行，是指具有在一个方向上排列的m个像素Pix的像素行。此外，所谓列，是指具有在与行所延伸的方向正交的方向上排列的n个像素Pix的像素列。并且，m和n的值根据垂直方向的显示分辨率和水平方向的显示分辨率来决定。此外，多个扫描线GL与行对应地布线，多个信号线SL与列对应地布线。
侧光源装置3具备多个发光部31。如图2所示，光源控制部(光源控制电路)32包含在驱动电路4中。另外，光源控制部32也可以是驱动电路4的电路以外的电路。发光部31和光源控制部32被阵列基板10内的布线电连接。
如图1所示，驱动电路4固定于阵列基板10的表面。如图2所示，驱动电路4具备信号处理电路41、像素控制电路42、栅极驱动电路43、源极驱动电路44以及共通电位驱动电路45。阵列基板10相比于对置基板20而言XY平面的面积大，在从对置基板20露出的阵列基板10的伸出部分设置驱动电路4。
对于信号处理电路41，从外部的上位控制部9的图像输出部91经由柔性基板92将输入信号(RGB信号等)VS输入。
信号处理电路41具备输入信号解析部411、存储部412和信号调整部413。输入信号解析部411根据从外部输入的第1输入信号VS生成第2输入信号VCS。
第2输入信号VCS是根据第1输入信号VS决定向显示面板2的各像素Pix赋予怎样的灰阶值的信号。换言之，第2输入信号VCS是包含与各像素Pix的灰阶值有关的灰阶信息的信号。
信号调整部413从第2输入信号VCS生成第3输入信号VCSA。信号调整部413将第3输入信号VCSA向像素控制电路42发送，将光源控制信号LCSA向光源控制部32发送。光源控制信号LCSA例如是包含根据向像素Pix的输入灰阶值而设定的发光部31的光量的信息的信号。例如，在显示暗图像的情况下，发光部31的光量设定得小。在显示明亮图像的情况下，发光部31的光量设定得大。
并且，像素控制电路42根据第3输入信号VCSA生成水平驱动信号HDS和垂直驱动信号VDS。本实施方式中，由于以场序方式驱动，所以水平驱动信号HDS和垂直驱动信号VDS按发光部31能发出的每个颜色而生成。
栅极驱动电路43根据水平驱动信号HDS，在1垂直扫描期间内依次选择显示面板2的扫描线GL。扫描线GL的选择的顺序是任意的。
源极驱动电路44根据垂直驱动信号VDS，在1水平扫描期间内向显示面板2的各信号线SL供给与各像素Pix的输出灰阶值相应的灰阶信号。
本实施方式中，显示面板2是有源矩阵型面板。因此，在平面视图中具有沿第2方向PY延伸的信号(源极)线SL以及沿第1方向PX延伸的扫描(栅极)线GL，在信号线SL与扫描线GL的交叉部具有开关元件Tr。
作为开关元件Tr，使用薄膜晶体管。作为薄膜晶体管的例子，可以使用底栅型晶体管或顶栅型晶体管。作为开关元件Tr，例示单栅极薄膜晶体管，但也可以是双栅极晶体管。开关元件Tr的源极电极及漏极电极中的一方连接于信号线SL，栅极电极连接于扫描线GL，源极电极及漏极电极中的另一方连接于后述的高分子分散型液晶LC的电容的一端。高分子分散型液晶LC的电容的一端经由像素电极PE连接于开关元件Tr，另一端经由共通电极CE连接于通用电位布线COML。此外，在像素电极PE与电连接于通用电位布线COML的保持电容电极IO之间，产生保持电容HC。另外，通用电位布线COML的电位被从共通电位驱动电路45供给。
发光部31具备第1色(例如红色)的发光体33R、第2色(例如绿色)的发光体33G和第3色(例如蓝色)的发光体33B。光源控制部32根据光源控制信号LCSA进行控制，以使第1色的发光体33R、第2色的发光体33G以及第3色的发光体33B分别以分时的方式发光。这样，第1色的发光体33R、第2色的发光体33G以及第3色的发光体33B以场序方式被驱动。
如图3所示，在第1子帧(第1规定时间)RF中，第1色的发光体33R在第1色的发光期间RON中发光，并且在1垂直扫描期间GateScan内被选择的像素Pix使光散射而进行显示。在显示面板2整体中，如果对在1垂直扫描期间GateScan内被选择的像素Pix，向上述的各信号线SL供给与各像素Pix的输出灰阶值对应的灰阶信号，则在第1色的发光期间RON中仅第1色点亮。
接下来，在第2子帧(第2规定时间)GF中，第2色的发光体33G在第2色的发光期间GON中发光，并且在1垂直扫描期间GateScan内被选择的像素Pix使光散射而进行显示。在显示面板2整体中，如果对在1垂直扫描期间GateScan内被选择的像素Pix，向上述的各信号线SL供给与各像素Pix的输出灰阶值对应的灰阶信号，则在第2色的发光期间GON中仅第2色点亮。
