JP7408456B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。
近年、第1スペーサを備えた第1基板と第2スペーサを備えた第2基板との間に液晶層を備える液晶表示装置が種々提案されている。このような液晶表示装置において、メインスペーサでは、第1スペーサ及び第2スペーサが互いに接触し、セルギャップを形成している。サブスペーサでは、通常、表示面が押圧されていない状態では、第1スペーサ及び第2スペーサが互いに離間している。このようなサブスペーサでは、第1基板に対して第2基板が相対的に第1方向に沿ってずれた場合に、第1スペーサの側面と第2スペーサの側面とが接触し、過度のずれが抑制される。
しかしながら、第1方向に直交する第2方向に沿ってずれる力が作用した場合、このずれを抑制する構造体が存在しない。このため、第1スペーサ及び第2スペーサがそれぞれ配向膜に接触した際に、ずれに伴って配向膜を損傷するおそれがある。配向膜が損傷すると、液晶分子の配向が乱れ、光漏れの原因となり得る。遮光層を広範囲にわたって配置することで光漏れを抑制することは可能であるが、各画素の表示に寄与する面積(開口面積)の低下、透過率の低下、色バランスの劣化などを招く。
特開2019-117221号公報
本実施形態の目的は、表示品位の劣化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。
本実施形態の表示装置は、
第1方向にそれぞれ延出し第2方向に順に並んだ第1乃至第3走査線と、前記第2方向にそれぞれ延出した複数の信号線と、前記第2走査線の上に配置され前記第1方向に並んだ第1突部及び第2突部と、前記第2走査線の上において前記第3走査線に近接する側に配置された第3突部と、前記第2走査線の上において前記第1走査線に近接する側に配置された第4突部と、を備えた第1基板と、平面視で、前記第1突部と前記第2突部との間に配置された第5突部と、前記第2走査線の上において前記第1走査線に近接する側に配置された第6突部と、前記第2走査線の上において前記第3走査線に近接する側に配置された第7突部と、を備えた第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶層と、を備え、前記第1乃至第4突部は、前記第2基板から離間し、前記第5乃至第7突部は、前記第1基板から離間し、前記第3突部及び前記第6突部は、前記第2方向に並び、前記第4突部及び前記第7突部は、前記第2方向に並んでいる。
本実施形態の表示装置は、
第1方向に延出した走査線と、第2方向に延出した信号線と、第1乃至第4突部と、を備えた第1基板と、第5乃至第7突部を備えた第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶層と、を備え、前記第1乃至第4突部は、前記第2基板から離間し、前記第5乃至第7突部は、前記第1基板から離間し、平面視で、第1突部及び第2突部は前記第1方向に並び、前記第5突部は前記第1突部と前記第2突部との間に配置され、前記第3突部及び前記第6突部は前記第2方向に並び、前記第4突部及び前記第7突部は前記第2方向に並び、前記第3突部及び前記第7突部は前記第1方向に並び、前記第4突部及び前記第6突部は前記第1方向に並んでいる。
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に示した画素PXの一構成例を示す平面図である。 図3は、図1に示した表示領域DAにおける画素レイアウトの一例を示す図である。 図4は、図3に示した画素レイアウトに対応する第1基板SUB1を示す平面図である。 図5は、図3に示した画素レイアウトに対応する第2基板SUB2を示す平面図である。 図6は、図3に示した第1サブスペーサSS1を拡大した平面図である。 図7は、図6に示した第1サブスペーサSS1を含む表示パネルPNLのA-B線に沿った断面図である。 図8は、図3に示した第2サブスペーサSS2を拡大した平面図である。 図9は、図8に示した第2サブスペーサSS2を含む表示パネルPNLのC-D線に沿った断面図である。 図10は、図3に示した第3サブスペーサSS3を拡大した平面図である。 図11は、図10に示した第3サブスペーサSS3を含む表示パネルPNLのE-F線に沿った断面図である。 