JP2020177080A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置を提供する。【解決手段】発光素子と、第1透明基板と、第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子と電気的に接続された第1画素電極と、前記第2スイッチング素子と電気的に接続された第2画素電極と、を備えた第1基板と、前記発光素子と向かい合う側面を備えた第2透明基板と、前記第1画素電極及び前記第2画素電極に重畳する共通電極と、を備えた第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、ポリマー及び液晶分子を含む液晶層と、を備え、前記第1画素電極は、前記発光素子と前記第2画素電極との間に設けられ、前記第1画素電極の電極面積は、前記第2画素電極の電極面積より小さい、表示装置。【選択図】 図8

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。
近年、光に対して散乱性あるいは透明性を呈する光変調素子を備えた照明装置が種々提案されている。一例では、光変調素子は、光変調層として高分子分散液晶層を備えている。光変調素子は、導光板の背後に配置され、導光板の側面から入射した光を散乱するものである。
特開2010−156811号公報 特開2011−142065号公報 国際公開第2013/168638号
本実施形態の目的は、表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置を提供することにある。
本実施形態によれば、
発光素子と、第1透明基板と、第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子と電気的に接続された第1画素電極と、前記第2スイッチング素子と電気的に接続された第2画素電極と、を備えた第1基板と、前記発光素子と向かい合う側面を備えた第2透明基板と、前記第1画素電極及び前記第2画素電極に重畳する共通電極と、を備えた第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、ポリマー及び液晶分子を含む液晶層と、を備え、前記第1画素電極は、前記発光素子と前記第2画素電極との間に設けられ、前記第1画素電極の電極面積は、前記第2画素電極の電極面積より小さい、表示装置が提供される。
本実施形態によれば、
発光素子と、第1透明基板と、第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子と電気的に接続された第1画素電極と、前記第2スイッチング素子と電気的に接続された第2画素電極と、を備えた第1基板と、前記発光素子と向かい合う側面を備えた第2透明基板と、前記第1画素電極及び前記第2画素電極に重畳する共通電極と、を備えた第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、筋状のポリマー及び液晶分子を含む液晶層と、前記第1画素電極に重畳する第1透明樹脂と、前記第2画素電極に重畳する第2透明樹脂と、を備え、前記第1画素電極は、前記発光素子と前記第2画素電極との間に設けられ、前記第1画素電極の電極面積は、前記第2画素電極の電極面積と同等であり、前記第1透明樹脂及び前記第2透明樹脂は、前記ポリマー及び前記液晶分子とは異なる材料によって形成され、前記第1画素電極と前記第1透明樹脂との重畳面積は、前記第2画素電極と前記第2透明樹脂との重畳面積より大きい、表示装置が提供される。
図1は、本実施形態の表示装置DSPの一構成例を示す平面図である。 図2は、図1に示した表示パネルPNLの第1構成例を示す断面図である。 図3は、図2に示した画素PXの一例を示す平面図である。 図4は、本実施形態の表示装置DSPの一例を示す断面図である。 図5は、比較例の輝度分布を説明するための図である。 図6は、第1実施形態の輝度分布を説明するための図である。 図7は、第2実施形態の輝度分布を説明するための図である。 図8は、第1基板SUB1の一例を示す平面図である。 図9は、図8に示した第1基板SUB1に重畳する第2基板SUB2の一例を示す平面図である。 図10は、第1基板SUB1の一例を示す平面図である。 図11は、図10に示した第1基板SUB1に重畳する第2基板SUB2の一例を示す平面図である。 図12は、図9及び図11に示したA−B線に沿った断面図である。 図13は、容量電極13の一例を示す平面図である。 図14は、第1基板SUB1の一例を示す平面図である。 図15は、図14に示したC−D線に沿った断面図である。 図16は、図14に示したC−D線に沿った他の断面図である。 図17は、第4構成例における散乱面積の分布を説明するための図である。 図18は、第1基板SUB1の一例を示す平面図である。 図19は、第1基板SUB1の他の例を示す平面図である。 図20は、第1基板SUB1の一例を示す平面図である。 図21は、第1基板SUB1の他の例を示す平面図である。
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、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、実際の態様に比べて、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一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
図1は、本実施形態の表示装置DSPの一構成例を示す平面図である。一例では、第1方向X、第2方向Y、及び、第3方向Zは、互いに直交しているが、90度以外の角度で交差していてもよい。第1方向X及び第2方向Yは、表示装置DSPを構成する基板の主面と平行な方向に相当し、第3方向Zは、表示装置DSPの厚さ方向に相当する。第3方向Zを示す矢印の先端側に表示装置DSPを観察する観察位置があるものとし、この観察位置から、第1方向X及び第2方向Yで規定されるX−Y平面に向かって見ることを平面視という。
本実施形態においては、表示装置DSPの一例として、高分子分散型液晶を適用した液晶表示装置について説明する。表示装置DSPは、表示パネルPNLと、配線基板1と、ICチップ2と、発光素子LDと、を備えている。
表示パネルPNLは、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、液晶層LCと、シールSEと、を備えている。第1基板SUB1及び第2基板SUB2は、X−Y平面と平行な平板状に形成されている。第1基板SUB1及び第2基板SUB2は、平面視で、重畳している。第1基板SUB1及び第2基板SUB2は、シールSEによって接着されている。液晶層LCは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に保持され、シールSEによって封止されている。図1において、液晶層LC及びシールSEは、異なる斜線で示している。
図1において拡大して模式的に示すように、液晶層LCは、ポリマー31と、液晶分子32と、を含む高分子分散型液晶を備えている。一例では、ポリマー31は、液晶性ポリマーである。ポリマー31は、第1方向Xに沿って延出した筋状に形成されている。液晶分子32は、ポリマー31の隙間に分散され、その長軸が第1方向Xに沿うように配向される。ポリマー31及び液晶分子32の各々は、光学異方性あるいは屈折率異方性を有している。ポリマー31の電界に対する応答性は、液晶分子32の電界に対する応答性より低い。