进而，在第3子帧(第3规定时间)BF中，第3色的发光体33B在第3色的发光期间BON中发光，并且在1垂直扫描期间GateScan内被选择的像素Pix使光散射而进行显示。在显示面板2整体中，如果对在1垂直扫描期间GateScan内被选择的像素Pix，向上述的各信号线SL供给与各像素Pix的输出灰阶值对应的灰阶信号，则在第3色的发光期间BON中仅第3色点亮。
人眼具有时间性分辨率的限制，产生残留图像，所以在1帧(1F)的期间中3色的合成的图像被识别到。在场序方式下，能够不需要滤色器，滤色器的吸收损失降低，所以能够实现高透射率。在滤色器方式下，通过按第1色、第2色、第3色的每个将像素Pix分割出的子像素制作一个像素，相对于此，在场序方式下，可以不进行这样的子像素分割。另外，也可以还具有第4子帧，使得发出与第1色、第2色及第3色不同的第4色。
图4是表示对像素电极的施加电压与像素的散射状态的关系的说明图。图5是表示图1的显示装置的剖面的一例的剖面图。图6是表示图1的显示装置的平面的平面图。图5是图6的V－V’剖面。图7是将图5的液晶层部分进行了放大的放大剖面图。图8是用于说明液晶层中非散射状态的剖面图。图9是用于说明液晶层中散射状态的剖面图。
若对在1垂直扫描期间GateScan内被选择的像素Pix，向上述的各信号线SL供给与各像素Pix的输出灰阶值对应的灰阶信号，则对应于灰阶信号，对像素电极PE的施加电压变化。若对像素电极PE的施加电压变化，则像素电极PE与共通电极CE之间的电压变化。并且，如图4所示，对应于对像素电极PE的施加电压，每个像素Pix的液晶层50的散射状态被控制，像素Pix内的散射比例变化。
如图4所示，若对像素电极PE的施加电压成为饱和电压Vsat以上，则像素Pix内的散射比例的变化变小。因此，驱动电路4在低于饱和电压Vsat的电压范围Vdr中使对应于垂直驱动信号VDS的对像素电极PE的施加电压变化。
如图5及图6所示，阵列基板10具备第1主面10A、第2主面10B、第1侧面10C、第2侧面10D、第3侧面10E以及第4侧面10F。第1主面10A和第2主面10B是平行的平面。此外，第1侧面10C和第2侧面10D是平行的平面。第3侧面10E和第4侧面10F是平行的平面。
如图5及图6所示，对置基板20具备第1主面20A、第2主面20B、第1侧面20C、第2侧面20D、第3侧面20E以及第4侧面20F。第1主面20A和第2主面20B是平行的平面。第1侧面20C和第2侧面20D是平行的平面。第3侧面20E和第4侧面20F是平行的平面。
如图5及图6所示，发光部31与对置基板20的第2侧面20D对置。如图5所示，发光部31向对置基板20的第2侧面20D照射光源光L。与发光部31对置的对置基板20的第2侧面20D成为光入射面。
如图5所示，从发光部31照射的光源光L一边在阵列基板10的第1主面10A及对置基板20的第1主面20A处反射，一边向从第2侧面20D离开的方向传播。若光源光L从阵列基板10的第1主面10A或对置基板20的第1主面20A朝向外部，则从折射率大的媒介向折射率小的媒介进入，因此如果光源光L向阵列基板10的第1主面10A或对置基板20的第1主面20A入射的入射角大于临界角，则光源光L在阵列基板10的第1主面10A或对置基板20的第1主面20A进行全反射。
如图5所示，在阵列基板10及对置基板20的内部传播后的光源光L在具有成为散射状态的液晶的像素Pix中被散射，散射光的入射角成为小于临界角的角度，放射光68、68A分别从对置基板20的第1主面20A、阵列基板10的第1主面10A向外部放射。从对置基板20的第1主面20A、阵列基板10的第1主面10A分别放射到外部的放射光68、68A被观察者观察到。以下，利用图7至图9，说明成为散射状态的高分子分散型液晶和非散射状态的高分子分散型液晶。
如图7所示，在阵列基板10设有第1取向膜AL1。在对置基板20设有第2取向膜AL2。第1取向膜AL1及第2取向膜AL2例如是垂直取向膜。
含有液晶和单体的溶液被封入到阵列基板10与对置基板20之间。接着，在利用第1取向膜AL1及第2取向膜AL2使单体及液晶取向的状态下，通过紫外线或热使单体聚合，形成块(bulk)51。由此，形成具有在形成为网状的高分子的网络的间隙中分散有液晶的反转模式(reverse mode)的高分子分散型液晶LC的液晶层50。
