JP2019028215A - 表示装置 - Google Patents

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敏行 日向野
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Abstract

【課題】表示装置の性能を向上させる。【解決手段】表示装置DSP1は、導電層CL2と基板10との間にある絶縁層11と、導電層CL1と導電層CL2との間にあり、開口部12Hを有する絶縁層12と、を有している。また、表示装置DSP1は、導電層CL1の導体パターン(第1A部分)TMP1および導電層CL2の導体パターン(第2A部分)TMP2を含む接続端子TM1と、異方導電膜ACF1を介して接続端子TM1に電気的に接続される駆動回路と、を有している。絶縁層13は、導電層CL1の導体パターンTMP1と重畳し、導電層CL1の導体パターンTMP1の一部分を絶縁層13から露出させる開口部13Hを有している。導電層CL1の導体パターンTMP1と導電層CL2の導体パターンTMP2とは、開口部12Hを通じて電気的に接続されている。開口部12Hは開口部13Hよりも接続端子TM1の周縁部側にある。【選択図】図6

Description

本発明は、表示装置に関し、例えば、互いに対向する基板のそれぞれに電極が形成された表示装置に適用して有効な技術に関する。
表示装置を構成する基板に、可撓性を有する基板を用いる技術がある(特開2015−118373号公報(特許文献1)参照)。
特開2015−118373号公報
表示装置の基板に形成された回路を駆動するための駆動回路が基板の外部にある場合、基板にある接続端子と駆動回路とは、異方導電膜などの導電性部材を介して電気的に接続される。接続端子と駆動回路とを電気的に接続する際に、接続端子の構造によっては、接続端子の一部分に応力が集中する場合がある。基板において、接続端子が設けられた領域には、絶縁層や導電層などの部材が形成されるが、これらの部材の一部分に上記した応力が集中すると、その部分にクラックなどの損傷が生じる場合があることが判った。
本発明の目的は、表示装置の性能を向上させる技術を提供することにある。
本発明の一態様である表示装置は、表示領域にある液晶層と、可撓性および可視光透過性を備える第1基板と、前記液晶層と前記第1基板との間にある第1導電層と、前記第1導電層と前記第1基板との間にある第2導電層と、を有している。また、表示装置は、前記第1導電層と前記第2導電層との間にある第1開口部を有する第1絶縁層と、前記第2導電層と前記第1基板との間にある第2絶縁層と、前記第1導電層を覆う第3絶縁層と、を有している。また、表示装置は、前記第1導電層の第1A部分および前記第2導電層の第2A部分を含む接続端子と、異方導電膜を介して前記接続端子に電気的に接続される駆動回路と、前記接続端子に接続され、前記接続端子と前記表示領域との間に延びる接続配線と、を有している。前記第3絶縁層は、前記第1導電層の前記第1A部分と重畳する第2開口部を有している。前記第1導電層の前記第1A部分と前記第2導電層の前記第2A部分とは、前記第1開口部を通じて電気的に接続されている。平面視において、前記第1開口部は前記第2開口部よりも前記接続端子の縁部側にある。
また、本発明の別の一態様である表示装置は、表示領域にある液晶層と、可撓性および可視光透過性を備える第1基板と、前記液晶層と前記第1基板との間にある第1導電層と、前記第1導電層と前記第1基板との間にある第2導電層と、を有している。また、表示装置は、前記第1導電層と前記第2導電層との間にある第1開口部を有する第1絶縁層と、前記第2導電層と前記第1基板との間にある第2絶縁層と、前記第1導電層を覆う第3絶縁層と、を有している。また、表示装置は、前記第1導電層の第1A部分および前記第2導電層の第2A部分を含む接続端子と、異方導電膜を介して前記接続端子に電気的に接続される駆動回路と、前記接続端子に接続され、前記接続端子と前記表示領域との間に延びる接続配線と、を有している。前記第3絶縁層は、前記第1導電層の前記第1A部分と重畳する第2開口部を有している。前記第1導電層の前記第1A部分と前記第2導電層の前記第2A部分とは、前記第1開口部を通じて電気的に接続されている。前記第1開口部は、前記第2開口部と重畳しない。
実施の形態の表示装置の一例を示す平面図である。 図1のA−A線に沿った断面図である。 図1の表示領域の一部分の拡大断面図である。 図1に示す表示装置における一つの画素周辺の回路構成例を示す回路図である。 図1に示すドライバチップに接続される複数の接続端子のうちの一部を示す拡大平面図である。 図5に示す接続端子に図1に示すドライバチップを接続した状態を示す拡大断面図である。 図6に対する検討例の端子構造を示す拡大断面図である。 図7に示す絶縁膜の亀裂が生じた部分の拡大断面図である。 図6に示す表示装置において、図8の拡大断面に対応する部分の拡大断面図である。 図6に対する変形例である表示装置の拡大断面図である。 図5に対する他の変形例である表示装置の拡大平面図である。 図6に対する他の変形例である表示装置の拡大断面図である。 図6に対する他の変形例である表示装置の拡大断面図である。 図6に対する他の変形例である表示装置の拡大断面図である。 図14の表示装置の表示領域に配置されるトランジスタの構成例を示す拡大断面図である。 図2に対する変形例である表示装置の断面図である。
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一または関連する符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
また、以下の実施の形態では、表示装置の例として、電気光学層である液晶層を備えた液晶表示装置を取り上げて説明する。ただし、以下で説明する技術は、液晶表示装置の他、種々の変形例に適用できる。例えば、電気光学層は、液晶層の他、有機発光素子層、無機発光素子層、MEMSシャッター(Micro Electro Mechanical Systems)あるいは、電気泳動素子層など、電気的なエネルギーを印加することにより、光学特性が変化する素子を含んだ層であれば良い。
また、液晶表示装置は、液晶層の液晶分子の配向を変化させるための電界の印加方向により、大きくは以下の2通りに分類される。すなわち、第1の分類として、表示装置の厚さ方向(あるいは面外方向)に電界が印加される、所謂、縦電界モードがある。縦電界モードには、例えばTN(Twisted Nematic)モードや、VA(Vertical Alignment)モードなどがある。また、第2の分類として、表示装置の平面方向(あるいは面内方向)に電界が印加される、所謂、横電界モードがある。横電界モードには、例えばIPS(In-Plane Switching)モードや、IPSモードの一つであるFFS(Fringe Field Switching)モードなどがある。以下で説明する技術は、縦電界モードおよび横電界モードのいずれにも適用できるが、以下で説明する実施の形態では、一例として、横電界モードの表示装置を取り上げて説明する。
<表示装置の構成>
まず、表示装置の構成について説明する。図1は、本実施の形態の表示装置の一例を示す平面図である。図1では、平面視における表示領域DAと非表示領域NDAの境界を二点鎖線で示している。また、図1では、表示装置DSP1が備える回路の回路ブロックや配線の一部を実線で模式的に示している。また、図1では、基板SUB1と対向するように配置された基板SUB2の輪郭を、点線で示している。また、図1では、平面視において、接着材BNDが配置される領域(シール領域)にドットパターンを付している。また、図2は図1のA−A線に沿った断面図である。図2は断面図であるが、見易さのため、液晶層LQ、接着材BND、非表示領域NDAの接続端子TM1、TM2、ドライバチップDRC1、および配線板FWB1を除き、ハッチングは省略されている。また、図3は、図1の表示領域の一部分の拡大断面図である。図3では、基板SUB1の厚さ方向(図3に示すZ方向)におけるゲート線GLとソース線SLとの位置関係の例を示すため、図3に示す断面とは異なる断面に設けられたゲート線GLを一緒に示している。また、図4は、図1に示す表示装置における一つの画素周辺の回路構成例を示す回路図である。