一例では、ポリマー31の配向方向は、電界の有無にかかわらずほとんど変化しない。一方、液晶分子32の配向方向は、液晶層LCにしきい値以上の高い電圧が印加された状態では、電界に応じて変化する。液晶層LCに電圧が印加されていない状態では、ポリマー31及び液晶分子32のそれぞれの光軸は互いに平行であり、液晶層LCに入射した光は、液晶層LC内でほとんど散乱されることなく透過する(透明状態)。液晶層LCに電圧が印加された状態では、ポリマー31及び液晶分子32のそれぞれの光軸は互いに交差し、液晶層LCに入射した光は、液晶層LC内で散乱される(散乱状態)。
表示パネルPNLは、画像を表示する表示部DAと、表示部DAを囲む額縁状の非表示部NDAと、を備えている。シールSEは、非表示部NDAに位置している。表示部DAは、第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に配列された画素PXを備えている。
図1において拡大して示すように、各画素PXは、スイッチング素子SW、画素電極PE、共通電極CE、液晶層LC等を備えている。スイッチング素子SWは、例えば薄膜トランジスタ(TFT)によって構成され、走査線G及び信号線Sと電気的に接続されている。
走査線Gは、第1方向Xに並んだ画素PXの各々におけるスイッチング素子SWと電気的に接続されている。信号線Sは、第2方向Yに並んだ画素PXの各々におけるスイッチング素子SWと電気的に接続されている。画素電極PEは、スイッチング素子SWと電気的に接続されている。共通電極CEは、複数の画素電極PEに対して共通に設けられている。画素電極PEの各々は、第3方向Zにおいて共通電極CEと対向している。液晶層LC(特に、液晶分子32)は、画素電極PEと共通電極CEとの間に生じる電界によって駆動される。容量CSは、例えば、共通電極CEと同電位の電極、及び、画素電極PEと同電位の電極の間に形成される。
後に説明するが、走査線G、信号線S、スイッチング素子SW、及び、画素電極PEは、第1基板SUB1に設けられ、共通電極CEは、第2基板SUB2に設けられている。第1基板SUB1において、走査線G及び信号線Sは、配線基板1あるいはICチップ2と電気的に接続されている。
配線基板1は、第1基板SUB1の延出部Exに電気的に接続されている。配線基板1は、折り曲げ可能なフレキシブルプリント回路基板である。ICチップ2は、配線基板1に電気的に接続されている。ICチップ2は、例えば、画像表示に必要な信号を出力するディスプレイドライバなどを内蔵している。なお、ICチップ2は、延出部Exに電気的に接続されてもよい。
発光素子LDは、平面視で延出部Exに重畳している。複数の発光素子LDは、第1方向Xに沿って間隔をおいて並んでいる。
図2は、図1に示した表示パネルPNLの第1構成例を示す断面図である。液晶層LCは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に設けられている。
第1基板SUB1は、透明基板10と、絶縁膜11及び12と、容量電極13と、スイッチング素子SWと、画素電極PEと、配向膜AL1と、を備えている。透明基板10は、主面(下面)10Aと、主面10Aの反対側の主面(上面)10Bと、を備えている。スイッチング素子SWは、主面10B側に設けられている。絶縁膜11は、スイッチング素子SWを覆っている。なお、図1に示した走査線G及び信号線Sは、透明基板10と絶縁膜11との間に設けられているが、ここでは図示を省略している。容量電極13は、絶縁膜11及び12の間に設けられている。画素電極PEは、絶縁膜12と配向膜AL1との間において、画素PX毎に設けられている。つまり、容量電極13は、透明基板10と画素電極PEとの間に設けられている。画素電極PEは、容量電極13の開口部OPを介してスイッチング素子SWと電気的に接続されている。画素電極PEは、絶縁膜12を挟んで、容量電極13と重畳し、画素PXの容量CSを形成している。配向膜AL1は、画素電極PEを覆っている。配向膜AL1は、液晶層LCに接している。
第2基板SUB2は、透明基板20と、遮光層BMと、共通電極CEと、絶縁膜21と、配向膜AL2と、を備えている。透明基板20は、主面(下面)20Aと、主面20Aの反対側の主面(上面)20Bと、を備えている。透明基板20の主面20Aは、第1透明基板10の主面10Bと向かい合っている。遮光層BM及び共通電極CEは、主面20A側に設けられている。遮光層BMは、例えば、スイッチング素子SWの直上、及び、図示しない走査線G及び信号線Sの直上にそれぞれ設けられている。共通電極CEは、複数の画素PXに亘って配置され、第3方向Zにおいて、複数の画素電極PEと対向している。また、共通電極CEは、遮光層BMを覆っている。共通電極CEは、容量電極13と電気的に接続されており、容量電極13とは同電位である。絶縁膜21は、共通電極CEを覆っている。配向膜AL2は、絶縁膜21を覆っている。配向膜AL2は、液晶層LCに接している。
透明基板10及び20は、ガラス基板やプラスチック基板などの絶縁基板である。絶縁膜11は、例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物などの透明な無機絶縁膜、及び、アクリル樹脂などの透明な有機絶縁膜を含んでいる。絶縁膜12は、シリコン窒化物などの透明な無機絶縁膜である。絶縁膜21は、アクリル樹脂などの透明な有機絶縁膜である。容量電極13、画素電極PE、及び、共通電極CEは、インジウム錫酸化物(ITO)やインジウム亜鉛酸化物(IZO)などの透明導電材料によって形成された透明電極である。遮光層BMは、絶縁層であってもよいし、共通電極CEよりも低抵抗な導電層であってもよい。遮光層BMが導電層である場合には、共通電極CEが遮光層BMと電気的に接続されることにより、共通電極CEが低抵抗化される。配向膜AL1及びAL2は、X−Y平面に略平行な配向規制力を有する水平配向膜である。一例では、配向膜AL1及びAL2は、第1方向Xに沿って配向処理されている。なお、配向処理とは、ラビング処理であってもよいし、光配向処理であってもよい。
図3は、図2に示した画素PXの一例を示す平面図である。走査線Gは第1方向Xに延出し、信号線Sは第2方向Yに延出している。スイッチング素子SWは、走査線G及び信号線Sの交差部に設けられている。スイッチング素子SWは、半導体層SCを備えている。半導体層SCは、走査線Gと一体のゲート電極SWGに重畳している。信号線Sと一体のソース電極SWS、及び、ドレイン電極SWDは、それぞれ半導体層SCと電気的に接続されている。画素電極PEは、隣接する走査線Gの間、及び、隣接する信号線Sの間に設けられている。画素電極PEは、ドレイン電極SWDに重畳し、コンタクトホールCHを介してスイッチング素子SWと電気的に接続されている。
図4は、本実施形態の表示装置DSPの一例を示す断面図である。なお、表示パネルPNLについては、主要部のみを図示している。
表示装置DSPは、透明基板30を備えている。透明基板30は、透明な接着層ADにより透明基板20に接着されている。透明基板20は、第3方向Zにおいて、液晶層LCと透明基板30との間に位置している。透明基板30は、ガラス基板やプラスチック基板などの絶縁基板であり、透明基板10及び20と同等の屈折率を有している。透明基板30は、主面(下面)30Aと、主面30Aの反対側の主面(上面)30Bと、側面30Cと、を備えている。接着層ADは、透明基板20の主面20Bと透明基板30の主面30Aとの間に介在している。接着層ADは、透明基板20及び30と同等の屈折率を有している。なお、ここでの「同等」とは、屈折率差がゼロの場合に限らず、屈折率差が0.03以下の場合を含む。
