JP2008145447A - Active matrix substrate, display device and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置、EL(Electronic Luminescent)表示装置などの表示装置に関する。また、これら表示装置に使用するアクティブマトリクス基板に関する。 The present invention relates to a display device such as a liquid crystal display device and an EL (Electronic Luminescent) display device. The present invention also relates to an active matrix substrate used for these display devices.
液晶表示装置に代表されるフラットパネル型の表示装置は、薄型軽量、低消費電力といった特徴を有し、さらに、カラー化、高精細化、動画対応といった表示性能の向上に向けた技術開発が進んでいることから、現在では、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistants)、DVDプレイヤー、モバイルゲーム機器、ノートPC、PCモニター、TV等、幅広い情報機器、TV機器、アミューズメント機器等の電子機器に組み込まれている。 Flat panel display devices, typified by liquid crystal display devices, have features such as thin and light weight and low power consumption. Furthermore, technological development is progressing to improve display performance such as colorization, high definition, and video compatibility. Therefore, it is currently incorporated into a wide range of information devices such as mobile phones, PDAs (Personal Digital Assistants), DVD players, mobile game devices, notebook PCs, PC monitors, TVs, and other electronic devices such as TV devices and amusement devices. ing.
このような背景の中、表示装置に周辺環境を検知する環境センサを取り付ける技術が用いられ始めている。この環境センサの代表例として、周辺環境の明るさを検知する光センサがある。近年、表示装置の更なる視認性向上や低消費電力化を目的として、使用環境の明るさに応じて表示装置の輝度を自動的に制御する自動調光機能付きの表示システムが提案されている。 In such a background, a technique for attaching an environmental sensor for detecting a surrounding environment to a display device has begun to be used. A typical example of this environmental sensor is an optical sensor that detects the brightness of the surrounding environment. In recent years, display systems with an automatic dimming function that automatically control the brightness of the display device according to the brightness of the use environment have been proposed for the purpose of further improving the visibility of the display device and reducing power consumption. .
このような光センサを備える表示システムは、例えば、特許文献1や特許文献2に開示されている。特許文献1や特許文献2では、表示装置の近傍にディスクリート部品である光センサを配設し、該光センサで検知した使用環境照度を基に、表示装置の輝度を自動的に制御する方法が開示されている。この結果、昼間や屋外など明るい環境下では表示輝度を高くし、夜間や室内など比較的暗い環境下では表示輝度を下げるといったように、周囲環境の明るさに応じて自動的に輝度調整(調光)を行うことができる。この場合、表示装置の観察者が、暗い環境下で画面をまぶしく感じることがなくなり、視認性の向上を図ることができる。また、使用環境の明/暗にかかわらず、表示輝度を常に高く保つ使用方法に比べると、表示装置の低消費電力化や長寿命化を実現することができる。さらに、光センサの検知情報を基に自動的に輝度調整(調光)を行うために、使用者の手を煩わせることもない。
A display system including such an optical sensor is disclosed in, for example,
このように、自動調光機能を備えた表示システムは、使用環境の明るさの変化に対して良好な視認性と低消費電力化を両立することができることから、屋外に持ち出して使用する機会が多くバッテリー駆動を必要とするモバイル機器(携帯電話、PDA、モバイルゲーム機器等)に対して特に有用である。 In this way, a display system equipped with an automatic light control function can achieve both good visibility and low power consumption against changes in the brightness of the usage environment, so there is an opportunity to take it outdoors and use it. This is particularly useful for mobile devices (cell phones, PDAs, mobile game devices, etc.) that require many battery drives.
一方、特許文献3には、環境センサを表示装置内に組み込んだ構造の一例として、ディスクリート部品である光センサを、表示装置内に組み込む構造が開示されている。図13は、特許文献3に開示されている液晶表示装置の筐体を除く概略構成図であり、図14は、その光センサ実装部の断面図である。
On the other hand,
この液晶表示装置は、薄膜トランジスタ(TFT)などのアクティブ素子が形成される基板(アクティブマトリクス基板)901と対向基板902が貼り合わされ、両者の間隙に液晶層903が挟持された構造となっている。ここで、アクティブマトリクス基板901の周辺部、すなわち対向基板が存在しない周辺領域S(額縁領域)に、ディスクリート部品である光センサ907が配設されている。また、アクティブマトリクス基板901の対向基板902配置側とは相対する側にはバックライトシステム914が設けられる。そして、バックライトシステム914のアクティブマトリクス基板901配置側とは相対する側と、周辺領域Sの周囲とを覆うように、筐体915が配置される。筐体915の光センサ907と対向する位置には、開孔部916が設けられ、光センサ907への光は開孔部916から入射する仕組みになっている。
This liquid crystal display device has a structure in which a substrate (active matrix substrate) 901 on which an active element such as a thin film transistor (TFT) is formed and a
このように、光センサ907を上記周辺領域Sに配設する構造は、以下の特徴を備えている。すなわち、液晶表示装置の表示モードが透過型や半透過型の場合には、アクティブマトリクス基板901の裏面にバックライトシステム914を備える必要があるが、光センサ907が上記の周辺領域Sに配設されているので、該バックライトシステム914から発せられる光が直接光センサ907に到達することがなく、バックライトシステムから発せられる光に起因する光センサ907の誤動作を最小限に留めることが可能である。また、通常の液晶表示装置では、対向基板902の表側には偏光板(図示せず)が貼られているが、光センサ907が上記の周辺領域に配設されているので、光センサ907に入射する外光が対向基板902上の偏光板によって遮られることが無く、十分な光量の外光を光センサに導くことが可能である。この結果、光センサ907は、高いS/Nを得ることが可能である。
Thus, the structure in which the
一方、近年、表示装置の製造技術が急速に進展し、従来はディスクリート部品として表示装置の周辺部に実装していたICチップや各種回路素子を、表示装置の構成回路・素子の形成時に、表示装置内(具体的には表示装置を構成するガラス基板上)に同一プロセスでモノリシックに形成する技術が確立されてきている。 On the other hand, in recent years, display device manufacturing technology has rapidly advanced, and IC chips and various circuit elements that have been mounted as discrete components in the periphery of the display device in the past can be displayed when forming the constituent circuits and elements of the display device. There has been established a technique for forming monolithically by the same process in an apparatus (specifically, on a glass substrate constituting a display device).