図12は、図3に示したメインスペーサMSを拡大した平面図である。 図13は、図11に示したメインスペーサMSを含む表示パネルPNLのG-H線に沿った断面図である。 図14は、メインスペーサMSの変形例を拡大した平面図である。 図15は、図14に示したメインスペーサMSを含む表示パネルPNLのI-J線に沿った断面図である。 図16は、サブスペーサSSの変形例を拡大した平面図である。 図17は、図16に示したサブスペーサSSの作用を説明するための図である。 図18は、サブスペーサSSの他の変形例を拡大した平面図である。 図19は、図18に示したサブスペーサSSの作用を説明するための図である。
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。本実施形態においては、第1方向X及び第2方向Yで規定されるX-Y平面を見ることを平面視という。
表示装置DSPは、表示パネルPNLを備えている。表示パネルPNLは、例えば、液晶パネルであり、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、表示機能層としての液晶層LCと、を備えている。第1基板SUB1と第2基板SUB2とは、第3方向Zにおいて対向し、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。
表示パネルPNLは、画像を表示する表示領域DAにおいて、複数の画素PXを備えている。複数の画素PX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ている。なお、ここでの画素PXとは、画素信号に応じて個別に制御することができる最小単位を示し、副画素と称する場合がある。
第1基板SUB1は、第2基板SUB2よりも外側に延出した実装部MTを有している。点線で示すフレキシブルプリント回路基板F及びICチップIは、実装部MTに実装される。ICチップIは、フレキシブルプリント回路基板Fに実装される場合もある。
なお、表示パネルPNLは、有機エレクトロルミネッセンス素子、マイクロLED(light-emitting diode)、ミニLED等の自発光素子を備えたパネル、電気泳動素子を備えたパネル、MEMS(micro electro mechanical systems)を応用したパネル、エレクトロクロミズムを応用したパネル等のいずれであってもよい。
図2は、図1に示した画素PXの一構成例を示す平面図である。図2は、横電界を利用する表示モードの一つであるFFS(Fringe Field Switching)モードが適用された第1基板SUB1を示している。なお、第1基板SUB1は共通電極を備えているが、ここでは共通電極の図示を省略する。
第1基板SUB1は、複数の走査線Gと、複数の信号線Sと、走査線G及び信号線Sと電気的に接続されたスイッチング素子SWと、スイッチング素子SWと電気的に接続された画素電極PEと、を備えている。複数の走査線Gは、それぞれ第1方向Xに延出し、第2方向Yに間隔を置いて並んでいる。複数の信号線Sは、第2方向Yに延出し、第1方向Xに間隔を置いて並んでいる。画素PXは、隣接する2本の走査線Gと、隣接する2本の信号線Sとによって囲まれた領域に相当する。
スイッチング素子SWは、一例では、ダブルゲート型の薄膜トランジスタである。スイッチング素子SWは、半導体層SCと、ゲート電極GE1及びGE2と、中継電極REと、を備えている。半導体層SCの部分SC1は、信号線Sの直下に位置し、走査線Gと交差している。部分SC1は、コンタクトホールCH1において、信号線Sと電気的に接続されている。信号線Sのうち、半導体層SCと接続される部分は、例えばスイッチング素子SWのソース電極として機能する。半導体層SCの部分SC2は、走査線Gと交差し、コンタクトホールCH2において、中継電極REと電気的に接続されている。中継電極REは、例えばスイッチング素子SWのドレイン電極として機能する。走査線Gのうち、部分SC1と重なる領域はゲート電極GE1として機能し、また、部分SC2と重なる部分はゲート電極GE2として機能する。
