JP2019078890A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の表示パネルを備えた液晶表示装置において、コストを低減する。【解決手段】液晶表示装置は、第１表示パネルと、前記第１表示パネルより観察者から遠い位置に配置された第２表示パネルと、を含み、前記第１表示パネルは、第１基板と、前記第１基板より観察者から遠い位置に配置された第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、前記第２基板に形成された、複数の薄膜トランジスタと、前記複数の薄膜トランジスタのそれぞれに接続された、複数のソース線、複数のゲート線、及び複数の第１画素電極と、を含み、前記第２表示パネルは、第３基板と、前記第３基板より観察者から遠い位置に配置された第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、前記第４基板に形成された、複数の第２画素電極、及び前記複数の第２画素電極のそれぞれに接続された複数のデータ線と、を含む。【選択図】図８

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。

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。

ＷＯ２００７／０４０１２７号公報

しかし、上記液晶表示装置は、２枚の表示パネルを備えているため、コストが増大する問題がある。

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、複数の表示パネルを備えた液晶表示装置において、コストを低減することにある。

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、複数の表示パネルが重ね合わされて配置され、それぞれの前記表示パネルに画像を表示する液晶表示装置であって、第１表示パネルと、前記第１表示パネルより観察者から遠い位置に配置された第２表示パネルと、を含み、前記第１表示パネルは、第１基板と、前記第１基板より観察者から遠い位置に配置された第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、前記第２基板に形成された、複数の薄膜トランジスタと、前記複数の薄膜トランジスタのそれぞれに接続された、複数のソース線、複数のゲート線、及び複数の第１画素電極と、を含み、前記第２表示パネルは、第３基板と、前記第３基板より観察者から遠い位置に配置された第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、前記第４基板に形成された、複数の第２画素電極、及び前記複数の第２画素電極のそれぞれに接続された複数のデータ線と、を含む、ことを特徴とする。

本発明に係る液晶表示装置では、前記複数のデータ線のそれぞれは、コンタクトホールを介して、前記複数の画素電極のそれぞれ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２表示パネルにおいて、前記第４基板上に共通電極が形成され、前記共通電極を覆うように第１保護膜が形成され、前記第１保護膜上に前記複数の第２画素電極が形成され、前記複数の第２画素電極を覆うように第２保護膜が形成され、前記第２保護膜上に前記複数のデータ線が形成され、前記コンタクトホールは前記第２保護膜に形成され、前記複数のデータ線のそれぞれは、前記コンタクトホールを介して、前記複数の画素電極のそれぞれ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表示パネルは、さらに、カラーフィルタ及びブラックマトリクスを含んでもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記第１表示パネルは、アクティブマトリクス方式により画像を表示し、前記第２表示パネルは、セグメント方式により画像を表示してもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記第２表示パネルには、薄膜トランジスタが形成されていなくてもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記第２表示パネルは、ＩＰＳ方式の液晶表示パネルであってもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記第１表示パネルより観察者に近い位置に配置されたタッチパネルをさらに含んでもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記液晶表示装置の表示画面は曲面状に形成されてもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記第１基板及び前記第２基板はガラス基板であり、前記第３基板及び前記第４基板はプラスティック基板であってもよい。

本発明に係る液晶表示装置によれば、複数の表示パネルを備えた液晶表示装置のコストを低減することができる。

実施形態１に係る液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。 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５−５´断面図である。 実施形態１に係る表示パネルＬＣＰ１の画素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ＬＣＰ２の画素の構成を示す平面図である。 図６及び図７の８−８´切断線における断面図である。 実施形態１に係る液晶表示装置における表示パネルＬＣＰ１及び表示パネルＬＣＰ２のドライバの構成を示す図である。 実施形態２に係る液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。 図１０の１１−１１´断面図である。 実施形態２に係る表示パネルＬＣＰ２の概略構成を示す断面図である。 実施形態２に係る液晶表示装置ＬＣＤの製造方法の一例を示す図である。

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。本発明に係る液晶表示装置は、例えば、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（ソースドライバ、ゲートドライバ等）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。表示パネルの数は限定されず２枚以上であればよい。また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、それぞれがバックライトの光の透過率を制御する。以下では、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の概略構成を示す分解斜視図である。図１に示すように、液晶表示装置ＬＣＤは、観察者に近い位置（表示面側：第１方向）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（背面側：第２方向）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剤ＡＤＨＥ（接着層）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、画素駆動回路ＰＸＩＣ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、画素駆動回路ＰＸＩＣ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２では省略）を出力する。例えば第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。尚、表示パネルＬＣＰ１が白黒画像を表示し、表示パネルＬＣＰ２がカラー画像を表示する構成であってもよい。