例えば、特許文献4では、基板上に表示領域部を形成する際、表示領域部の周辺の領域に、垂直駆動回路、水平駆動回路、電圧変換回路、タイミング発生回路、光センサ回路などを、同一プロセスでモノリシックに形成する例が開示されている。このようなディスクリート部品の表示装置内へのモノリシック形成は、部品点数や部品実装プロセスの削減を可能にし、表示装置を組み込んだ電子機器の小型化とコストダウンを実現することができる。もちろん、上述した表示装置の輝度調節(調光)に用いる光センサや、光センサ用の専用回路(光量検出回路)などを、表示装置内にモノリシックに形成することも可能である。なお、特許文献3にも、ディスクリート部品の光センサの代わりに、基板上に周辺回路と光センサを同一プロセスでモノリシックに形成する技術が記載されている。
For example, in
ところで、アクティブマトリクス型の表示装置に使用されるアクティブ素子としては、非晶質Si膜や多結晶Si膜を用いた薄膜トランジスタ(TFT)が一般的である。上述のようにアクティブ素子と各種回路素子を同一基板上にモノリシックに形成する場合は、主として多結晶Si膜を利用したTFTが用いられる。 Incidentally, as an active element used in an active matrix display device, a thin film transistor (TFT) using an amorphous Si film or a polycrystalline Si film is generally used. As described above, when an active element and various circuit elements are formed monolithically on the same substrate, a TFT using a polycrystalline Si film is mainly used.
そこで、図15を参照しながら、画素配列領域(表示領域)の各画素に形成される多結晶Si膜を半導体層として備えるTFTの構造を説明する。ここで説明するTFTの構造は、「トップゲート構造」、または「正スタガ構造」と呼ばれるもので、チャネルとなる半導体膜(多結晶Si膜)の上層にゲート電極を備えるものである。 A structure of a TFT including a polycrystalline Si film formed in each pixel in the pixel array region (display region) as a semiconductor layer will be described with reference to FIG. The TFT structure described here is called a “top gate structure” or “positive stagger structure”, and includes a gate electrode on a semiconductor film (polycrystalline Si film) serving as a channel.
TFT500は、ガラス基板510上に形成された多結晶Si膜511と、多結晶Si膜511を覆うように形成されたゲート絶縁膜512と、ゲート絶縁膜512上に形成されたゲート電極513と、ゲート電極513及びゲート酸化膜512を覆うように形成された第1層間絶縁膜514とを有している。第1層間絶縁膜514上に形成されているソース電極517は、第1層間絶縁膜514およびゲート絶縁膜512を貫通するコンタクトホールを介して半導体膜のソース領域511cに電気的に接続されている。同様に、第1層間絶縁膜514上に形成されているドレイン電極515は、第1層間絶縁膜514およびゲート絶縁膜512を貫通するコンタクトホールを介して半導体膜のドレイン領域511bに電気的に接続されている。さらに、これらを覆うように第2層間絶縁膜518が形成されている。
The TFT 500 includes a
このような構造において、ゲート電極513と対向する半導体膜の領域がチャネル領域511aとして機能する。また、半導体膜のチャネル領域511a以外の領域は、不純物が高濃度にドープされており、ソース領域511cおよびドレイン領域511bとして機能する。
In such a structure, a region of the semiconductor film facing the
なお、ここでは図示しないが、ホットキャリアによる電気特性の劣化を防ぐために、ソース領域511cのチャネル領域側およびドレイン領域511bのチャネル領域側に、不純物が低濃度にドープされたLDD(Lightly Doped Drain)領域が形成されている。
Although not shown here, LDD (Lightly Doped Drain) in which impurities are doped at a low concentration on the channel region side of the
さらに、第2層間絶縁膜518の上層には、駆動される表示媒体に電気信号を供給するための画素電極519が形成される。画素電極519は、第2層間絶縁膜518に設けられたコンタクトホールを介して、ドレイン電極515に電気的に接続される。この画素電極519は、一般に平坦性が求められることが多く、画素電極519の下層に存在する第2層間絶縁膜518は平坦化膜としての機能が要求される。このため第2層間絶縁膜518には、アクリル樹脂などの有機膜(厚み2〜3μm)を用いることが好ましい。また、TFT500におけるコンタクトホールの形成や、周辺領域での電極取り出しのために、第2層間絶縁膜518はパターニング性能が求められ、通常、感光性を有する有機膜を用いることが多い。
Further, a
一方、表示領域に上述の構造を有するTFTを備えた表示装置において、外光の明るさを検知するための光センサを、表示装置の周辺領域にモノリシック形成しようとした場合、製造プロセスの増加を最小限に抑えようとすると、光センサの素子構造が限定されることになる。 On the other hand, in a display device having a TFT having the above-described structure in the display region, when an optical sensor for detecting the brightness of external light is to be monolithically formed in the peripheral region of the display device, the manufacturing process is increased. If it tries to suppress to the minimum, the element structure of an optical sensor will be limited.
図16は、これら条件を満たす光センサ400の素子構造断面を示す断面模式図である。ガラス基板410上に、光センサを構成する半導体膜411が形成され、該半導体膜411のドーピング領域(p領域411c又はn領域411b)が、ノンドーピング領域(i領域411a)に対して縦方向(積層方向)ではなく横方向(面方向)に形成される。一般に、形成面に対して平行な横方向(面方向)にPIN接合を有する構造は、ラテラル構造のPIN型光ダイオードと呼ばれている。
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a cross-section of the element structure of the
また、光センサ400を構成する各部材は、図15のTFTを構成する各部材と、同じプロセスで形成されている。例えば、半導体膜411の上層には、ゲート絶縁膜512と同材料・同プロセスで形成される絶縁膜412が形成され、第1層間絶縁膜414の上層には、ソース電極517と同材料・同プロセスで形成されるp側電極417と、ドレイン電極515と同材料・同プロセスで形成されるn側電極415が形成される。
Each member constituting the
さらにその上層には、第2層間絶縁膜518と同材料・同プロセスで形成される表面保護膜418が形成される。この場合、第2層間絶縁膜518は、画素配列領域(表示領域)においては、TFT500形成層と画素電極519形成層の層間を電気的に絶縁するとともに、画素電極519の形成面の平坦性を向上させる役割を果たし、画素配列領域外(表示領域外)の周辺領域(額縁領域)では、アクティブマトリクス基板の表面保護膜418として光センサ400や光センサ400に接続される電極を外気から保護する役割を果たす。このように、表面保護膜418は、第2層間絶縁膜518と同プロセスで形成され、また、表示領域から周辺領域に渡って略全面に形成されることが望ましい。
Furthermore, a surface
このような図16に示した光センサ400は、図13に示した従来の表示装置の光センサ(周辺領域に設けられたディスクリート部品)の代わりに使用することができ、かつ、図13に示した表示装置を電子機器に組み込む際に、部品点数の削減や部品実装プロセスの削減を可能にする。
Such an
なお、特許文献5には、光センサ400の構造の他の例として、非結晶Si膜を用いたボトムゲート構造(逆スタガ構造)のTFTと同一基板上にモノリシックに形成することが可能なMIS(Metal-Insulator-Semiconductor)型接合を有する光ダイオードが記載されており、このようなMIS型の光ダイオードを採用することも可能である。
しかしながら、上述した図16に示す光センサを、アクティブマトリクス基板上の周辺領域に形成して表示装置を実現しようとすると、以下の問題が生じることが明らかになった。 However, it has been clarified that the following problems occur when an optical sensor shown in FIG. 16 is formed in a peripheral region on an active matrix substrate to realize a display device.
