JP2024036976A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】背後を透視することのできる表示装置では、画素が配列される表示領域と配線が引き回される周辺領域とでは透明感に違いが生じ表示装置全体として一体感に欠けるという問題がある。【解決手段】表示装置は、表示装置は、画素が配列された表示領域と表示領域の外側の周辺領域とを含むアレイ基板と、アレイ基板に対向する対向基板と、アレイ基板と対向基板との間の液晶層とを有し、表示領域は第１方向に延び第１方向と交差する第２方向に配列された走査信号線と第２方向に延び第１方向に配列されたデータ信号線とを有し、周辺領域は走査信号線駆動回路と走査信号線とを接続する第１配線とダミー配線とにより第１の格子状パターンが形成された第１配線パターンと一定の電位が付与される第２配線により第２の格子状パターンが形成された第２配線パターンとを有する。【選択図】図６Ａ

Description

本発明の一実施形態は、表示装置の配線構造に関する。

液晶表示装置として、液晶パネルの背面に配置されたバックライトの光を透過させて画像を表示する透過型ディスプレイ、外光を画素電極で反射させて画像表示する反射型ディスプレイ、透過型と反射型の特徴を兼ね備えた半透過型ディスプレイが知られている。これらの液晶表示装置は、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなどの電子機器のディスプレイとして用いられており、画面を通して背景を見ることはできない構成を有している。

これに対し、画像を表示させながら、背後が透けて見える表示装置が開発されている。例えば、一対の透光性基板の間に配置された高分子分散型液晶によって表示領域が構成され、背後を透視することができる表示装置が開示されている（特許文献１、２参照）。

特開２０２１－０９２７４８号公報 特開２０２１－０９２７０２号公報

背後を透視することのできる表示装置は、表示領域のみでなく、表示領域の外側の周辺領域（額縁領域とも呼ばれる）をも透明にすることで、意匠性を高めることができる。しかし、画素が配列される表示領域と配線が引き回される周辺領域とでは透明感に違いが生じ、表示装置全体として一体感に欠けるという問題がある。

本発明の一実施形態に係る表示装置は、画素が配列された表示領域と表示領域の外側の周辺領域とを含むアレイ基板と、アレイ基板に対向する対向基板と、アレイ基板と対向基板との間の液晶層とを有し、表示領域は第１方向に延び第１方向と交差する第２方向に配列された複数の走査信号線と第２方向に延び第１方向に配列された複数のデータ信号線とを有し、周辺領域は走査信号線駆動回路と複数の走査信号線とを接続する複数の第１配線と複数のダミー配線とにより第１の格子状パターンが形成された第１配線パターンと一定の電位が付与される第２配線により第２の格子状パターンが形成された第２配線パターンとを有する。

本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す図である。 図１に示す表示装置のＶ１－Ｖ２間に対応する構造を示す断面模式図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置のアレイ基板側の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置における遮光層の構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置における画素の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の周辺領域に設けられる配線の構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の周辺領域に設けられる遮光層の構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の周辺領域に設けられる配線、及び遮光層の構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の周辺領域に設けられる配線、及び平坦化層の構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の周辺領域に設けられる配線、平坦化層、及び遮光層の構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の周辺領域に設けられる配線、平坦化層、及び遮光層の構成を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。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、同一の符号（又は数字の後にＡ、Ｂ、ａ、ｂなどを付した符号）を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。さらに各要素に対する「第１」、「第２」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有しない。

本明細書において、ある部材又は領域が他の部材又は領域の「上に（又は下に）」あるとする場合、特段の限定がない限りこれは他の部材又は領域の直上（又は直下）にある場合のみでなく他の部材又は領域の上方（又は下方）にある場合を含み、すなわち、他の部材又は領域の上方（又は下方）において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。

［第１実施形態］
本発明の一実施形態に係る表示装置１００について、図面を参照して説明する。

１－１．表示装置の概要
図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置１００の斜視図を示す。表示装置１００は、表示パネル１０２、光源１０４、表示パネル１０２を挟む第１透明基板１５１Ａ及び第２透明基板１５１Ｂを含む。表示パネル１０２は、アレイ基板１５０、対向基板１５２、及びアレイ基板１５０と対向基板１５２との間の液晶層（図示されず）を含む。表示パネル１０２は表示領域１１２及び周辺領域１１４を有し、表示領域１１２には複数の画素１１６が設けられ、周辺領域１１４には、走査信号線駆動回路１０６及びデータ信号線駆動回路１０８などの駆動回路、第１配線パターン１１８、第２配線パターン１２０などが設けられる。

以下の説明において、表示パネル１０２を平面視したときの一方向をＤ１方向とし、Ｄ１方向と直交する方向をＤ２方向とし、Ｄ１－Ｄ２平面に直交する方向をＤ３方向とする。

アレイ基板１５０及び対向基板１５２は透光性を有する。アレイ基板１５０及び対向基板１５２は、好ましくは可視光に対して透明である。対向基板１５２は、アレイ基板１５０に対向するようにＤ３方向に配置される。アレイ基板１５０と対向基板１５２とは間隙を有して対向配置された状態で、シール材１５４によって固定される。アレイ基板１５０と対向基板１５２とは間隙を有し、間隙に図示されない液晶層が設けられる。