図1に示すように、本実施の形態の表示装置DSP1は、外部から供給される入力信号に応じて画像が形成される表示領域DAを有する。また、表示装置DSP1は、平面視において、表示領域DAの周囲を囲むように設けられた非表示領域(額縁領域)NDAを有する。なお、図1に示す表示装置DSP1の表示領域DAは四角形であるが、表示領域が多角形や円形など、四角形以外の形状であってもよい。表示領域DAは、表示面を視た平面視において、表示装置DSP1が画像を表示する有効領域である。したがって、基板10および基板20のそれぞれが表示領域DAを備えている。
また、図2に示すように、表示装置DSP1は、液晶層LQを介して対向するように貼り合せられた基板(ベース基板、絶縁性基板)10および基板(ベース基板、絶縁性基板)20を有している。基板10と基板20とは、表示装置DSP1の厚さ方向であるZ方向に配列される。言い換えれば、基板10と基板20とは、表示装置DSP1の厚さ方向(Z方向)において互いに対向する。基板10は、液晶層LQ(および基板SUB2)と対向する前面(主面、面)10f、および前面10fの反対側の背面(主面、面)10bを有する。また基板20は、基板10の前面10f(および液晶層LQ)と対向する背面(主面、面)20b、および背面20bの反対側の前面(主面、面)20fを有する。
基板10の前面10f側には、スイッチング素子(能動素子)としての複数のトランジスタや配線などの導体パターン、および複数の導体パターンの間を絶縁する絶縁層等の部材がある。以下の説明では、基板10と液晶層LQとの間にある複数の部材と、基板10と、を含む部分の総称として、基板SUB1と呼ぶ。基板SUB1は、アレイ状に配置された複数のトランジスタを備えるアレイ基板と言い換えることができる。また、基板20の前面20fおよび背面20bの一方または両方には、遮光膜やカラーフィルタなどの部材がある。以下の説明では、基板20に形成される部材と、基板20と、を含む部分の総称として基板SUB2と呼ぶ。基板SUB2は、アレイ基板に対向配置された基板という意味で、対向基板と言い換えることができる。
また、液晶層LQは、基板10の前面10fと基板20の背面20bとの間にある。液晶層LQは、上記した電気光学層であって、上記したスイッチング素子を介して液晶層LQの周辺に形成される電界の状態を制御することにより、そこを通過する光を変調する機能を備えている。基板10および基板20にある表示領域DAは、図2に示すように液晶層LQと重畳する。
また、基板SUB1と基板SUB2とは、接着材(シール材)BNDを介して接着される。図1に示すように、接着材BNDは、表示領域DAの周囲を囲むように、非表示領域NDAに配置される。接着材BNDの内側には、図2に示すように液晶層LQがある。接着材BNDは基板SUB1と基板SUB2との間に液晶を封入するシール材としての役割を果たす。
また、図2に示すように、表示装置DSP1は、光学素子OD1と、光学素子OD2と、を有する。光学素子OD1は、基板10とバックライトユニット(光源部)BLとの間に配置される。バックライトユニットBLは、基板10に対して液晶層LQの反対側にある。光学素子OD2は、基板SUB2の表示面側、すなわち基板SUB2を挟んで基板SUB1の反対側に配置される。光学素子OD1および光学素子OD2は、それぞれ少なくとも偏光板を含んでおり、必要に応じて位相差板を含んでいてもよい。
また、基板10および基板20のそれぞれは、可視光が透過する特性を備えている。また、基板10は、可撓性を備えている。図2に例示するように、基板10は、非表示領域NDAの一部分が折り曲げられている。言い換えれば、基板10の非表示領域NDAのうち、接着材BNDの外側にある周辺領域PF1は湾曲した部分を有している。さらに言い換えれば基板10の前面10fは、平坦面領域と、厚さ方向(Z方向)に曲がった曲面領域と、を有する。基板10は図2に例示するような曲げ変形が可能な程度の可撓性を備えている。基板10に可撓性を付与するため、例えば、基板10は、ポリイミドやポリアミド、ポリカーボネート、あるいは、ポリエステルなどのポリマーを含む樹脂材料から成る。
基板10の周辺領域には複数の接続端子TM1がある。図2に示す例では、基板10は、周辺領域PF1の先端部分にある接続端子TM2と、接続端子TM2と接着材BNDとの間にある接続端子TM1と、を備える。接続端子TM1上にはドライバチップDRC1が搭載されている。ドライバチップDRC1は、表示装置DSP1を駆動する駆動回路(例えば、図4に示す信号線駆動回路SD)を備える半導体チップである。また、接続端子TM2上には、配線板FWB1が搭載されている。配線板FWB1は、表示装置DSP1を駆動する駆動回路(例えば、図4に示す共通電極駆動回路CD、図1に示すドライバチップDRC1あるいは、図4に示すゲート駆動回路GDに駆動電位を供給する回路)を備える回路基板である。ドライバチップDRC1は、異方導電膜ACF1を介して接続端子TM1と電気的に接続されている。また、配線板FWB1は、異方導電膜ACF1を介して接続端子TM2と電気的に接続されている。異方導電膜ACF1による電気的な接続構造については、後で詳細に説明する。
表示装置DSP1のように、基板10の周辺領域PF1が厚さ方向に曲げられている場合、ドライバチップDRC1と配線板FWB1とが図2に示すように重畳していても良い。このため非表示領域NDAの面積を低減できる。なお、基板10が可撓性を有している場合でも、表示装置DSP1のように基板10の周辺領域PF1が曲がっていない場合もある。例えば基板10および基板20がそれぞれ可撓性を有している場合、表示装置DSP1を曲げ変形可能な表示装置として利用できる。
また、図3に示すように、基板SUB1は、基板10と液晶層LQとの間にある複数の導体パターンを有する。基板10と液晶層LQとの間にある複数の導体パターンには、複数のゲート線(走査線)GL、複数のソース線(信号線)SL、コモン線CML、共通電極CE、および複数の画素電極PEが含まれる。また、複数の導体パターンのそれぞれの間には絶縁層が介在している。隣り合う導体パターンの間に配置され、導体パターンを互いに絶縁する絶縁層には、絶縁層11、12、13、14、15、および配向膜AL1が含まれる。なお、図3では、ゲート線GL、共通電極CE、およびコモン線CMLについては、それぞれ一個ずつ示している。
上記した複数の導体パターンのそれぞれは、基板10上に積層された複数の導電層の一部分を構成する。図3に示す例では、表示装置DSP1の表示領域DAには、基板10の前面10fから順に、導電層CL2、CL1、CL3、CL4、およびCL5がある。導電層CL2の表示領域DAと重なる部分(第2B部分)はトランジスタTr1(図4参照)のゲート線GLである。また、導電層CL1の表示領域DAと重なる部分(第1B部分)は、ソース線SLである。また、導電層CL3の表示領域DAと重なる部分は、共通電極CEである。また、導電層CL4の表示領域DAと重なる部分は、コモン線CMLである。また、導電層CL5の表示領域DAと重なる部分は、画素電極である。
導電層CL1、CL2、および導電層CL4のそれぞれは、金属材料を含む。図3に示す例では、導電層CL2の導体パターンは、例えばモリブデン(Mo)やタングステン(W)等の金属またはそれらの合金から成る金属膜を含んでいる。また、導電層CL1や導電層CL4の導体パターンは、例えばアルミニウム(Al)膜がチタン(Ti)膜や窒化チタン(TiN)膜などに挟まれた積層膜など、多層構造の金属膜を含んでいる。また、導電層CL3およびCL5は、主に、ITO(Indium tin oxide)またはIZO(Indium Zinc Oxide)などの導電酸化物材料(透明導電材料)を含む。