这样，高分子分散型液晶LC具有由高分子形成的块51和分散在块51内的多个微粒子52。微粒子52由液晶形成。块51及微粒子52分别具有光学各向异性。
微粒子52中包含的液晶的取向被像素电极PE与共通电极CE之间的电压差所控制。根据对像素电极PE的施加电压，液晶的取向变化。由于液晶的取向变化，从而穿过像素Pix的光的散射的程度变化。
例如，如图8所示，在没有向像素电极PE与共通电极CE之间施加电压的状态下，块51的光轴Ax1和微粒子52的光轴Ax2的朝向相等。微粒子52的光轴Ax2与液晶层50的PZ方向平行。无论电压的有无，块51的光轴Ax1与液晶层50的PZ方向平行。
块51和微粒子52的常光折射率相等。在没有向像素电极PE与共通电极CE之间施加电压的状态下，在所有方向上块51与微粒子52之间的折射率差为零。液晶层50成为不将光源光L散射的非散射状态。光源光L一边在阵列基板10的第1主面10A以及对置基板20的第1主面20A处进行反射，一边向从发光部31离开的方向传播。若液晶层50是不将光源光L散射的非散射状态，则从阵列基板10的第1主面10A视觉识别到对置基板20的第1主面20A侧的背景，从对置基板20的第1主面20A视觉识别到阵列基板10的第1主面10A侧的背景。
如图9所示，在施加有电压的像素电极PE与共通电极CE之间，微粒子52的光轴Ax2根据在像素电极PE与共通电极CE之间产生的电场而倾斜。块51的光轴Ax1由于不根据电场而变化，所以块51的光轴Ax1与微粒子52的光轴Ax2的朝向彼此不同。在具有被施加有电压的像素电极PE的像素Pix中，光源光L被散射。如上述那样被散射了的光源光L的一部分从阵列基板10的第1主面10A或对置基板20的第1主面20A放射到外部的光被观察者观察到。
在具有没有被施加电压的像素电极PE的像素Pix中，从阵列基板10的第1主面10A视觉识别到对置基板20的第1主面20A侧的背景，从对置基板20的第1主面20A视觉识别到阵列基板10的第1主面10A侧的背景。并且，本实施方式的显示装置1，在被从图像输出部91输入第1输入信号VS的情况下，向显示图像的像素Pix的像素电极PE施加电压，基于第3输入信号VCSA的图像与背景一起被视觉识别。
在具有被施加了电压的像素电极PE的像素Pix中利用光源光L被散射且放射到外部的光而显示的图像重叠于背景而被显示。换言之，本实施方式的显示装置1通过放射光68或放射光68A与背景的组合，使图像重合于背景而显示。
在图3所示的1垂直扫描期间GateScan中被写入的各像素电极PE(参照图7)的电位需要在各1垂直扫描期间GateScan之后的第1色的发光期间RON、第2色的发光期间GON以及第3色的发光期间BON的至少1个中被保持。若被写入的各像素电极PE(参照图7)的电位在各1垂直扫描期间GateScan之后的第1色的发光期间RON、第2色的发光期间GON以及第3色的发光期间BON的至少1个中无法保持，则容易发生所谓的闪烁等。换言之，为了使扫描线的选择时间即1垂直扫描期间GateScan较短、在所谓的场序方式下提高驱动中的视觉识别性，在第1色的发光期间RON、第2色的发光期间GON以及第3色的发光期间BON的各自中，需要使得容易保持被写入的各像素电极PE(参照图7)的电位。
图10是表示像素中的扫描线、信号线以及开关元件的平面图。图11是表示像素中的保持电容层的平面图。图12是表示像素中的辅助金属层以及开口区域的平面图。图13是表示像素中的像素电极的平面图。图14是图12的XIV－XIV’的剖面图。图15是图12的XV－XV’的剖面图。图16是周边区域的剖面图。如图1、图2及图10所示，在阵列基板10，多个信号线SL和多个扫描线GL在平面视图中设为格子状。换言之，在阵列基板10的一个面，具备在第1方向PX上隔开间隔排列的多个信号线和在第2方向PY上隔开间隔排列的多个扫描线。由相邻的扫描线GL和相邻的信号线SL包围的区域是像素Pix。在像素Pix中，设有像素电极PE和开关元件Tr。本实施方式中，开关元件Tr是底栅型的薄膜晶体管。开关元件Tr具有在平面视图中与和扫描线GL电连接的栅极电极GE重叠的半导体层SC。
如图10所示，扫描线GL是钼(Mo)、铝(Al)等金属、它们的层叠体或它们的合金的布线。信号线SL是铝等金属或合金的布线。
如图10所示，半导体层SC在平面视图中设置成不从栅极电极GE伸出。由此，从栅极电极GE侧朝向半导体层SC的光源光L被反射，在半导体层SC中不易发生光泄漏。