表示領域１１２には、複数の画素１１６がＤ１方向（行方向）及びＤ２方向（列方向）に配置される。例えば、表示領域１１２には、Ｄ１方向に沿ってｍ個の画素が配列され、Ｄ２方向に沿ってｎ個の画素が配列される。複数の画素１１６の数（ｍとｎの値）は、垂直方向の表示解像度と水平方向の表示解像度に応じて適宜設定される。また、表示領域１１２には、Ｄ１方向に延びる走査信号線がＤ２方向に沿って配設され、Ｄ２方向に延びるデータ信号線がＤ１方向に沿って配設される。

走査信号線駆動回路１０６及びデータ信号線駆動回路１０８はアレイ基板１５０の周辺領域１１４に設けられる。図１は、走査信号線駆動回路１０６及びデータ信号線駆動回路１０８が、集積回路（ＩＣ）で提供され、アレイ基板１５０にＣＯＧ（Chip on Glass）方式で実装される態様を示す。走査信号線駆動回路１０６及びデータ信号線駆動回路１０８は、図示される態様に限定されず、ＣＯＦ（Chip on Film）方式で実装されてもよいし、アレイ基板１５０の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）によって形成されてもよい。

周辺領域１１４は、第１配線パターン１１８、第２配線パターン１２０、及び第３配線パターン１２２を含む。第１配線パターン１１８は、走査信号線駆動回路１０６と表示領域１１２に配設される走査信号線１０７（図３参照）とを接続する第１配線により形成される。第２配線パターン１２０は表示領域１１２の外側を囲む第２配線により形成される。第２配線は一定電圧（コモン電圧）が印加されるのでコモン配線と呼び変えることもできる。また、第２配線は、対向基板１５２に設けられる対向電極１６２（図５参照）にコモン電圧を印加する配線としても用いられる。第３配線パターン１２２は、データ信号線駆動回路１０８と表示領域１１２に配設されるデータ信号線１０９（図３参照）とを接続する第３配線により形成される。

光源１０４は、Ｄ１方向に沿った構造を有する。光源１０４は、例えば、Ｄ１方向に沿って配列された発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）により構成される。光源１０４の詳細な構造に限定はなく、Ｄ１方向に配列される発光ダイオードに加え、反射板、拡散板、レンズなどの光学部材が含まれてもよい。光源１０４及び光源１０４を制御する発光制御回路１１０は表示パネル１０２と独立した別部材として設けられていてもよい。また、光源１０４は、走査信号線駆動回路１０６及びデータ信号線駆動回路１０８と同期する発光制御回路１１０により発光のタイミングが制御されてもよい。光源１０４を制御する発光制御回路１１０は、表示パネル１０２とは別に光源１０４と同じく別部材として設けられていてもよいし、個別部品としてアレイ基板１５０に実装されてもよいし、走査信号線駆動回路１０６又はデータ信号線駆動回路１０８に組み込まれていてもよい。

第１透明基板１５１Ａ及び第２透明基板１５１Ｂは、表示領域１１２及び周辺領域１１４を挟むように設けられる。第１透明基板１５１Ａ及び第２透明基板１５１Ｂは、表示パネル１０２の保護部材としての機能を有する。また、図２を参照して説明されるように、第１透明基板１５１Ａ及び第２透明基板１５１Ｂは光源１０４から出射された光を表示パネル１０２に導入する導光板としての機能を有する。

図２は、図１に示すＶ１－Ｖ２間に対応する表示装置１００の断面構造を示す。図２に示すように、第１透明基板１５１Ａと第２透明基板１５１Ｂが表示パネル１０２を挟むように設けられる。第１透明基板１５１Ａはアレイ基板１５０側に設けられ、第２透明基板１５１Ｂは対向基板１５２側に設けられる。第１透明基板１５１Ａ及び第２透明基板１５１Ｂとして、ガラス基板、又はプラスチック基板が用いられる。第１透明基板１５１Ａ及び第２透明基板１５１Ｂは透明あり、アレイ基板１５０及び対向基板１５２と同等の屈折率を有していることが好ましい。アレイ基板１５０と第１透明基板１５１Ａ、及び対向基板１５２と第２透明基板１５１Ｂとは、図示されない透明接着剤で接着される。

平面視において、アレイ基板１５０は対向基板１５２より大きく、周辺領域１１４の一部が対向基板１５２から露出する。この露出する領域に駆動回路が設けられる。図２は、駆動回路の内、データ信号線駆動回路１０８が設けられた態様を示す。また、周辺領域１１４には、図示されない端子が設けられ、フレキシブル配線基板１２４が取り付けられる。

光源１０４は、第１透明基板１５１Ａ又は第２透明基板１５１Ｂの一つの側面に隣接するように配置される。図２は、光源１０４が第２透明基板１５１Ｂの第１側面１５Ｃに隣接して配置される構成を示す。光源１０４は、第１側面１５Ｃに向けて光Ｌを出射することからサイド光源と呼ばれることもある。図２は、光源１０４がアレイ基板１５０に取り付けられた構成を示すが、光源１０４を配置する構成に限定はなく、取り付け位置を固定できるものであれば取り付け構造に限定はない。光源１０４は、例えば、表示パネル１０２を囲む筐体によって支持されてもよい。

図２に示すように、光源１０４から出射された光は、第１側面１５Ｃから第２透明基板１５１Ｂへ入射する。光源１０４に対向する第２透明基板１５１Ｂの第１側面１５Ｃは光入射面となる。