表示装置を構成するアクティブマトリクス基板は、図14に示すように、表示領域(H)と周辺領域(額縁領域)(S)に大別されるが、後者の周辺領域(S)は、さらに筐体で遮光された遮光領域(S1)と、筐体に設けられた開孔部(例えば図14の開孔部916に相当)に位置し外光の入射を受ける非遮光領域(S2)に分けることができる。上述した光センサは、外光を受光する必要があることから、当然、アクティブマトリクス基板上の非遮光領域(S2)に配置される必要がある。
As shown in FIG. 14, the active matrix substrate constituting the display device is roughly divided into a display area (H) and a peripheral area (frame area) (S). The latter peripheral area (S) is further divided into a housing. It is divided into a light shielding region (S1) shielded by the body and a non-light shielding region (S2) that is located in an opening (for example, corresponding to the
第2層間絶縁膜は、表示領域から周辺領域に亘って略全面に形成される旨を前段で説明したが、この第2層間絶縁膜に到達する外光(屋外太陽光下での使用を想定)が第2層間絶縁膜に如何に到達するかについて考えてみると、以下のようになる。 As described above, the second interlayer insulating film is formed on the substantially entire surface from the display region to the peripheral region. However, external light reaching the second interlayer insulating film (assuming use under outdoor sunlight) Considering how the) reaches the second interlayer insulating film, it is as follows.
表示領域(H):対向基板に備えられた偏光板(図示せず)やカラーフィルタによって、外光の一部が吸収されるため、アクティブマトリックス基板上の第2層間絶縁膜に到達する外光は、特定の波長領域の光に限定される。特に偏光板やカラーフィルタで紫外線は略100%吸収されるために、第2層間絶縁膜に到達する紫外線は皆無である。 Display region (H): Since a part of external light is absorbed by a polarizing plate (not shown) or a color filter provided on the counter substrate, external light reaching the second interlayer insulating film on the active matrix substrate Is limited to light in a specific wavelength region. In particular, since almost 100% of ultraviolet rays are absorbed by the polarizing plate and the color filter, no ultraviolet rays reach the second interlayer insulating film.
遮光領域(S1):筐体によって外光が全て遮光される。もちろん、アクティブマトリクス基板上の第2層間絶縁膜に到達する紫外線は皆無である。 Light shielding area (S1): All external light is shielded by the housing. Of course, no ultraviolet rays reach the second interlayer insulating film on the active matrix substrate.
非遮光領域(S2):外光が直接入射するため、アクティブマトリクス基板上の第2層間絶縁膜に、外光に含まれる全波長の光(紫外線含む)が到達する。 Non-shielding region (S2): Since external light is directly incident, light of all wavelengths (including ultraviolet rays) included in the external light reaches the second interlayer insulating film on the active matrix substrate.
つまり、表示装置を屋外で使用する場合を考えると、太陽光に含まれる紫外線は、周辺領域の非遮光領域(S2)のみにおいて、アクティブマトリクス基板上の第2層間絶縁膜に到達し得ることになる。 That is, considering the case where the display device is used outdoors, ultraviolet rays contained in sunlight can reach the second interlayer insulating film on the active matrix substrate only in the non-light-shielding region (S2) in the peripheral region. Become.
前述したように、第2層間絶縁膜は、アクリル樹脂などの感光性を有する有機膜によって形成されているが、ここで用いる有機膜は、これまで、紫外線に対する耐性は考慮されていなかった。そこで、非遮光領域(S2)に位置する第2層間絶縁膜の耐光試験を実施してみると、長期間の紫外線照射によって膜が劣化する現象、すなわち当初透明であった膜が茶褐色化又は白濁化する現象が生じることが判明した。さらに、この結果、第2層間絶縁膜の透明性が損なわれ、その下に位置する光センサに到達する外光が減少して、光センサの感度不良および特性の経時変化をもたらすことが判明した。この現象は光センサを備えた表示装置の信頼性に関わる問題であり、解決を図る必要がある。 As described above, the second interlayer insulating film is formed of an organic film having photosensitivity such as an acrylic resin, but the organic film used here has not been considered for resistance to ultraviolet rays. Therefore, when the light resistance test of the second interlayer insulating film located in the non-light-shielding region (S2) is carried out, the phenomenon that the film deteriorates due to the ultraviolet irradiation for a long period of time, that is, the initially transparent film turns brownish or clouded. It became clear that the phenomenon to become. Further, as a result, it has been found that the transparency of the second interlayer insulating film is impaired, the external light reaching the optical sensor located thereunder is reduced, and the sensitivity of the optical sensor is deteriorated and the characteristics are changed over time. . This phenomenon is a problem related to the reliability of a display device including an optical sensor, and needs to be solved.
また、光センサの代わりに他の環境センサ(温度センサ、湿度センサ)を用いる場合であっても、第2層間絶縁膜の膜質が劣化すると、その配下に存在する環境センサの信頼性が損なわれることから、解決を図る必要がある。 Even if another environmental sensor (temperature sensor, humidity sensor) is used instead of the optical sensor, if the film quality of the second interlayer insulating film deteriorates, the reliability of the environmental sensor existing thereunder is impaired. Therefore, it is necessary to try to solve it.
このような問題を解決する方法としては、第2層間絶縁膜の耐紫外線性を高めることが有効である。しかしながら、大面積塗布性能、パターニング性、平坦化性、プロセス温度に対する耐熱性など、他の要求仕様に対して既に最適化されている既存の第2層間絶縁膜の樹脂材料を更に改良することは、性能のトレードオフの発生が懸念される。したがって、現状の第2層間絶縁膜の使用を前提とした、他の方法による対策が望まれている。 As a method for solving such a problem, it is effective to improve the ultraviolet resistance of the second interlayer insulating film. However, further improvement of the resin material of the existing second interlayer insulating film that is already optimized for other required specifications such as large area coating performance, patternability, flatness, heat resistance to process temperature, etc. There is concern about the performance trade-off. Therefore, there is a demand for a countermeasure by another method on the premise that the current second interlayer insulating film is used.
そこで本発明は、アクティブマトリクス基板の周辺領域に形成された環境センサ(例えば光センサ)を備えたアクティブマトリクス基板および表示装置において、該環境センサの配置層より上層に表面保護膜を形成しつつ、かつ該表面保護膜の変質に起因する環境センサの感度不良および特性の経時劣化を防ぐことが可能なアクティブマトリクス基板および表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an active matrix substrate and a display device including an environmental sensor (for example, an optical sensor) formed in a peripheral region of the active matrix substrate, while forming a surface protective film above the arrangement layer of the environmental sensor, It is another object of the present invention to provide an active matrix substrate and a display device that can prevent poor sensitivity of environmental sensors and deterioration of characteristics over time due to alteration of the surface protective film.
