JP2018146921A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2018146921A
JP2018146921A JP2017044783A JP2017044783A JP2018146921A JP 2018146921 A JP2018146921 A JP 2018146921A JP 2017044783 A JP2017044783 A JP 2017044783A JP 2017044783 A JP2017044783 A JP 2017044783A JP 2018146921 A JP2018146921 A JP 2018146921A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
substrate
film transistor
thin film
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017044783A
Other languages
English (en)
Inventor
照久 中川
Teruhisa Nakagawa
照久 中川
大介 梶田
Daisuke Kajita
大介 梶田
Original Assignee
パナソニック液晶ディスプレイ株式会社
Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック液晶ディスプレイ株式会社, Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd filed Critical パナソニック液晶ディスプレイ株式会社
Priority to JP2017044783A priority Critical patent/JP2018146921A/ja
Publication of JP2018146921A publication Critical patent/JP2018146921A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136209Light shielding layers, e.g. black matrix, incorporated in the active matrix substrate, e.g. structurally associated with the switching element
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512Light shielding layers, e.g. black matrix
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G02F1/13471Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which all the liquid crystal cells or layers remain transparent, e.g. FLC, ECB, DAP, HAN, TN, STN, SBE-LC cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286Wiring, e.g. gate line, drain line
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78606Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
    • H01L29/78633Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device with a light shield
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133345Insulating layers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F2001/13356Particular location of the optical element
    • G02F2001/133562Particular location of the optical element on the viewer side
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F2001/13356Particular location of the optical element
    • G02F2001/133567Particular location of the optical element on the back side
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F2001/133601Illuminating devices for spatial active dimming
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F2001/134372Electrodes characterised by their geometrical arrangement for fringe field switching [FFS] where the common electrode is not patterned, e.g. planar
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/12Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G02F2201/121Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode common or background
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/40Arrangements for improving the aperture ratio
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00Materials and properties
    • G02F2202/28Adhesive materials or arrangements

Abstract

【課題】薄膜トランジスタのチャネル領域に対する入射光に起因する表示品位の低下を抑えることができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、第1ゲート線と、第1ソース線と、第1薄膜トランジスタと、第1遮光部とが形成された第1基板と、前記第1基板に対向配置された第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た第1液晶層と、を含み、前記第1遮光部は、前記第1薄膜トランジスタと前記第1液晶層との間に配置されるとともに、平面視で前記第1薄膜トランジスタの第1チャネル領域の少なくとも一部に重なる。【選択図】図15

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。

一般的に、液晶表示装置では、バックライトの光や、外部の光(外光)や、これらの光が液晶層で散乱した光(散乱光)等が、薄膜トランジスタのチャネル領域に入射すると薄膜トランジスタの特性が変化し、表示品位の低下を招く。この問題を解決するための方法として、例えば、ブラックマトリクスの領域を大きくする方法や、薄膜トランジスタのバックライト側に遮光層を設ける方法が考えられるが、これらの方法では画素の開口率が低下したり、構成が複雑化するという問題が生じる。

また従来、液晶表示装置のコントラストを向上させる技術として、2枚の表示パネルを重ね合わせて、入力映像信号に基づいて、それぞれの表示パネルに画像を表示させる技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。具体的には例えば、前後に配置された2枚の表示パネルのうち前側(観察者側)の表示パネルにカラー画像を表示し、後側(バックライト側)の表示パネルに白黒画像を表示することによって、コントラストの向上を図るものである。2枚の表示パネルを備えた液晶表示装置では、特にバックライト側に配置された表示パネルにおいて、バックライト光の影響を受け易く、薄膜トランジスタの特性が変化し易い。

WO2007/040127号公報

このように、従来の液晶表示装置では、薄膜トランジスタのチャネル領域に対する入射光に起因して、表示品位が低下するという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、薄膜トランジスタのチャネル領域に対する入射光に起因する表示品位の低下を抑えることができる液晶表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、第1ゲート線と、第1ソース線と、第1薄膜トランジスタと、第1遮光部とが形成された第1基板と、前記第1基板に対向配置された第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た第1液晶層と、を含み、前記第1遮光部は、前記第1薄膜トランジスタと前記第1液晶層との間に配置されるとともに、平面視で前記第1薄膜トランジスタの第1チャネル領域の少なくとも一部に重なる、ことを特徴とする。

本発明に係る液晶表示装置では、前記第1基板に、さらに、共通電極が形成されており、前記第1遮光部は、金属材料から成り、前記共通電極に電気的に接続されてもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記第1基板に、さらに、前記共通電極に共通電圧を供給する共通配線が形成されており、前記第1遮光部は、前記共通配線と一体でもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記第1基板に、さらに、有機絶縁膜が形成されており、前記有機絶縁膜は、前記第1薄膜トランジスタと前記第1遮光部との間に配置されてもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、バックライトをさらに含み、前記第1液晶層は、前記バックライトと前記第1基板との間に配置されてもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記第2基板は、ブラックマトリクスを含み、前記ブラックマトリクスは、平面視で前記第1チャネル領域の少なくとも一部に重なり、前記第1遮光部は、前記ブラックマトリクスに重畳する重畳領域と、前記ブラックマトリクスに重畳しない非重畳領域と、を有してもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、第2ゲート線と、第2ソース線と、第2薄膜トランジスタとが形成された第3基板と、前記第3基板に対向配置された第4基板と、前記第3基板と前記第4基板との間に配置された第2液晶層と、をさらに含み、前記第2基板は、前記第1液晶層と前記第2液晶層との間に配置されてもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、バックライトをさらに含み、前記第1液晶層は、前記バックライトと前記第2基板との間に配置されてもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、第2ゲート線と、第2ソース線と、第2薄膜トランジスタとが形成された第3基板と、前記第3基板に対向配置された第4基板と、前記第3基板と前記第4基板との間に配置された第2液晶層と、をさらに含み、前記第1基板は、前記第1液晶層と前記第2液晶層との間に配置されてもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、バックライトをさらに含み、前記第1液晶層は、前記バックライトと前記第1基板との間に配置されてもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記第3基板に、さらに、第2遮光部が形成されており、前記第2遮光部は、前記第2薄膜トランジスタと前記第2液晶層との間に配置されるとともに、平面視で前記第2薄膜トランジスタの第2チャネル領域の少なくとも一部に重なってもよい。