画素電極PEは、電極部PA及びコンタクト部PBを有している。電極部PA及びコンタクト部PBは、一体的に形成されている。電極部PAは、ほぼ一定の幅を有する帯状に形成されており、第2方向Yに延出している。なお、電極部PAの本数に関しては、1本でもよいし、3本以上であってもよい。また、電極部PAは、第1方向X及び第2方向Yと交差する方向に延出していてもよく、部分的に屈曲していてもよい。画素電極PEは、コンタクトホールCH3において、中継電極REと電気的に接続されている。これにより、スイッチング素子SWと画素電極PEとが電気的に接続される。
図3は、図1に示した表示領域DAにおける画素レイアウトの一例を示す図である。表示パネルPNLは、画素PXとして、赤色を示す赤画素PXRと、青色を示す青画素PXBと、緑色を示す緑画素PXGと、を備えている。赤画素PXRは、赤のカラーフィルタを備え、図中において右下がりの斜線で示している。青画素PXBは、青のカラーフィルタを備え、図中において横線で示している。緑画素PXGは、緑のカラーフィルタを備え、図中において右上がりの斜線で示している。赤画素PXR、青画素PXB、及び、緑画素PXGは、この順に第1方向Xに並んでいる。図3に示す例では、同一色の画素PXが第2方向Yに並んでいるが、異なる色の画素PXが第2方向Yに並んでいてもよい。
また、表示パネルPNLは、第1サブスペーサSS1と、第2サブスペーサSS2と、第3サブスペーサSS3と、メインスペーサMSと、を備えている。第1乃至第3サブスペーサSS1乃至SS3、及び、メインスペーサMSは、一例では、いずれも青画素PXBの近傍に配置されている。これらの第1乃至第3サブスペーサSS1乃至SS3、及び、メインスペーサMSは、後に詳述するが、第1基板SUB1に設けられた第1スペーサSP1と、第2基板SUB2に設けられた第2スペーサSP2と、によって構成されている。
本明細書において、サブスペーサSSとは、表示パネルPNLに外力が加わっていない定常状態で第1スペーサSP1が第2基板SUB2から離間しているとともに第2スペーサSP2が第1基板SUB1から離間しており、外力が加わった際に第1スペーサSP1と第2スペーサSP2とが接触するものである。メインスペーサMSとは、定常状態で第1スペーサと第2スペーサSP2とが接触しているものであり、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に、液晶層LCを形成するための所定のセルギャップを形成している。
第1スペーサSP1は、第1突部P1と、第2突部P2と、第3突部P3と、第4突部P4と、第8突部P8と、を含んでいる。第2スペーサSP2は、第5突部P5と、第6突部P6と、第7突部P7と、第9突部P9と、を含んでいる。平面視で、第1乃至第4突部P1乃至P4と、第5乃至第7突部P5乃至P7とは重なっていない。
第1サブスペーサSS1は、第1方向Xに並んだ第1突部P1、第2突部P2、及び、第5突部P5によって構成されている。第5突部P5は、第1突部P1と第2突部P2との間に配置されている。
第2サブスペーサSS2は、第2方向Yに並んだ第3突部P3及び第6突部P6によって構成されている。
第3サブスペーサSS3は、第2方向Yに並んだ第4突部P4及び第7突部P7によって構成されている。第3突部P3及び第7突部P7は、第1方向Xに並んでいる。また、第4突部P4及び第6突部P6は、第1方向Xに並んでいる。
メインスペーサMSは、第8突部P8、及び、第9突部によって構成されている。平面視で、第9突部P9は、第8突部P8に重なっている。
第1サブスペーサSS1、第2サブスペーサSS2、第3サブスペーサSS3、及び、メインスペーサMSは、第1方向Xに沿って、同一直線上に並んでいる。
図4は、図3に示した画素レイアウトに対応する第1基板SUB1を示す平面図である。なお、ここでは、スイッチング素子、画素電極、共通電極などの図示を省略している。
第1方向Xにそれぞれ延出した複数の走査線Gは、第1走査線G1、第2走査線G2、及び、第3走査線G3を含んでいる。第1乃至第3走査線G1乃至G3は、この順に第2方向Yに並んでいる。