本発明のアクティブマトリクス基板は、複数の画素が配列された画素配列領域と、該画素配列領域以外の領域である周辺領域を同一基板上に有するアクティブマトリクス基板において、前記画素配列領域には、前記複数の画素の夫々に対応して設けられ夫々の画素をスイッチングするアクティブ素子と、前記複数のアクティブ素子の上層に設けられた層間絶縁膜と、この層間絶縁膜より上層に形成された複数の画素電極とが配設されており、前記周辺領域には、環境センサと、前記環境センサの配置層より上層に設けられた表面保護膜とが配設されており、前記表面保護膜の上方で且つ前記環境センサ配置位置の上方に相当する部分に可視光の少なくとも一部の波長領域を透過する紫外線遮蔽部材を備えていることを特徴としている。 The active matrix substrate of the present invention is an active matrix substrate having a pixel array region in which a plurality of pixels are arrayed and a peripheral region other than the pixel array region on the same substrate. An active element provided corresponding to each of the plurality of pixels and switching each pixel, an interlayer insulating film provided on an upper layer of the plurality of active elements, and a plurality of pixels formed above the interlayer insulating film An electrode is disposed, and in the peripheral region, an environmental sensor and a surface protective film provided in an upper layer than the arrangement layer of the environmental sensor are disposed, above the surface protective film and An ultraviolet shielding member that transmits at least a part of the wavelength region of visible light is provided in a portion corresponding to the position above the environmental sensor arrangement position.
また、本発明の表示装置は、前記アクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板の前記アクティブ素子が形成されている面に対向するように配設される対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板の間隙に配設される表示媒体とを備えたことを特徴としている。 Further, the display device of the present invention includes the active matrix substrate, a counter substrate disposed so as to face the surface of the active matrix substrate on which the active element is formed, the active matrix substrate, and the counter substrate. And a display medium disposed in the gap.
本発明のアクティブマトリクス基板は、環境センサの上層に配置される表面保護膜の更に上層に紫外線遮蔽部材が備えられているために、外光に含まれる紫外線により表面保護膜が変質する現象を回避することができる。この結果、感度が良く、特性の経時変化の小さい環境センサを実現することができ、信頼性の優れた表示装置を実現することができる。 In the active matrix substrate of the present invention, since the ultraviolet ray shielding member is provided on the upper layer of the surface protective film arranged on the upper layer of the environmental sensor, the phenomenon that the surface protective film is deteriorated by ultraviolet rays contained in external light is avoided. can do. As a result, it is possible to realize an environmental sensor with good sensitivity and small change in characteristics over time, and a display device with excellent reliability can be realized.
〔実施の形態1〕
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態1に係わる表示装置および該表示装置に用いるアクティブマトリクス基板について、液晶表示装置を例に概略を説明する。
[Embodiment 1]
Hereinafter, an outline of a display device according to
図1は、本発明に係わる表示装置1の全体構成図である。また、図2は、表示装置1を筐体に組み込んだ状態を示す断面図である。この表示装置1は、多数の画素5がマトリクス状に配列されたアクティブマトリクス基板2と、これに対向するように配置される対向基板3を備えており、さらに両者の間隙には表示媒体4である液晶が挟持された構造をしている。そして、アクティブマトリクス基板2と対向基板3は、対向基板3の外周に沿った枠状のシール樹脂25によって接着されている。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a
アクティブマトリクス基板2の各画素5には、表示媒体4を駆動するための薄膜トランジスタ(TFT)6や画素電極7が形成されており、対向基板3には、対向電極(図示せず)やカラーフィルタ(図示せず)が形成されている。
Each
アクティブマトリクス基板2は、画素5が配列された領域(画素配列領域)8と、画素配列領域に近接する周辺領域9を有し、対向基板3は、上記画素配列領域8を覆うとともに、周辺領域9の一部が露出するように配設されている。
The
また、アクティブマトリクス基板2の上記周辺領域9には、表示装置1に外部の駆動回路30を接続するためのFPC(Flexible Printed Circuit)10が端子38に実装され、さらに、環境センサの一例である外光の明るさを検出するための光センサ11が配設されている。また、その他に周辺回路(外部の駆動回路30からの入力信号に基づいて画素配列領域8のTFT6を駆動するための駆動回路(図示せず)、光センサ11や駆動回路に接続される配線36、画素配列領域8からの引き出し配線(図示せず)など)も配設されている。
Further, in the
上記画素配列領域8に形成されるTFT6と、周辺領域9に形成される光センサ11とは、同一基板上に、同一プロセスによってモノリシックに形成されている。
The
そして、図1に示す表示装置1は、図2に示したような開孔部付き筐体35に組み込まれる。筐体35の開孔部37は光センサ11の配置位置に対向するように配置されており、その開孔部37を介して外光が上記光センサ11に到達する仕組みになっている。
The
また、表示装置1は、その表示モードとして、透過光を利用する透過型表示モードを用いている。従って、筐体35内のアクティブマトリクス基板2の対向基板配置側とは相反する側(裏面側)にはバックライト12が備えられている。なお、表示モードとして外光の反射を利用する反射表示モードを用いる場合や、表示媒体としてELなどの自発光素子を用いる場合には、バックライト12は不要である。
The
また、上述の光センサ11は、外光を検知することを目的としているため、バックライト12の光が該光センサ11に入射すると、光センサ11が誤動作するといった問題が生じる。したがって、アクティブマトリクス基板2の光センサ11配設部の下側(アクティブマトリクス基板2の光センサ11配置側とは反対側)にバックライト12が配置されないようにするか、或いは、アクティブマトリクス基板2の光センサ配設部の裏面に遮光部材(アルミテープなど)を具備して、バックライト12の光が光センサ11に入射しないように配慮が必要である。
In addition, since the above-described
上述した本発明の表示装置1は、光センサ11を用いて外光の照度を検出し、それに合わせて表示輝度を自動的に制御する自動調光機能付きの表示システムに適用することができる。つまり、上記アクティブマトリクス基板2の周辺領域9に設けられた光センサ11が出力する外光の明るさ情報を基に、バックライト12の輝度、又は表示信号の輝度信号を制御する制御回路を備えておくことで、表示装置1の表示輝度を自動的に制御することが可能になる。
The
この制御回路は、表示装置1と一体的に形成されていても、表示装置1と別体に形成されていても良い。表示装置1と一体的に形成されている場合の例としては、アクティブマトリクス基板2内にモノリシックに形成する場合や、アクティブマトリクス基板2とは別に制御回路を形成してCOG(Chip On Grass)方式等によりアクティブマトリクス基板2上に搭載する場合が挙げられる。また、表示装置1と別体に形成さえている場合の例としては、アクティブマトリクス基板2とは別に制御回路を形成してFPC等を介してアクティブマトリクス基板2に接続する場合や、表示装置1を備える電子機器に制御回路を配置してアクティブマトリックス基板2に制御回路から信号を送信する場合が挙げられる。
The control circuit may be formed integrally with the
この制御回路を用いて、屋外など明るい環境下では表示輝度を高くし、夜間や室内など比較的暗い環境下では表示輝度を下げるように輝度調整(調光)を自動的に行うように制御させると、表示装置の低消費電力化や長寿命化を実現することができる。 This control circuit is used to automatically adjust the brightness (dimming) so that the display brightness is increased in bright environments such as outdoors, and the display brightness is decreased in relatively dark environments such as at night or indoors. Thus, low power consumption and long life of the display device can be realized.