導電層(第1導電層)CL1は、液晶層LQと基板10との間にある。導電層(第2導電層)CL2は、導電層CL1と基板10との間にある。また、導電層CL1と導電層CL2との間には、絶縁層(第1絶縁層)12がある。また、導電層CL2と基板10との間には、絶縁層(第2絶縁層)11がある。また、導電層CL1と導電層CL3の間には、導電層CL1を覆う絶縁層(第3絶縁層)13がある。絶縁層11、12および13のそれぞれの代表例は、無機材料から成る無機絶縁膜である。例えば、絶縁層11、12および13は、例えば窒化珪素(SiN)膜、酸化珪素(SiO)膜、酸化アルミニウム(AlOx)膜あるいはこれらの積層膜である。
また、絶縁層11と絶縁層12の間には、ゲート線GLの他に、図4に示す画素スイッチ素子PSWとしてのトランジスタTr1のゲート電極GEや半導体層などが形成される。図4に示すトランジスタTr1は薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)である。また、ゲート線GLは、画素スイッチ素子PSWとしてのトランジスタTr1のゲート電極GEを含んでいる。
また、図1に示すように、複数のゲート線GLのそれぞれは、X方向に延在している。また、複数のゲート線GLは、Y方向に互いに間隔を空けて配列される。言い換えれば、複数のゲート線GLは、Y方向の一方の側であるY1側から他方の側であるY2側に向かって配列される。複数のゲート線GLのそれぞれは、表示領域DAの外側の非表示領域NDAに引き出され、ゲート駆動回路(走査線駆動回路)GDに接続される。ゲート駆動回路GDは、複数のゲート線GLに入力される走査信号Gsi(図4参照)を出力する走査信号出力回路である。ゲート駆動回路GDは、基板SUB1の非表示領域NDAにある。
また、図1に示すように、複数のソース線(信号線、映像信号線)SLのそれぞれは、Y方向に延在している。また、複数のソース線SLは、X方向に互いに間隔を空けて配列される。言い換えれば、複数のソース線SLは、X方向の一方の側であるX1側から他方の側であるX2側に向かって配列される。複数のソース線SLのそれぞれは、表示領域DAの外側の非表示領域NDAに引き出される。複数のソース線SLの各々は、図4に示すように、トランジスタTr1を介して画素電極PEに接続される。詳しくは、ソース線SLは、トランジスタTr1のソース電極SEに接続され、画素電極PEは、トランジスタTr1のドレイン電極DEに接続される。トランジスタTr1がオンになっている時、画素電極PEには、ソース線SLから映像信号Spicが供給される。映像信号Spicは、信号線駆動回路SDから供給される。図1に示すように、表示領域DA内のソース線SLは、接続配線(引き出し配線とも呼ぶ)としての信号用接続配線SCLを介して信号線駆動回路SD(図4参照)と電気的に接続される。信号線駆動回路SDは、ソース線SLを介して複数の画素PXのそれぞれが備える画素電極PE(図4参照)に映像信号Spic(図4参照)を供給する。信号線駆動回路SDは、図1に示すドライバチップDRC1に形成される。ただし、変形例として信号線駆動回路SDが、図2に示す配線板(フレキシブル配線板)FWB1、または、回路基板CB1に形成されていても良い。
信号線駆動回路SDに接続され、複数の画素PXに映像信号を供給する信号伝送経路である映像信号線のうち、表示領域DAにある部分(配線部)をソース線SLと呼ぶ。また、上記映像信号線のうち、表示領域DAの外側にある部分(配線部)を信号用接続配線SCLと呼ぶ。複数のソース線SLのそれぞれは、Y方向に延びている。一方、信号用接続配線SCLは、Y方向に対して交差する方向に延びる部分を有している。また、図1に示す例では、ソース線SLと信号用接続配線SCLとの間には、スイッチ回路部SWSがある。スイッチ回路部SWSは、例えばマルチプレクサ回路であって、各色用のソース線SLを選択して入力された信号を出力する。
また、基板SUB1の表示領域DAには、共通電極CEおよび画素電極PE(図3参照)がある。表示装置DSP1が画像を表示する表示期間において、共通電極CEと画素電極PEとの間の電位差に応じて、液晶分子を駆動する電界が形成される。図3に示すように、共通電極CEは、絶縁層13上に形成される。共通電極CEには、表示期間において、複数の画素PX(図1参照)に対して共通の駆動電位が供給される。共通の駆動電位は、図3に示すコモン線CMLを介して図4に示す共通電極駆動回路CD(図4参照)から供給される。共通電極駆動回路CDは、図2に示す配線板FWB1、または、回路基板CB1に形成される。共通電極CEは、表示領域DAの全体に配置される。表示領域DAに1個の共通電極CEがあっても良いし、表示領域DAに複数の共通電極CEがあっても良い。共通電極CEは、ITO(Indium tin oxide)またはIZO(Indium Zinc Oxide)などの透明導電材料が好ましい。
また、図3に示す例では、複数の画素電極PEは絶縁層15上に形成される。平面視において、各画素電極PEは、互いに隣り合う2つのソース線SLの間に位置している。また、図3に示す例では、共通電極CEと画素電極PEとは互いに異なる層に形成されている。ただし変形例としては、複数の共通電極CEと複数の画素電極PEとが同一面(例えば絶縁層13上)に形成され、互いに隣り合うように交互に配列されていても良い。また、共通電極CEが基板SUB2に設けられている場合もある。画素電極PEは、例えば、ITOまたはIZOなどの透明な導電材料または金属材料が好ましい。複数の画素電極PEのそれぞれは、上記したように、図4に示すトランジスタTr1を介してソース線SLおよび信号用接続配線SCLと電気的に接続されている。
また、複数の画素電極PEのそれぞれは、配向膜AL1に覆われる。配向膜AL1は液晶層LQに含まれる液晶分子の初期配向を揃える機能を備える有機絶縁層であって、例えばポリイミド樹脂から成る。また、配向膜AL1は、液晶層LQに接する。
また、図3に示すように、基板SUB2は、基板20の基板SUB1に対向する背面(主面)20bと液晶層LQとの間にある、遮光膜BMと、カラーフィルタCFR、CFGおよびCFBと、絶縁層OC1と、配向膜AL2と、を有する。
カラーフィルタCFR、CFGおよびCFBは、基板SUB1と対向する背面20b側に形成される。図3に示す例では、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色のカラーフィルタCFR、CFG、CFBが周期的に配列される。カラー表示装置では、例えばこの赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の画素を1組として、カラー画像を表示する。基板SUB2の複数のカラーフィルタCFR、CFG、CFBは、基板SUB1に形成される画素電極PEを有するそれぞれの画素PX(図1参照)と、互いに対向する位置に配置される。なお、カラーフィルタの種類は、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色に限定されるものではない。
また、各色のカラーフィルタCFR、CFG、CFBのそれぞれの境界には、遮光膜BMが配置される。遮光膜BMはブラックマトリクスと呼ばれ、例えば黒色の樹脂や、低反射性の金属から成る。遮光膜BMは、平面視において、例えば格子状に形成される。言い換えれば、遮光膜BMは、X方向およびY方向に延在している。詳しくは、遮光膜BMは、Y方向に延びる複数の部分と、Y方向に交差するX方向に延びる複数の部分を有している。各画素PXをブラックマトリクスで区画することにより、光漏れや混色を抑制することができる。
また、遮光膜BMは、基板SUB2の非表示領域NDAに形成される。非表示領域NDAは、遮光膜BMと重畳する。表示領域DAは、非表示領域NDAよりも内側の領域として規定される。また、非表示領域NDAは、図2に示すバックライトユニット(光源部)BLから照射された光を遮光する遮光膜BMと重畳する領域である。遮光膜BMは表示領域DA内にも形成されるが、表示領域DAには、遮光膜BMに複数の開口部が形成される。一般的に、遮光膜BMに形成され、カラーフィルタが露出する開口部のうち、最も縁部側に形成された開口部の端部が、表示領域DAと非表示領域NDAの境界として規定される。