バックライトＢＬは、周知の所謂ローカルディミング方式のバックライトであってもよい。また光源（ＬＥＤ）は、バックライトＢＬの側方に配置されてもよい、バックライトＢＬの直下に配置されてもよい。例えば、バックライトＢＬは、複数のＬＥＤごとに独立して制御することが可能に構成されており、表示領域（画面領域）を分割した複数の分割領域ごとに点灯及び消灯を制御することが可能になっている。

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５−５´切断線における断面図である。

図３及び図５等を用いて、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（第２方向）に配置された薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢ１と、観察者側（第１方向）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の観察者側には偏光板ＰＯＬ１が配置されており、バックライトＢＬ側には偏光板ＰＯＬ２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、列方向に延在する複数のソース線ＳＬ１と、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とにより画素ＰＩＸ１が規定され、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ＰＸ１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ＣＴ１（図８等参照）が形成されている。薄膜トランジスタＴＦＴ１を構成するソース電極（図示せず）はソース線ＳＬ１に電気的に接続され、ドレイン電極ＤＤ１（図６参照）はコンタクトホールＣＯＮＴ１（図６参照）を介して画素電極ＰＸ１に電気的に接続され、ゲート電極（図示せず）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ＢＭ（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ＢＭ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ＢＭ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ＣＴ１には、コモンドライバ（図示せず）から共通電圧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ＰＸ１に供給される。画素電極ＰＸ１に供給されたデータ電圧と、共通電極ＣＴ１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分子ＬＣＢ１（図８参照）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、赤色画素ＰＩＸＲ、緑色画素ＰＩＸＧ、青色画素ＰＩＸＢそれぞれの画素電極ＰＸ１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、バックライトＢＬ側（第２方向）に配置された薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢ２と、観察者側（第１方向）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の観察者側には偏光板ＰＯＬ３が配置されており、バックライトＢＬ側には偏光板ＰＯＬ４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との間に接着剤ＡＤＨＥが配置され、これにより、表示パネルＬＣＰ１及び表示パネルＬＣＰ２が互いに接着固定されている。

薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢ２には、図４に示すように、マトリクス状に配置された複数の画素電極ＰＸ２と、行方向に延在する複数のデータ線ＴＸと、複数の画素電極ＰＸ２に対向配置された１つの共通電極ＣＴ２（図８等参照）とを含んでいる。各データ線ＴＸは、コンタクトホールＣＯＮＴ２（図８等参照）を介して各画素電極ＰＸ２に電気的に接続されている。１個の画素電極ＰＸ２が１個の画素ＰＩＸ２を規定しており、複数の画素ＰＩＸ２がマトリクス状に配置されている。各画素電極ＰＸ２に電気的に接続された各データ線ＴＸには、画素駆動回路ＰＸＩＣからデータ電圧が供給される。

図５に示すように、対向基板ＣＦ２には、カラーフィルタ（着色部）及びブラックマトリクスは形成されていない。

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、画素駆動回路ＰＸＩＣの駆動を制御するための各種タイミング信号とを生成する（図４参照）。

画素駆動回路ＰＸＩＣは、各種タイミング信号に基づいて、第２画像データＤＡ２に応じたデータ電圧をデータ線ＴＸに出力する。

各画素電極ＰＸ２には、画素駆動回路ＰＸＩＣから各データ線ＴＸを介してデータ電圧が供給され、共通電極ＣＴ２には、コモンドライバ（図示せず）から共通電圧Ｖｃｏｍが供給される。画素電極ＰＸ２に供給されたデータ電圧と、共通電極ＣＴ２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分子ＬＣＢ２（図８参照）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、白黒画像表示が行われる。すなわち、表示パネルＬＣＰ２は、所謂セグメント方式による表示動作を行う。