如图10所示，关于源极电极SE，与信号线SL相同的2个导电体在与信号线SL相同的层且与信号线交叉的方向上从信号线SL延伸。由此，与信号线SL电连接的源极电极SE在平面视图中与半导体层SC的一端部重叠。
如图10所示，在平面视图中，在相邻的源极电极SE的导电体之间的位置设有漏极电极DE。漏极电极DE在平面视图中与半导体层SC重叠。不与源极电极SE及漏极电极DE重叠的部分作为开关元件Tr的沟道发挥功能。如图13所示，与漏极电极DE电连接的接触电极DEA通过接触孔CH而与像素电极PE电连接。
如图14所示，阵列基板10具有例如由玻璃形成的第1透光性基材19。第1透光性基材19只要具有透光性则也可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂。
如图14所示，在第1透光性基材19上设有第1绝缘层11，在第1绝缘层11上设有扫描线GL(参照图10)以及栅极电极GE。
如图14所示，还将扫描线GL及栅极电极GE覆盖而设有第1绝缘层11。第1绝缘层11、第2绝缘层12例如由氮化硅等透明的无机绝缘材料形成。
在第1绝缘层11上层叠有半导体层SC。半导体层SC例如由非晶硅形成，但也可以由多晶硅或氧化物半导体形成。
在第1绝缘层11上设有将半导体层SC的一部分覆盖的源极电极SE及信号线SL、和将半导体层SC的一部分覆盖的漏极电极DE。漏极电极DE由与信号线SL相同的材料形成。在半导体层SC、信号线SL以及漏极电极DE上设有第3绝缘层13。第3绝缘层13例如由丙烯酸树脂等具有透光性的有机绝缘材料形成。第3绝缘层13与由无机类材料形成的其他绝缘膜相比具有较厚的膜厚。因此，开关元件Tr、扫描线GL、信号线SL与保持电容电极IO隔开比较远的距离，从而不易受到来自保持电容电极IO的通用电位的影响。
如图14所示，在第3绝缘层13上设有保持电容电极IO。保持电容电极IO由ITO(Indium Tin Oxide)等透光性导电材料形成。如图11所示，保持电容电极IO由实心膜形成，仅仅是与接触孔CH重叠的部分及该部分的周围被挖通。保持电容电极IO跨相邻的像素Pix而遍及多个像素Pix设置。
如图14所示，在保持电容电极IO上的一部分，设有导电性的金属层TM。导电性的金属层TM是钼(Mo)、铝(Al)等金属、它们的层叠体或它们的合金的布线。如图12所示，金属层TM在平面视图中设在与信号线SL、扫描线GL以及开关元件Tr重叠的区域。由此，金属层TM为格子状，形成被金属层TM包围的开口部AP。
如图12所示，在被扫描线GL和信号线SL包围的区域，设有开关元件Tr，至少开关元件Tr被作为有机绝缘层的第3绝缘层13覆盖，在第3绝缘层13的上方具有比开关元件Tr大的面积的金属层TM。由此，能够抑制开关元件Tr的光泄漏。
金属层TM也可以处于保持电容电极IO之下，只要与保持电容电极IO层叠就可以。金属层TM相比于保持电容电极IO而言电阻较小，所以因位置带来的保持电容电极IO的电位的偏差被抑制。
如图12所示，在平面视图中，与信号线SL重叠的金属层TM的宽度大于信号线SL的宽度。由此，抑制在信号线SL的边缘反射的反射光从显示面板2放出。这里，金属层TM的宽度以及信号线SL的宽度是与信号线SL的延伸方向交叉的方向上的长度。此外，与扫描线GL重叠的金属层TM的宽度大于扫描线GL的宽度。这里，金属层TM的宽度以及扫描线GL的宽度是与扫描线GL的延伸方向交叉的方向上的长度。
在保持电容电极IO以及金属层TM之上设有第4绝缘层14。第4绝缘层14例如由氮化硅等透明的无机绝缘材料形成。
如图14所示，在第4绝缘层14上设有像素电极PE。像素电极PE由ITO等透光性导电材料形成。像素电极PE经由设于第4绝缘层14及第3绝缘层13的接触孔CH而与接触电极DEA电连接。如图13所示，像素电极PE按每个像素Pix而划分。在像素电极PE之上设有第1取向膜AL1。
如图14所示，对置基板20具有例如由玻璃形成的第2透光性基材29。第2透光性基材29只要具有透光性则也可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂。第2透光性基材29设有共通电极CE。共通电极CE由ITO等透光性导电材料形成。在共通电极CE的表面设有第2取向膜AL2。