透明基板10は側面10Cを備え、透明基板20は側面20Cを備えている。延出部Exは、第2方向Yに沿って側面10Cと側面20Cとの間の領域に相当する。側面30Cは、側面20Cの直上に位置している。
発光素子LDは、第2方向Yにおいて、側面20C及び側面30Cと向かい合っている。発光素子LDは、配線基板Fに電気的に接続されている。発光素子LDは、例えば、発光ダイオードであり、詳述しないが、赤発光部、緑発光部、及び、青発光部を備えている。なお、発光素子LDと、側面20C及び30Cとの間に、透明な導光体が配置されてもよい。
次に、図4を参照しながら、発光素子LDから出射される光L1について説明する。
発光素子LDは、側面20C及び30Cに向けて光L1を出射する。発光素子LDから出射された光L1は、第2方向Yを示す矢印の向きに沿って進行し、側面20Cから透明基板20に入射するとともに、側面30Cから透明基板30に入射する。透明基板20及び30に入射した光L1は、繰り返し反射されながら、表示パネルPNLの内部を進行する。電圧が印加されていない液晶層LCに入射した光L1は、ほとんど散乱されることなく液晶層LCを透過する。また、電圧が印加された液晶層LCに入射した光L1は、液晶層LCで散乱される。表示装置DSPは、主面10A側から観察可能であるとともに、主面30B側からも観察可能である。また、表示装置DSPが主面10A側から観察された場合であっても、主面30B側から観察された場合であっても、表示装置DSPを介して、表示装置DSPの背景を観察可能である。
図4に示すように、表示パネルPNLは、画素PX1及びPX2を備えている。画素PX1は、第2方向Yにおいて、発光素子LDと画素PX2との間に設けられている。つまり、画素PX1は発光素子LDに近接する側に設けられ、画素PX2は発光素子LDから離間する側に設けられている。
〔基本コンセプト〕
まず、図5乃至図7を参照しながら、本実施形態の基本コンセプトを説明する。なお、図5乃至図7の各々の(A)においては、横軸は発光素子LDから第2方向Yに沿った距離を示し、縦軸は各画素PXの散乱面積を示している。散乱面積とは、液晶層LCに電圧が印加された際にポリマー31の屈折率と液晶分子32の屈折率とがミスマッチする領域(あるいは、液晶分子32が電界によって駆動される領域)の面積に相当する。あるいは、散乱面積は、平面視で画素電極PE及び共通電極CEが重畳する電極面積と定義することもできる。図5乃至図7の各々の(B)においては、横軸は発光素子LDから第2方向Yに沿った距離を示し、縦軸は各画素PXの輝度を示している。
以下で述べる発光素子LDに近接した画素とは図4の画素PX1に相当し、発光素子LDから離間した画素とは図4の画素PX2に相当する。
図5は、比較例の輝度分布を説明するための図である。
図5の(A)に示すように、比較例では、発光素子LDからの距離に関係なく、各画素の散乱面積が一定である。表示パネルPNLの内部を進行する光は、発光素子LDから離れるにしたがって減衰する。また、発光素子LDに近接した画素PX1に到達する光の量は、発光素子LDから離間した画素PX2に到達する光の量より多い。このため、比較例では、画素PX1で散乱される光量は、画素PX2で散乱される光量より少ない。したがって、図5の(B)に示すように、比較例では、発光素子LDから離れるにしたがって輝度が低下する。
図6は、第1実施形態の輝度分布を説明するための図である。
図6の(A)に示すように、第1実施形態では、発光素子LDから離れるにしたがって、各画素の散乱面積が増加する。つまり、発光素子LDに近接した画素PX1の散乱面積は、発光素子LDから離間した画素PX2の散乱面積より小さい。このため、画素PX1で散乱される光の量は、比較例よりも減少する。一方で、画素PX2で散乱される光の量は、比較例よりも増加する。したがって、表示パネルPNLの内部を進行する光の減衰が補償される。つまり、画素PX1に到達する光の量は多いが散乱面積が小さいため、比較例よりも輝度が低下する。一方で、画素PX2に到達する光の量は少ないが散乱面積が大きいため、比較例よりも輝度が増加する。このため、図6の(B)に示すように、第1実施形態では、発光素子LDからの距離に関係なく、輝度を均一化することができる。あるいは、発光素子LDに近接した画素と、発光素子LDから離間した画素とでの輝度差を低減することができる。したがって、輝度の低下に伴う表示品位の低下を抑制することができる。
図7は、第2実施形態の輝度分布を説明するための図である。
図7の(A)に示すように、第2実施形態では、発光素子LD1、表示パネルPNL、及び、発光素子LD2がこの順に第2方向Yに沿って並んでいる。表示パネルPNLは、第2方向Yに沿ったほぼ中間の領域MAで最大の散乱面積を有している。つまり、発光素子LD1から領域MAに向かうにしたがって各画素の散乱面積が増加する。一方で、領域MAから発光素子LD2に向かうにしたがって各画素の散乱面積が減少する。発光素子LD1及びLD2から等距離の画素では、散乱面積がほぼ同等である。このような第2実施形態では、発光素子LD1に近接した画素、及び、発光素子LD2に近接した画素が図4に示した画素PX1に相当し、領域MAの画素が図4に示した画素PX2に相当する。
発光素子LD1に近接した画素PX1、あるいは、発光素子LD2に近接した画素PX1において散乱される光の量は、領域MAの画素PX2で散乱される光の量よりも減少する。したがって、第1実施形態と同様に、表示パネルPNLの内部を進行する光の減衰が補償される。このため、図7の(B)に示すように、第2実施形態では、発光素子LDからの距離に関係なく、輝度を均一化することができる。したがって、輝度の低下に伴う表示品位の低下を抑制することができる。
以下、各構成例を説明する。以下の第1乃至第4構成例は第1実施形態の構成例に相当し、第5構成例は第2実施形態の構成例に相当する。
〔第1構成例〕
図8は、第1基板SUB1の一例を示す平面図である。第1基板SUB1において、走査線G1乃至G4は、それぞれ第1方向Xに延出し、第2方向Yに並んでいる。走査線G1及びG2は第2方向Yに隣接し、また、走査線G3及びG4も第2方向Yに隣接している。走査線G2と走査線G3との間には、図示しない複数の走査線(あるいは画素)が配置されている。走査線G1及びG2の第2方向Yに沿った間隔DY1は、走査線G3及びG4の第2方向Yに沿った間隔DY2と同等である。走査線G2及びG3の第2方向Yに沿った間隔DY3は、間隔DY1よりも大きい。
信号線S1乃至S3は、それぞれ第2方向Yに延出し、第1方向Xに並んでいる。信号線S1乃至S3は、走査線G1乃至G4と交差している。信号線S1及びS2は第1方向Xに隣接し、また、信号線S2及びS3も第1方向Xに隣接している。信号線S1及びS2の第1方向Xに沿った間隔DX1は、信号線S2及びS3の第1方向Xに沿った間隔DX2と同等である。
画素PX11は、走査線G1及びG2と、信号線S1及びS2とで囲まれた領域に相当する。画素PX21は、走査線G3及びG4と、信号線S1及びS2とで囲まれた領域に相当する。上記の通り、間隔DY1は間隔DY2と同等であるため、画素PX11の面積は、画素PX21の面積と同等である。
スイッチング素子SW11は、走査線G1及び信号線S1と電気的に接続されている。画素電極PE11は、画素PX11に設けられ、スイッチング素子SW11と電気的に接続されている。画素電極PE11は、開口部OP11を備えている。
スイッチング素子SW21は、走査線G3及び信号線S1と電気的に接続されている。画素電極PE21は、画素PX21に設けられ、スイッチング素子SW21と電気的に接続されている。画素電極PE21は、開口部OP21を備えている。