本発明に係る液晶表示装置によれば、薄膜トランジスタのチャネル領域に対する入射光に起因する表示品位の低下を抑えることができる。

実施形態1に係る液晶表示装置の概略構成を示す斜視図である。 実施形態1に係る液晶表示装置の概略構成を模式的に示す図である。 実施形態1に係る表示パネルLCP1の概略構成を示す平面図である。 実施形態1に係る表示パネルLCP2の概略構成を示す平面図である。 図3及び図4のA−A´断面図である。 実施形態1に係る表示パネルLCP1の画素と表示パネルLCP2の画素との配置関係を示す平面図である。 表示パネルLCP1の画素の構成を示す平面図である。 表示パネルLCP1の画素の構成を示す平面図である。 表示パネルLCP2の画素の構成を示す平面図である。 表示パネルLCP2の画素の構成を示す平面図である。 図7〜図10のB−B´切断線における断面図である。 図7〜図10のC−C´切断線における断面図である。 実施形態1に係る表示パネルLCP2の他の構成を示す平面図である。 実施形態1に係る表示パネルLCP1の画素と表示パネルLCP2の画素との他の配置関係を示す平面図である。 実施形態2に係る表示パネルの構成を示す断面図である。 実施形態2に係る表示パネルの他の構成を示す断面図である。 実施形態1に係る表示パネルの他の構成を示す平面図である。

本発明の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。一実施形態に係る液晶表示装置は、画像を表示する複数の表示パネルと、それぞれの表示パネルを駆動する複数の駆動回路(複数のソースドライバ、複数のゲートドライバ)と、それぞれの駆動回路を制御する複数のタイミングコントローラと、外部から入力される入力映像信号に対して画像処理を行い、それぞれのタイミングコントローラに画像データを出力する画像処理部と、複数の表示パネルに背面側から光を照射するバックライトと、を含んでいる。表示パネルが複数である場合、表示パネルの数は2枚に限定されず3枚以上であってもよい。複数の表示パネルは、観察者側から見て前後方向に互いに重ね合わされて配置されており、それぞれが画像を表示する。また、他の実施形態に係る液晶表示装置は、画像を表示する1枚の表示パネルと、表示パネルを駆動する駆動回路(1つのソースドライバ、1つのゲートドライバ)と、駆動回路を制御する1つのタイミングコントローラと、外部から入力される入力映像信号に対して画像処理を行い、それぞれのタイミングコントローラに画像データを出力する画像処理部と、表示パネルに背面側から光を照射するバックライトと、を含んでいる。以下の実施形態1では、2枚の表示パネルを備える液晶表示装置LCDを例に挙げて説明し、以下の実施形態2では、1枚の表示パネルを備える液晶表示装置LCDを例に挙げて説明する。

[実施形態1]
図1は、実施形態1に係る液晶表示装置LCDの概略構成を示す斜視図である。図1に示すように、液晶表示装置LCDは、観察者に近い位置(前側)に配置された表示パネルLCP1と、表示パネルLCP1より観察者から遠い位置(後側)に配置された表示パネルLCP2と、表示パネルLCP1及び表示パネルLCP2を貼り合わせる接着層ADLと、表示パネルLCP2の背面側に配置されたバックライトBLと、表示面側から表示パネルLCP1及び表示パネルLCP2を覆うフロントシャーシFSとを含んでいる。

図2は、実施形態1に係る液晶表示装置LCDの概略構成を模式的に示す図である。図2に示すように、表示パネルLCP1は、第1ソースドライバSD1と第1ゲートドライバGD1とを含み、表示パネルLCP2は、第2ソースドライバSD2と第2ゲートドライバGD2とを含んでいる。また液晶表示装置LCDは、第1ソースドライバSD1及び第1ゲートドライバGD1を制御する第1タイミングコントローラTCON1と、第2ソースドライバSD2及び第2ゲートドライバGD2を制御する第2タイミングコントローラTCON2と、第1タイミングコントローラTCON1及び第2タイミングコントローラTCON2に画像データを出力する画像処理部IPUと、を含んでいる。例えば、表示パネルLCP1は入力映像信号に応じたカラー画像を第1画像表示領域DISP1に表示し、表示パネルLCP2は入力映像信号に応じた白黒画像を第2画像表示領域DISP2に表示する。画像処理部IPUは、外部のシステム(図示せず)から送信された入力映像信号Dataを受信し、周知の画像処理を実行した後、第1タイミングコントローラTCON1に第1画像データDAT1を出力し、第2タイミングコントローラTCON2に第2画像データDAT2を出力する。また画像処理部IPUは、第1タイミングコントローラTCON1及び第2タイミングコントローラTCON2に同期信号等の制御信号(図3及び図4参照)を出力する。第1画像データDAT1はカラー画像表示用の画像データであり、第2画像データDAT2は白黒画像表示用の画像データである。