次に、本発明の表示装置1の詳細な構造について、図3、図4(a)〜(c)を用いて説明する。図3は、図1の表示装置1における画素配列領域(表示領域)8の画素5当たりの断面構造を概略的に示す概略断面図である。アクティブマトリクス基板2と対向基板3の間隙に表示媒体(本実施の形態では液晶)4が挟持されている。アクティブマトリクス基板2には、表示媒体4を駆動するための薄膜トランジスタ(TFT)6や画素電極7が形成されている。
Next, the detailed structure of the
以下、図1および図3を参照しながら、本実施の形態で用いる多結晶Si膜を用いたTFT6と、このTFT6を含む画素5の構造について説明する。ここで使用するTFT6の構造は、「トップゲート構造」または「正スタガ構造」と呼ばれるもので、チャネルとなる半導体膜(多結晶Si膜)13の上層にゲート電極16を備えるものである。なお、このように、基板に対して複数の層を積層する場合に、基板側を下側とし、基板から層までの距離が離れる方向を上側として記載している。
Hereinafter, the structure of the
ベース基材となる基板14には、主にガラス基板が使用でき、例えば無アルカリのバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどが使用される。TFT6は、基板14上に形成された多結晶Si膜13と、多結晶Si膜13を覆うように形成されたゲート絶縁膜15(例えば、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜などが使用できる)と、ゲート絶縁膜15上に形成されたゲート電極16(例えば、Al、Mo、Tiまたはそれらの合金などが使用できる)と、ゲート電極16を覆うように形成された第1層間絶縁膜17(例えば、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜が使用できる)とを有している。
As the
ここで、ゲート絶縁膜15を介してゲート電極16と対向する半導体膜の領域はチャネル領域13aとして機能する。また、半導体膜のチャネル領域以外の領域は、不純物が高濃度にドープされたn+層であり、ソース領域13bおよびドレイン領域13cとして機能する。また、ここでは図示しないが、ホットキャリアによる電気特性の劣化を防ぐために、ソース領域のチャネル領域側およびドレイン領域のチャネル領域側に、不純物が低濃度にドープされたLDD(Lightly Doped Drain)領域が形成されている。
Here, the region of the semiconductor film facing the
なお、ガラス基板の表面(多結晶Si膜13の下)に、ベースコート膜(例えば、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜などが使用できる)を備えても良い。また、多結晶Si膜13は、非晶質構造を有する半導体膜(非結晶Si膜)を、レーザーアニールやRTA(Rapid Thermal Annealing)などの熱処理により結晶化することで得ることができる。
Note that a base coat film (for example, a silicon oxide film or a silicon nitride film can be used) may be provided on the surface of the glass substrate (under the polycrystalline Si film 13). The
第1層間絶縁膜17上にはソース電極18(例えば、Al、Mo、Tiまたはそれらの合金が使用できる)が形成されていて、第1層間絶縁膜17およびゲート絶縁膜15を貫通するコンタクトホールを介して半導体膜のソース領域13bに電気的に接続されている。同様に、第1層間絶縁膜17上に形成されているドレイン電極19(例えば、Al、Mo、Tiまたはそれらの合金が使用できる)は、第1層間絶縁膜17およびゲート絶縁膜15を貫通するコンタクトホールを介して半導体膜のドレイン領域13cに電気的に接続されている。
A source electrode 18 (for example, Al, Mo, Ti, or an alloy thereof can be used) is formed on the first
以上が、ここで使用するTFT6の基本的な構造である。そして、画素配列領域(表示領域)8においては、上述のTFT6を覆うように、さらに第2層間絶縁膜20が形成されている。ここで、第2層間絶縁膜20は、層間の絶縁性に加えて下層の凹凸を平坦化する役割が要求されるので、塗布や印刷よって形成が可能な有機膜が主に使用される。
The above is the basic structure of the
更に、第2層間絶縁膜20の上層には、画素電極7(例えば、ITO(Indium-Tin-Oxide)、IZO(Indium-Zinc-Oxide)、Alなどが使用できる)が形成される。画素電極7は、第2層間絶縁膜20に形成されたコンタクトホールを介して、ドレイン電極19に電気的に接続されている。この第2層間絶縁膜20としては、感光性を有する有機絶縁膜を用いることが好ましく、これにより、マスク露光と現像処理によって、簡便に第2層間絶縁膜20にコンタクトホールを形成することができる。このように感光性を有する有機絶縁膜としては、例えば、アクリル、ポリイミド、BCB(Benzo-Cyclo-Butene)などが例示できる。
Further, a pixel electrode 7 (for example, ITO (Indium-Tin-Oxide), IZO (Indium-Zinc-Oxide), Al, etc. can be used) is formed on the second
図4(a)は、図1の表示装置1における周辺領域9に形成されている光センサ11の断面構造図である。
4A is a cross-sectional structure diagram of the
以下、図4(a)を参照しながら、光センサ11の構造について説明する。ここで使用する光センサ11の構造は、「ラテラル構造の光ダイオード」と呼ばれるものであり、半導体のPIN接合が基板の面方向(横方向)に形成されたダイオードを備えるものである。
Hereinafter, the structure of the
ベース基材となる基板14(TFTが形成されている基板と共通の基板)上に、多結晶Si膜21によるPINダイオードが形成されている。このPINダイオードの多結晶Si膜21と、画素配列領域8(表示領域)のTFT6の多結晶Si膜13とは、同じ膜厚を備えている。PIN接合は、不純物が高濃度にドープされたp+層とn+層、及び不純物がドープされないi層によって形成されている。なお、i層の代わりに、低濃度にドープされたp-層やn-層を単独、又は併設して用いることも可能である。
A PIN diode made of a
さらに、PIN接合を有する多結晶Si膜21を覆うように、画素配列領域8の構成部材と共通のゲート絶縁膜15(酸化シリコン膜や窒化シリコン膜などが使用できる)と第1層間絶縁膜17(例えば、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜が使用できる)が形成される。第1層間絶縁膜17上に形成されているp側電極33(例えば、Al、Mo、Tiまたはそれらの合金が使用できる)は、第1層間絶縁膜17およびゲート絶縁膜15を貫通するコンタクトホールを介して半導体膜のp+領域に電気的に接続されている。同様に、第1層間絶縁膜17上に形成されているn側電極34(例えば、Al、Mo、Tiまたはそれらの合金が使用できる)は、第1層間絶縁膜17およびゲート絶縁膜15を貫通するコンタクトホールを介して半導体膜のn+領域に電気的に接続されている。
Furthermore, a gate insulating film 15 (a silicon oxide film or a silicon nitride film can be used) and a first
以上が、基本的な光センサ11の構造である。上記のとおり、光センサ11の構成部材は、前述の画素配列領域のTFT6の構成部材と基本的に同じである。従って、両者の製造プロセスを共通にすることができる。このようにして、アクティブマトリクス基板2には、画素配列領域8のTFT6と周辺領域9の光センサ11がモノリシックに形成されている。
The above is the basic structure of the