画素電極PE11は、第2方向Yにおいて、延出部Exに設けられた発光素子LDと、画素電極PE21との間に設けられている。あるいは、透明基板10は側面10Cの反対側の側面10Dを備え、画素電極PE21は画素電極PE11と側面10Dとの間に設けられている。
画素電極PE11の電極面積は、画素電極PE21の電極面積より小さい。画素電極PE11の電極面積は開口部OP11を除いた電極本体の面積であり、画素電極PE21の電極面積は開口部OP21を除いた電極本体の面積である。また、開口部OP11の総面積は、開口部OP21の総面積より大きい。
画素電極PE11の外周エッジEG11の全長は、画素電極PE21の外周エッジEG21の全長と同等である。つまり、画素電極PE11の外形は、画素電極PE21の外形と同等である。
開口部OP11及びOP21の形状について、図8に示した例の円形に限定されるものではなく、楕円形、多角形などの他の形状であってもよい。
開口部OP11及びOP21の面積について、図8に示した例では、開口部OP11及びOP21のそれぞれ1個当たりの面積が同等であるが、開口部OP11の面積が開口部OP21の面積より大きくてもよいし、開口部OP11の面積が開口部OP21の面積より小さくてもよい。
開口部OP11及びOP21の個数について、図8に示した例では、開口部OP11の個数(9個)が開口部OP21の個数(2個)より多いが、この例に限定されるものではない。開口部OP11の面積が開口部OP21の面積より大きい場合には、開口部OP11の個数が開口部OP21の個数より少ない場合も有り得るし、開口部OP11の個数が開口部OP21の個数と等しい場合も有り得る。
このような第1基板SUB1において、第1方向Xに並んだ画素電極の電極面積は同等であり、また、開口部の総面積も同等である。
例えば、画素PX11に設けられた画素電極PE11、及び、画素PX12に設けられた画素電極PE12は、第1方向Xに並んでいる。画素電極PE12の電極面積は、画素電極PE11の電極面積と同等である。また、画素電極PE12が備える開口部OP12の総面積は、画素電極PE11が備える開口部OP11の総面積と同等である。図8に示した例では、開口部OP12の形状は開口部OP11の形状と同等であり、開口部OP12の面積は開口部OP11の面積と同等であり、開口部OP12の個数は開口部OP11の個数と同等である。なお、画素電極PE12はスイッチング素子SW12と電気的に接続され、スイッチング素子SW12は走査線G1及び信号線S2と電気的に接続されている。
同様に、画素PX21に設けられた画素電極PE21、及び、画素PX22に設けられた画素電極PE22は、第1方向Xに並んでいる。画素電極PE22の電極面積は、画素電極PE21の電極面積と同等である。また、画素電極PE22が備える開口部OP22の総面積は、画素電極PE21が備える開口部OP21の総面積と同等である。なお、画素電極PE22はスイッチング素子SW22と電気的に接続され、スイッチング素子SW22は走査線G3及び信号線S2と電気的に接続されている。
図9は、図8に示した第1基板SUB1に重畳する第2基板SUB2の一例を示す平面図である。なお、走査線G1乃至G4、信号線S1乃至S3、及び、画素電極PE11、PE12、PE21、PE22は、点線で示している。
第2基板SUB2において、透明基板20は、側面20Cの反対側の側面20Dを備えている。側面20Cは、上記の通り、第2方向Yにおいて発光素子LDと向かい合っている。共通電極CEは、走査線G1乃至G4と、信号線S1乃至S3と、画素電極PE11、PE12、PE21、PE22と、に重畳している。
共通電極CEは、開口部OP11に重畳する開口部OP31と、開口部OP21に重畳する開口部OP41と、を備えている。開口部OP31の総面積は、開口部OP41の総面積より大きい。
開口部OP31の総面積は、開口部OP11の総面積と同等である。開口部OP31の形状は開口部OP11の形状と同等であり、開口部OP31の面積は開口部OP11の面積と同等であり、開口部OP31の個数は開口部OP11の個数と同等である。第1基板SUB1と第2基板SUB2とを接着する際のズレがないと仮定すると、画素電極PE11の電極本体は共通電極CEの電極本体に重畳し、開口部OP31は画素電極PE11の電極本体に重畳せず、また、開口部OP11は共通電極CEの電極本体に重畳しない。同様に、開口部OP41の総面積は、開口部OP21の総面積と同等である。
このような第2基板SUB2において、第1方向Xに並んだ画素電極に重畳する開口部の総面積は同等である。
例えば、画素電極PE12に重畳する開口部OP32の総面積は、画素電極PE11に重畳する開口部OP31の総面積と同等である。なお、開口部OP32は、開口部OP12に重畳している。同様に、画素電極PE22に重畳する開口部OP42の総面積は、画素電極PE21に重畳する開口部OP41の総面積と同等である。なお、開口部OP42は、開口部OP22に重畳している。
このような第1構成例によれば、画素電極PE11の電極面積は、画素電極PE21の電極面積より小さい。つまり、画素PX11において液晶層LCに電圧が印加可能な領域の面積(あるいは液晶分子が駆動される領域の面積)は、画素PX21において液晶層LCに電圧が印加可能な領域の面積より小さい。このため、画素PX11における散乱面積は、画素PX21における散乱面積より小さい。したがって、図6を参照して説明したように、輝度を均一化することができる。あるいは、画素PX11と画素PX21とでの輝度差を低減することができる。
また、画素電極PE及び共通電極CEの双方が開口部を備えたことにより、透明電極の総面積を低減することができる。このため、透明電極が光吸収性を有する場合であったとしても、開口部を備えていない場合と比較して、透明電極における光吸収を抑制することができる。
〔第2構成例〕
図10は、第1基板SUB1の一例を示す平面図である。第2構成例は、上記の第1構成例と比較して、開口部OP11、OP12、OP21、OP22がいずれも同一方向に延出している点で相違している。図10に示した例では、これらの開口部OP11、OP12、OP21、OP22は、いずれも第1方向Xに延出している。開口部OP11、OP12、OP21、OP22の延出方向は、液晶層LCにおけるポリマー31の延出方向とほぼ平行である。すなわち、ポリマー31は、図1を参照して説明したように、第1方向Xに延出した筋状に形成されている。
図11は、図10に示した第1基板SUB1に重畳する第2基板SUB2の一例を示す平面図である。開口部OP31、OP32、OP41、OP42は、いずれも第1方向Xに延出している。また、第1構成例と同様に、開口部OP31は開口部OP11に重畳し、開口部OP32は開口部OP12に重畳し、開口部OP41は開口部OP21に重畳し、開口部OP42は開口部OP22に重畳している。
このような第2構成例においても、上記の第1構成例と同様の効果が得られる。加えて、画素電極PE及び共通電極CEの各々の開口部OPが第1方向Xに延出しているため、不所望な電界の形成を抑制することができる。すなわち、液晶分子32は、第1方向Xに初期配向されている。開口部OPの縁のうち、第1方向Xと交差する方向に延びる部分には、液晶分子32の駆動を促進する電界が形成されやすい。このような電界が形成された領域では、液晶分子32が駆動されることで不所望な散乱状態が形成される。本来、発光素子LDに近接した画素PXでは、散乱面積を低減する目的で多くの開口部OPが形成されたにもかかわらず、開口部OPの個数が多いほど、不所望な散乱を招く領域が増加してしまう。第2構成例では、開口部OPが第1方向Xに延出しているため、不所望な散乱を招く領域を低減することができる。このため、電極面積と、散乱面積とがほぼ一致するようになる。