如图12及图15所示，在实施方式1的显示装置中，与扫描线GL同层的遮光层GS沿信号线SL延伸，并且设置在与信号线SL的一部分重叠的位置。遮光层GS由与扫描线GL相同的材料形成。遮光层GS没有设置在扫描线GL与信号线SL在平面视图中交叉的部分。
如图15所示，遮光层GS相对于信号线SL设置在金属层TM的相反侧。遮光层GS的宽度大于信号线SL的宽度，小于金属层TM的宽度。遮光层GS的宽度、金属层TM的宽度以及信号线SL的宽度是与信号线SL的延伸方向交叉的方向上的长度。这样，遮光层GS由于宽度比信号线SL大，所以抑制在信号线SL的边缘反射的反射光从显示面板2放出。结果，在显示装置1中，图像的视觉识别性提高。
如图14及图15所示，在对置基板20设有遮光层LS。遮光层LS在平面视图中设置在与信号线SL、扫描线GL以及开关元件Tr重叠的区域。如图15所示，遮光层LS具有比金属层TM大的宽度。由此，抑制在信号线SL、扫描线GL以及金属层TM的边缘反射的反射光从显示面板2放出。结果，在显示装置1中，图像的视觉识别性提高。
如图14所示，在阵列基板10与对置基板20之间配置有间隔件SP，提高阵列基板10与对置基板20之间的距离的均一性。
如图16所示，在周边区域FR引绕有通用电位布线COML。通用电位布线COML例如具备第1通用电位布线COM1和第2通用电位布线COM2。第1通用电位布线COM1经由导电性的导电部件CP而与对置基板20的共通电极CE电连接。导电部材CP可以是导电柱(pillar)，也可以是含有Au粒子等导电粒子的密封件。
如图16所示，在周边区域FR，保持电容电极IO与第2通用电位布线COM2电连接。金属层TM配置在显示区域AA。
如以上说明的那样，显示装置1具备阵列基板10、对置基板20、液晶层50和发光部31。阵列基板10具有按每个像素Pix而配置的作为第1透光性电极的多个像素电极PE。对置基板20在平面视图中在与像素电极PE重叠的位置具有作为第2透光性电极的共通电极CE。液晶层50具有被封入在阵列基板10与对置基板20之间的高分子分散型液晶LC。发光部31朝向对置基板20的侧面发出在阵列基板10及对置基板20中传播的光。另外，发光部31也可以朝向阵列基板10的侧面发出在阵列基板10及对置基板20中传播的光。
阵列基板在像素Pix中具备在平面视图中至少一部分隔着绝缘层而与像素电极PE重叠的作为第3透光性电极的保持电容电极IO。共通电极CE及保持电容电极IO被从通用电位布线COML施加一定的电压，以成为通用电位。由此，在像素电极PE与保持电容电极IO之间产生保持电容HC。结果，被写入的各像素电极PE(参照图7)的电位在各1垂直扫描期间GateScan之后的第1色的发光期间RON、第2色的发光期间GON及第3色的发光期间BON中容易保持。并且，还能够在抑制闪烁等显示品质的劣化的同时减小扫描线的选择时间。能够提高显示在显示面板2上的图像的视觉识别性。
(实施方式2)
图17是表示实施方式2的像素中的扫描线、信号线及开关元件的平面图。图18是表示实施方式2的像素中的保持电容层的平面图。图19是表示实施方式2的像素中的像素电极的平面图。图20是实施方式2的像素的局部立体图。图21是图17的XIV－XIV’的剖视图。对于与在上述本实施方式中说明过的构成要素相同的构成要素附加同一标记而省略重复说明。
如图17所示，在实施方式2的像素Pix中，源极电极SE从信号线SL引出1条，并分支为2条。从信号线SL以1条引出的部分的一部分与遮光层GS在平面视图中重叠。由此，抑制在源极电极SE的边缘反射的反射光从显示面板2放出。结果，在显示装置1中，图像的视觉识别性提高。
如图18所示，保持电容电极IO由实心膜形成，仅仅是与接触孔CH重叠的部分及该部分的周围被挖通。保持电容电极IO跨相邻的像素Pix。
如图19所示，像素电极PE按每个像素Pix而被划分，像素电极PE的一部分在平面视图中与信号线SL重叠。此外，像素电极PE与一方的扫描线GL在平面视图中重叠，遍及邻接的像素Pix地配置，不与另一方的扫描线GL在平面视图中重叠。
如图20所示，在将信号线SL的上方覆盖的第3绝缘层13的斜面的上方存在像素电极PE。由此，像素电极PE的区域扩展，有效的像素Pix的面积变大。