図２に模式的に示すように、第２透明基板１５１Ｂの第１側面１５Ｃから入射した光Ｌは、表示パネル１０２へ入射し、さらに第１透明基板１５１Ａの第１平面１５Ａ及び第２透明基板１５１Ｂの第２平面１５Ｂで反射しながら、第１側面１５Ｃから遠ざかる方向（Ｄ２方向）へ伝搬する。第１透明基板１５１Ａの第１平面１５Ａ及び第２透明基板１５１Ｂの第２平面１５Ｂから外部へ光Ｌが向かうと、屈折率の大きな媒質から屈折率の小さな媒質へ進むことになる。このとき、第１平面１５Ａ及び第２平面１５Ｂへ入射する光Ｌの入射角が臨界角よりも大きければ、全反射することになり、第１平面１５Ａ及び第２平面１５Ｂで反射しながらＤ２方向へ導光する。

液晶層１２６は、高分子分散型液晶で形成される。高分子分散型液晶で形成される液晶層１２６は、画素１１６（図１参照）ごとに散乱状態と非散乱状態が制御される。図２に示すように、第１平面１５Ａ及び第２平面１５Ｂで反射しながら伝搬する光Ｌは、液晶層１２６が散乱状態となっている画素があると、少なくとも一部の光が散乱され、散乱光の入射角が臨界角よりも小さな角度となって、散乱光ＬＡ、ＬＢがそれぞれ第１平面１５Ａ及び第２平面１５Ｂから外部に出射され、出射された散乱光ＬＡ、ＬＢは、観察者に観察される。表示パネル１０２において、散乱光ＬＡ、ＬＢが出射される以外の領域は、アレイ基板１５０及び対向基板１５２、並びに第１透明基板１５１Ａ及び第２透明基板１５１Ｂが透光性を有し（可視光に対して透明であり）、液晶層１２６が非散乱状態であるため実質的に透明であり、観察者は表示パネル１０２を通して背面側を視認することができる。

１－２．アレイ基板の構成
図３は、アレイ基板１５０の構成を説明するための平面図である。アレイ基板１５０は表示領域１１２及び周辺領域１１４を含む。表示領域１１２には複数の画素１１６がマトリクス状に配列される。図示されないが、複数の画素１１６の各々は、画素電極、画素電極に接続されるトランジスタ、対向電極、及び液晶層を含んで構成される。表示領域１１２には、Ｄ１方向に延びる複数の走査信号線１０７がＤ２方向に配列され、Ｄ２方向に延びる複数のデータ信号線１０９がＤ１方向に配列される。

周辺領域１１４には、走査信号線駆動回路１０６及びデータ信号線駆動回路１０８が設けられる。また、周辺領域１１４には、走査信号線駆動回路１０６から表示領域１１２へ延びる複数の第１配線により形成される第１配線パターン１１８、一定電圧（コモン電圧）が印加される第２配線で形成される第２配線パターン１２０、及びデータ信号線駆動回路１０８から表示領域１１２へ延びる第３配線で形成される複数の第３配線パターン１２２が設けられる。

さらに、第２配線パターン１２０（１２０－１、１２０－２）、コモンパッド１２５、及び走査信号線検査回路１３０、データ信号線検査回路１３２、外部回路から信号を入力するための複数の端子１２８が周辺領域１１４に設けられる。複数の端子１２８は、アレイ基板１５０の周縁部において、Ｄ１方向に沿って配置される。複数の端子１２８にフレキシブル配線基板１２４が取り付けられる。走査信号線駆動回路１０６、第２配線パターン１２０（１２０－１、１２０－２）、ＥＳＤ保護回路１３７、及びＱＤパッド１３６はフレキシブル配線基板１２４と電気的に接続される。

走査信号線駆動回路１０６は、第１配線パターン１１８を形成する複数の第１配線を介して複数の走査信号線１０７と接続されている。複数の走査信号線１０７の各々は、表示領域１１２において複数の画素１１６の各々と電気的に接続されている。第１配線パターン１１８を形成する複数の第１配線の数は、走査信号線駆動回路１０６と接続される走査信号線１０７の数に相当する。なお、図３において、第１配線パターン１１８は、表示領域１１２と離隔して設けられているように示されているが、実際には走査信号線１０７に繋がるように連続している。

データ信号線駆動回路１０８は、複数のデータ信号線１０９と接続される。複数のデータ信号線１０９の各々は、表示領域１１２における複数の画素１１６の各々と電気的に接続される。図３では、データ信号線駆動回路１０８と複数のデータ信号線１０９とを接続する第３配線パターン１２２が、表示領域１１２から離隔して設けられているように示されているが、実際にはデータ信号線１０９に繋がるように連続している。

図３には詳細に示されないが、第１配線パターン１１８を形成する複数の第１配線は走査信号線駆動回路１０６からＤ２方向に伸び、途中でＤ１方向に屈曲して走査信号線１０７に接続される。また、第１配線が配列される領域には、配線間にダミー配線が設けられる。