〔開口部断面〕
図12は、図9及び図11に示したA−B線に沿った断面図である。ここでは、開口部OP11を含む画素電極PE11、開口部OP31を含む共通電極CE、及び、液晶層LCのみを図示している。
開口部OP31は、開口部OP11の直上に位置している。液晶層LCは、画素電極PE11と共通電極CEとの間において、第3方向Zに沿った厚さTLCを有している。画素電極PE11において、開口部OP11の第2方向Yに沿った幅WPEは、厚さTLCより大きい。なお、開口部OP31の第2方向Yに沿った幅については、幅WPEと同等である。図9に示した第1構成例の開口部OP11及びOP31は円形であり、幅WPEは開口部OP11及びOP31の直径に相当する。図11に示した第2構成例の開口部OP11及びOP31は第1方向Xに延出しており、幅WPEは開口部OP11及びOP31の延出方向(第1方向X)と直交する方向(第2方向Y)の長さに相当する。
幅WPEが厚さTLCより大きいため、開口部OP11及びOP31において、斜め電界や横電界等の不所望な電界が形成されにくくなり、液晶層LCにおける不所望な散乱を抑制することができる。なお、他の開口部についてもその幅は厚さTLCより大きいことが望ましい。
〔容量電極形状〕
図13は、容量電極13の一例を示す平面図である。容量電極13は、例えば、走査線G1乃至G4と、信号線S1乃至S3と、スイッチング素子SW11、SW12、SW21、SW22と、に重畳し、格子状に形成されている。また、容量電極13は、図13において斜線で示すように、画素電極PE11、PE12、PE21、PE22に重畳し、各画素における容量を形成している。なお、容量電極13は、各画素電極PEにおいて、開口部OP11、OP12、OP21、OP22には重畳していない。画素電極PE11と容量電極13との重畳面積は、画素電極PE21と容量電極13との重畳面積と同等である。また、画素電極PE11と容量電極13との重畳面積は、画素電極PE12と容量電極13との重畳面積と同等である。画素電極PE21と容量電極13との重畳面積は、画素電極PE22と容量電極13との重畳面積と同等である。つまり、発光素子からの距離にかかわらず、各画素の容量を揃えることができる。また、各画素電極PEの開口部OPが容量電極13と重畳していないため、不所望なフリンジ電界の形成を抑制することができる。
なお、上記の第1及び第2構成例において、共通電極CEの開口部が画素電極PEの開口部に重畳する場合について説明したが、これに限らない。例えば、共通電極CEが開口部を備えず、画素電極PEが開口部を備えていてもよい。あるいは、画素電極PEが開口部を備えず、共通電極CEが開口部を備えていてもよい。これらの場合であっても、画素電極PEまたは共通電極CEが開口部を備えたことにより、画素電極PE及び共通電極CEの双方が開口部を備えていない場合と比較して、開口部付近の電界が弱まる。このため、開口部付近で散乱状態が形成されにくくなり、実質的に散乱面積を低減することができる。これにより、画素電極PE及び共通電極CEの双方が開口部を備えている場合と同様の輝度分布を形成することが可能となる。
〔第3構成例〕
図14は、第1基板SUB1の一例を示す平面図である。第3構成例は、第1構成例と比較して、各画素電極PEが開口部を備えていない平板状に形成され、各画素電極PEに透明樹脂TRが重畳している点で相違している。なお、図示しない共通電極についても、開口部を備えていない平板状に形成されている。
画素電極PE11は、第2方向Yにおいて、発光素子LDと画素電極PE21との間に設けられている。画素電極PE11の電極面積は、画素電極PE21の電極面積と同等である。
透明樹脂TR11は画素電極PE11に重畳し、透明樹脂TR12は画素電極PE12に重畳し、透明樹脂TR21は画素電極PE21に重畳し、透明樹脂TR22は画素電極PE22に重畳している。透明樹脂TRは、液晶層LCのポリマー31及び液晶分子32とは異なる材料によって形成されている。一例では、透明樹脂TRは、ポリマー31よりも高い透明度を有する材料によって形成されている。また、透明樹脂TRは、ポリマー31とは異なり、屈折率異方性を有していない。なお、透明樹脂TRの屈折率は、ポリマー31の常光屈折率noと同等であり、約1.5である。
画素電極PE11と透明樹脂TR11との重畳面積は、画素電極PE21と透明樹脂TR21との重畳面積より大きい。なお、画素電極PE11と透明樹脂TR11との重畳面積は、画素電極PE12と透明樹脂TR12との重畳面積と同等である。また、画素電極PE21と透明樹脂TR21との重畳面積は、画素電極PE22と透明樹脂TR22との重畳面積と同等である。
平面視における透明樹脂TRの形状について、図14に示した例の円形に限定されるものではなく、楕円形、多角形など他の形状であってもよい。また、第2構成例で説明したように、透明樹脂TRは、第1方向Xに延出していてもよい。
平面視における透明樹脂TRの面積について、図14に示した例では、すべての透明樹脂の1個当たりの面積が同等であるが、異なっていてもよい。
各画素電極PEに重畳する透明樹脂TRの個数について、図14に示した例に限定されるものではない。
図15は、図14に示したC−D線に沿った断面図である。ここでは、画素電極PE11、配向膜AL1、共通電極CE、配向膜AL2、透明樹脂TR11、及び、液晶層LCのみを図示している。図15に示した例は、透明樹脂TR11が第2基板SUB2に設けられた例に相当する。
図15の(A)では、透明樹脂TR11は、共通電極CE及び配向膜AL2に接し、配向膜AL1から離間している。つまり、配向膜AL1と透明樹脂TR11との間には液晶層LCが介在している。このとき、透明樹脂TR11の第3方向Zに沿った厚さTTRは、液晶層LCの厚さTLCの1/2以上であることが望ましい。このような透明樹脂TR11は、第3方向Zに押圧するような衝撃が加わった際に、配向膜AL1に接触する。これにより、表示パネルPNLの過度の変形を抑制することができる。
図15の(B)では、透明樹脂TR11は、共通電極CE及び配向膜AL2に接し、また、配向膜AL1に接している。つまり、透明樹脂TR11は、配向膜AL1と配向膜AL2との間のセルギャップを形成するスペーサとして機能する。
図16は、図14に示したC−D線に沿った他の断面図である。図16に示した例は、図15に示した例と比較して、透明樹脂TR11が第1基板SUB1に設けられた点で相違している。図16の(A)では、透明樹脂TR11は、画素電極PE11及び配向膜AL1に接し、配向膜AL2から離間している。つまり、透明樹脂TR11と配向膜AL2との間には液晶層LCが介在している。図16の(B)では、透明樹脂TR11は、画素電極PE11及び配向膜AL1に接し、また、配向膜AL2に接している。つまり、透明樹脂TR11は、配向膜AL1と配向膜AL2との間のセルギャップを形成するスペーサとして機能する。
このような第3構成例によれば、画素電極PE11と透明樹脂TR11との重畳面積は、画素電極PE21と透明樹脂TR21との重畳面積より大きい。透明樹脂TRが存在する領域は、ポリマー31及び液晶分子32を含まないため、散乱に寄与しない。つまり、画素PX11における散乱面積は、画素PX21における散乱面積より小さい。したがって、図6を参照して説明したように、輝度を均一化することができる。
なお、上記の第1乃至第3構成例は、適宜組み合わせることが可能である。