図3は実施形態1に係る表示パネルLCP1の概略構成を示す平面図であり、図4は実施形態1に係る表示パネルLCP2の概略構成を示す平面図である。図5は、図3及び図4のA−A´切断線における断面図である。

図3及び図5を用いて、表示パネルLCP1の概略構成について説明する。図5に示すように、表示パネルLCP1は、バックライトBL側に配置された薄膜トランジスタ基板TFTB1と、観察者側に配置され、薄膜トランジスタ基板TFTB1に対向する対向基板CF1と、薄膜トランジスタ基板TFTB1及び対向基板CF1の間に配置された液晶層LC1と、を含んでいる。表示パネルLCP1のバックライトBL側には偏光板POL2が配置されており、観察者側には偏光板POL1が配置されている。

薄膜トランジスタ基板TFTB1には、図3に示すように、第1方向(例えば列方向)に延在する複数のソース線SL1と、第1方向に交差する第2方向(例えば行方向)に延在する複数のゲート線GL1とが形成され、複数のソース線SL1と複数のゲート線GL1とのそれぞれの交差部近傍に薄膜トランジスタTFT1が形成されている。表示パネルLCP1を平面的に見て、隣り合う2本のソース線SL1と隣り合う2本のゲート線GL1とにより囲まれる領域が1つの画素PIX1として規定され、該画素PIX1がマトリクス状(行方向及び列方向)に複数配置されている。複数のソース線SL1は、行方向に等間隔で配置されており、複数のゲート線GL1は、列方向に等間隔で配置されている。薄膜トランジスタ基板TFTB1には、画素PIX1ごとに画素電極PIT1が形成されており、複数の画素PIX1に共通する1つの共通電極CIT1(図12参照)が形成されている。薄膜トランジスタTFT1を構成するドレイン電極DE1(図12参照)はソース線SL1に電気的に接続され、ソース電極SE1(図12参照)はコンタクトホールCH1(図12参照)を介して画素電極PIT1に電気的に接続され、ゲート電極GE1(図12参照)はゲート線GL1に電気的に接続されている。

図5に示すように、対向基板CF1には、光を透過する光透過部と、光の透過を遮断するブラックマトリクスBM1(遮光部)とが形成されている。光透過部には、各画素PIX1に対応して複数のカラーフィルタFIL(着色層)が形成されている。光透過部は、ブラックマトリクスBM1で囲まれており、例えば矩形状に形成されている。複数のカラーフィルタFILは、赤色(R色)の材料で形成され、赤色の光を透過する赤色カラーフィルタFILR(赤色層)と、緑色(G色)の材料で形成され、緑色の光を透過する緑色カラーフィルタFILG(緑色層)と、青色(B色)の材料で形成され、青色の光を透過する青色カラーフィルタFILB(青色層)と、を含んでいる。赤色カラーフィルタFILR、緑色カラーフィルタFILG、及び青色カラーフィルタFILBは、行方向にこの順に繰り返し配列され、同一色のカラーフィルタFILが列方向に配列され、行方向及び列方向に隣り合うカラーフィルタFILの境界部分にブラックマトリクスBM1が形成されている。各カラーフィルタFILに対応して、複数の画素PIX1は、図3に示すように、赤色カラーフィルタFILRに対応する赤色画素PIXRと、緑色カラーフィルタFILGに対応する緑色画素PIXGと、青色カラーフィルタFILBに対応する青色画素PIXBと、を含んでいる。表示パネルLCP1では、赤色画素PIXR、緑色画素PIXG、青色画素PIXBが行方向にこの順に繰り返し配列されており、列方向には同一色の画素PIX1が配列されている。

第1タイミングコントローラTCON1は、周知の構成を備えている。例えば第1タイミングコントローラTCON1は、画像処理部IPUから出力される第1画像データDAT1と第1制御信号CS1(クロック信号、垂直同期信号、水平同期信号等)とに基づいて、第1画像データDA1と、第1ソースドライバSD1及び第1ゲートドライバGD1の駆動を制御するための各種タイミング信号(データスタートパルスDSP1、データクロックDCK1、ゲートスタートパルスGSP1、ゲートクロックGCK1)とを生成する(図3参照)。第1タイミングコントローラTCON1は、第1画像データDA1と、データスタートパルスDSP1と、データクロックDCK1とを第1ソースドライバSD1に出力し、ゲートスタートパルスGSP1とゲートクロックGCK1とを第1ゲートドライバGD1に出力する。

第1ソースドライバSD1は、データスタートパルスDSP1及びデータクロックDCK1に基づいて、第1画像データDA1に応じたデータ信号(データ電圧)をソース線SL1に出力する。第1ゲートドライバGD1は、ゲートスタートパルスGSP1及びゲートクロックGCK1に基づいて、ゲート信号(ゲート電圧)をゲート線GL1に出力する。

各ソース線SL1には、第1ソースドライバSD1からデータ電圧が供給され、各ゲート線GL1には、第1ゲートドライバGD1からゲート電圧が供給される。共通電極CIT1には、コモンドライバ(図示せず)から共通配線CMT1(図11及び図12参照)を介して共通電圧Vcomが供給される。ゲート電圧(ゲートオン電圧)がゲート線GL1に供給されると、ゲート線GL1に接続された薄膜トランジスタTFT1がオンし、薄膜トランジスタTFT1に接続されたソース線SL1を介して、データ電圧が画素電極PIT1に供給される。画素電極PIT1に供給されたデータ電圧と、共通電極CIT1に供給された共通電圧Vcomとの差により電界が生じる。この電界により液晶を駆動してバックライトBLの光の透過率を制御することによって画像表示を行う。表示パネルLCP1では、各画素PIX1の画素電極PIT1に接続されたソース線SL1に、所望のデータ電圧を供給することにより、カラー画像表示が行われる。