また、図3に示す絶縁層OC1は、カラーフィルタCFR、CFG、CFBを覆っている。絶縁層OC1は、カラーフィルタから液晶層LQに対して不純物が拡散するのを防止する保護膜として機能する。絶縁層OC1は、例えばアクリル系の感光性樹脂等から成る、有機絶縁層である。
<接続端子の構造>
次に、基板10上に形成され、ドライバチップDRC1や配線板FWB1(図2参照)が接続される接続端子TM1(図2参照)の構造について説明する。なお、図2に示す配線板FWB1と基板10上の接続端子TM2との接続構造は、ドライバチップDRC1と基板10上の接続端子TM1との接続構造と同様である。以下では、接続構造の代表例として、ドライバチップDRC1と接続端子TM1とが電気的に接続されている部分を取り上げて説明する。以下で説明するドライバチップDRC1に係る説明の部分を配線板FWB1に置き換え、接続端子TM1に係る説明の部分を接続端子TM2に置き換えて適用することもできる。図5は、図1に示すドライバチップに接続される複数の接続端子のうちの一部を示す拡大平面図である。図5では、図6に示す導電層CL2の導体パターンの輪郭を点線で示している。また、図5では図6に示す開口部12Hの位置を二点鎖線で示している。図6は、図5に示す接続端子に図1に示すドライバチップを接続した状態を示す拡大断面図である。図7は図6に対する検討例の端子構造を示す拡大断面図である。
図5に示すように、表示装置DSP1は、ドライバチップDRC1(図1参照)の信号線駆動回路SD(図4参照)に接続される接続端子TM1を有する。また、表示装置DSP1は、接続端子TM1に接続され、接続端子TM1と表示領域DA(図1参照)との間に延びる接続配線WR1を有する。接続配線WR1には、図1に示すソース線SLに接続される信号用接続配線SCLが含まれる。接続配線WR1は、接続端子TM1から表示領域DA側に延びる。
図6に示すように、接続端子TM1は、導電層(第1導電層)CL1の導体パターン(第1A部分)TMP1および導電層(第2導電層)CL2の導体パターン(第2A部分)TMP2を含む。導電層CL2の導体パターンTMP1と導体層CL2の導体パターンTMP2との間には、絶縁層12がある。絶縁層12は、開口部(コンタクトホール)12Hを有している。開口部12Hは、絶縁層12を厚さ方向(図6のZ方向)に貫通するように形成され、開口部12Hには、導電層CL1の導電性材料が埋め込まれている。また、開口部12Hは、導電層CL1および導電層CL2と重畳する。これにより、導電層CL1と導電層CL2とは開口部12Hを通じて電気的に接続されている。
また、導電層CL1上には、導電層CL1を覆う絶縁層13がある。絶縁層13は、導電層CL1の導体パターンTMP1と重畳し、導電層CL1の導体パターンTMP1の一部分を絶縁層13から露出させる開口部13Hを有する。導電層CL1の導体パターンTMP1は、絶縁層13の開口部13Hと重畳する部分において、異方導電膜ACF1(詳しくは異方導電膜ACF1の導電粒子CP1)と電気的に接続されている。
異方導電膜ACF1は、複数の導電粒子CP1および複数の導電粒子CP1の周囲にある絶縁層IF1を含む。異方導電膜ACF1は、絶縁層IF1中に含まれる導電粒子CP1が接続対象物に接触することにより、互いに対向する接続対象物を電気的に接続する。図6に示す例では、ドライバチップDRC1のパッド(電極パッド)DRP上には突起電極(実装足)DRBが接合されている。異方導電膜ACF1の絶縁層IF1は、例えば樹脂材料から成る有機絶縁膜である。また、導電粒子CP1は金属材料で被覆された有機樹脂である。例えば金属から成る突起電極DRBのように絶縁層IF1より硬い材料を絶縁層IF1に押し付けると、絶縁層IF1は変形する。これにより、異方導電膜ACF1に含まれる導電粒子CP1は、突起電極DRBおよび導体パターンTMP1の両方に接触する。その結果、接続端子TM1は異方導電膜ACF1および突起電極DRBを介してドライバチップDRC1のパッドDRPと電気的に接続される。
ところで、上記したように、導電層CL1の導体パターンTMP1と導体層CL2の導体パターンTMP2とは、絶縁層12の開口部12Hを通じて互いに電気的に接続されている。接続端子TM1において、導体パターンTMP1と導体パターンTMP2とを電気的に接続することにより、接続端子TM1部分での抵抗値を低減することができる。
導体パターンTMP1と導体パターンTMP2とを電気的に接続する方法として、図7に示す表示装置DSPcの方法がある。表示装置DSPcの場合、ドライバチップDRC1の突起電極DRBと重畳する領域(言い換えれば接続端子TM1の中央領域)に絶縁層12の開口部12Hcが設けられ、開口部12Hcを通じて導体パターンTMP1と導体パターンTMP2とが電気的に接続されている。この場合、導体パターンTMP1と導体パターンTMP2との接触面積が図6に示す表示装置DSP1より大きくなるので、接続端子TM1の電気抵抗をさらに低減できる。
ところが、本願発明者の検討によれば、表示装置DSPcの場合、導電粒子CP1と重畳する領域の近傍において、絶縁層11に亀裂などの損傷が生じることが判った。そこで、絶縁層11に亀裂が生じた原因について詳細に検討した結果、以下のことが判った。図8は、図7に示す絶縁膜の亀裂が生じた部分の拡大断面図である。図9は、図6に示す表示装置において、図8の拡大断面に対応する部分の拡大断面図である。図7および図8に示す表示装置DSPcは、絶縁層12の開口部12Hcの位置および形状、および導体パターンTMP1の断面形状を除き、図6に示す表示装置DSP1と同様である。
基板10は、可撓性を有する基板であるため、主に、例えばポリイミド樹脂など、ヤング率が低い材料から成る。また、金属膜である導体パターンTMP1および導体パターンTMP2は、無機絶縁膜である絶縁層11と比較すると変形し易い。このため、図8に示す導電粒子CP1を介して導体パターンTMP1に局所的な荷重が印加されると、その荷重は、基板10に向かって伝達される。この時、基板10が例えばガラス基板のような硬い基板であれば、基板10が上記した荷重によって変形し難い。この場合、基板10が絶縁層11の変形を抑制する補強部材として機能するので、絶縁層11は変形し難い。しかし、図8に示すように、基板10を可撓性を備える柔らかい基板にすると、上記した荷重の影響により変形し易い。基板10が図8に示すように変形した場合、基板10や導体パターンTMP1、TMP2と比較して変形し難い絶縁層11に応力が集中し、絶縁層11に亀裂CR1が生じる。
本実施の形態の表示装置DSP1の場合、図5に示すように、絶縁層12(図6参照)の開口部12Hは、接続端子TM1の中央部と重畳せず、接続端子TM1の中央部よりも外側の周辺部と重畳する。言い換えれば、平面視において、開口部12Hは開口部13Hよりも接続端子TM1の縁部側にある。図5および図6の通り、導電粒子CP1と導体パターンTMP1が適切に接続できるように、開口部13Hは接続端子TM1の中央部に大きく形成されている。そして、開口部12Hは開口部13Hと重畳せず、開口部13Hよりも接続端子TM1の縁部側に配置されている。この場合、図9に示すように、導電粒子CP1と重畳する領域では、導体パターンTMP1と導体パターンTMP2との間に、絶縁層12が介在する。絶縁層12は、基板10より硬い無機絶縁膜であって、絶縁層11と同様に荷重を印加されても変形し難い。このため、絶縁層11と絶縁層12とが互いに補強しあうことにより、導電粒子CP1からの局所的な荷重が基板10まで伝達されることを抑制する。この結果、基板10の変形の程度が抑制され、基板10の変形に伴う絶縁層11の損傷を防止または抑制できる。