〔第4構成例〕
図17は、第4構成例における散乱面積の分布を説明するための図である。表示パネルPNLは、第2方向Yに並んだ複数の表示ブロックB1乃至B4を有している。表示ブロックB1乃至B4の各々は、図6の(A)を参照して説明したように、発光素子LDから離れるにしたがって各画素の散乱面積が増加するように構成されている。このため、表示ブロックB1乃至B4の各々において、発光素子LDに近接した画素で散乱される光量が低減し、発光素子LDから離間した画素で散乱される光量が増加する。これにより、表示ブロックB1乃至B4の各々において、輝度を均一化することができる。
表示パネルPNLが有する表示ブロックの個数は、図17に示した例に限らない。また、表示ブロックB1乃至B4の各々の第2方向Yに沿った長さは、任意に設定することができる。例えば、表示パネルPNLの中央部に位置する表示ブロックB2が表示ブロックB1よりも第2方向Yに沿って長くなるように拡張されていてもよい。また、表示ブロックB1乃至B4の各々の最小散乱面積がすべて同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、表示ブロックB1乃至B4の各々の最大散乱面積がすべて同一であってもよいし、異なっていてもよい。
図18は、第1基板SUB1の一例を示す平面図である。図18に示す例は、各画素電極PEが開口部OPを備え、画素電極PEの電極面積によって散乱面積の分布を形成するものである。
第1基板SUB1において、発光素子LDに近接した表示ブロックB1は、図8に示した第1構成例と同様である。側面10Dに近接した表示ブロックB4も表示ブロックB1と同様に構成されている。表示ブロックB4について簡単に説明すると、スイッチング素子SW31は、走査線G11及び信号線S1と電気的に接続されている。画素電極PE31は、画素PX31に設けられ、スイッチング素子SW31と電気的に接続されている。画素電極PE31は、開口部OP3を備えている。スイッチング素子SW41は、走査線G13及び信号線S1と電気的に接続されている。画素電極PE41は、画素PX41に設けられ、スイッチング素子SW41と電気的に接続されている。画素電極PE41は、開口部OP4を備えている。画素PX31の面積は、画素PX41の面積と同等である。また、画素PX31の面積は、画素PX11及びPX21の面積とも同等である。
画素電極PE31は、第2方向Yにおいて、画素電極PE21と画素電極PE41との間に設けられている。画素電極PE31の電極面積は、画素電極PE21の電極面積より小さい。画素電極PE41の電極面積は、画素電極PE31の電極面積より大きい。また、開口部OP3の総面積は、開口部OP21の総面積より大きい。開口部OP4の総面積は、開口部OP3の総面積より小さい。
したがって、表示ブロックB1及びB4において、それぞれ輝度を均一化することができる。
図19は、第1基板SUB1の他の例を示す平面図である。図19に示す例は、各画素電極PEと透明樹脂TRとの重畳面積によって散乱面積の分布を形成するものである。
第1基板SUB1において、表示ブロックB1は、図14に示した第3構成例と同様である。表示ブロックB4も表示ブロックB1と同様に構成されている。表示ブロックB4について簡単に説明すると、画素PX31に設けられた透明樹脂TR31は、画素電極PE31に重畳している。画素PX41に設けられた透明樹脂TR41は、画素電極PE41に重畳している。画素電極PE31と透明樹脂TR31との重畳面積は、画素電極PE21と透明樹脂TR21との重畳面積より大きい。画素電極PE41と透明樹脂TR41との重畳面積は、画素電極PE31と透明樹脂TR31との重畳面積より小さい。また、透明樹脂TR31の総面積は、透明樹脂TR21の総面積より大きい。透明樹脂TR41の総面積は、透明樹脂TR31の総面積より小さい。
したがって、表示ブロックB1及びB4において、それぞれ輝度を均一化することができる。
〔第5構成例〕
図20は、第1基板SUB1の一例を示す平面図である。図20に示す例は、各画素電極PEが開口部OPを備え、画素電極PEの電極面積によって散乱面積の分布を形成するものである。
発光素子LD1は、点線で示した透明基板20の側面20Cと向かい合っている。発光素子LD2は、透明基板10の側面10D及び透明基板20の側面20Dと向かい合っている。
第1基板SUB1において、スイッチング素子SW51は、走査線G21及び信号線S1と電気的に接続されている。画素電極PE51は、画素PX51に設けられ、スイッチング素子SW51と電気的に接続されている。画素電極PE51は、開口部OP51を備えている。画素PX51の面積は、画素PX11及びPX21の面積と同等である。
画素PX21は、図7を参照して説明した表示パネルPNLの領域MAに位置している。画素電極PE11は、第2方向Yにおいて、発光素子LD1と画素電極PE21との間に設けられている。画素電極PE51は、第2方向Yにおいて、画素電極PE21と発光素子LD2との間に設けられている。画素電極PE21の電極面積は、画素電極PE11の電極面積及び画素電極PE51の電極面積より大きい。また、開口部OP21の総面積は、開口部OP11の総面積より小さく、また、開口部OP51の総面積より小さい。
図21は、第1基板SUB1の他の例を示す平面図である。図21に示す例は、各画素電極PEと透明樹脂TRとの重畳面積によって散乱面積の分布を形成するものである。
第1基板SUB1において、画素PX51に設けられた透明樹脂TR51は、画素電極PE51に重畳している。画素電極PE21と透明樹脂TR21との重畳面積は、画素電極PE11と透明樹脂TR11との重畳面積より小さい。画素電極PE21と透明樹脂TR21との重畳面積は、画素電極PE51と透明樹脂TR51との重畳面積より小さい。また、透明樹脂TR21の総面積は、透明樹脂TR11の総面積より小さく、また、透明樹脂TR51の総面積より小さい。
このような第5構成例によれば、図7を参照して説明したように、輝度を均一化することができる。
本明細書において、例えば、透明基板10は第1透明基板に相当し、透明基板20は第2透明基板に相当する。スイッチング素子SW11は第1スイッチング素子に相当し、スイッチング素子SW21は第2スイッチング素子に相当し、スイッチング素子SW31は第3スイッチング素子に相当し、スイッチング素子SW41は第4スイッチング素子に相当する。
画素電極PE11は第1画素電極に相当し、開口部OP11は第1開口部に相当する。画素電極PE21は第2画素電極に相当し、開口部OP21は第2開口部に相当する。画素電極PE31は第3画素電極に相当し、画素電極PE41は第4画素電極に相当する。共通電極CEにおいて、開口部OP31は第3開口部に相当し、開口部OP41は第4開口部に相当する。
走査線G1は第1走査線に相当し、走査線G2は第2走査線に相当し、走査線G3は第3走査線に相当し、走査線G4は第4走査線に相当する。信号線S1は第1信号線に相当し、信号線S2は第2信号線に相当する。画素PX11は第1画素に相当し、画素PX21は第2画素に相当する。
透明樹脂TR11は第1透明樹脂に相当し、透明樹脂TR21は第2透明樹脂に相当し、透明樹脂TR31は第3透明樹脂に相当し、透明樹脂TR41は第4透明樹脂に相当する。
以上説明したように、本実施形態によれば、表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置を提供することができる。
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