図６（ａ）は、実施形態１に係る表示パネルＬＣＰ１の画素ＰＩＸ１の具体的な構成を示す平面図であり、図７（ａ）は、実施形態１に係る表示パネルＬＣＰ２の画素ＰＩＸ２の具体的な構成を示す平面図である。図６（ａ）及び図７（ａ）では、説明の便宜上、表示パネルＬＣＰ２の１つの画素領域を、表示パネルＬＣＰ１の１つの画素領域の３倍の大きさで表しているが、実用上は、表示パネルＬＣＰ２の１つの画素領域が、表示パネルＬＣＰ１の１つの画素領域の１０倍〜５０倍の大きさを有してもよい。このため、データ線ＴＸは、開口率に影響を与え難いため、金属材料で形成されてもよい。図６（ａ）に示すように、画素電極ＰＸ１にスリットＳＬＴ１が形成され、図７（ａ）に示すように、画素電極ＰＸ２にスリットＳＬＴ２が形成されてもよい。図６（ａ）には、薄膜トランジスタＴＦＴ１を構成する半導体層ＳＥ１とドレイン電極ＤＤ１とを示している。

図６（ｂ）には、図６（ａ）に示す画素ＰＩＸ１の開口部６ｂに配置される液晶分子ＬＣＢ１の動作を示している。表示パネルＬＣＰ１の液晶層ＬＣ１に含まれる液晶分子ＬＣＢ１は、ポジ型の液晶分子ＬＣＢＰである。ＰＯＬ１は偏光板ＰＯＬ１の偏光軸を示し、ＰＯＬ２は偏光板ＰＯＬ２の偏光軸を示し、偏光軸ＰＯＬ１及び偏光軸ＰＯＬ２は互いに直交している。偏光軸ＰＯＬ２は、列方向（Ｙ方向）に対して所定の角度ＴＨＩＮを有している。また液晶分子ＬＣＢＰの初期配向方向（配向軸）は、偏光軸ＰＯＬ２と同じ方向に設定されている。上記構成において、液晶層ＬＣ１に電界（図６（ａ）の矢印方向の電界）が印加されると、液晶分子ＬＣＢＰは電界方向に回転（ここでは右回転）する。

図７（ｂ）には、図７（ａ）に示す画素ＰＩＸ２の開口部７ｂに配置される液晶分子ＬＣＢ２の動作を示している。表示パネルＬＣＰ２の液晶層ＬＣ２に含まれる液晶分子ＬＣＢ２は、ネガ型の液晶分子ＬＣＢＮである。ＰＯＬ３は偏光板ＰＯＬ３の偏光軸を示し、ＰＯＬ４は偏光板ＰＯＬ４の偏光軸を示し、偏光軸ＰＯＬ３及び偏光軸ＰＯＬ４は互いに直交している。偏光軸ＰＯＬ４は、行方向（Ｘ方向）に対して所定の角度ＴＨＩＮを有している。また液晶分子ＬＣＢＮの初期配向方向（配向軸）は、偏光軸ＰＯＬ４と同じ方向に設定されている。上記構成において、液晶層ＬＣ２に電界（図７（ａ）の矢印方向の電界）が印加されると、液晶分子ＬＣＢＮは電界方向に回転（ここでは右回転）する。

図８は図６（ａ）及び図７（ａ）の８−８´切断線における断面図である。図８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の画素ＰＩＸ１を構成する薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢ１（図５参照）では、透明基板ＳＵＢ２（ガラス基板）（第２基板）上にゲート線ＧＬ１（図６参照）が形成されており、ゲート線ＧＬ１を覆うようにゲート絶縁膜ＧＳＮが形成されている。ゲート絶縁膜ＧＳＮ上には、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）から成る半導体層ＳＥ１（図６参照）、ソース線ＳＬ１（ソース電極）及びドレイン電極ＤＤ１（図６参照）が形成されており、これらを覆うように保護膜ＰＡＳ１及び有機絶縁膜ＯＰＡＳが形成されている。有機絶縁膜ＯＰＡＳ上には共通電極ＣＴ１が形成されており、共通電極ＣＴ１を覆うように保護膜ＵＰＡＳ１が形成されている。保護膜ＵＰＡＳ１上には画素電極ＰＸ１が形成されており、画素電極ＰＸ１を覆うように配向膜ＯＲＩ１が形成されている。また、保護膜ＰＡＳ、有機絶縁膜ＯＰＡＳ及び保護膜ＵＰＡＳ１にはコンタクトホールＣＯＮＴ１（図６参照）が形成されており、画素電極ＰＸ１の一部が、コンタクトホールＣＯＮＴ１を介してドレイン電極ＤＤ１に電気的に接続されている。

対向基板ＣＦ１（図５参照）では、透明基板ＳＵＢ１（ガラス基板）（第１基板）上に、ブラックマトリクスＢＭ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ＯＣが被覆されており、オーバーコート膜ＯＣ上に配向膜ＯＲＩ１が形成されている。

薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢ１と対向基板ＣＦ１との間には液晶層ＬＣ１が設けられている。液晶層ＬＣ１は、ネマティック液晶に液晶分子ＬＣＢ１が含まれて構成されている。

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（図５参照）では、透明基板ＳＵＢ４（ガラス基板）（第４基板）上に共通電極ＣＴ２が形成されており、共通電極ＣＴ２を覆うように保護膜ＰＡＳ２が形成されている。保護膜ＰＡＳ２上には、画素電極ＰＸ２が形成されており、画素電極ＰＸ２を覆うように保護膜ＵＰＡＳ２が形成されている。保護膜ＵＰＡＳ２上には、データ線ＴＸが形成されており、データ線ＴＸを覆うように配向膜ＯＲＩ２が形成されている。また、保護膜ＵＰＡＳ２にはコンタクトホールＣＯＮＴ２が形成されており、画素電極ＰＸ２の一部が、コンタクトホールＣＯＮＴ２を介してデータ線ＴＸに電気的に接続されている。１個の画素電極ＰＸ２は、１本のデータ線ＴＸに電気的に接続されている。

対向基板ＣＦ２（図５参照）では、透明基板ＳＵＢ３（ガラス基板）（第３基板）上に、配向膜ＯＲＩ２が形成されている。

薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢ２と対向基板ＣＦ２との間には液晶層ＬＣ２が設けられている。液晶層ＬＣ２は、ネマティック液晶に液晶分子ＬＣＢ２が含まれて構成されている。

表示パネルＬＣＰ１及び表示パネルＬＣＰ２は、それぞれ、ＩＰＳ（In Plane Switching）方式（横電界方式ともいう。）の液晶表示パネルの構成を有している。

図９は、表示パネルＬＣＰ１及び表示パネルＬＣＰ２のドライバの構成を示す図である。表示パネルＬＣＰ１には、ソースドライバＩＣ（ＳＩＣ）が６個実装されており、ゲートドライバＩＣ（ＧＩＣ）が４個実装されている。表示パネルＬＣＰ２には、画素駆動回路ＰＸＩＣが１個実装されている。

実施形態１に係る液晶表示装置ＬＣＤによれば、従来の液晶表示装置と比較して、表示パネルＬＣＰ２に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成する必要がなく、製造工程を簡略化できるため、液晶表示装置ＬＣＤのコストを低減することができる。また液晶表示装置ＬＣＤの軽量化及び薄型化を図ることができる。さらに、図９に示すように、表示パネルＬＣＰ１と比較して、表示パネルＬＣＰ２の駆動回路の数を削減することができるため、液晶表示装置ＬＣＤのコストを低減することができ、また狭額縁化を図ることもできる。

尚、実施形態１に係る表示パネルＬＣＰ２の画素電極ＰＸ２は、画素ＰＩＸ２毎に複数のスリットＳＬＴ２が形成され、かつ画素ＰＩＸ２毎にデータ線ＴＸが電気的に接続されており、表示パネルＬＣＰ２の共通電極ＣＴ２は、保護膜ＰＡＳ２の下部に全表示領域に共通するように（ベタ状に）配置されているが、本発明に係る表示パネルＬＣＰ２は、この構造に限定されない。例えば、表示パネルＬＣＰ２の共通電極ＣＴ２に複数のスリットが形成され、該共通電極ＣＴ２が保護膜ＰＡＳ２の上部に配置されており、表示パネルＬＣＰ２の画素電極ＰＸ２が、保護膜ＰＡＳ２の下部において、画素ＰＩＸ２毎に平面状（ベタ状）に形成されて配置され、データ線ＴＸに電気的に接続された構造であってもよい。

［実施形態２］
本発明の実施形態２について、図面を用いて以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１において示した構成要素と構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、実施形態１において定義した用語については特に断らない限り本実施形態においてもその定義に則って用いるものとする。

図１０は、実施形態２に係る液晶表示装置ＬＣＤの概略構成を示す分解斜視図である。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と比較して、表示画面が曲面状に形成されている。例えば、図１０に示すように、液晶表示装置ＬＣＤの表示面側が凹状となり背面側が凸状となるように湾曲した曲面状の外形を有している。尚、液晶表示装置ＬＣＤの表示面側が凸状となり背面側が凹状となるように湾曲した曲面状の外形を有してもよい。また、実施形態２に係る液晶表示装置ＬＣＤは、さらに、タッチパネルＴＰを含んでいる。具体的には、図１０に示すように、実施形態２に係る液晶表示装置ＬＣＤは、観察者に近い位置（表示面側：第１方向）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（背面側：第２方向）に配置された表示パネルＬＣＰ２と、表示パネルＬＣＰ１の表示面側に配置されたタッチパネルＴＰ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、表示パネルＬＣＰ２、及びタッチパネルＴＰを覆うカバーガラスＦＧＬと、背面側からバックライトＢＬを覆うバックライトフレームＢＬＦと、を含んでいる。また、バックライトＢＬは、光源ＬＥＤと、光源ＬＥＤが搭載された光源基板ＬＥＤＳＵＢと、光学部材ＯＰＴＧとを含んでいる。