次に、図4及び図5を用いて、表示パネルLCP2の構成について説明する。図5に示すように、表示パネルLCP2は、観察者側に配置された薄膜トランジスタ基板TFTB2と、バックライトBL側に配置され、薄膜トランジスタ基板TFTB2に対向する対向基板CF2と、薄膜トランジスタ基板TFTB2及び対向基板CF2の間に配置された液晶層LC2と、を含んでいる。表示パネルLCP2のバックライトBL側には偏光板POL4が配置されており、観察者側には偏光板POL3が配置されている。表示パネルLCP1の偏光板POL2と、表示パネルLCP2の偏光板POL3との間には、接着層ADLが配置されている。

薄膜トランジスタ基板TFTB2には、図4に示すように、列方向に延在する複数のソース線SL2と、行方向に延在する複数のゲート線GL2とが形成され、複数のソース線SL2と複数のゲート線GL2とのそれぞれの交差部近傍に薄膜トランジスタTFT2が形成されている。表示パネルLCP2を平面的に見て、隣り合う2本のソース線SL2と隣り合う2本のゲート線GL2とにより囲まれる領域が1つの画素PIX2として規定され、該画素PIX2がマトリクス状(行方向及び列方向)に複数配置されている。複数のソース線SL2は、行方向に等間隔で配置されており、複数のゲート線GL2は、列方向に等間隔で配置されている。薄膜トランジスタ基板TFTB2には、画素PIX2ごとに画素電極PIT2が形成されており、複数の画素PIX2に共通する1つの共通電極CIT2(図12参照)が形成されている。薄膜トランジスタTFT2を構成するドレイン電極DE2はソース線SL2に電気的に接続され、ソース電極SE2(図12参照)はコンタクトホールCH2(図12参照)を介して画素電極PIT2に電気的に接続され、ゲート電極GE2(図12参照)はゲート線GL2に電気的に接続されている。

対向基板CF2(図5参照)には、光を透過する光透過部が形成されている。光透過部には、カラーフィルタFIL(着色層)が形成されておらず、例えばオーバーコート膜OC2が形成されている。

第2タイミングコントローラTCON2は、周知の構成を備えている。例えば第2タイミングコントローラTCON2は、画像処理部IPUから出力される第2画像データDAT2と第2制御信号CS2(クロック信号、垂直同期信号、水平同期信号等)とに基づいて、第2画像データDA2と、第2ソースドライバSD2及び第2ゲートドライバGD2の駆動を制御するための各種タイミング信号(データスタートパルスDSP2、データクロックDCK2、ゲートスタートパルスGSP2、ゲートクロックGCK2)とを生成する(図4参照)。第2タイミングコントローラTCON2は、第2画像データDA2と、データスタートパルスDSP2と、データクロックDCK2とを第2ソースドライバSD2に出力し、ゲートスタートパルスGSP2とゲートクロックGCK2とを第2ゲートドライバGD2に出力する。

第2ソースドライバSD2は、データスタートパルスDSP2及びデータクロックDCK2に基づいて、第2画像データDA2に応じたデータ電圧をソース線SL2に出力する。第2ゲートドライバGD2は、ゲートスタートパルスGSP2及びゲートクロックGCK2に基づいて、ゲート電圧をゲート線GL2に出力する。

各ソース線SL2には、第2ソースドライバSD2からデータ電圧が供給され、各ゲート線GL2には、第2ゲートドライバGD2からゲート電圧が供給される。共通電極CIT2には、コモンドライバから共通配線CMT2(図11及び図12参照)を介して共通電圧Vcomが供給される。ゲート電圧(ゲートオン電圧)がゲート線GL2に供給されると、ゲート線GL2に接続された薄膜トランジスタTFT2がオンし、薄膜トランジスタTFT2に接続されたソース線SL2を介して、データ電圧が画素電極PIT2に供給される。画素電極PIT2に供給されたデータ電圧と、共通電極CIT2に供給された共通電圧Vcomとの差により電界が生じる。この電界により液晶を駆動してバックライトBLの光の透過率を制御することによって画像表示を行う。表示パネルLCP2では、各画素電極PIT2に接続されたソース線SL2に、所望のデータ電圧を供給することにより、白黒画像表示が行われる。

図6は、表示パネルLCP1の画素PIX1と表示パネルLCP2の画素PIX2との配置関係を示す平面図である。液晶表示装置LCDは、表示パネルLCP1の単位面積当たりの画素PIX1の数(画素電極PIT1の数)と、表示パネルLCP2の単位面積当たりの画素PIX2の数(画素電極PIT2の数)とが等しくなるように構成されている。また1個の画素PIX1の面積と、1個の画素PIX2の面積とは等しくなっている。

図7及び図8は、表示パネルLCP1の画素PIX1の構成を示す平面図である。尚、図7には、対向基板CF1を透視した状態を示しており、図8には、薄膜トランジスタ基板TFTB1に対向基板CF1のブラックマトリクスBM1を重ねて示している。