如图21所示，实施方式2的像素Pix具有存在第3绝缘层13的区域和不存在第3绝缘层13的区域。如图20所示，存在第3绝缘层13的区域是扫描线GL的上方以及信号线SL的上方。如图20所示，第3绝缘层13成为沿着扫描线GL及信号线SL将扫描线GL及信号线SL的上方覆盖的格子状。此外，如图21所示，存在第3绝缘层13的区域是半导体层SC的上方即开关元件Tr的上方。由此，在阵列基板10中，在被扫描线GL和信号线SL包围的区域形成不存在第3绝缘层13的区域，因此形成相比于在平面视图中与信号线SL及扫描线GL重叠的绝缘层的厚度而言绝缘层的厚度小的区域。在被扫描线GL和信号线SL包围的区域，相比于扫描线GL的上方以及信号线SL的上方，光的透过率相对提高，透光性相对提高。
如图1所示，侧光源装置3从第2方向PY使光进入。由于光的进入方向是沿着第2方向PY的方向，所以如图17所示，在开关元件Tr的、侧光源装置3的发光部31所在的一侧的光进入方向上，有遮光构造体SGS。在与光进入方向交叉的第1方向PX上，遮光构造体SGS的长度大于开关元件Tr的长度。由此，遮光构造体SGS将向开关元件Tr传播的光路遮挡，能够抑制开关元件Tr的光泄漏。
关于遮光构造体SGS，开关元件Tr的栅极电极GE延长，在与扫描线同层的导电材料之上，层叠有由与信号线同层的导电材料形成的第1遮光层SM。在第1遮光层SM之上，层叠有由与金属层相同的导电材料形成的第2遮光层TS。
如图21所示，开关元件Tr的半导体层SC被作为有机绝缘层的第3绝缘层13覆盖，存在遮光构造体SGS的光进入方向的第3绝缘层13的斜面被金属层TM覆盖。由此，金属层TM将向开关元件Tr传播的光路遮挡，能够抑制开关元件Tr的光泄漏。
在第2遮光层TS之上，隔着第4绝缘层14层叠有像素电极PE。由此，遮光构造体SGS的上方的高分子分散型液晶LC也能够有助于散射。
如图19及图21所示，在遮光构造体SGS的上方配置的像素电极PE与在开关元件Tr的上方配置的像素电极被配置于不同的像素Pix。在遮光构造体SGS的上方配置的像素电极PE与在开关元件Tr的上方配置的像素电极被截断而不短路。
(实施方式3)
图22是表示实施方式3的像素中的保持电容层的平面图。对于在上述本实施方式中说明过的构成要素相同的构成要素赋予相同的标记而省略重复的说明。
实施方式3的像素Pix相对于实施方式1的像素Pix而言，保持电容电极IO的形状不同。在实施方式3中，保持电容电极IO在被扫描线GL和信号线SL包围的区域中具有无透光性导电材料的区域IOX。
例如，实施方式3的保持电容电极IO是沿着扫描线GL及信号线SL将扫描线GL及信号线SL的上方覆盖的格子状。由此，没有透光性导电材料的区域IOX、与像素电极PE之间的保持电容HC减小，所以根据没有透光性导电材料的区域IOX的大小来调整保持电容HC。
另外，实施方式3的保持电容电极IO对于实施方式2的像素Pix也能够应用。
(实施方式4)
图23是表示实施方式4的像素中的保持电容层的平面图。对于与在上述本实施方式中说明过的构成要素相同的构成要素赋予相同的标记而省略重复的说明。
实施方式4的像素Pix相对于实施方式2的像素Pix而言，保持电容电极IO的形状不同。在实施方式4中，保持电容电极IO在被扫描线GL和信号线SL包围的区域中具有无透光性导电材料的多个区域IOX。保持电容电极IO中，有透光性导电材料的区域与扫描线GL或信号线SL重叠，向相邻的像素Pix延伸。由此，没有透光性导电材料的区域IOX、与像素电极PE之间的保持电容HC减小，所以根据没有透光性导电材料的区域IOX的大小来调整保持电容HC。
(实施方式5)
图24是实施方式5的像素的、图12的XIV－XIV’的剖视图。图25是实施方式5的像素的、图12的XV－XV’的剖视图。对于与在上述本实施方式中说明过的构成要素相同的构成要素赋予相同的标记而省略重复的说明。
实施方式5的像素Pix相对于实施方式1的像素Pix而言，保持电容电极IO与金属层TM的层叠顺序不同。如图24及图25所示，金属层TM处于保持电容电极IO之下。换言之，保持电容电极IO层叠在金属层TM之上。并且，金属层TM被保持电容电极IO覆盖。金属层TM由于电阻比保持电容电极IO小，所以抑制了因位置带来的保持电容电极IO的电位的偏差。
(变形例)
对于实施方式1至5，假设开关元件Tr是底栅型而进行了说明，但如上述那样，开关元件Tr并不限于底栅构造，也可以是顶栅型。如果开关元件Tr是顶栅型，则在以图14的绝缘膜层叠构造为参考进行说明的情况下，成为以下构造，即：半导体层SC配置在第1透光性基材19与第1绝缘层之间，栅极电极GE配置在第1绝缘层11与第2绝缘层12之间，源极电极SE及接触电极DEA形成在第2绝缘层12与第3绝缘层13之间。