図１１は、図１０の１１−１１´切断線における断面図である。図１１に示すように、光学部材ＯＰＴＧは、導光板ＬＧＰと、光学シートＯＰＳ１，ＯＰＳ２と、反射シートＲＥＦＳとを含んでいる。光源ＬＥＤは、導光板ＬＧＰの側方に配置されている。タッチパネルＴＰは、接着剤ＡＤＨＥを介して表示パネルＬＣＰ１に接着固定されている。タッチパネルＴＰとバックライトフレームＢＬＦとの間には、緩衝部材ＦＫＳが配置されている。また、液晶表示装置ＬＣＤには、表示パネルＬＣＰ１、表示パネルＬＣＰ２、タッチパネルＴＰ、及びバックライトＢＬ等を覆うようにモールドフレームＭＤＦが設けられている。

図１２は、表示パネルＬＣＰ２の具体的な構成を示す断面図である。表示パネルＬＣＰ２は、図８に示した実施形態１に係る表示パネルＬＣＰ２と同様の構成を有している。図１２では、透明基板ＳＵＢ３，ＳＵＢ４間に配置され、液晶層ＬＣ２を封止するシール材ＳＥＬと、透明基板ＳＵＢ３，ＳＵＢ４間のギャップを保持するスペーサＳＯＣとを示している。尚、透明基板ＳＵＢ３，ＳＵＢ４は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の絶縁性基板（プラスティック基板）であって、厚みが例えば１００ｕｍ以下である。よって、表示パネルＬＣＰ２は、フレキシブル性を有している。

次に、実施形態２に係る液晶表示装置ＬＣＤの製造方法の一例について説明する。

表示パネルＬＣＰ１は、周知の方法により製造される。表示パネルＬＣＰ２は、透明基板ＳＵＢ３，ＳＵＢ４上に直接、各種電極材料（共通電極、画素電極）、絶縁膜（保護膜）、及び配線（データ線）等を形成することにより製造される。尚、表示パネルＬＣＰ２には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は形成されずＴＦＴ製造工程が不要のため、表示パネルＬＣＰ２の製造温度を、表示パネルＬＣＰ１の製造温度と比較して低温環境に設定することができる。例えば、表示パネルＬＣＰ２の製造温度の最高温度を、約１２０℃から約１５０℃の範囲に設定することができる。

上記方法により製造された表示パネルＬＣＰ１及び表示パネルＬＣＰ２は、例えば、図１３に示す方法により互いに接着固定される。

先ず、図１３（ａ）に示すように、表示パネルＬＣＰ２を、透明基板ＳＵＢ４（図８参照）が下側になるようにして、吸着性を有する台座治具ＡＤＡＩの上に載置する。次に、剥離フィルムＲＦＬを剥がしたフィルム型の接着剤ＡＤＨＥを、表示パネルＬＣＰ２の透明基板ＳＵＢ３側（偏光板ＰＯＬ３上）（図８参照）に貼り付ける。

次に、図１３（ｂ）に示すように、表示パネルＬＣＰ１を、透明基板ＳＵＢ１（図８参照）が下側になるようにして、吸着性を有する台座治具ＡＤＡＩの上に載置する。次に、接着剤ＡＤＨＥを貼り付けた表示パネルＬＣＰ２を、接着剤ＡＤＨＥが下側になるようにして、表示パネルＬＣＰ１の透明基板ＳＵＢ２側（偏光板ＰＯＬ２上）（図８参照）に貼り付ける。例えば、ローラＡＴＲＯＬを使用して、表示パネルＬＣＰ２を表示パネルＬＣＰ１に貼り付ける。