なお、周辺領域9には、上記光センサ11の他に、周辺回路(外部の駆動回路からの入力信号に基づいて画素配列領域8のTFT6を駆動するための駆動回路(図示せず)、光センサ11や駆動回路に接続される配線36、画素配列領域8からの引き出し配線(図示せず)など)も形成されている。そしてこれらを保護する目的で、周辺領域の光センサ11、駆動回路、各種配線を覆うように、これらの上層には画素配列領域8の構成部材と共通の第2層間絶縁膜20(アクリル、ポリイミド、BCBなどの有機絶縁膜)が形成されている。
In addition to the
すなわち第2層間絶縁膜20は、周辺領域9においては表面保護膜としての役割を果たす。さらに、この第2層間絶縁膜20より上方で、且つ光センサ11の配置位置の上方に相当する部分において、本実施の形態の特徴となる紫外線遮蔽部材24が形成されている。この紫外線遮蔽部材24は、外光に含まれる光に含有される紫外線の透過率を少なくとも50%未満、好ましくは10%未満に減衰する作用を有するものである。
That is, the second
図4(a)では、保護部材24が、第2層間絶縁膜20の光センサ11の配置領域を全て覆うような形態を示したが、特にその必要はなく、図4(b)に示すように例えばi層の上方であってp側電極33とn側電極34との間の領域(すなわち光センサ11に対して光が入射する位置)を少なくとも覆うように紫外線遮蔽部材24を配置しても良いし、図4(c)に示すように、光センサ11の上方に相当する部分を十分に覆う大きさであっても良い。
4A shows a form in which the
紫外線遮蔽部材24としては、紫外線を吸収し、可視光を透過する紫外線吸収部材(例えば透明導電膜やカラーフィルタ)や、紫外線を反射する紫外線反射部材(多層反射膜や、金属薄膜(ハーフミラー)膜によって紫外線を効果的に反射するフィルムなど)を使用することができる。
As the
また、紫外線遮蔽部材24は、可視光の透過性と紫外線の遮蔽性を有してさえいれば良く、大面積塗布性能、パターニング性、平坦化性、プロセス温度に対する耐熱性といった厳しいスペックは要求されない。したがって、紫外線遮蔽部材24としては、他にも幅広い材料を適用することが可能である。例えば、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などの材料を使用することが可能である。具体的には、東レダウコーニング社製のシリコーンポッティング材(例えばSE1880など)、旭硝子社製の樹脂フィルム(商品名:アフレックス(登録商標)、サイトップ(登録商標))、三菱レイヨン製の樹脂フィルム(商品名:アクリプレン(登録商標))などの樹脂材料を使用することも可能である。この時、紫外線遮蔽部材の形成プロセスの簡略化を考慮すると、硬化用のオーブンを必要としない常温硬化型の樹脂を採用することが好ましい。
Further, the
なお、紫外線遮蔽部材24として透明導電膜を使用する場合、画素配列領域8の画素電極7と同一工程で、光センサ11上の層間絶縁膜20上に透明導電膜を形成すれば、プロセスの増加を伴わないために有用である。一般に、1500Åの厚みを有する透明導電膜(例えば、ITO、IZOなどが使用できる)は、波長400nm以下の近紫外線の透過率が70%以下であり、第2層間絶縁膜20の変質に大きく影響を及ぼす波長300nm以下の紫外線(deepUV)の透過率は50%以下であるため、それ以上の厚みであれば紫外線遮蔽部材24として有効に作用する。
When a transparent conductive film is used as the
また、紫外線遮蔽部材24としてカラーフィルタを使用する場合、カラー表示を行うために画素配列領域8に設けられたカラーフィルタと同一工程で、光センサ11上の第2層間絶縁膜20上に紫外線遮蔽部材24としてのカラーフィルタを形成すれば、プロセスの増加を伴わないために有用である。例えば、対向基板3にカラーフィルタが形成されている場合には、対向基板3を周辺領域9の光センサが形成された領域を覆うような形で配置しておき、その部分(光センサ11の上部)に紫外線遮蔽部材24としてのカラーフィルタを形成すれば良い。また、対向基板3ではなく、アクティブマトリクス基板2上にカラーフィルタが形成された表示装置の場合には、画素配列領域8と、光センサが形成された領域の両領域の第2層間絶縁膜20上にカラーフィルタを同時に形成すれば良い。なお、光センサ11上に形成するカラーフィルタとしては、Si半導体膜(特に薄膜)が高い光感度を示す青や緑のカラーフィルタが好ましい。さらに、人間の視感度との整合性を考えると、特に緑のカラーフィルタを用いることが好ましい。
Further, when a color filter is used as the
このように、本実施の形態の表示装置1の構造上の特徴は、アクティブマトリクス基板2が画素配列領域8(表示領域)と周辺領域9を備えている点、周辺領域9に外光の明るさを検出する光センサ11が形成されている点、画素配列領域8で使用する第2層間絶縁膜20が周辺領域9にも形成されている点、光センサ11の上層に第2層間絶縁膜20が形成され、さらにその上層(上方)に紫外線遮蔽部材24を備えている点にある。
As described above, the structural feature of the
この結果、光センサ11は、外光に紫外線が含まれていたとしても、光センサ11の形成領域において、外光は紫外線遮蔽部材24を介して第2層間絶縁膜20に到達するので、紫外線に起因する第2層間絶縁膜20の変色の影響を軽減する(又は皆無にする)ことができる。したがって、長時間にわたり安定して外光の明るさの変化を正確に検出することができる。また、従来では、紫外線による第2層間絶縁膜20の劣化(透過率の低下)を見越して、光センサ11を過剰スペックで設計しておく必要があったが、本発明では第2層間絶縁膜20の透過率の低下を懸念する必要がなく、光センサ11を最適設計することが可能になる。このため、光センサ11自身を従来より小さくすることが可能になり、光センサ11が配置される周辺領域9を最小限に小さくでき、表示装置の狭額縁化に寄与することが可能になる。
As a result, the external light reaches the second
また、図5は、光センサ11上(なお、図5においては第2層間絶縁膜20は説明の便宜上省略して記載されているが実際には存在する)に紫外線遮蔽部材24を形成した場合の周辺領域9の断面模式図である。図に示すように、アクティブマトリクス基板2のTFT形成面の法線方向における紫外線遮蔽部材24の高さXは、前記対向基板3と前記表示媒体4の厚さの合計Y以下であることが望ましい。これにより、表示装置1を筐体35に組み込む際に、紫外線遮蔽部材24と筐体のクリアランスを確保することが容易になる。
5 shows the case where the
なお、上述の実施形態では、画素配列領域8に形成されている第2層間絶縁膜20と、周辺領域9に形成されている表面保護膜とが同じ材料、及び同じプロセスで形成された例について説明したが、これに限るものではない。両者が別材料や別プロセスで形成された場合であっても、表面保護膜の紫外線耐性が十分でない場合には、上記構造(表面保護膜上層に紫外線遮蔽部材24を設ける構造)を採用することで本発明の効果を得ることが可能である。
In the above-described embodiment, an example in which the second
〔実施の形態2〕
以下、本発明の変形例である実施の形態2について説明する。なお、実施の形態1に説明したものと同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 2]
The second embodiment, which is a modification of the present invention, will be described below. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure same as what was demonstrated in
図6は、実施の形態2にかかわる表示装置29の概略図面である。また図7は、その周辺領域9の断面模式図である。ここでは、対向基板3が周辺領域9の光センサ11を覆うのに十分な大きさとなっており、かつ、光センサ11の紫外線遮蔽部材24がアクティブマトリックス基板2と対向基板3との隙間に存在する構造となっている。
FIG. 6 is a schematic diagram of a display device 29 according to the second embodiment. FIG. 7 is a schematic sectional view of the
通常、紫外線遮蔽部材24に硬度の小さい樹脂材料を用いる場合には、表面傷の発生など保護部材の機械的強度が問題になる場合があるが、紫外線遮蔽部材24が対向基板3に覆われることで、紫外線遮蔽部材24の機械的(物理的)保護を行うことが可能となる。