図7に示すように、薄膜トランジスタTFT1において、ドレイン電極DE1がソース線SL1に電気的に接続されており、ドレイン電極DE1の一部が半導体層SI1に重なっており、ソース電極SE1がコンタクトホールCH1を介して画素電極PIT1に電気的に接続されており、ソース電極SE1の一部が半導体層SI1に重なっている。また、ゲート電極GE1がゲート線GL1に電気的に接続されており、ゲート電極GE1の一部が半導体層SI1に重なっている。また、共通配線CMT1(図7の網掛け部)は、列方向に延在する部分(第1部分CMT1a)と、行方向に延在する部分(第2部分CMT1b)とを含み、第1部分CMT1aが、平面視でソース線SL1に重なっており、第2部分CMT1bが、平面視で少なくとも薄膜トランジスタTFT1のチャネル領域の一部に重なっている。第2部分CMT1bは、平面視で薄膜トランジスタTFT1のチャネル領域の全部に重なってもよいし、薄膜トランジスタTFT1の形成領域の全部に重なってもよい。共通配線CMT1は、金属材料(例えば、銅Cu、モリブデンMo、アルミニウムAl)で形成されており、共通電極CIT1に電気的に接続されている。第1部分CMT1a及び第2部分CMT1bは、一体に形成されてもよいし、個別に形成されて電気的に接続されてもよい。

図8に示すように、ブラックマトリクスBM1(図8の網掛け部)は、列方向に延在する部分が平面視でソース線SL1に重なっており、行方向に延在する部分が平面視でゲート線GL1に重なっている。また、ブラックマトリクスBM1の一部は、平面視で薄膜トランジスタTFT1のチャネル領域の一部に重なっている。薄膜トランジスタTFT1のチャネル領域に重なる共通配線CMT1(第2部分CMT1b)の長さL1(CMT1),L2(CMT1)(図7参照)は、薄膜トランジスタTFT1のチャネル領域に重なるブラックマトリクスBM1の長さL1(BM1),L2(BM1)(図8参照)より、それぞれ大きくなっている。すなわち、第2部分CMT1bは、ブラックマトリクスBM1に重畳する重畳領域と、ブラックマトリクスBM1に重畳しない非重畳領域と、を有している。

図9及び図10は、表示パネルLCP2の画素PIX2の構成を示す平面図である。尚、図9には、対向基板CF2を透視した状態を示しており、図10には、薄膜トランジスタ基板TFTB2に対向基板CF2のブラックマトリクスBM2を重ねて示している。

図9に示すように、薄膜トランジスタTFT2において、ドレイン電極DE2がソース線SL2に電気的に接続されており、ドレイン電極DE2の一部が半導体層SI2に重なっており、ソース電極SE2がコンタクトホールCH2を介して画素電極PIT2に電気的に接続されており、ソース電極SE2の一部が半導体層SI2に重なっている。また、ゲート電極GE2がゲート線GL2に電気的に接続されており、ゲート電極GE2の一部が半導体層SI2に重なっている。また、共通配線CMT2(図9の網掛け部)は、列方向に延在する部分(第1部分CMT2a)と、行方向に延在する部分(第2部分CMT2b)とを含み、第1部分CMT2aが、平面視でソース線SL2に重なっており、第2部分CMT2bが、平面視で少なくとも薄膜トランジスタTFT2のチャネル領域の一部に重なっている。第2部分CMT2bは、平面視で薄膜トランジスタTFT2のチャネル領域の全部に重なってもよいし、薄膜トランジスタTFT2の形成領域の全部に重なってもよい。共通配線CMT2は、金属材料(例えば、銅Cu、モリブデンMo、アルミニウムAl)で形成されており、共通電極CIT2に電気的に接続されている。第1部分CMT2a及び第2部分CMT2bは、一体に形成されてもよいし、個別に形成されて電気的に接続されてもよい。

図10に示すように、ブラックマトリクスBM2(図10の網掛け部)は、列方向に延在する部分が平面視でソース線SL2に重なっており、行方向に延在する部分が平面視でゲート線GL2に重なっている。また、ブラックマトリクスBM2の一部は、平面視で薄膜トランジスタTFT2のチャネル領域の一部に重なっている。薄膜トランジスタTFT2のチャネル領域に重なる共通配線CMT2(第2部分CMT2b)の長さL1(CMT2),L2(CMT2)(図9参照)は、薄膜トランジスタTFT2のチャネル領域に重なるブラックマトリクスBM2の長さL1(BM2),L2(BM2)(図10参照)より、それぞれ大きくなっている。すなわち、第2部分CMT2bは、ブラックマトリクスBM2に重畳する重畳領域と、ブラックマトリクスBM2に重畳しない非重畳領域と、を有している。

図11は、図7から図10のB−B´切断線における断面図であり、図12は、図7から図10のC−C´切断線における断面図である。図11及び図12を用いて画素PIX1、PIX2の断面構造について説明する。表示パネルLCP1では、薄膜トランジスタ基板TFTB1がバックライトBL側に配置されており、対向基板CF1が観察者側に配置されている。表示パネルLCP2では、薄膜トランジスタ基板TFTB2が観察者側に配置されており、対向基板CF2がバックライトBL側に配置されている。すなわち、薄膜トランジスタ基板TFTB1及び薄膜トランジスタ基板TFTB2が、対向配置されている。