また、図6に示すように異方導電膜ACF1を介してドライバチップDRC1と接続端子TM1を電気的に接続する工程では、異方導電膜ACF1を介してドライバチップDRC1の突起電極DRBと接続端子TM1とを貼り合せた状態で熱を印加して圧着する。また、絶縁層11と基板10とは、開口部13Hと重畳する領域において互いに接している。このため、絶縁層11と基板10との密着界面には、絶縁層11と基板10との線膨張係数の違いに起因した応力が印加される。この線膨張係数の違いに起因して発生する応力も絶縁層11を損傷させる要因の一つである。本実施の形態の接続端子TM1の場合、絶縁層11は、絶縁層12により補強されている。したがって、絶縁層11と基板10との線膨張係数の差が大きい場合でも絶縁層11の損傷を抑制できる。
また、本実施の形態の表示装置DSP1は、図2に示すように基板10に対して液晶層LQの反対側にあるバックライトユニット(光源部)BLを備える。このため、基板10は、バックライトユニットBLから照射された光を透過させる程度の透明度が必要である。本実施の形態の場合、基板10は、ポリイミドを含み、かつ、ヘイズ30%以下、好ましくは10%以下である。なお、ヘイズとは、全光線透過率における拡散透過率の割合である。
本実施の形態のように、ポリイミド樹脂から成る基板10の透明度を向上させる場合、ポリイミド樹脂を構成する骨格(ベンゼン環)の数を減らすように樹脂の組成を調整する。このため、基板10の透明度を向上させる程、基板10は柔らかく(言い換えれば変形し易く)なる。図8に示す絶縁層11の損傷を抑制する方法として、基板10を可撓性を持つ範囲内で硬くして、絶縁層11への応力集中を抑制する方法がある。しかしこの場合、基板10を構成するポリイミドの骨格を増やすことになるので、結果として基板10の透明度が低下するという別の課題が生じる。図6や図9を用いて説明した方法(絶縁層11の損傷を抑制する方法)は、基板10が柔らかい場合でも絶縁層11の損傷を抑制できる方法である。このため、本実施の形態のように、基板10の透明度が要求される表示装置DSP1に適用して特に有効である。
また、ポリイミドなどの樹脂から成る基板10は、成膜時に収縮方向の応力を内在している。このため、表示装置DSP1の製造工程では、図示しないガラス基板などの基材上に基板10の背面10b(図2参照)を貼りつけた状態で前面10f上に絶縁層や導電層を積層する。基板10の背面10bを基材に貼り付けることにより、基板10の収縮を抑制している。その後、基板10の背面10bを図示しない基材から剥離させる時に基板10が収縮することを抑制するためには、基板10の前面10f上に貼り付けられた部材により、基板10の収縮を抑制することが必要である。絶縁層11などの無機膜は、成膜時に膨張方向の応力を内在している。このため、基板10の前面10fは、全体が無機膜である絶縁層11に覆われている。また、絶縁層11の膜厚を厚くすることにより、絶縁層11の剛性が増大するので、基板10の収縮を抑制する効果が向上する。言い換えれば、絶縁層11の厚さを厚くすることで、基板10および基板10上に積層された絶縁層や導電層を含む基板SUB1(図2参照)全体としての剛性を増大させることができる。このため、基板10の収縮を抑制する観点からは、絶縁層11の厚さは300nm以上であることが好ましい。好ましくは絶縁層11の厚さは1μm以下である。例えば、図6に示す例では、絶縁層11の厚さは、700nm程度である。
ただし、絶縁層11の厚さを厚くすると、絶縁層11の剛性が高くなるので、上記した局所的な荷重が印加されると、応力集中により破壊され易くなる。したがって、図7に示す表示装置DSPcの例において、単に絶縁層11の厚さを厚くしただけでは、絶縁層11の損傷を抑制することはできない場合がある。例えば、絶縁層11の破壊された起点からその周囲に亀裂CR1(図8参照)が形成される場合がある。
一方、図6に示す表示装置DSP1のように、導体パターンTMP1と導体パターンTMP2との間に無機材料を含む絶縁層12が介在している場合、絶縁層12により荷重の一部が分散される。この結果、絶縁層11に伝達される荷重の値を低減できるので、仮に、絶縁層11において応力集中が生じても、その応力の値を低減できる。
また、図6に示す接続端子TM1の位置に形成される絶縁層12は、絶縁層11を補強する部材として機能する。このため、絶縁層12の補強部材としての効果を考慮すると、導電層CL1の導体パターンTMP1と重畳する領域における絶縁層12の厚さは、絶縁層11の厚さに対して0.8倍以上であることが好ましい。図6に示す例では、導体パターンTMP1と重畳する領域における絶縁層11の厚さと絶縁層12の厚さとは互いに等しい。また、導体パターンTMP1と重畳する領域において、絶縁層11の厚さおよび絶縁層12の厚さは、絶縁層13の厚さより厚い。
なお、絶縁層12の厚さが厚くなると、絶縁層12の剛性が増大する。このため、絶縁層12で応力集中が起こると、絶縁層12の破損が問題になる。しかし、表示装置DSP1の場合、絶縁層12と基板10との間には、絶縁層12と同程度に硬い絶縁層11が配置されている。また、絶縁層12と絶縁層11との間には、絶縁層12より塑性変形し易く、応力を緩和することができる導電層CL2の導体パターンTMP2が配置されている。このため、絶縁層12の厚さが厚くなったとしても、図7に示す絶縁層11のように応力集中が発生する可能性は低い。
また、絶縁層12に伝達される荷重の値を低減する観点からは、導電層CL1の導体パターンTMP1の厚さが厚い方が良い。導体パターンTMP1は、金属材料を含む金属パターンである。このため絶縁層11および絶縁層12に支持された状態で導体パターンTMP1に荷重が印加されると、導体パターンTMP1が塑性変形する。これにより、荷重に起因する応力は、導体パターンTMP1で緩和される。導体パターンTMP1の厚さが厚ければ、荷重による応力を緩和するマージンが大きくなるので、絶縁層11、12の損傷をさらに抑制できる。
また、図5および図6に示す例では、絶縁層12(図6参照)の開口部12Hは、絶縁層13の開口部13Hと重畳しない。詳しくは、表示装置DSP1の場合、接続端子TM1の長手方向であるY方向に沿って、開口部13Hの両隣に開口部12Hが設けられている。そして、二つの開口部12Hのそれぞれは、X方向に長辺を持ち、開口部13Hと重畳しない。言い換えれば、図6に示すように、開口部12Hは、絶縁層13に覆われている。表示装置DSP1の開口部12Hと開口部13Hとが重畳しない場合、導電層CL1の導体パターンTMP1のうち、開口部13Hから露出する露出面は平坦になっている。導電層CL1の導体パターンTMP1のうち、開口部13Hから露出する露出面に凹凸がある場合、その凹凸に起因して導電粒子CP1と導体パターンTMP1との接触面積が小さくなる場合がある。一方、図6に示すように、導体パターンTMP1の開口部13Hから露出する露出面全体が平坦になっている場合、導電粒子CP1と導体パターンTMP1とが面で接触する。このため導電粒子CP1と導体パターンTMP1との接触抵抗が低減し、電気的特性を向上させることができる。
ただし、表示装置DSP1に対する変形例としては、例えば図10に示す表示装置DSP2や図11に示す表示装置DSP3のように、開口部12H2または12H3の一部分が開口部13Hと重なっている場合もある。図10は、図6に対する変形例である表示装置の拡大断面図である。また、図11は、図5に対する他の変形例である表示装置の拡大平面図である。図10では、導電粒子CP1の体積が球体の体積であると仮定した時の粒子径CPWを模式的に示している。
図10に示す表示装置DSP2は、絶縁層12の開口部12H2の開口幅12HWが、図6に示す絶縁層12の開口部12Hの開口幅12HWより広い点で図6に示す表示装置DSP1と相違する。また、表示装置DSP2は、開口部12H2の一部分が開口部13Hと重畳する点で表示装置DSP1と相違する。また、表示装置DSP2は、導体パターンTMP1の絶縁層13からの露出面の一部分が平坦ではない(詳しくは、突起電極DRBに向かって突出している)点で表示装置DSP1と相違する。