进而，关于通用电位，可以供给直流电压，即可以是一定的通用电位，此外也可以共用交流电压，即也可以是具有上限值和下限值这2个的通用电位。无论通用电位是直流还是交流，都对保持电容电极IO及共通电极CE供给共通的电位。
此外，关于实施方式3的图20、21所示的作为格子状的有机绝缘膜的第3绝缘层13，公开了格子状的内侧的第3绝缘层13被完全除去而露出下层的第2绝缘层12、保持电容电极IO的构造，但不限于此。例如，关于被多个信号线SL和多个扫描线GL包围的格子状区域的内侧，也可以是通过半色调曝光而使第3绝缘层13的膜厚的一部分较薄地残留的构造。由此，第3绝缘层13相比于被多个信号线SL和多个扫描线GL所包围的格子状区域而言，格子状区域的内侧的膜厚变薄。
以上，说明了优选的实施方式，但本发明并不限定于这样的实施方式。在实施方式中公开的内容只不过是一例，在不脱离本发明的主旨的范围中能够进行各种变更。关于在不脱离本发明的主旨的范围中进行的适当的变更也当然属于本发明的技术的范围。
标记说明
1 显示装置
2 显示面板
3 侧光源装置
4 驱动电路
9 上位控制部
10 阵列基板
11 第1绝缘层
12 第2绝缘层
13 第3绝缘层
14 第4绝缘层
20 对置基板
31 发光部
41 信号处理电路
42 像素控制电路
43 栅极驱动电路
44 源极驱动电路
45 共通电位驱动电路
50 液晶层
AL1 取向膜
AL2 取向膜
AP 开口部
CE 共通电极
CH 接触孔
COML 通用电位布线
CP 导电部件
DE 漏极电极
DEA 接触电极
FR 周边区域
GE 栅极电极
GL 扫描线
GON 发光期间
GS 遮光层
HC 保持电容
HDS 水平驱动信号
IO 保持电容电极
IOX 没有透光性导电材料的区域
LC 高分子分散型液晶
LS 遮光层
PE 像素电极
SC 半导体层
SE 源极电极
SL 信号线
SGS 遮光构造体
TM 金属层
Tr 开关元件
TS 遮光层

Claims (20)

1.一种显示装置，其特征在于，
具备：
阵列基板，具有按每个像素而配置的多个第1透光性电极；
对置基板，在平面视图中在与上述第1透光性电极重叠的位置具有第2透光性电极；
液晶层，具有被封入在上述阵列基板与上述对置基板之间的高分子分散型液晶；以及
至少1个发光部，朝向上述对置基板的侧面发出光；
上述阵列基板，在上述像素中具备在平面视图中至少一部分隔着无机绝缘层而与上述第1透光性电极重叠的第3透光性电极、和层叠于上述第3透光性电极的导电性的金属层；
在上述阵列基板的一个面，具备在第1方向上隔开间隔而排列的多个信号线和在第2方向上隔开间隔而排列的多个扫描线；
上述第3透光性电极遍及多个像素而设置；
上述阵列基板还具备有机绝缘层，上述第3透光性电极形成在上述有机绝缘层之上；
上述有机绝缘层在平面视图中与多个上述信号线及多个上述扫描线重叠，并且配置为格子状；
上述金属层在平面视图中与多个上述信号线及多个上述扫描线重叠，并且在上述有机绝缘层之上以格子状配置；
在上述阵列基板中，在被上述扫描线和上述信号线包围的区域，具有相比于在平面视图中与上述扫描线及上述信号线重叠的上述有机绝缘层的厚度而言上述有机绝缘层的厚度小的区域。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述第2透光性电极及上述第3透光性电极被施加共通的电压。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
在上述阵列基板，还具备在平面视图中沿上述信号线延伸并且与上述信号线的一部分重叠、相对于上述信号线而言设置在上述金属层的相反侧的遮光层；
上述遮光层的宽度大于上述信号线的宽度，小于上述金属层的宽度。
4.如权利要求1～3中任一项所述的显示装置，其特征在于，
在被上述扫描线和上述信号线包围的区域设有开关元件，至少上述开关元件被上述有机绝缘层覆盖，在上述有机绝缘层的上方具有比上述开关元件大的面积的上述金属层。
5.如权利要求1～3中任一项所述的显示装置，其特征在于，
在将上述信号线的上方覆盖的格子状的上述有机绝缘层的斜面的上方具有上述第1透光性电极。
6.如权利要求1～3中任一项所述的显示装置，其特征在于，
上述第3透光性电极在被上述扫描线和上述信号线包围的区域中具有无透光性导电材料的区域。
7.如权利要求1～3中任一项所述的显示装置，其特征在于，
上述第3透光性电极是沿着上述扫描线及上述信号线将上述扫描线及上述信号线的上方覆盖的格子状。