第2方向Yにそれぞれ延出した複数の信号線Sは、第1信号線S1、第2信号線S2、第3信号線S3、第4信号線S4、第5信号線S5、第6信号線S6、第7信号線S7、第8信号線S8、第9信号線S9、及び、第10信号線を含んでいる。第1乃至第4信号線S1乃至S4は、この順に第1方向Xに並んでいる。第5信号線S5及び第6信号線S6は、第1方向Xに隣接して並んでいる。第7信号線S7及び第8信号線S8は、第1方向Xに隣接して並んでいる。第9信号線S9及び第10信号線S10は、第1方向Xに隣接して並んでいる。
第1突部P1及び第2突部P2は、第2走査線G2の上に配置され、第1方向Xに並んでいる。第1突部P1は第1信号線S1と第2信号線S2との間に配置され、第2突部P2は第3信号線と第4信号線との間に配置されている。
第3突部P3は、第2走査線G2の上において第3走査線G3に近接する側に配置され、また、第5信号線S5と第6信号線S6との間に配置されている。
第4突部P4は、第2走査線G2の上において第1走査線G1に近接する側に配置され、また、第7信号線S7と第8信号線S8との間に配置されている。
第8突部P8は、第2走査線G2の上に配置され、第1方向Xに延出し、第9信号線S9及び第10信号線S10と交差している。
図5は、図3に示した画素レイアウトに対応する第2基板SUB2を示す平面図である。
第2基板SUB2は、遮光層LSと、赤のカラーフィルタCFRと、青のカラーフィルタCFBと、緑のカラーフィルタCFGと、を備えている。
遮光層LSは、赤画素PXRに対応した開口OPR、青画素PXBに対応した開口OPB、及び、緑画素PXGに対応した開口OPGを有している。開口OPBの面積は、開口OPRの面積、及び、開口OPGの面積より小さい。図5に示す例では、第1方向Xに沿った長さに関して各開口はほぼ同等であるが、第2方向Yに沿った長さに関しては開口OPBが開口OPR及びOPGより小さい。図3に示したような突部の有無、サブスペーサの有無、メインスペーサの有無にかかわらず、表示領域DAの全体において、開口OPBの各々の面積は、すべて同等である。同様に、開口OPRの各々の面積は、すべて同等であり、開口OPGの各々の面積は、すべて同等である。つまり、青画素PXBの表示に寄与する面積は表示領域DAの全体で一定であり、同様に、赤画素PXRの表示に寄与する面積、及び、緑画素PXGの表示に寄与する面積の各々も表示領域DAの全体で一定である。
カラーフィルタCFR、カラーフィルタCFB、及び、カラーフィルタCFGの各々は、第2方向Yに延出し、各開口OPに配置されている。
平面視で、第5突部P5、第6突部P6、第7突部P7、及び、第9突部P9は、第2走査線G2に重なっている。第6突部P6は、第2走査線G2の上において第1走査線G1に近接する側に配置されている。第7突部P7は、第2走査線G2の上において第3走査線G3に近接する側に配置されている。
図6は、図3に示した第1サブスペーサSS1を拡大した平面図である。
第1突部P1は、第1方向Xに並んだ第1信号線S1と第2信号線S2との間に配置され、また、第2方向Yに並んだ赤画素PXR1及びPXR2の間に配置されている。
第2突部P2は、第1方向Xに並んだ第3信号線S3と第4信号線S4との間に配置され、また、第2方向Yに並んだ緑画素PXG1及びPXG2の間に配置されている。第1突部P1及び第2突部P2の各々は、例えば第1方向Xに延びた略長方形状に形成されている。
第5突部P5は、第1方向Xに並んだ第2信号線S2と第3信号線S3との間に配置され、また、第2方向Yに並んだ青画素PXB1及びPXB2の間に配置されている。つまり、第1突部P1及び第5突部P5は、1本の第2信号線S2を挟んで隣接し、また、第2突部P2及び第5突部P5は、1本の第3信号線S3を挟んで隣接している。
第5突部P5は、例えば第2方向Yに延びた略長方形状に形成されている。第5突部P5の第2方向Yに沿った長さLY5は、第1突部P1の第2方向Yに沿った長さLY1より長い。第5突部P5の側面501は、第1方向Xにおいて第1突部P1の側面101に対向している。また、第5突部P5の側面502は、第1方向Xにおいて第2突部P2の側面201に対向している。
青画素(第1青画素)PXB1に形成された第1開口OPB1の面積は、青画素(第2青画素)PXB2に形成された第2開口OPB2の面積と同等である。
図7は、図6に示した第1サブスペーサSS1を含む表示パネルPNLのA-B線に沿った断面図である。