図10に示す表示装置DSP2は、絶縁層12の開口部12H2の開口幅12HWが広い。図10に示す例では、開口部12H2のうち、導電層CL2に接する位置における開口幅12HWは、導電粒子CP1の粒子径CPWより大きい。なお、開口幅12HWは、以下のように定義される。すなわち、図5に示すように、開口部12Hの平面形状が四角形の場合、開口幅12HWは、互いに向かい合う辺の離間距離のうち、最も短い部分の長さとして規定される。例えば、図5に示す開口部12Hは、平面形状が長方形なので、開口幅12HWは短辺の長さとして定義される。また、開口部12Hの平面形状が楕円形の場合、開口幅12HWは、楕円の短軸の長さとして定義される。また、導電粒子CP1の粒子径CPWは、図10に模式的に示すように、導電粒子CP1の体積が、球体の体積であると仮定した時のその直径として定義される。導電粒子CP1の粒子径CPWには種々の変形例があるが、例えば3μm以下程度である。また、図10に示す開口部12H2の開口幅12HWは3μm以上である。
表示装置DSP2のように開口幅12HWが大きい場合、接続端子TM1において、導電層CL1と導電層CL2との接触面積が大きくなる。この結果、接触接続端子TM1の抵抗を低減することができる。ただし、図7を用いて説明した表示装置DSPcのように、開口幅の大きい開口部12Hcが接続端子TM1の長手方向(Y方向)において、中央部に配置されている場合、導電粒子CP1の全体が開口部12Hc内に入る可能性がある。この場合、導電粒子CP1と重なる領域において、導電層CL1と導電層CL2との間に絶縁層12が介在しない状態になる。このため、絶縁層11の損傷を抑制する観点からは好ましくない。
一方、表示装置DSP2の場合、開口部12H2は開口部13Hよりも接続端子TM1の縁部側にある。このため、表示装置DSP2の場合、導電粒子CP1と重なる領域において、導電層CL1と導電層CL2との間に絶縁層12が介在する。上記した通り、絶縁層12は、絶縁層11の損傷を抑制する補強部材として機能するので、表示装置DSP2の場合、図7に示す表示装置DSPcと比較して絶縁層11の損傷を抑制できる。
また、表示装置DSP2のように、開口部12H2の開口幅12HWを大きくしようとすれば、開口部12H2の一部分が開口部13Hと重畳する場合がある。この場合、導体パターンTMP1の絶縁層13からの露出面の一部分が平坦ではなくなる場合があるので、導電粒子CP1と導体パターンTMP1との接触抵抗を低減する観点からは、図6に示す表示装置DSP1のように、絶縁層12(図6参照)の開口部12Hは、絶縁層13の開口部13Hと重畳しない構成の方が好ましい。
図11に示す表示装置DSP3は、複数の開口部12H3が、接続端子TM1の長手方向であるY方向に交差するX方向に沿って配列されている点で図5に示す表示装置DSP1と相違する。また、表示装置DSP3は、開口部12H3の一部分が開口部13Hと重畳する点で表示装置DSP1と相違する。表示装置DSP3の場合、開口部12H3の開口幅12HWは、図10に示す開口部12H2の開口幅12HWと比較して狭い。例えば、開口部12H3の開口幅12HWは、図10に示す導電粒子CP1の粒子径CPWより小さい。図11に示すように複数の接続端子TM1は、X方向に沿って配列されている。X方向に沿って、開口部12H3と開口部12H3とを配列する場合、隣り合う接続端子TM1の配置間隔が狭いため、開口部12H3の開口幅12HWを十分に大きくすることが難しい。
しかし、開口部12H3は、Y方向に沿って延びる長辺を有する。接続端子TM1はY方向に長手方向を持つので、開口部12H3の長辺の長さを長くすることができる。したがって、表示装置DSP3の開口部12H3の場合、図5に示す表示装置DSP1の開口部12Hよりも開口面積(言い換えれば、図6に示す導体パターンTMP1と導体パターンTMP2との接触面積)を大きくすることができる。
また、開口部12H3は、X方向における開口幅12HWが狭いので、図6に示す表示装置DSP1の場合と同様に、導体パターンTMP1の前面(上面、表面)TP1fのうち、開口部12Hと重畳する部分の凹凸は、図10に示す表示装置DSP2の場合と比較して大きくない。このため、図11に示す開口部12H3の一部が開口部13Hと重畳する場合でも、導体パターンTMP1の絶縁層13からの露出面の凹凸の程度を小さくすることができる。
図10に示す表示装置DSP2および図11に示す表示装置DSP3は、上記した相違点を除き、図1に示す表示装置DSP1と同様である。このため、重複する説明は省略する。
また、図6や図10では、金属膜である導電層CL1の導体パターンTMP1が露出し、この露出した導電層CL1に導電粒子CP1が接続される例について説明した。ただし、接続端子TM1の最上層に配置される導電層は、導電層CL1には限定されない。例えば、図12に示す表示装置DSP4、図13に示す表示装置DSP5のように、開口部13Hと重なる領域において、導電層CL1の導体パターンTMP1が別の導電層に覆われていても良い。図12および図13のそれぞれは、図6に対する他の変形例である表示装置の拡大断面図である。
図12に示す表示装置DSP4は、導電層CL1の導体パターンTMP1とドライバチップDRC1の突起電極DRBとの間に導電層CL3の導体パターンTMP3が介在している点で、図6に示す表示装置DSP1と相違する。表示装置DSP4の接続端子TM1は、導電層CL1の導体パターンTMP1を覆う導電層CL3(第4導電層)の導体パターン(第4A部分)TMP3を有する。導電層CL3は、図3に示す表示領域DAにおいて、共通電極CEが形成される導電層である。このため、導体パターンTMP3は、共通電極CEと同様に、ITOまたはIZOなどの導電酸化物材料(透明導電材料)を含む、導電酸化物膜である。導電層CL3の導体パターンTMP3は、絶縁層13の開口部13Hと重畳する領域において、導電層CL1上に積層されている。言い換えれば、絶縁層13の開口部13Hにおいて、導電層CL1の導体パターンTMP1は、絶縁層13からは露出しているが、導電層CL3の導体パターンTMP3に覆われている。
表示装置DSP4のように、開口部13Hにおいて、金属膜である導電層CL1の導体パターンTMP1が導電酸化物膜である導電層CL3の導体パターンTMP3により覆われている場合、導体パターンTMP1の酸化や腐食を抑制できる。
なお、導電酸化物膜は、金属膜と比較して変形し難い。このため、導電粒子CP1が導体パターンTMP3に押し付けられると、導電粒子CP1から印加される荷重に起因して導体パターンTMP3の一部が破壊される場合がある。ただし、導体パターンTMP3は、絶縁層13の開口部13Hと重畳する領域およびその周辺領域に選択的に形成されている。このため、導体パターンTMP3と図3に示す共通電極CEとは、電気的に分離されている。また、導体パターンTMP3は複数の接続端子TM1のそれぞれに独立して形成されている。したがって、例えば、複数の導体パターンTMP3の一部が、部分的に破壊された場合でも、導電層CL3の他の部分に亀裂が進展することはない。また、導体パターンTMP3の主たる役割は、表示装置DSP4の製造工程において、導体パターンTMP1の酸化や腐食を防ぐ保護膜としての役割である。したがって、導体パターンTMP3の一部分に亀裂が生じた場合でも、ドライバチップDRC1と接続端子TM1とを電気的に接続する経路の電気的特性に与える影響は小さい。
また、上記したように、導電層CL3の図3に示す表示領域DAと重なる部分(第4B部分)は、導電酸化物膜である共通電極CEである。したがって、導体パターンTMP3と共通電極CEとは同じタイミングで一括して形成することができる。
また、図13に示す表示装置DSP5は、導電層CL1の導体パターンTMP1とドライバチップDRC1の突起電極DRBとの間に導電層CL4の導体パターンTMP4が介在している点で、図12に示す表示装置DSP4と相違する。また、表示装置DSP5は、導体パターンTMP4とドライバチップDRC1の突起電極DRBとの間に導体パターンTMP4を覆う導電層CL5の導体パターンTMP5が介在している点で表示装置DSP4と相違する。