第１配線パターン１１８と表示領域１１２との間には、第２配線パターン１２０－２、ＥＳＤ保護回路１３１、走査信号線検査回路１３０、及び検査ライン１３４が設けられる。第３配線パターン１２２と表示領域１１２との間には、第２配線パターン１２０－２、ＥＳＤ保護回路１３３、データ信号線検査回路１３２及び検査ライン１３４が設けられる。検査ライン１３４は、ＥＳＤ保護回路１３５と、ＱＤパッド１３６と接続される。また、第２配線パターン１２０－２は、ＥＳＤ保護回路１３７と接続される。第２配線パターン１２０－１は、アレイ基板１５０における周辺領域１１４を囲むように設けられており、フレキシブル配線基板１２４から信号が供給される。

１－３．対向基板の構成
図４は、対向基板１５２の構成を示す平面図である。図４に示すように、対向基板１５２には遮光層１６０及び対向電極１６２が設けられる。遮光層１６０は、表示領域１１２及び周辺領域１１４に設けられる。対向電極１６２は、表示領域１１２に設けられる。また、対向電極１６２は、表示領域１１２のみならず周辺領域１１４に広がるように設けられていてもよい。

遮光層１６０は、表示領域１１２において走査信号線１０７及びデータ信号線１０９と重なる格子状パターンを有する。すなわち、遮光層１６０は、画素１１６の透過領域を開口し、透過光が遮断される配線と重なる領域を隠すパターンを有する。表示領域１１２において、画素１１６はマトリクス状に周期的に配列される。遮光層１６０は、走査信号線及びデータ信号線と重なるように格子状の周期的なパターンを有する。

後述されるように（図６Ａ参照）、第１配線パターン１１８及び第２配線パターン１２０は格子状パターンを有する。そのため、遮光層１６０は、周辺領域１１４においても格子状パターンを有する。なお、第１配線パターン１１８の配線密度は表示領域１１２の走査信号線１０７及びデータ信号線１０９の配線密度より高いので、第１配線パターン１１８と重なる領域の遮光層１６０の格子状パターンは、表示領域１１２と重なる領域の格子状パターンより密なパターンになる。別言すれば、第１配線パターンの配線同士の間隔は、表示領域１１２の走査信号線１０７及びデータ信号線１０９の配線同士の間隔より狭いので、第１配線パターン１１８と重なる領域の遮光層１６０の格子状パターンは、表示領域１１２と重なる領域の格子状パターンより格子のサイズが小さくなる。

遮光層１６０が、表示領域１１２から周辺領域１１４にかけて連続するように格子状パターンを有することで、表示パネル１０２の全体が同程度の透過率となり、表示領域１１２と周辺領域１１４との境界を視認されないようにすることができる。これにより、表示パネル１０２を、背後を透視することのできる表示装置（透明ディスプレイ）として用いた場合でも、表示領域１１２と周辺領域１１４との境界を視認されないようにして、全体の透明感に違和感を与えないようにすることができる。

遮光層１６０は黒色の樹脂材料又は金属材料で形成される。遮光層１６０は対向電極１６２と接して形成される（図５参照）。透明導電膜で形成される対向電極１６２に対し、遮光層１６０を金属材料で形成することで、抵抗損失を低減するための補助電極としての機能を持たせることができる。遮光層１６０を形成する金属材料としては、アルミニウムに対して相対的に反射率が低い、クロム、モリブデン、チタンなどを用いることが好ましい。

対向基板１５２には、コモンパッド１６３が設けられる。コモンパッド１６３は、遮光層１６０と同じ層で形成され、遮光層１６０と導通するように設けられる。コモンパッド１６３は、アレイ基板１５０のコモンパッド１２５と重なる位置に設けられる。表示パネル１０２は、アレイ基板１５０側のコモンパッド１２５と対向基板１５２側のコモンパッド１６３とが導通するようにセル組がされる。これにより、アレイ基板１５０から対向電極１６２にコモン電圧が印加される。コモンパッド１２５、１６３はパネルの周辺部に設けられる。遮光層１６０は、コモンパッド１６３と対向電極１６２とを接続する配線としての機能を有する。遮光層１６０が第２の格子状パターンを有することで配線抵抗を低減することができる。

１－４．画素の断面構造
図５は画素１１６の断面構造を示す。図５に示すように、トランジスタ１７０がアレイ基板１５０に設けられる。トランジスタ１７０は、ゲート電極としての第１導電層１７１、第１絶縁層１７２、半導体層１７３、ソース電極１７４Ａ及びドレイン電極１７４Ｂを形成する第２導電層１７４を含む。第１絶縁層１７２は、第１導電層１７１と半導体層１７３との間に介在し、ゲート絶縁層として機能する。半導体層１７３は、例えば、酸化物半導体で形成される。ソース電極１７４Ａはデータ信号線１０９と接続され、ドレイン電極１７４Ｂは画素電極としての第２透明導電層１８４と接続される。第１導電層１７１は、走査信号線１０７を形成する導電層と同じ層で形成され、ソース電極１７４Ａ及びドレイン電極１７４Ｂは、データ信号線１０９を形成する導電層で形成される。第１絶縁層１７２は単層構造を有していてもよいし、複数の絶縁層が積層された構造を有していてもよい。例えば、第１絶縁層１７２は、窒化シリコン層１７２Ａ及び酸化シリコン層１７２Ｂが積層された構造を有していてもよい。

図５は、トランジスタ１７０が、アレイ基板１５０の側からゲート電極としての第１導電層１７１、ゲート絶縁層としての第１絶縁層１７２、半導体層１７３が積層され、半導体層１７３を挟んでソース電極１７４Ａ及びドレイン電極１７４Ｂが設けられたボトムゲート型（逆スタガ型とも呼ばれる）の構造である一例を示す。画素１１６に用いることのできるトランジスタ１７０は、図５に示す構造に限定されず、トップゲート型の構造を適用することもできる。