本明細書にて開示した構成から得られる表示装置の一例を以下に付記する。
(1)
発光素子と、
第1透明基板と、第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子と電気的に接続された第1画素電極と、前記第2スイッチング素子と電気的に接続された第2画素電極と、を備えた第1基板と、
前記発光素子と向かい合う側面を備えた第2透明基板と、前記第1画素電極及び前記第2画素電極に重畳する共通電極と、を備えた第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、ポリマー及び液晶分子を含む液晶層と、を備え、
前記第1画素電極は、前記発光素子と前記第2画素電極との間に設けられ、
前記第1画素電極の電極面積は、前記第2画素電極の電極面積より小さい、表示装置。
(2)
前記第1画素電極の外周エッジの全長は、前記第2画素電極の外周エッジの全長と同等である、(1)に記載の表示装置。
(3)
前記第1基板は、第1乃至第4走査線と、前記第1乃至第4走査線と交差する第1信号線及び第2信号線と、を備え、
前記第1画素電極は、前記第1走査線及び前記第2走査線と、前記第1信号線及び前記第2信号線とで囲まれた第1画素に設けられ、
前記第2画素電極は、前記第3走査線及び前記第4走査線と、前記第1信号線及び前記第2信号線とで囲まれた第2画素に設けられ、
前記第1走査線及び前記第2走査線の間隔は、前記第3走査線及び前記第4走査線の間隔と同等である、(2)に記載の表示装置。
(4)
前記第1画素電極は、第1開口部を備え、
前記第2画素電極は、第2開口部を備え、
前記第1開口部の総面積は、前記第2開口部の総面積より大きい、(1)乃至(3)のいずれか1項に記載の表示装置。
(5)
前記共通電極は、前記第1開口部に重畳する第3開口部と、前記第2開口部に重畳する第4開口部と、を備えている、(4)に記載の表示装置。
(6)
前記第1開口部及び前記第2開口部の各々は、同一方向に延出し、
前記ポリマーは、前記第1開口部及び前記第2開口部の延出方向に延出した筋状に形成されている、(4)または(5)に記載の表示装置。
(7)
前記第1開口部及び前記第2開口部の各々は、前記延出方向に直交する幅を有し、
前記幅は、前記液晶層の厚さより大きい、(6)に記載の表示装置。
(8)
前記第1基板は、前記第1画素電極及び前記第2画素電極に重畳する容量電極を備え、
前記第1画素電極と前記容量電極との重畳面積は、前記第2画素電極と前記容量電極との重畳面積と同等である、(1)乃至(7)のいずれか1項に記載の表示装置。
(9)
前記第1基板は、第3スイッチング素子及び第4スイッチング素子と、前記第3スイッチング素子と電気的に接続された第3画素電極と、前記第4スイッチング素子と電気的に接続された第4画素電極と、を備え、
前記第3画素電極は、前記第2画素電極と前記第4画素電極との間に設けられ、
前記第3画素電極の電極面積は、前記第2画素電極の電極面積より小さく、
前記第4画素電極の電極面積は、前記第3画素電極の電極面積より大きい、(1)乃至(8)のいずれか1項に記載の表示装置。
(10)
発光素子と、
第1透明基板と、第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子と電気的に接続された第1画素電極と、前記第2スイッチング素子と電気的に接続された第2画素電極と、を備えた第1基板と、
前記発光素子と向かい合う側面を備えた第2透明基板と、前記第1画素電極及び前記第2画素電極に重畳する共通電極と、を備えた第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、筋状のポリマー及び液晶分子を含む液晶層と、
前記第1画素電極に重畳する第1透明樹脂と、
前記第2画素電極に重畳する第2透明樹脂と、を備え、
前記第1画素電極は、前記発光素子と前記第2画素電極との間に設けられ、
前記第1画素電極の電極面積は、前記第2画素電極の電極面積と同等であり、
前記第1透明樹脂及び前記第2透明樹脂は、前記ポリマー及び前記液晶分子とは異なる材料によって形成され、
前記第1画素電極と前記第1透明樹脂との重畳面積は、前記第2画素電極と前記第2透明樹脂との重畳面積より大きい、表示装置。
(11)
前記第1基板は、第3スイッチング素子及び第4スイッチング素子と、前記第3スイッチング素子と電気的に接続された第3画素電極と、前記第4スイッチング素子と電気的に接続された第4画素電極と、を備え、
前記第3画素電極に重畳する第3透明樹脂と、
前記第4画素電極に重畳する第4透明樹脂と、を備え、
前記第3画素電極は、前記第2画素電極と前記第4画素電極との間に設けられ、
前記第3画素電極と前記第3透明樹脂との重畳面積は、前記第2画素電極と前記第2透明樹脂との重畳面積より大きく、
前記第4画素電極と前記第4透明樹脂との重畳面積は、前記第3画素電極と前記第3透明樹脂との重畳面積より小さい、(10)に記載の表示装置。
DSP…表示装置 PNL…表示パネル LD…発光素子
SUB1…第1基板 SUB2…第2基板
LC…液晶層 31…ポリマー 32…液晶分子
SW…スイッチング素子 PE…画素電極 CE…共通電極 OP…開口部
10…透明基板 20…透明基板

Claims (11)

  1. 発光素子と、
    第1透明基板と、第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子と電気的に接続された第1画素電極と、前記第2スイッチング素子と電気的に接続された第2画素電極と、を備えた第1基板と、
    前記発光素子と向かい合う側面を備えた第2透明基板と、前記第1画素電極及び前記第2画素電極に重畳する共通電極と、を備えた第2基板と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、ポリマー及び液晶分子を含む液晶層と、を備え、
    前記第1画素電極は、前記発光素子と前記第2画素電極との間に設けられ、
    前記第1画素電極の電極面積は、前記第2画素電極の電極面積より小さい、表示装置。
  2. 前記第1画素電極の外周エッジの全長は、前記第2画素電極の外周エッジの全長と同等である、請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記第1基板は、第1乃至第4走査線と、前記第1乃至第4走査線と交差する第1信号線及び第2信号線と、を備え、
    前記第1画素電極は、前記第1走査線及び前記第2走査線と、前記第1信号線及び前記第2信号線とで囲まれた第1画素に設けられ、
    前記第2画素電極は、前記第3走査線及び前記第4走査線と、前記第1信号線及び前記第2信号線とで囲まれた第2画素に設けられ、
    前記第1走査線及び前記第2走査線の間隔は、前記第3走査線及び前記第4走査線の間隔と同等である、請求項2に記載の表示装置。
  4. 前記第1画素電極は、第1開口部を備え、
    前記第2画素電極は、第2開口部を備え、
    前記第1開口部の総面積は、前記第2開口部の総面積より大きい、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の表示装置。
  5. 前記共通電極は、前記第1開口部に重畳する第3開口部と、前記第2開口部に重畳する第4開口部と、を備えている、請求項4に記載の表示装置。
  6. 前記第1開口部及び前記第2開口部の各々は、同一方向に延出し、
    前記ポリマーは、前記第1開口部及び前記第2開口部の延出方向に延出した筋状に形成されている、請求項4または5に記載の表示装置。