8.如权利要求1～3中任一项所述的显示装置，其特征在于，
上述第3透光性电极在被上述扫描线和上述信号线包围的区域中具有无透光性导电材料的区域，有透光性导电材料的区域与上述扫描线或上述信号线重叠，向相邻的像素延伸。
9.一种显示装置，其特征在于，
具备：
阵列基板，具有按每个像素而配置的多个第1透光性电极；
对置基板，在平面视图中在与上述第1透光性电极重叠的位置具有第2透光性电极；
液晶层，具有被封入在上述阵列基板与上述对置基板之间的高分子分散型液晶；以及
至少1个发光部，朝向上述对置基板的侧面发出光；
上述阵列基板，在上述像素中具备在平面视图中至少一部分隔着无机绝缘层而与上述第1透光性电极重叠的第3透光性电极、和层叠于上述第3透光性电极的导电性的金属层；
在上述阵列基板的一个面，具备在第1方向上隔开间隔而排列的多个信号线和在第2方向上隔开间隔而排列的多个扫描线；
上述第3透光性电极遍及多个像素而设置；
上述阵列基板还具备有机绝缘层，上述第3透光性电极形成在上述有机绝缘层之上；
上述有机绝缘层在平面视图中与多个上述信号线及多个上述扫描线重叠，并且配置为格子状；
上述金属层在平面视图中与多个上述信号线及多个上述扫描线重叠，并且在上述有机绝缘层之上以格子状配置；
在平面视图中，与上述信号线重叠的金属层的宽度大于该信号线的宽度，与上述扫描线重叠的金属层的宽度大于该扫描线的宽度。
10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，
在上述阵列基板，还具备在平面视图中沿上述信号线延伸并且与上述信号线的一部分重叠、相对于上述信号线而言设置在上述金属层的相反侧的遮光层；
上述遮光层的宽度大于上述信号线的宽度，小于上述金属层的宽度。
11.如权利要求9或10所述的显示装置，其特征在于，
在被上述扫描线和上述信号线包围的区域设有开关元件，至少上述开关元件被上述有机绝缘层覆盖，在上述有机绝缘层的上方具有比上述开关元件大的面积的上述金属层。
12.如权利要求9或10所述的显示装置，其特征在于，
在将上述信号线的上方覆盖的格子状的上述有机绝缘层的斜面的上方具有上述第1透光性电极。
13.如权利要求9或10所述的显示装置，其特征在于，
上述第3透光性电极在被上述扫描线和上述信号线包围的区域中具有无透光性导电材料的区域。
14.如权利要求9或10所述的显示装置，其特征在于，
上述第3透光性电极是沿着上述扫描线及上述信号线将上述扫描线及上述信号线的上方覆盖的格子状。
15.如权利要求9或10所述的显示装置，其特征在于，
上述第3透光性电极在被上述扫描线和上述信号线包围的区域中具有无透光性导电材料的区域，有透光性导电材料的区域与上述扫描线或上述信号线重叠，向相邻的像素延伸。
16.一种显示装置，其特征在于，
具备：
阵列基板，具有按每个像素而配置的多个第1透光性电极；
对置基板，在平面视图中在与上述第1透光性电极重叠的位置具有第2透光性电极；
液晶层，具有被封入在上述阵列基板与上述对置基板之间的高分子分散型液晶；以及
至少1个发光部，朝向上述对置基板的侧面发出光；
上述阵列基板，在上述像素中具备在平面视图中至少一部分隔着无机绝缘层而与上述第1透光性电极重叠的第3透光性电极、和层叠于上述第3透光性电极的导电性的金属层；
在上述阵列基板的一个面，具备在第1方向上隔开间隔而排列的多个信号线和在第2方向上隔开间隔而排列的多个扫描线；
在被上述扫描线和上述信号线包围的区域中设有开关元件，在平面视图中，在该开关元件的上述发光部所在的一侧的光进入方向上，具有遮光构造体；
上述遮光构造体层叠有与上述扫描线相同的导电材料、与上述信号线相同的导电材料以及与上述金属层相同的导电材料。
17.如权利要求16所述的显示装置，其特征在于，
在与上述光进入方向交叉的方向上，上述遮光构造体的长度大于上述开关元件的长度。
18.如权利要求16或17所述的显示装置，其特征在于，
上述遮光构造体层叠有与上述扫描线同层的导电材料及与上述信号线同层的导电材料。
19.如权利要求16所述的显示装置，其特征在于，
至少上述开关元件被有机绝缘层覆盖，上述光进入方向的该有机绝缘层的斜面被上述金属层覆盖。
20.如权利要求19所述的显示装置，其特征在于，
在上述遮光构造体的上方配置的第1透光性电极和在上述开关元件的上方配置的第1透光性电极被配置在不同的像素中。
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