表示パネルLCP1の画素PIX1を構成する薄膜トランジスタ基板TFTB1では、透明基板SUB2(ガラス基板)に、ゲート線GL1及びゲート電極GE1が形成されており、これらを覆うようにゲート絶縁膜GSN1が形成されている。ゲート絶縁膜GSN1上にソース線SL1、ドレイン電極DE1、ソース電極SE1及び半導体層SI1が形成されており、これらを覆うように保護絶縁膜PAS1(無機絶縁膜)及び有機絶縁膜OPAS1が順に形成されている。有機絶縁膜OPAS1上に共通電極CIT1が形成されており、共通電極CIT1上には共通配線CMT1が形成されている。共通配線CMT1の第1部分CMT1a(図11参照)は、平面視でソース線SL1に重なり、共通配線CMT1の第2部分CMT1b(図12参照)は、平面視で薄膜トランジスタTFT1の形成領域に重なっている。共通電極CIT1及び共通配線CMT1を覆うように上層絶縁膜UPAS1が形成されており、上層絶縁膜UPAS1上に画素電極PIT1が形成されており、画素電極PIT1を覆うように配向膜AL2が形成されている。また、保護絶縁膜PAS1、有機絶縁膜OPAS1、共通電極CIT1、共通配線CMT1(第2部分CMT1b)及び上層絶縁膜UPAS1の一部が刳り抜かれ、コンタクトホールCH1が形成されている。画素電極PIT1の一部は、コンタクトホールCH1を介してソース電極SE1に電気的に接続されている。

対向基板CF1では、透明基板SUB1(ガラス基板)に、ブラックマトリクスBM1及びカラーフィルタFIL(赤色カラーフィルタFILR、緑色カラーフィルタFILG、及び青色カラーフィルタFILB)が形成されている。カラーフィルタFILの表面にはオーバーコート膜OC1が被覆されており、オーバーコート膜OC1上に配向膜AL1が形成されている。

表示パネルLCP2の画素PIX2を構成する薄膜トランジスタ基板TFTB2では、透明基板SUB3(ガラス基板)に、ゲート線GL2及びゲート電極GE2が形成されており、これらを覆うようにゲート絶縁膜GSN2が形成されている。ゲート絶縁膜GSN2上にソース線SL2、ドレイン電極DE2、ソース電極SE2及び半導体層SI2が形成されており、これらを覆うように保護絶縁膜PAS2及び有機絶縁膜OPAS2が順に形成されている。有機絶縁膜OPAS2上に共通電極CIT2が形成されており、共通電極CIT2上には共通配線CMT2が形成されている。共通配線CMT2の第1部分CMT2a(図11参照)は、平面視でソース線SL2に重なり、共通配線CMT2の第2部分CMT2b(図12参照)は、平面視で薄膜トランジスタTFT2の形成領域に重なっている。共通電極CIT2及び共通配線CMT2を覆うように上層絶縁膜UPAS2が形成されており、上層絶縁膜UPAS2上に画素電極PIT2が形成されており、画素電極PIT2を覆うように配向膜AL3が形成されている。また、保護絶縁膜PAS2、有機絶縁膜OPAS2、共通電極CIT2、共通配線CMT2(第2部分CMT2b)及び上層絶縁膜UPAS2の一部が刳り抜かれ、コンタクトホールCH2が形成されている。画素電極PIT2の一部は、コンタクトホールCH2を介してソース電極SE2に電気的に接続されている。

対向基板CF2では、透明基板SUB4(ガラス基板)に、格子状のブラックマトリクスBM2が形成されており、ブラックマトリクスBM2の開口部(光透過部)及びブラックマトリクスBM2上にオーバーコート膜OC2が被覆されており、オーバーコート膜OC2上に配向膜AL4が形成されている。

実施形態1に係る液晶表示装置LCDでは、表示パネルLCP2において、第2部分CMT2bが、平面視で薄膜トランジスタTFT2のチャネル領域に重なるように配置されているため、チャネル領域に入射する光の量を低減することができる。また、チャネル領域に重なる領域において、第2部分CMT2bは、ブラックマトリクスBM2より、面積が大きく、かつチャネル領域に近い位置に配置されているため、ブラックマトリクスBMにより遮光し切れない光を遮光することができる。また、第2部分CMT2bは、薄膜トランジスタTFT2とバックライトBLとの間に配置されているため、バックライトBLからチャネル領域に入射される光を遮光することができる。また、第2部分CMT2bがブラックマトリクスBMの遮光機能を有するため、ブラックマトリクスBM2の幅を小さくすることができるとともに、薄膜トランジスタ基板TFTB2と対向基板CF2との位置合わせずれによる影響を小さくすることができる。さらに、第2部分CMT2bは、共通配線CMT2と一体であり、共通配線CMT2と同一工程で形成することができるため、製造工程が複雑化することもない。

表示パネルLCP1の第2部分CMT1bも、表示パネルLCP1の第2部分CMT2bと同様の効果を奏する。また、表示パネルLCP1では、第2部分CMT1bは、薄膜トランジスタTFT2より観察者側に配置されているため、外光からチャネル領域に入射される光を遮光することができる。

このように、第2部分CMT1b及び第2部分CMT2bは、薄膜トランジスタのチャネル領域に入射する光を遮光する遮光部として機能する。このため、光が入射されることによる薄膜トランジスタの特性の変化を抑えることができるため、表示品位の低下を抑えることができる。

実施形態1に係る液晶表示装置LCDは上記構成に限定されない。例えば、図3、図13及び図14に示すように、表示パネルLCP2の単位面積当たりの画素PIX2の数(画素電極PIT2の数)が、表示パネルLCP1の単位面積当たりの画素PIX1の数(画素電極PIT1の数)より少なくなるように構成されてもよい。具体的には、図14に示す構成では、表示パネルLCP1の画素PIX1の数と表示パネルLCP2の画素PIX2の数とが3対1の割合で配置されている。また、表示パネルLCP1の3個の画素PIX1(赤色画素PIXR、緑色画素PIXG、青色画素PIXB)と、表示パネルLCP2の1個の画素PIX2とが、平面視で互いに重畳するように配置されている。