トランジスタ１７０の上には第２絶縁層１７６が設けられる。第２絶縁層１７６はパッシベーション層として設けられる。第２絶縁層１７６は単層構造を有していてもよいし、複数の絶縁層が積層された構造を有していてもよい。例えば、第２絶縁層１７６は、酸化シリコン層１７６Ａ及び窒化シリコン層１７６Ｂが積層された構造を有していてもよい。また、第２絶縁層１７６の上に、半導体層１７３と重なる領域に第３導電層１７７が設けられていてもよい。第３導電層１７７は、半導体層１７３に対する遮光層として用いられ、一定の電位が印加されることによりバックゲート電極として用いられる。

第２絶縁層１７６及び第３導電層１７７の上に、平坦化層１７８が設けられる。平坦化層１７８は、アクリルなどの有機材料からなる透明な有機絶縁層であり、トランジスタ１７０を構成する第１導電層１７１、半導体層１７３、ソース電極１７４Ａ、ドレイン電極１７４Ｂなどの各種部材に起因する凹凸を緩和するために設けられる。

図５に示すように、平坦化層１７８の上面から側面（平坦化層１７８が除去された段差部分）にかけて第１透明導電層１８０が設けられる。第１透明導電層１８０の上の一部の領域に、第４導電層１８１が設けられる。第１透明導電層１８０は容量電極として用いられ、第４導電層１８１は容量配線として用いられる。第１透明導電層１８０及び第４導電層１８１を覆い、平坦化層１７８及び平坦化層１７８から露出する第２絶縁層１７６を覆うように窒化シリコンなどの無機材料からなる無機絶縁層である第３絶縁層１８２が設けられる。第３絶縁層１８２の上に第２透明導電層１８４が設けられる。第２透明導電層１８４は、平坦化層１７８が除去された領域に広がり、一部の領域が第３絶縁層１８２を介して第１透明導電層１８０と重なるように設けられる。第２透明導電層１８４は画素電極を形成する。画素電極としての第２透明導電層１８４は、第２絶縁層１７６に形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極１７４Ｂと接続される。第２透明導電層１８４と第１透明導電層１８０が第３絶縁層１８２を介して重なる領域に保持容量が形成される。また、アレイ基板１５０は、画素電極（第２透明導電層１８４）と第３是津演奏１８２を覆うように形成される第１配向膜（図示せず）が設けられる。

背後を透視することのできる表示装置１００においては、透明度を高めるために、第２透明導電層１８４が設けられる領域において平坦化層１７８が除去されていてもよい。これにより、平坦化層１７８による光吸収が減少し透明度を高めることができる。図５は、トランジスタ１７０と重なる領域に平坦化層１７８が設けられ、トランジスタ１７０より外側で画素電極を形成する第２透明導電層が設けられる領域で平坦化層１７８が除去された構造を示す。トランジスタ１７０の外側の領域では、第２絶縁層１７６が平坦化層１７８から露出した構造を有する。

アレイ基板１５０に対向して対向基板１５２が設けられる。対向基板１５２には、遮光層１６０、対向電極１６２が設けられる。図５に示す構造では、遮光層１６０は、例えば、ソース電極１７４Ａ（データ信号線１０９）と重なる領域に設けられる。対向電極１６２は、表示領域１１２の全面に広がる大きさを有する。遮光層１６０は、前述のように金属膜で形成されていてもよく、透明導電膜で形成される対向電極１６２に接して設けられることで、補助電極としての機能を有する。また、対向基板１５２は、対向電極１６２を覆うように形成される第２配向膜（図示せず）が設けられる。

アレイ基板１５０と対向基板１５２との間には液晶層１２６が設けられる。液晶層１２６は高分子分散型液晶で形成される。高分子分散液晶は、画素電極としての第２透明導電層１８４に電圧が印加されない状態から印加された状態によって、散乱状態から非散乱状態（透明）に変化するノーマルモード、又は非散乱状態（透明）から散乱状態に変化するリバースモードのいずれのものも適用することができる。高分子分散液晶は偏光板を必要としないので、非散乱状態（透明）では表示パネル１０２を透視することができ、背面側を視認することができる。

１－５．配線パターン
次に、図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃを参照して第１配線パターン１１８、第２配線パターン１２０の詳細を説明する。

図６Ａは、アレイ基板１５０に設けられる第１配線パターン１１８及び第２配線パターン１２０を示す。第１配線パターン１１８及び第２配線パターン１２０は周辺領域１１４に設けられる。第１配線パターン１１８は、走査信号線駆動回路１０６と走査信号線１０７とを接続する第１配線１１９を含む。第２配線パターン１２０はコモン電位を有する第２配線１２１を含む。