第1基板SUB1は、絶縁基板10、絶縁膜11乃至13、スイッチング素子SWの中継電極RE、第2信号線S2及び第3信号線S3、共通電極CE、画素電極PE、配向膜AL1などを備えている。なお、絶縁基板10と中継電極REとの間、及び、絶縁基板10と第2信号線S2及び第3信号線S3の間に位置する走査線、半導体層、各種絶縁膜などの層構造については図示を省略している。
絶縁膜11は、第2信号線S2及び第3信号線S3の上に配置されている。絶縁膜11は、中継電極REまで貫通した貫通孔CH31を有している。共通電極CEは、絶縁膜11の上に配置され、絶縁膜12によって覆われている。絶縁膜12は、中継電極REまで貫通した貫通孔CH32を有している。これらの貫通孔CH31及びCH32は、図2に示したコンタクトホールCH3を形成している。
第2信号線S2及び第3信号線S3の間に位置する画素電極PEは、コンタクトホールCH3において中継電極REに接触している。図3に示した第1スペーサSP1を形成するための絶縁膜13は、画素電極PE上、及び、隣接する画素電極PEの間の絶縁膜12上にそれぞれ配置されている。絶縁膜13の一部は、第2基板SUB2に向かって突出している。また、絶縁膜13は、コンタクトホールCH3に充填されている。配向膜AL1は、絶縁膜13の上に配置されている。
絶縁膜11は、透明な有機絶縁材料によって形成された第1有機絶縁膜に相当する。絶縁膜12は、例えばシリコン窒化物等の透明な無機絶縁材料によって形成された無機絶縁膜に相当する。絶縁膜13は、透明な有機絶縁材料によって形成された第2有機絶縁膜に相当する。共通電極CE及び画素電極PE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に相当する。
第2基板SUB2は、絶縁基板20、遮光層LS、カラーフィルタCFR、CFG、CFB、オーバーコート層OC、絶縁膜21、配向膜AL2などを備えている。遮光層LSは、絶縁基板20の第1基板SUB1と対向する側に配置されている。カラーフィルタCFR、CFG、CFBは、遮光層LSに重なっている。オーバーコート層OCは、カラーフィルタCFR、CFG、CFBを覆っている。
図3に示した第2スペーサSP2を形成するための絶縁膜21は、遮光層LS及びカラーフィルタCFBの直下に配置され、第1基板SUB1に向かって突出している。また、絶縁膜21は、コンタクトホールCH3の直上に位置している。なお、絶縁膜21は、カラーフィルタCFR及びCFGの直下には配置されていない。配向膜AL2は、オーバーコート層OCを覆っており、また、絶縁膜21の少なくとも一部を覆っている。
絶縁基板10及び20は、ガラス基板や樹脂基板などの透明基板である。配向膜AL1及びAL2は、例えばX-Y平面に沿った配向規制力を有する水平配向膜であるが、第3方向Zに沿った配向規制力を有する垂直配向膜であってもよい。絶縁膜21は、透明な有機絶縁材料によって形成された有機絶縁膜に相当する。
第1突部P1及び第2突部P2は、絶縁膜13のうち、第2基板SUB2に向かって突出した部分と、配向膜AL1とを含んでいる。第1突部P1は遮光層LS及びカラーフィルタCFRの直下に位置し、第2突部P2は遮光層LS及びカラーフィルタCFGの直下に位置している。第1突部P1及び第2突部P2の直上には絶縁膜21が配置されていない。第1突部P1と第2突部P2との間には、第1基板SUB1の凹部が形成される。これらの第1突部P1及び第2突部P2は、第2基板SUB2あるいは配向膜AL2から離間している。つまり、第3方向Zにおいて、第1突部P1と配向膜AL2との間、及び、第2突部P2と配向膜AL2との間には、液晶層LCが介在している。
第5突部P5は、絶縁膜21と、配向膜AL2とを含んでいる。第5突部P5は、遮光層LS及びカラーフィルタCFBの直下に位置している。第5突部P5は、第1基板SUB1あるいは配向膜AL1から離間している。つまり、第3方向Zにおいて、第5突部P5と配向膜AL1との間には、液晶層LCが介在している。
第1突部P1の第3方向Zに沿った高さH1、及び、第2突部P2の第3方向Zに沿った高さH2は、同等であるが、第5突部P5と第1基板SUB1との間に位置する液晶層LCの厚さT1より大きい。つまり、第5突部P5の先端部は、第1突部P1と第2突部P2との間に入り込んでいる。換言すると、第5突部P5は、第1基板SUB1の凹部に入り込んでいる。