また、液晶表示装置LCDでは、表示パネルLCP1がバックライトBL側に配置され、表示パネルLCP2が観察者側に配置されてもよい。

また、観察者側に配置された表示パネル(図12等では表示パネルLCP1)では、共通配線CMT1において第2部分CMT1bが省略されてもよい。このように、実施形態1に係る液晶表示装置LCDでは、少なくとも、バックライトBL側に配置された表示パネル(図12等では表示パネルLCP2)において、第2部分CMT2bが設けられていればよい。これにより、少なくとも、光量が最も多いバックライトBLからの光を遮光することができる。

[実施形態2]
実施形態2に係る液晶表示装置LCDは、実施形態1に係る液晶表示装置LCDの表示パネルLCP2が省略され、実施形態1に係る表示パネルLCP1(図3等参照)で構成されている。図15は、実施形態2に係る表示パネルLCPの断面図である。尚、図15は、図7及び図8のB−B´切断線による断面部分を示している。実施形態2に係る表示パネルLCPは、薄膜トランジスタ基板TFTBがバックライトBL側に配置されており、対向基板CFが観察者側に配置されている。共通配線CMTの第2部分CMTbは、平面視で少なくとも薄膜トランジスタTFTのチャネル領域の一部に重なっている。第2部分CMTbは、平面視で薄膜トランジスタTFTのチャネル領域の全部に重なっていてもよいし、薄膜トランジスタTFT1の形成領域の全部に重なってもよい。これにより、外光から薄膜トランジスタTFTのチャネル領域に入射される光を遮光することができる。

実施形態2に係る液晶表示装置LCDは上記構成に限定されない。例えば、図16に示すように、薄膜トランジスタ基板TFTBが観察者側に配置されており、対向基板CFがバックライトBL側に配置されてもよい。この構成によれば、第2部分CMTbが、薄膜トランジスタTFTとバックライトBLとの間、かつチャネル領域に近い位置に配置されるため、バックライトBLからチャネル領域に入射される光を遮光することができる。

本発明の液晶表示装置LCDの画素の構成は上記各実施形態の構成に限定されない。例えば上記各実施形態において、薄膜トランジスタは、アモルファスシリコン(a−Si)で構成されてもよいし、酸化物半導体で構成されてもよい。

また、上記各実施形態において、薄膜トランジスタTFTのチャネル領域に重なる遮光部(第2部分CMT1b、CMT2b、CMTb)は、共通電極(CIT1、CIT2、CIT)と電気的に切り離されて、フローティング状態で配置されてもよい。

図17は、実施形態1に係る表示パネルLCP2の他の画素構成を示す平面図である。図17に示すように、第2部分CMT2b(遮光部)は、平面視で薄膜トランジスタTFT2のチャネル領域に重なるように配置されている。また、第2部分CMT2bは、共通配線CMT2の第1部分CMT2aと一体に形成されてもよいし、フローティング状態に形成されてもよい。また、第2部分CMT2(図中の網掛け部)は、ブラックマトリクスBM2(図中の太点線部)より面積が大きくなっている。尚、平面視で、コンタクトホールCH2は、第2部分CMT2の領域外に形成されてもよい。図17に示す画素の構成は、実施形態1に係る表示パネルLCP1及び実施形態2に係る表示パネルLCPに適用することもできる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で上記各実施形態から当業者が適宜変更した形態も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。

LCD 液晶表示装置、LCP1 表示パネル、SD1 第1ソースドライバ、GD1 第1ゲートドライバ、TCON1 第1タイミングコントローラ、LCP2 表示パネル、SD2 第2ソースドライバ、GD2 第2ゲートドライバ、TCON2 第2タイミングコントローラ、IPU 画像処理部、SL1,SL2 ソース線、GL1,GL2 ゲート線、BM1,BM2 ブラックマトリクス、CMT1,CMT2 共通配線、CMT1a,CMT2a (共通配線の)第1部分、CMT1b,CMT2b (共通配線の)第2部分(遮光部)、FIL カラーフィルタ、PIX1,PIX2 画素、PIXR 赤色画素、PIXG 緑色画素、PIXB 青色画素、PIT1,PIT2 画素電極、CIT1,CIT2 共通電極、TFT1,TFT2 薄膜トランジスタ、SI1,SI2 半導体層。

Claims (11)