第１配線１１９は、走査信号線１０７の本数に応じて適宜配設される。図６Ａは、一例として、複数の第１配線１１９－１、１１９－２、１１９－３、１１９－４、１１９－５を示す。第１配線１１９－１に着目すると、第１配線１１９－１はＤ２方向に延びる第１直線部分１１９－１１と、第１直線部分１１９－１１の一端からＤ１方向に延びて走査信号線１０７に接続される第２直線部分１１９－１２とを含む。Ｄ１方向とＤ２方向とは直交するので、第１配線１１９－１は１本の配線が途中で９０度屈曲した形状を有している。他の複数の第１配線１１９－２、１１９－３、１１９－４、１１９－５も同様の形状を有するが、走査信号線１０７がＤ２方向に離隔して配列されているので、第１配線１１９の屈曲部の位置は図面の右上から左下の方向へ変化している。

第２配線パターン１２０は、表示領域１１２に隣接する領域において格子状パターンを有する。別言すれば、第２配線１２１は格子状パターンで形成される。図３を参照して説明されるように、第２配線パターン１２０はアレイ基板１５０の一端から他端に延びるように設けられる。第２配線パターン１２０を形成する第２配線１２１にはコモン電位が与えられるが、格子状パターンを有することで配線抵抗の低減が図られる。

第１配線パターン１１８には第２配線パターン１２０と同様に格子状パターンを形成するようにダミー配線１２３が設けられる。ダミー配線１２３は、第１配線１１９の配線間、及び第１配線１１９と第２配線１２１との間に設けられる。ダミー配線１２３は、Ｄ２方向に延びＤ１方向に配列される複数の第１ダミー配線１２３－１と、Ｄ１方向に延びＤ２方向に配列される複数の第２ダミー配線１２３－２を含む。

複数の第１ダミー配線１２３－１及び複数の第２ダミー配線１２３－２は、第１配線１１９と接続されないように離隔して配置される。複数の第１ダミー配線１２３－１は、第２配線パターン１２０の格子と同じ間隔を有するようにＤ１方向に離隔して配置される。また、複数の第２ダミー配線１２３－２は、第１配線１１９の第２直線部分１９０－１２と共に格子を形成するように、Ｄ２方向に離隔して配置される。このように、第１配線パターン１１８は、第１配線１１９とダミー配線１２３により格子状パターンが形成される。第１配線パターン１１８を形成する第１配線１１９及びダミー配線１２３と、第２配線パターン１２０を構成する第２配線１２１とは相互に接続されるものではないが、鳥瞰的には格子状パターンを有するように見ることができる。

図６Ｂは、対向基板１５２に設けられる遮光層１６０のパターンを示す。図４を参照して説明したように、遮光層１６０は、表示領域１１２及び周辺領域１１４で第１の格子状パターン及び第２の格子状パターンを有する。遮光層１６０の格子状パターンは、第１配線パターン１１８を形成する第１配線１１９及びダミー配線１２３、並びに第２配線パターン１２０を形成する第２配線１２１と重なるように設けられる。遮光層１６０を設けることにより、周辺領域１１４において、金属膜で形成される第１配線パターン１１８及び第２配線パターン１２０を遮光することができる。そして、遮光層１６０が表示領域１１２から周辺領域１１４にかけて連続する格子状パターンを有することにより、表示領域１１２における遮光層１６０と同じ又は同程度の開口率（単位面積当たりの光を遮断する領域と光を透過する領域の割合）にすることができる。それにより、表示領域１１２と周辺領域１１４とで透明度に差がないようにすることができ、この２つの領域を区別して視認されないようにすることができる。

図６Ｃは、周辺領域１１４の断面図であり、第１配線パターン１１８の断面構造を示す。図６Ｃに示すように、アレイ基板１５０側の第１配線１１９は、第１導電層１７１及び第２導電層１７４によって形成される。第１導電層１７１と第２導電層１７４との間には第１絶縁層１７２が設けられているが、図示されない任意の位置でコンタクトホールによって第１導電層１７１及び第２導電層１７４が相互に接続されていてもよい。また、ダミー配線１２３も第１配線１１９と同じ第１導電層１７１及び第２導電層１７４によって形成される。

第１導電層１７１及び第２導電層１７４は金属膜で形成される。金属膜はアルミニウム、チタン、モリブデンなどの金属材料、窒化チタンなどの導電性を有する金属化合物で形成される。また、図６Ｃでは詳細に示されないが、第１導電層１７１及び第２導電層１７４は複数の金属膜が積層されていてもよい。例えば、第１導電層１７１は、アルミニウム層とチタン層が積層されていてもよい。また、第２導電層１７４はアルミニウム層の上下をチタン層が挟む構造を有していてもよく、さらにその外側に窒化チタン層が設けられていてもよい。

第１配線１１９は、平坦化層１７８によって埋め込まれており、その上にシールド層として第１透明導電層１８０が設けられる。第１透明導電層１８０は、第１配線パターン１１８及び第２配線パターン１２０が設けられる領域の全面に広がるように設けられる。第１透明導電層１８０に接して第４導電層１８１が設けられる。図６Ｃでは示されないが、第４導電層１８１は、第１配線１１９と重なる格子状パターンを有する。また、第４導電層１８１は、遮光層１６０の第２の格子状パターンと重なる格子状パターンを有するものであっても良い。第４導電層１８１は、シールド層として設けられる第１透明導電層１８０に接して設けられることで、シールド層の抵抗損失を低減する補助配線としての機能を有する。