次に、図１３（ｃ）に示すように、互いに接着固定された表示パネルＬＣＰ１，ＬＣＰ２において、表示パネルＬＣＰ１上に接着剤ＡＤＨＥを貼り付ける。また、曲面状に形成されたカバーガラスＦＧＬに、接着剤ＡＤＨＥを介してタッチパネルＴＰを貼り付け、台座治具ＡＤＡＩの上に載置する。次に、表示パネルＬＣＰ１，ＬＣＰ２を、接着剤ＡＤＨＥが下側になるようにして、タッチパネルＴＰ上に載置して、上方から加圧、加熱用の治具ＡＴＪＩＧを押し当てる。これにより、表示パネルＬＣＰ１，ＬＣＰ２を、曲面状に成形しつつ、タッチパネルＴＰ及びカバーガラスＦＧＬに接着固定する。図示は省略するが、最後にバックライトＢＬ、バックライトフレームＢＬＦ、及びモールドフレームＭＤＦを取り付ける。これにより、曲面形状のタッチパネル付液晶表示装置ＬＣＤ（図１０及び図１１参照）が製造される。尚、カバーガラスＦＧＬは、ＯＣＲ等の紫外線硬化樹脂により接着固定されてもよい。

実施形態２に係る液晶表示装置ＬＣＤによれば、実施形態１に係る液晶表示装置ＬＣＤと同様に、製造工程の簡略化、軽量化及び薄型化を図ることができる。実施形態２に係る液晶表示装置ＬＣＤは、例えば、車載用のディスプレイとして好適である。

尚、実施形態２における上記製造方法を実施形態１に係る液晶表示装置ＬＣＤに適用することにより、外形形状（例えば、表示画面）を曲面状に形成してもよい。

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、ＰＸＩＣ 画素駆動回路、ＴＣＯＮ２ 第２タイミングコントローラ、ＩＰＵ 画像処理部、ＳＬ１ ソース線、ＧＬ１ ゲート線、ＴＸ データ線、ＰＯＬ１，ＰＯＬ２，ＰＯＬ３，ＰＯＬ４ 偏光板、ＢＭ ブラックマトリクス、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、ＣＯＮＴ１，ＣＯＮＴ２ コンタクトホール、ＰＸ１，ＰＸ２ 画素電極、ＣＴ１，ＣＴ２ 共通電極、ＬＣ１，ＬＣ２ 液晶層、ＬＣＢ１，ＬＣＢ２ 液晶分子、ＳＵＢ１〜ＳＵＢ４ 透明基板。

Claims (10)

1. 複数の表示パネルが重ね合わされて配置され、それぞれの前記表示パネルに画像を表示する液晶表示装置であって、
   第１表示パネルと、前記第１表示パネルより観察者から遠い位置に配置された第２表示パネルと、を含み、
   前記第１表示パネルは、第１基板と、前記第１基板より観察者から遠い位置に配置された第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、前記第２基板に形成された、複数の薄膜トランジスタと、前記複数の薄膜トランジスタのそれぞれに接続された、複数のソース線、複数のゲート線、及び複数の第１画素電極と、を含み、
   前記第２表示パネルは、第３基板と、前記第３基板より観察者から遠い位置に配置された第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、前記第４基板に形成された、複数の第２画素電極、及び前記複数の第２画素電極のそれぞれに接続された複数のデータ線と、を含む、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記複数のデータ線のそれぞれは、コンタクトホールを介して、前記複数の画素電極のそれぞれ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２表示パネルにおいて、前記第４基板上に共通電極が形成され、前記共通電極を覆うように第１保護膜が形成され、前記第１保護膜上に前記複数の第２画素電極が形成され、前記複数の第２画素電極を覆うように第２保護膜が形成され、前記第２保護膜上に前記複数のデータ線が形成され、
   前記コンタクトホールは前記第２保護膜に形成され、前記複数のデータ線のそれぞれは、前記コンタクトホールを介して、前記複数の画素電極のそれぞれに電気的に接続されている、
   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表示パネルは、さらに、カラーフィルタ及びブラックマトリクスを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１表示パネルは、アクティブマトリクス方式により画像を表示し、
   前記第２表示パネルは、セグメント方式により画像を表示する、
   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表示パネルには、薄膜トランジスタが形成されていない、
   ことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記第２表示パネルは、ＩＰＳ方式の液晶表示パネルである、
   ことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
8. 前記第１表示パネルより観察者に近い位置に配置されたタッチパネルをさらに含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
9. 前記液晶表示装置の表示画面は曲面状に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は８に記載の液晶表示装置。
10. 前記第１基板及び前記第２基板はガラス基板であり、前記第３基板及び前記第４基板はプラスティック基板である、
    ことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。

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