Usually, when a resin material with low hardness is used for the
また、図8に示すように、光センサ11と対向基板3の間隙を、紫外線遮蔽部材24で完全に充填するようにすると、紫外線遮蔽部材24が、側面を除き外気に触れない構造を実現することができ、外気の湿気などの影響を更に軽減することができる。
Also, as shown in FIG. 8, when the gap between the
なお、図9に示すように、対向基板3自身が紫外線を十分に吸収又は反射する性能を有しており、紫外線の透過率が50%未満である場合には、対向基板3に紫外線遮蔽部材24の機能を兼用させることも可能である。
As shown in FIG. 9, when the
また、対向基板3の内面(表示媒体4に面する面)にITO膜(例えば、図3の共通電極32としてのITO膜)やカラーフィルタ(例えば、図3のカラーフィルタ31)が形成される場合、そのITO膜やカラーフィルタを光センサ11に重畳する領域に同一プロセスで形成しておき、これらを紫外線遮蔽部材24とし用いることも可能である。
Further, an ITO film (for example, an ITO film as the
〔実施の形態3〕
以下、本発明の変形例である実施の形態3について説明する。なお、実施の形態1及び実施の形態2に説明したものと同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 3]
Hereinafter,
図10は、実施の形態3にかかわる表示装置26の概略平面図と、そのA1−A2線断面図である。アクティブマトリクス基板2と対向基板3がシール樹脂25によって貼り合わされており、周辺領域9に光センサ11が形成されている点は、実施の形態1の表示装置1と同じである。
FIG. 10 is a schematic plan view of the
シール樹脂25は、対向基板3の略外周に沿って形成されているが、アクティブマトリクス基板2の周辺領域9に面する辺の一部に開孔部が形成されている。この開孔部は、アクティブマトリクス基板2と対向基板3の間隙に表示媒体4である液晶を注入するための注入口27であり、この穴から液晶を注入した後、封止樹脂28で封止される必要がある。
The
ここで、実施の形態3の表示装置26では、上記表示媒体4を注入する注入口27の近傍に光センサ11が配置されている。さらに、上記表示媒体4を注入する注入口27の封止樹脂28が、光センサ11の紫外線遮蔽部材24を兼用するように一体形成された構造になっている。
Here, in the
このように、注入口27の封止樹脂28と光センサ11の紫外線遮蔽部材24が同一材料であるために、別々の材料にする場合に比べると、同一工程での作業が可能となる。また、紫外線遮蔽部材24の形成工程と、注入口27の封止工程を兼用して行うことで、工数の増加を防ぐことができる。
Thus, since the sealing
〔実施の形態4〕
以下、本発明の変形例である実施の形態4について説明する。なお、実施の形態1〜実施の形態3に説明したものと同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 4]
Hereinafter,
図11は、実施の形態4にかかわる表示装置40の概略平面図と、そのB1−B2線断面図である。アクティブマトリクス基板2と対向基板3がシール樹脂25によって貼り合わされており、周辺領域9に光センサ11が形成されている点は、実施の形態1の表示装置1と同じである。
FIG. 11 is a schematic plan view of a
ここで、実施の形態4の表示装置40では、上記周辺領域9にFPC10が実装されており、そのFPC10の実装部周辺にFPC10の接続を補強(機械的補強、又は、防湿・防塵による実装部の信頼性補強)する補強部材39(補強樹脂)が配設されている。また、光センサ11は、FPC10の実装部近傍に配置されており、上記補強部材39が、光センサ11の紫外線遮蔽部材24を兼用するように一体形成された構造になっている。
Here, in the
このように、FPC10の補強部材39と光センサ11の紫外線遮蔽部材24が同一材料であるために、別々の材料にする場合に比べると、同一工程での作業が可能となる。また、光センサ11の保護工程と、FPC10の補強工程を兼用して行うことで、工数の増加を防ぐことができる。
Thus, since the reinforcing
もちろん、FPC10の代わりにTCP(Tape Carrier Package)やLSIが周辺領域9に実装されている場合であっても、これら回路部材を補強する補強部材39と光センサ11の紫外線遮蔽部材24を兼用することで、同様の効果を得ることができる。
Of course, even when a TCP (Tape Carrier Package) or LSI is mounted in the
〔実施の形態5〕
以下、本発明の変形例である実施の形態4について説明する。なお、実施の形態1〜実施の形態4に説明したものと同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 5]
Hereinafter,
図12は、アクティブマトリクス基板2の周辺を囲うように筐体35が備えた例を示す模式図である。筐体35は、金属フレームや樹脂フレームからなり、周辺領域9を外部環境から保護するため、あるいは表示装置の見栄えを良くするために、周辺領域9を覆うように形成される。筐体35は、金属やプラスチックからなる遮光性部材によって構成されているが、従来例の図14と同じように、光センサ11に外光を導くために、光センサ11と重畳する領域(筐体35のうち光センサ11と対向している箇所)には開孔部37が設けられている。さらに、該開孔部37に紫外線遮蔽部材24が充填されている。なお、紫外線遮光部材24は、上記開孔部37の内部に設けられていても良いし、開孔部37を塞ぐように、開孔部37の上面または下面に貼り付けられていても良い。
FIG. 12 is a schematic diagram showing an example in which the
この場合も、光センサ11に紫外線が到達することを防ぐことができ、上述の実施の形態1〜実施の形態4と同様の効果を得ることが可能である。なお、筐体35は、表示装置が組み込まれる電子機器(例えば携帯電話)の筐体と兼用されていても良い。
Also in this case, it is possible to prevent ultraviolet rays from reaching the
上述の実施の形態1〜実施の形態5では、多結晶Si膜を用いてTFT6と光センサ11を形成した例を示したが、両者を非結晶Si膜で形成することも可能である。また、トップゲート構造(正スタガ構造)のTFTに限らず、ボトムゲート構造(逆スタガ構造)のTFTを用いても構わない。また、TFT6の代わりに、MIM(Metal-Insulator-Metal)などの他のアクティブ素子を使用することも可能である。
In the above-described first to fifth embodiments, an example in which the
さらに、光センサ11は、PIN接合を利用したものだけでなく、ショットキー接合やMIS型接合を有する光ダイオードを利用することもできる。例えば、非結晶Si膜を用いたボトムゲート構造(逆スタガ構造)のTFTと、MIS型接合を有する光ダイオードを同一基板上にモノリシックに形成する例としては、特許文献5を参照すると良い。また、光センサ11の構造としては、2つの端子が横方向(面方向)に形成された光コンダクタや光トランジスタなど、他の素子構造を用いることも可能である。
Furthermore, the
なお、本発明は、アクティブ素子を備えたフラットパネル型表示装置に広く適用することができ、液晶表示装置以外にも、EL表示装置、電気泳動表示装置などの各種表示装置に適用することができる。 The present invention can be widely applied to flat panel display devices including active elements, and can be applied to various display devices such as EL display devices and electrophoretic display devices in addition to liquid crystal display devices. .