対向基板１５２側の遮光層１６０は、第１配線１１９と重なるように設けられる。また、遮光層１６０を覆うように対向電極１６２が設けられる。周辺領域１１４は画像を表示する領域ではないので、対向電極１６２は必須ではないが、表示領域１１２と同様に設けられることで、表示領域１１２と周辺領域１１４との間で透明度（又は透過率）に差がでないようにすることができる。周辺領域１１４の液晶層１２６は、シールド層としての第１透明導電層１８０と対向電極１６２とに挟まれており、両者は一定電位に固定されるため液晶層１２６の配向状態に影響を与えず、非散乱状態（透明）を維持することができる。

このように、透明ディスプレイにおいて、周辺領域１１４において、第１配線パターン１１８を形成する第１配線１１９（走査信号線駆動回路１０６と走査信号線１０７とを接続する配線）を、第１方向（Ｄ１方向）に延びる配線部分と第２方向（Ｄ２方向）に延びる配線部分とで形成し、第２配線パターン１２０を形成する第２配線１２１（コモン配線）も同様に、第１方向（Ｄ１方向）に延びる配線部分と第２方向（Ｄ２方向）に延びる配線部分とで形成することで、表示領域１１２と同様に第１方向に延びる配線群（走査信号線１０７）及び第２方向に延びる配線群（データ信号線１０９）と同様の配線パターンを形成することができ、外光反射において表示領域１１２と周辺領域１１４とで見え方（透明性）に差が出ないようにすることができる。

第１配線パターン１１８と第２配線パターン１２０とを同じパターンで形成することで、走査信号線１０７の引き回し配線とコモン配線の境界を目立たないようにすることができる。また、表示領域１１２及び周辺領域１１４に、共に格子状パターンを有する遮光層１６０を配置することで、表示領域１１２と周辺領域１１４の視認性（透明感）に差がでないようにすることができる。

［第２実施形態］
本実施形態は、第１実施形態で示す表示装置１００において、周辺領域１１４の構造が異なる態様を示す。

図７Ａは、アレイ基板１５０に設けられる第１配線パターン１１８及び第２配線パターン１２０の平面図を示し、図７Ｂは、周辺領域１１４の断面図であり、第１配線パターン１１８の断面構造を示す。第１配線パターン１１８は、第１実施形態と同様の構造を有する。また、ダミー配線１２３についても第１実施形態と同様の構成を有する。第１配線１１９及びダミー配線１２３、並びに第２配線１２１は平坦化層１７８の上に設けられるが、その周辺の平坦化層が除去されている。図７Ａに示すように、周辺領域１１４においては、第１配線１１９（１１９－１～１１９－５）及びダミー配線１２３（１２３－１、１２３－２）、並びに第２配線１２１で囲まれた領域の平坦化層１７８が除去されている。また、図７Ｂに示すように、第１透明導電層１８０は、平坦化層１７８の上面及び側面を覆い、平坦化層が除去された領域では第２絶縁層１７６の上面に沿って設けられている。

図１及び図２を参照して説明したように、光源１０４から出射される光は対向基板１５２の側面から入射される。ここで、図８に示すように、光源１０４からＤ２方向に光が出射される場合、配線間の平坦化層１７８が除去されていると、エッジ部で光が散乱して光漏れが生じることが懸念される。図８は、第１配線１１９の第１直線部分１１９－１１がＤ２方向に、及び第２直線部分１１８９－１２がＤ１方向に配設されている構造を示す。このような配線のパターンに対応して、平坦化層１７８もＤ１方向及びＤ２方向に沿って除去されたパターンを有する。この場合、平坦化層１７８のパターンの中で、Ｄ２方向に平行な方向に延びる部分は光源１０４から出射される光の進行方向と平行になるので、エッジ部での散乱の影響はない。一方、平坦化層１７８のパターンの中で、Ｄ２方向に交差する方向（Ｄ１方向）に延びる部分は光源１０４から出射される光の進行方向と交差するので、エッジ部での散乱の影響が懸念される。

このような問題を解消するために、図８に示すように、遮光層１６０のパターンを、Ｄ１方向に延びる部分とＤ２方向に延びる部分とで異ならせている。すなわち、遮光層１６０のパターンを、Ｄ２方向に延びる部分に対してＤ１方向に延びる部分の幅が広げられている。具体的には、Ｄ１方向に延びる部分については平坦化層１７８の幅よりも幅広に設けられている。このように、Ｄ１方向に延びる遮光層１６０の幅を、平坦化層１７８のエッジ部を覆うように設けることで、光漏れの影響を低減することができる。一方、Ｄ２方向については、平坦化層１７８のエッジ部での散乱の影響を考慮しなくてもよいので、遮光層１６０は第１配線１１９を覆う幅を有していればよく、平坦化層１７８のＤ２方向に延びるエッジ部は遮光層１６０から露出されていてもよい。

図８は模式的な部分拡大図であるが、図７Ａに示すように第１配線１１９は、Ｄ２方向の長さに対してＤ１方向の長さが短い。したがって、遮光層１６０のＤ１方向に延びるパターンの幅を広くしたとしても開口率の低下は僅かであり、むしろＤ２方向に延びるパターンの幅を狭くしたことにより開口率の向上が見込まれる。このように、第１配線パターン１１８及び第２配線パターン１２０において、配線間の平坦化層１７８を除去したとしても、遮光層１６０のパターン幅をＤ１方向とＤ２方向で異ならせることで、光漏れを防ぎつつ遮光層１６０の開口率を高くすることができる。