表示装置DSP5の接続端子TM1は、導電層CL1の導体パターンTMP1を覆う導電層(第5導電層)CL4の導体パターン(第5A部分)TMP4を有している。導電層CL4は、図3に示す表示領域DAにおいて、コモン線CMLが形成される導電層である。導体パターンTMP4は、コモン線CMLと同様に、アルミニウムなどの金属材料を含む金属膜である。また、絶縁層13の一部分は、導電層CL4の導体パターンTMP4と導電層CL1の導体パターンTMP1との間にある。また、導電層CL4は、開口部13Hにおいて、導電層CL1と電気的に接続されている。言い換えれば、開口部13Hと重畳する領域において、導電層CL1の導体パターンTMP1とドライバチップDRC1の突起電極DRBとの間に金属膜である導体パターンTMP4が介在している。表示装置DSP5の場合、導体パターンTMP1の上方に金属膜である導体パターンTMP4が積層されているので、導電粒子CP1からの荷重を分散させ易い。
また、図13に示す例では、表示装置DSP5の接続端子TM1は、導電層CL4の導体パターンTMP4を覆う導電層CL5(第6導電層)の導体パターン(第6A部分)TMP5を有する。導電層CL5は、図3に示す表示領域DAにおいて、画素電極PEが形成される導電層である。したがって、導体パターンTMP5は、画素電極PEと同様に、ITOまたはIZOなどの導電酸化物材料(透明導電材料)を含む、導電酸化物膜である。導電層CL4の導体パターンTMP4は、絶縁層13からは露出しているが、導電層CL5の導体パターンTMP5に覆われている。このため、表示装置DSP5の製造工程において、金属膜である導体パターンTMP4の酸化や腐食を防止することができる。
図12に示す表示装置DSP4および図13に示す表示装置DSP5は、上記した相違点を除き、図1に示す表示装置DSP1と同様である。このため、重複する説明は省略する。また、図13では、導体パターンTMP3および導体パターンTMP5を備える表示装置DSP5について説明した。図示は省略するが、表示装置DSP5に対する更なる変形例として、図13に示す導体パターンTMP3および導体パターンTMP5のいずれか一方または両方が無い表示装置であっても良い。
また、図6や図10〜図13では、接続端子TM1の絶縁層11と導電層CL1との間に、導電層CL2および絶縁層12が積層された構造について説明した。ただし、接続端子TM1の絶縁層11と導電層CL1との間に積層される導電層や絶縁層の数は、上記した構成には限定されず、種々の変形例がある。図14は、図6に対する変形例である表示装置の拡大断面図である。また、図15は、図14の表示装置の表示領域に配置されるトランジスタの構成例を示す拡大断面図である。
図14に示す表示装置DSP6の場合、導電層CL2と基板10との間にある導電層(第3導電層)CL6を有している。接続端子TM1は、導電層CL6の導体パターン(第3A部分)TMP6を含んでいる。導電層CL6に形成される導体パターンTMP6は、金属材料を含んでいる。導体パターンTMP6は、導体パターンTMP2と同じ金属膜(例えばモリブデン(Mo)やタングステン(W)等の金属またはそれらの合金から成る金属膜)を含んでいる。また、絶縁層16は、酸化珪素や窒化珪素などの無機材料から成る無機絶縁膜である。
図14に示すように、表示装置DSP6の場合、導電粒子CP1と重畳する領域において、導体パターンTMP2と絶縁層11との間に、導体パターンTMP6および絶縁層16が介在する。この場合、導体パターンTMP1および導体パターンTMP2を支持する支持強度が大きくなるので、導電粒子CP1からの荷重を導体パターンTMP1や導体パターンTMP2により分散させ易い。
また、表示装置DSP6の場合、導電層CL6および絶縁層16は図15に示す表示領域DAにもある。図15に示すように、表示装置DSP6において図4に示す画素スイッチ素子PSWとして機能するトランジスタTr1は、図15に示す半導体層OSCとして、酸化物半導体を含んでいる。詳しくは、半導体層OSCは、TAOS(Transparent Amorphous Oxide Semiconductor)と呼ばれる酸化物半導体である。
図15に示すTAOSを用いたTFTは、以下のように構成されている。すなわち、導電層CL1のソース線SLは、ソース電極SEを介して半導体層OSCのソース領域に接続されている。また、画素電極PEは、導電層CL1の中継電極REおよびドレイン電極DEを介して半導体層OSCのドレイン領域に接続されている。また、絶縁層16と導電層CL2のゲート線GLとの間には、半導体層OSCのチャネル領域が配置されている。絶縁層16、ソース電極SE、およびドレイン電極DEは、絶縁層17に覆われている。TAOSを用いたTFTは、キャリア移動度が高いという特徴を有する。また、TAOSを用いたTFTは、トランジスタのチャネル長が短い場合でも、電流リークを抑制できるという特徴がある。
ただし、TAOSは、活性層に可視光が照射されると、電気的特性が変動するという特徴がある。このため、トランジスタの動作信頼性を確保する観点からは、半導体層OSCのチャネル領域(図15において、ソース電極SEとドレイン電極DEの間の領域)に可視光が照射されることを抑制することが好ましい。表示装置DSP6の場合、ゲート線GLと基板10との間に、遮光膜として機能する遮光線LSLが配置されている。遮光線LSLは、可視光を遮光する材料から成り、例えば、ゲート線GLと同じ金属膜である。半導体層OSCのチャネル領域を挟むようにゲート線GLと遮光線LSLとを配置することで、TAOSを用いたTFTの信頼性を向上させることができる。
また、遮光線LSLが導電材料で形成されている場合、遮光線LSLとゲート線GLの間に形成される寄生容量を低減することが好ましい。このため、図15に二点鎖線を用いて模式的に示すように、互いに重畳するゲート線GLと遮光線LSLとは、電気的に接続されている。ゲート線GLと遮光線LSLとは、例えば、非表示領域NDA(図1参照)にある端部において接続されている。ゲート線GLと遮光線LSLとが電気的に接続されている場合、ゲート線GLと遮光線LSLとは互いに同電位になる。このため、遮光線LSLとゲート線GLの間に形成される寄生容量を低減することができる。また、遮光線LSLは、ゲート線GLと電気的に接続されているので、TAOSを用いたTFTのゲート線と見做すことができる。言い換えれば、表示領域DAにおいて、導電層CL2のゲート線(第2B部分)GLと、導電層CL6の遮光線(第3B部分)LSLとは、トランジスタTr1(図4参照)のゲート線である。
上記の通り、表示装置DSP6の場合、TAOSを用いたTFTを画素スイッチ素子PSW(図4参照)のトランジスタTr1(図4参照)として用いる。このため、図14に示す非表示領域NDAに導電層CL6の導体パターンTMP6は、図15に示す導電層CL6の遮光線LSLと同じタイミングで、一括して形成することができる。
また、導体パターンTMP6は金属膜なので、導体パターンTMP2と導体パターンTMP6とを電気的に接続することにより、接続端子TM1の抵抗をさらに低減できる。ただし、表示装置DSP6の場合、導体パターンTMP2と導体パターンTMP6とは電気的に接続されていない。言い換えれば、導電層CL6の導体パターンTMP6と導電層CL2の導体パターンTMP2とは電気的に分離されている。導体パターンTMP2と導体パターンTMP6とを電気的に接続する場合、絶縁層16に図示しない開口部を形成し、その開口部を通じて導体パターンTMP2と導体パターンTMP6とを電気的に接続する。しかし、開口部の位置によっては、導体パターンTMP1の前面TP1fの開口部13Hからの露出面の平坦性を低下させる原因になる。あるいは、開口部13Hおよび開口部12Hと重畳しない位置に絶縁層16の開口部を設ける場合、接続端子TM1の寸法が増大する原因になる。
したがって、導体パターンTMP1と導体パターンTMP2とを電気的に接続することにより、接続端子TM1の抵抗値が要求値を満たす場合には、表示装置DSP6のように、導体パターンTMP2と導体パターンTMP6とが電気的に分離されている方が好ましい場合もある。
図14に示す表示装置DSP6は、上記した相違点を除き、図1に示す表示装置DSP1と同様である。このため、重複する説明は省略する。
<他の変形例>