また、上述の実施の形態1〜実施の形態5では、環境センサの代表として光センサを周辺領域9に形成した表示装置について説明したが、光センサの代わりに、温度センサ、湿度センサ、バックライトの色センサや明るさセンサなど、各種センサを形成する場合であっても、本願の構成を採用することで、センサの上方の表面保護膜の劣化に基づくセンサ特性を低減することができる。
In the first to fifth embodiments described above, the display device in which the optical sensor is formed in the
本発明は、アクティブ素子を備えたフラットパネル型表示装置に広く適用することができ、液晶表示装置以外にも、EL表示装置、電気泳動表示装置などの各種表示装置に適用することができる。アクティブ素子を備えたフラットパネル型表示装置に適用可能である。その結果、表示装置を使用する電子機器(例えば、携帯電話、PDA、DVDプレイヤー、モバイルゲーム機器、ノートPC、PCモニター、テレビジョン受像機など)にも利用可能である。 The present invention can be widely applied to flat panel display devices including active elements, and can be applied to various display devices such as EL display devices and electrophoretic display devices in addition to liquid crystal display devices. The present invention can be applied to a flat panel display device including an active element. As a result, the present invention can also be used for electronic devices that use display devices (for example, mobile phones, PDAs, DVD players, mobile game devices, notebook PCs, PC monitors, television receivers, etc.).
1 表示装置
2 アクティブマトリクス基板
3 対向基板
4 表示媒体
5 画素
6 アクティブ素子(TFT)
7 画素電極
8 画素配列領域(表示領域)
9 周辺領域
10 FPC
11 環境センサ(光センサ)
12 バックライト
13 多結晶Si膜(半導体膜)
14 基板
15 ゲート絶縁膜
16 ゲート電極
17 第1層間絶縁膜
18 ソース電極
19 ドレイン電極
20 第2層間絶縁膜、表面保護膜
21 多結晶Si膜(半導体膜)
24 紫外線遮蔽部材
31 カラーフィルタ(ブラックマトリクス含む)
32 対向電極(共通電極)
33 p側電極
34 n側電極
41 ガラス基板
DESCRIPTION OF
7
9
11 Environmental sensor (light sensor)
12
14
24
32 Counter electrode (common electrode)
33 p-side electrode 34 n-
Claims (19)
前記画素配列領域には、前記複数の画素の夫々に対応して設けられ夫々の画素をスイッチングするアクティブ素子と、前記複数のアクティブ素子の上層に設けられた層間絶縁膜と、この層間絶縁膜より上層に形成された複数の画素電極とが配設されており、
前記周辺領域には、環境センサと、前記環境センサの配置層より上層に設けられた表面保護膜とが配設されており、
前記表面保護膜の上方で且つ前記環境センサ配置位置の上方に相当する部分に可視光の少なくとも一部の波長領域を透過する紫外線遮蔽部材を備えていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。 In an active matrix substrate having a pixel array region in which a plurality of pixels are arrayed and a peripheral region other than the pixel array region on the same substrate,
In the pixel arrangement region, an active element provided corresponding to each of the plurality of pixels, an interlayer insulating film provided on an upper layer of the plurality of active elements, and an interlayer insulating film A plurality of pixel electrodes formed in the upper layer are disposed,
In the peripheral region, an environmental sensor and a surface protective film provided in a layer above the arrangement layer of the environmental sensor are arranged,
An active matrix substrate comprising: an ultraviolet shielding member that transmits at least a part of a wavelength region of visible light above a portion of the surface protection film and above the position where the environmental sensor is disposed.
前記アクティブマトリクス基板の前記アクティブ素子が形成されている面に対向するように配設される対向基板と、
前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板の間隙に配設される表示媒体と、
前記アクティブマトリクス基板の前記周辺領域のうち、少なくとも前記環境センサを含む部分を覆うとともに、前記環境センサと対向する位置には外光を前記環境センサに入射するための開孔部が設けられた筐体と、
前記開孔部に紫外線遮蔽部材が備えられていることを特徴とする表示装置。 An active matrix substrate having a pixel array region in which a plurality of pixels are arrayed and a peripheral region other than the pixel array region on the same substrate, wherein the pixels are switched in the pixel array region A plurality of active elements, an interlayer insulating film provided above the plurality of active elements, and a plurality of pixel electrodes formed above the interlayer insulating film are disposed, and the peripheral region includes An active matrix substrate in which an environmental sensor and a surface protective film provided above the environmental sensor are disposed;
A counter substrate disposed to face a surface of the active matrix substrate on which the active elements are formed;
A display medium disposed in a gap between the active matrix substrate and the counter substrate;
A housing that covers at least a portion including the environmental sensor in the peripheral region of the active matrix substrate, and is provided with an opening for allowing external light to enter the environmental sensor at a position facing the environmental sensor. Body,
A display device comprising an ultraviolet shielding member provided in the aperture.
An electronic apparatus comprising the display device according to any one of claims 10 to 18.
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