本実施形態によれば、周辺領域１１４は、表示領域１１２と同様に平坦化層１７８が部分的に除去された領域を有する。このような構成により、周辺領域１１４においても平坦化層１７８による光吸収の影響を低減することができる。具体的には、平坦化層１７８による短波長側の光吸収が低減される。それにより、表示領域１１２と周辺領域１１４とで色合いの違いを視認されないようにすることができ、透明度の違いがないようにすることができる。本実施形態における表示装置１００は、平坦化層１７８が部分的に除去されたこと以外は第１実施形態におけるものと同様の構成を有し、同様の作用効果を奏することができる。

本発明の実施形態として上述した第１乃至第３実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の液晶表示装置を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略も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。

上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

１００：表示装置、１０２：表示パネル、１０４：光源、１０６：走査信号線駆動回路、１０７：走査信号線、１０８：データ信号線駆動回路、１０９：データ信号線、１１０：発光制御回路、１１２：表示領域、１１４：周辺領域、１１６：画素、１１８：第１配線パターン、１１９：第１配線、１１９－１１：第１直線部分、１１９－１２：第２直線部分、１２０、１２０－１、１２０－２：第２配線パターン、１２１：第２配線、１２２：第３配線パターン、１２３：ダミー配線、１２３－１：第１ダミー配線、１２３－２：第２ダミー配線、１２４：フレキシブル配線基板、１２５：コモンパッド、１２６：液晶層、１２８：端子、１３０：走査信号線検査回路、１３１：ＥＳＤ保護回路、１３２：データ信号線検査回路、１３３：ＥＳＤ保護回路、１３４：検査ライン、１３５：ＥＳＤ保護回路、１３６：ＱＤパッド、１３７：ＥＳＤ保護回路、１５０：アレイ基板、１５１Ａ：第１透明基板、１５１Ｂ：第２透明基板、１５２：対向基板、１５４：シール材、１６０：遮光層、１６２：対向電極、１６３：コモンパッド、１７０：トランジスタ、１７１：第１導電層、１７２：第１絶縁層、１７２Ａ：窒化シリコン層、１７２Ｂ：酸化シリコン層、１７３：半導体層、１７４：第２導電層、１７４Ａ：ソース電極、１７４Ｂ：ドレイン電極、１７６：第２絶縁層、１７６Ａ：酸化シリコン層、１７６Ｂ：窒化シリコン層、１７７：第３導電層、１７８：平坦化層、１８０：第１透明導電層、１８１：第４導電層、１８２：第３絶縁層、１８４：第２透明導電層

Claims (10)

1. 画素が配列された表示領域と、前記表示領域の外側の周辺領域と、を含むアレイ基板と、
   前記アレイ基板に対向する対向基板と、
   前記アレイ基板と前記対向基板との間の液晶層と、を有し、
   前記表示領域は、第１方向に延び前記第１方向と交差する第２方向に配列された複数の走査信号線と、前記第２方向に延び前記第１方向に配列された複数のデータ信号線と、を有し、
   前記周辺領域は、走査信号線駆動回路と前記複数の走査信号線とを接続する複数の第１配線と、複数のダミー配線と、により第１の格子状パターンが形成された第１配線パターンと、一定の電位が付与される第２配線により第２の格子状パターンが形成された第２配線パターンと、を有する
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記対向基板は遮光層を有し、
   前記遮光層は、前記表示領域において前記複数のデータ信号線及び前記複数の走査信号線と重なる第３の格子状パターンと、前記周辺領域において前記第１配線パターン及び前記第２配線パターンと重なる第４の格子状パターンと、を有する、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記遮光層は、前記第３の格子状パターンと、前記第４の格子状パターンとが連続するように設けられている、請求項２に記載の表示装置。
4. 前記複数の第１配線のそれぞれは、前記第２方向に伸びる第１直線部分と、前記第１直線部分の端部から前記第１方向に延びて前記複数の走査信号線の一つと接続される第２直線部分と、を有し、
   前記複数のダミー配線は、前記第２方向に伸び前記第１方向に離隔して配列される複数の第１ダミー配線と、前記第１方向に伸び前記第２方向に配列される複数の第２ダミー配線と、を含む、請求項２に記載の表示装置。
5. 前記画素は、画素電極と、前記画素電極に接続されるトランジスタとを含み、
   前記アレイ基板は前記表示領域及び前記周辺領域に広がる平坦化層を有し、
   前記画素は、前記平坦化層が除去された領域に設けられ、
   前記第１配線パターン及び前記第２配線パターンが前記平坦化層に埋め込まれている、請求項４に記載の表示装置。
6. 前記複数の第１配線及び前記複数のダミー配線、並びに前記第２配線の周辺の平坦化層が除去されている、請求項５に記載の表示装置。
7. 前記第１方向に沿って設けられ、前記対向基板の側面から前記第２方向に光を出射する光源を有し、
   前記遮光層の前記第３の格子状パターン及び前記第４の格子状パターンは、前記第１方向に沿ったパターンの幅が、前記第２方向に沿ったパターンの幅より広い、請求項６に記載の表示装置。
8. 前記複数の第１配線と前記複数のダミー配線とが同じ導電層で設けられている、請求項４に記載の表示装置。
9. 前記第１方向に沿って設けられ、前記対向基板の側面から前記第２方向に光を出射する光源を有する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の表示装置。
10. 前記液晶層が高分子分散型液晶である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の表示装置。
    

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