  1. 第1ゲート線と、第1ソース線と、第1薄膜トランジスタと、第1遮光部とが形成された第1基板と、
    前記第1基板に対向配置された第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た第1液晶層と、
    を含み、
    前記第1遮光部は、前記第1薄膜トランジスタと前記第1液晶層との間に配置されるとともに、平面視で前記第1薄膜トランジスタの第1チャネル領域の少なくとも一部に重なる、
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記第1基板に、さらに、共通電極が形成されており、
    前記第1遮光部は、金属材料から成り、前記共通電極に電気的に接続されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 前記第1基板に、さらに、前記共通電極に共通電圧を供給する共通配線が形成されており、
    前記第1遮光部は、前記共通配線と一体である、
    ことを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。
  4. 前記第1基板に、さらに、有機絶縁膜が形成されており、
    前記有機絶縁膜は、前記第1薄膜トランジスタと前記第1遮光部との間に配置されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  5. バックライトをさらに含み、
    前記第1液晶層は、前記バックライトと前記第1基板との間に配置されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  6. 前記第2基板は、ブラックマトリクスを含み、
    前記ブラックマトリクスは、平面視で前記第1チャネル領域の少なくとも一部に重なり、
    前記第1遮光部は、前記ブラックマトリクスに重畳する重畳領域と、前記ブラックマトリクスに重畳しない非重畳領域と、を有する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  7. 第2ゲート線と、第2ソース線と、第2薄膜トランジスタとが形成された第3基板と、
    前記第3基板に対向配置された第4基板と、
    前記第3基板と前記第4基板との間に配置された第2液晶層と、
    をさらに含み、
    前記第2基板は、前記第1液晶層と前記第2液晶層との間に配置されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  8. バックライトをさらに含み、
    前記第1液晶層は、前記バックライトと前記第2基板との間に配置されている、
    ことを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。
  9. 第2ゲート線と、第2ソース線と、第2薄膜トランジスタとが形成された第3基板と、
    前記第3基板に対向配置された第4基板と、
    前記第3基板と前記第4基板との間に配置された第2液晶層と、
    をさらに含み、
    前記第1基板は、前記第1液晶層と前記第2液晶層との間に配置されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  10. バックライトをさらに含み、
    前記第1液晶層は、前記バックライトと前記第1基板との間に配置されている、
    ことを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置。
  11. 前記第3基板に、さらに、第2遮光部が形成されており、
    前記第2遮光部は、前記第2薄膜トランジスタと前記第2液晶層との間に配置されるとともに、平面視で前記第2薄膜トランジスタの第2チャネル領域の少なくとも一部に重なる、
    ことを特徴とする請求項7から10の何れか1項に記載の液晶表示装置。
JP2017044783A 2017-03-09 2017-03-09 液晶表示装置 Pending JP2018146921A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017044783A JP2018146921A (ja) 2017-03-09 2017-03-09 液晶表示装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017044783A JP2018146921A (ja) 2017-03-09 2017-03-09 液晶表示装置
US15/915,767 US10578935B2 (en) 2017-03-09 2018-03-08 Liquid crystal display device comprising first and second liquid crystal layers and a first light shielding unit having a first portion and a second portion
US16/741,339 US20200150499A1 (en) 2017-03-09 2020-01-13 Liquid crystal display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018146921A true JP2018146921A (ja) 2018-09-20

Family

ID=63444611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017044783A Pending JP2018146921A (ja) 2017-03-09 2017-03-09 液晶表示装置

Country Status (2)

Country Link
US (2) US10578935B2 (ja)
JP (1) JP2018146921A (ja)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100322969B1 (ko) * 1999-12-22 2002-02-01 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 인-플레인 스위칭 모드 액정표시장치 및 그의 제조방법
JP3870941B2 (ja) * 2002-10-31 2007-01-24 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
KR101036723B1 (ko) * 2003-12-30 2011-05-24 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20060106168A (ko) * 2005-04-06 2006-10-12 삼성전자주식회사 액정표시장치
CN101263417B (zh) 2005-09-30 2011-07-27 夏普株式会社 液晶显示装置和电视接收机
JP4197016B2 (ja) * 2006-07-24 2008-12-17 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置用基板及び電気光学装置、並びに電子機器
JP5034529B2 (ja) * 2007-02-01 2012-09-26 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置用基板及び電気光学装置、並びに電子機器
US7800718B2 (en) * 2007-08-02 2010-09-21 Seiko Epson Corporation Electro-optical device and electronic apparatus having a light-shielding film at least partially overlapping with a transistor in plan view and having a plurality of openings overlapping with the transistor
TWM466307U (zh) * 2013-07-05 2013-11-21 Superc Touch Corp 窄邊框之內嵌顯示觸控結構
KR20160090966A (ko) * 2015-01-22 2016-08-02 삼성디스플레이 주식회사 이중 컬러 필터 패턴을 구비한 액정 표시 장치 및 그의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20180259818A1 (en) 2018-09-13
US20200150499A1 (en) 2020-05-14
US10578935B2 (en) 2020-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101464172B1 (ko) 터치 스크린 일체형 디스플레이 장치
KR100892535B1 (ko) 액정 장치 및 전자기기
US9389474B2 (en) Liquid crystal panel
KR100245973B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
JP4170033B2 (ja) 液晶表示装置
JP2620240B2 (ja) 液晶表示装置
US9640122B2 (en) Liquid crystal display device and driving method thereof
KR100841153B1 (ko) 액정 장치 및 전자기기
KR100919199B1 (ko) 횡전계방식 액정표시소자
US8253670B2 (en) Liquid crystal display device
KR101475297B1 (ko) 박막 트랜지스터 기판, 액정 표시 장치, 및 액정 표시장치의 제조 방법
TWI381231B (zh) 液晶顯示裝置
US7855773B2 (en) Liquid crystal panel having low-resistance common electrode layer
JP4980002B2 (ja) 表示装置
CN101419368B (zh) 横向电场型有源矩阵寻址液晶显示装置
JP2005018031A (ja) 電気光学装置及びこれを備えた電子機器
US7773185B2 (en) Thin film transistor array panel and display apparatus having the same
TWI522709B (zh) 具廣視角之液晶顯示裝置
JP5659708B2 (ja) 液晶表示パネル、及び液晶表示装置
US8068130B2 (en) Display panel and display apparatus
KR101016525B1 (ko) 수평전계방식 액정표시소자
EP2720082B1 (en) Liquid crystal display device having an integrated gate drive circuit and a reduced bezel width
KR101101021B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
US20120033149A1 (en) Array substrate, liquid crystal panel and liquid crystal display
JP4589256B2 (ja) 横電界方式の液晶表示素子及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191114

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20200516