  7. 前記第1開口部及び前記第2開口部の各々は、前記延出方向に直交する幅を有し、
    前記幅は、前記液晶層の厚さより大きい、請求項6に記載の表示装置。
  8. 前記第1基板は、前記第1画素電極及び前記第2画素電極に重畳する容量電極を備え、
    前記第1画素電極と前記容量電極との重畳面積は、前記第2画素電極と前記容量電極との重畳面積と同等である、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の表示装置。
  9. 前記第1基板は、第3スイッチング素子及び第4スイッチング素子と、前記第3スイッチング素子と電気的に接続された第3画素電極と、前記第4スイッチング素子と電気的に接続された第4画素電極と、を備え、
    前記第3画素電極は、前記第2画素電極と前記第4画素電極との間に設けられ、
    前記第3画素電極の電極面積は、前記第2画素電極の電極面積より小さく、
    前記第4画素電極の電極面積は、前記第3画素電極の電極面積より大きい、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の表示装置。
  10. 発光素子と、
    第1透明基板と、第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子と電気的に接続された第1画素電極と、前記第2スイッチング素子と電気的に接続された第2画素電極と、を備えた第1基板と、
    前記発光素子と向かい合う側面を備えた第2透明基板と、前記第1画素電極及び前記第2画素電極に重畳する共通電極と、を備えた第2基板と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、筋状のポリマー及び液晶分子を含む液晶層と、
    前記第1画素電極に重畳する第1透明樹脂と、
    前記第2画素電極に重畳する第2透明樹脂と、を備え、
    前記第1画素電極は、前記発光素子と前記第2画素電極との間に設けられ、
    前記第1画素電極の電極面積は、前記第2画素電極の電極面積と同等であり、
    前記第1透明樹脂及び前記第2透明樹脂は、前記ポリマー及び前記液晶分子とは異なる材料によって形成され、
    前記第1画素電極と前記第1透明樹脂との重畳面積は、前記第2画素電極と前記第2透明樹脂との重畳面積より大きい、表示装置。
  11. 前記第1基板は、第3スイッチング素子及び第4スイッチング素子と、前記第3スイッチング素子と電気的に接続された第3画素電極と、前記第4スイッチング素子と電気的に接続された第4画素電極と、を備え、
    前記第3画素電極に重畳する第3透明樹脂と、
    前記第4画素電極に重畳する第4透明樹脂と、を備え、
    前記第3画素電極は、前記第2画素電極と前記第4画素電極との間に設けられ、
    前記第3画素電極と前記第3透明樹脂との重畳面積は、前記第2画素電極と前記第2透明樹脂との重畳面積より大きく、
    前記第4画素電極と前記第4透明樹脂との重畳面積は、前記第3画素電極と前記第3透明樹脂との重畳面積より小さい、請求項10に記載の表示装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022067517A1 (zh) * 2020-09-29 2022-04-07 京东方科技集团股份有限公司 透明显示面板、电子装置以及透明显示面板的制作方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003057641A (ja) * 2001-08-08 2003-02-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
CN106094338A (zh) * 2016-08-11 2016-11-09 京东方科技集团股份有限公司 一种双面显示装置及电子设备
US9910335B1 (en) * 2016-08-29 2018-03-06 Boe Technology Group Co., Ltd. Display panel, method of manufacturing display panel, and display apparatus
CN108628024A (zh) * 2017-03-24 2018-10-09 京东方科技集团股份有限公司 一种透明显示面板、其制作方法及显示装置
JP2019174704A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 表示装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3999206B2 (ja) * 2004-02-05 2007-10-31 シャープ株式会社 視野角制御素子およびそれを用いた映像表示装置
JP4752911B2 (ja) 2008-12-26 2011-08-17 ソニー株式会社 照明装置、表示装置、およびエッジライト方式のバックライトに用いる光変調素子の製造方法
JP5756931B2 (ja) 2009-12-11 2015-07-29 ソニー株式会社 照明装置および表示装置
JP2012151191A (ja) * 2011-01-17 2012-08-09 Ibiden Co Ltd Led用配線基板、発光モジュール、led用配線基板の製造方法、及び発光モジュールの製造方法
TW201400946A (zh) 2012-05-09 2014-01-01 Sony Corp 照明裝置及顯示裝置
CN104330910B (zh) * 2014-10-24 2017-02-22 深圳市华星光电技术有限公司 用于曲面屏幕的液晶显示面板
CN104360558A (zh) * 2014-12-08 2015-02-18 重庆京东方光电科技有限公司 一种阵列基板、显示面板及显示装置
JP6928432B2 (ja) * 2016-09-20 2021-09-01 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP7229789B2 (ja) * 2019-01-22 2023-02-28 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、及び、表示装置を組み込んだ電子機器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003057641A (ja) * 2001-08-08 2003-02-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
CN106094338A (zh) * 2016-08-11 2016-11-09 京东方科技集团股份有限公司 一种双面显示装置及电子设备
US9910335B1 (en) * 2016-08-29 2018-03-06 Boe Technology Group Co., Ltd. Display panel, method of manufacturing display panel, and display apparatus
CN108628024A (zh) * 2017-03-24 2018-10-09 京东方科技集团股份有限公司 一种透明显示面板、其制作方法及显示装置
JP2019174704A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 表示装置

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