上記の通り説明した技術は、既に説明した種々の変形例の他、さらに別の変形例に適用可能である。例えば図1および図2では、基板10の周辺領域PF1にドライバチップDRC1が搭載された表示装置DSP1について説明した。図16に示すように、基板10にドライバチップDRC1(図2参照)が搭載されない場合もある。図16は、図12に対する変形例である表示装置の断面図である。
図16に示す表示装置DSP7は、基板10にドライバチップDRC1が搭載されず、接続端子TM1が配線板FWB1と接続されている点で図2に示す表示装置DSP1と相違する。表示装置DSP7の場合、図4に示す信号線駆動回路SDは、例えば配線板FWB1に形成されている。
配線板FWB1と接続端子TM1とを電気的に接続する接続部の構造は、図5〜図15を用いて説明した、ドライバチップDRC1と接続端子TM1とを電気的に接続する部分の構造と同様である。したがって、図5〜図15を用いて説明した技術を図16に示す表示装置DSP7に適用することにより、例えば図6に示す絶縁層11が損傷することを抑制できる。
また、上記した種々の変形例のうちの一部分または全部を、他の変形例の一部分または全部と組み合わせても良い。
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
本発明は、表示装置や表示装置が組み込まれた電子機器に利用可能である。
10,20 基板(ベース基板、絶縁性基板)
10b,20b 背面(主面、面)
10f,20f 前面(主面、面)
11,12,13,14,15,16,17 絶縁層
12H,12H2,12H3,12Hc 開口部(貫通孔、コンタクトホール)
12HW 開口幅
13H 開口部(貫通孔)
ACF1 異方導電膜
AL1,AL2 配向膜
BL バックライトユニット(光源部)
BM 遮光膜
BND 接着材(シール材)
CB1 回路基板
CD 共通電極駆動回路
CE 共通電極
CFB,CFG,CFR カラーフィルタ
CL1,CL2,CL3,CL4,CL5,CL6 導電層
CML コモン線
CP1 導電粒子
CPW 粒子径
CR1 亀裂
DA 表示領域
DE ドレイン電極
DRB 突起電極(実装足)
DRC1 ドライバチップ
DRP パッド(電極パッド)
DSP1,DSP2,DSP3,DSP4,DSP5,DSP6,DSP7,DSPc 表示装置
FWB1 配線板(フレキシブル配線板)
GD ゲート駆動回路(走査線駆動回路)
GE ゲート電極
GL ゲート線(走査線)
Gsi 走査信号
IF1 絶縁層
LQ 液晶層
LSL 遮光線
NDA 非表示領域(額縁領域)
OC1 絶縁層
OD1,OD2 光学素子
OSC 半導体層
PE 画素電極
PF1 周辺領域
PSW 画素スイッチ素子
PX 画素
RE 中継電極
SCL 信号用接続配線
SD 信号線駆動回路
SE ソース電極
SL ソース線(信号線、映像信号線)
Spic 映像信号
SUB1,SUB2 基板
SWS スイッチ回路部
TM1,TM2 接続端子
TMP1,TMP2,TMP3,TMP4,TMP5,TMP6 導体パターン
TP1f 前面(上面、表面)
Tr1 トランジスタ(表示用トランジスタ)
WR1 接続配線

Claims (11)

  1. 表示領域にある液晶層と、
    可撓性および可視光透過性を備える第1基板と、
    前記液晶層と前記第1基板との間にある第1導電層と、
    前記第1導電層と前記第1基板との間にある第2導電層と、
    前記第1導電層と前記第2導電層との間にある第1開口部を有する第1絶縁層と、
    前記第2導電層と前記第1基板との間にある第2絶縁層と、
    前記第1導電層を覆う第3絶縁層と、
    前記第1導電層の第1A部分および前記第2導電層の第2A部分を含む接続端子と、
    異方導電膜を介して前記接続端子に電気的に接続される駆動回路と、
    前記接続端子に接続され、前記接続端子と前記表示領域との間に延びる接続配線と、を有し、
    前記第3絶縁層は、前記第1導電層の前記第1A部分と重畳する第2開口部を有し、
    前記第1導電層の前記第1A部分と前記第2導電層の前記第2A部分とは、前記第1開口部を通じて電気的に接続され、
    平面視において、前記第1開口部は前記第2開口部よりも前記接続端子の縁部側にある、表示装置。
  2. 表示領域にある液晶層と、
    可撓性および可視光透過性を備える第1基板と、
    前記液晶層と前記第1基板との間にある第1導電層と、
    前記第1導電層と前記第1基板との間にある第2導電層と、
    前記第1導電層と前記第2導電層との間にある第1開口部を有する第1絶縁層と、
    前記第2導電層と前記第1基板との間にある第2絶縁層と、
    前記第1導電層を覆う第3絶縁層と、
    前記第1導電層の第1A部分および前記第2導電層の第2A部分を含む接続端子と、
    異方導電膜を介して前記接続端子に電気的に接続される駆動回路と、
    前記接続端子に接続され、前記接続端子と前記表示領域との間に延びる接続配線と、を有し、
    前記第3絶縁層は、前記第1導電層の前記第1A部分と重畳する第2開口部を有し、
    前記第1導電層の前記第1A部分と前記第2導電層の前記第2A部分とは、前記第1開口部を通じて電気的に接続され、
    前記第1開口部は、前記第2開口部と重畳しない、表示装置。
  3. 前記第2絶縁層と前記第1基板とは、前記第2開口部と重畳する領域において互いに接する、請求項1または2に記載の表示装置。
  4. 前記表示領域にある酸化物半導体を含む表示用トランジスタと、
    前記第2導電層と前記第1基板との間にある第3導電層と、を有し、
    前記接続端子は前記第3導電層の第3A部分を含み、
    前記表示領域において、前記第2導電層の第2B部分と、前記第3導電層の第3B部分とは、前記表示用トランジスタのゲート線である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示装置。
  5. 前記第3導電層の前記第3A部分と前記第2導電層の前記第2A部分とは電気的に分離されている、請求項4に記載の表示装置。
  6. 前記接続端子は、導電酸化物材料を含み、かつ、前記第1導電層の前記第1A部分を覆う第4導電層の第4A部分を有し、
    前記第4導電層の前記第4A部分は、前記第3絶縁層の前記第2開口部と重畳する領域において、前記第1導電層上に積層されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の表示装置。
  7. 前記接続端子は、金属材料を含み、かつ、前記第1導電層の前記第1A部分を覆う第5導電層の第5A部分を有し、
    前記第3絶縁層の一部分は、前記第5導電層の前記第5A部分と前記第1導電層の前記第1A部分との間にあり、
    前記第5導電層は、前記第2開口部において、前記第1導電層と電気的に接続されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の表示装置。
  8. 前記異方導電膜は、前記接続端子に電気的に接続される導電粒子を含み、
    前記第1開口部のうち、前記第2導電層に接する位置における開口幅は、導電粒子の粒子径より大きい、請求項1〜7のいずれか1項に記載の表示装置。
  9. 前記第1絶縁層の厚さは、前記第2絶縁層の厚さに対して0.8倍以上である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の表示装置。
  10. 前記第1基板に対して、前記液晶層の反対側にある光源部を有し、
    前記第1基板はポリイミドを含み、かつ、前記第1基板はヘイズ30%以下である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の表示装置。
  11. 前記第2絶縁層の厚さは、300nm以上1μm以下である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の表示装置。
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