図6及び図7に示した第1サブスペーサSS1において、例えば第2基板SUB2が第1基板SUB1に対して第1方向Xを示す矢印の向きにずれた場合、第5突部P5の側面502が第2突部P2の側面201に接触する。また、第2基板SUB2が第1基板SUB1に対して第1方向Xを示す矢印とは逆向きにずれた場合、第5突部P5の側面501が第1突部P1の側面101に接触する。これにより、第1方向Xに沿った過度のずれが抑制される。
なお、図7に示した例において、第1突部P1の直下、及び、第2突部P2の直下にそれぞれ画素電極PEが配置されていなくてもよいし、第5突部P5の直下にコンタクトホールCH3が形成されていなくてもよい。
図8は、図3に示した第2サブスペーサSS2を拡大した平面図である。
第3突部P3及び第6突部P6は、第1方向Xに並んだ第5信号線S5と第6信号線S6との間に配置され、また、第2方向Yに並んだ青画素PXB31及びPXB32の間に配置されている。第3突部P3及び第6突部P6は第2方向Yに並び、第6突部P6は青画素(第3青画素)PXB31と第3突部P3との間に配置されている。
第3突部P3及び第6突部P6の各々は、例えば第1方向Xに延びた略長方形状に形成されている。第3突部P3の側面301は、第2方向Yにおいて第6突部P6の側面601に対向している。
青画素PXB31に形成された開口OPB31の面積は、青画素PXB32に形成された開口OPB32の面積と同等である。
なお、第2サブスペーサSS2の周囲において、第2方向Yに並んだ赤画素PXRの間、及び、第2方向Yに並んだ緑画素PXGの間には、突部は形成されていない。
図9は、図8に示した第2サブスペーサSS2を含む表示パネルPNLのC-D線に沿った断面図である。
第3突部P3は、絶縁膜13のうち、第2基板SUB2に向かって突出した部分と、配向膜AL1とを含んでいる。第3突部P3は、遮光層LS及びカラーフィルタCFBの直下に位置している。第3突部P3の直上には絶縁膜21が配置されていない。第3突部P3は、第2基板SUB2から離間している。つまり、第3方向Zにおいて、第3突部P3と配向膜AL2との間には、液晶層LCが介在している。
第6突部P6は、絶縁膜21と、配向膜AL2とを含んでいる。第6突部P6は、遮光層LS及びカラーフィルタCFBの直下に位置している。第6突部P6は、第1基板SUB1から離間している。つまり、第3方向Zにおいて、第6突部P6と配向膜AL1との間には、液晶層LCが介在している。
第3突部P3の第3方向Zに沿った高さH3は、第6突部P6と第1基板SUB1との間に位置する液晶層LCの厚さT2より大きい。
図8及び図9に示した第2サブスペーサSS2において、例えば第2基板SUB2が第1基板SUB1に対して第2方向Yを示す矢印の向きにずれた場合、第6突部P6の側面601が第3突部P3の側面301に接触する。これにより、第2方向Yに沿った過度のずれが抑制される。
図10は、図3に示した第3サブスペーサSS3を拡大した平面図である。
第4突部P4及び第7突部P7は、第1方向Xに並んだ第7信号線S7と第8信号線S8との間に配置され、また、第2方向Yに並んだ青画素PXB41及びPXB42の間に配置されている。第4突部P4及び第7突部P7は第2方向Yに並び、第4突部P4は青画素(第4青画素)PXB41と第7突部P7との間に配置されている。
第4突部P4及び第7突部P7の各々は、例えば第1方向Xに延びた略長方形状に形成されている。第4突部P4の側面401は、第2方向Yにおいて第7突部P7の側面701に対向している。
青画素PXB41に形成された開口OPB41の面積は、青画素PXB42に形成された開口OPB42の面積と同等である。
なお、第3サブスペーサSS3の周囲において、第2方向Yに並んだ赤画素PXRの間、及び、第2方向Yに並んだ緑画素PXGの間には、突部は形成されていない。
図11は、図10に示した第3サブスペーサSS3を含む表示パネルPNLのE-F線に沿った断面図である。
第4突部P4は、絶縁膜13のうち、第2基板SUB2に向かって突出した部分と、配向膜AL1とを含んでいる。第4突部P4は、遮光層LS及びカラーフィルタCFBの直下に位置している。第4突部P4の直上には絶縁膜21が配置されていない。第4突部P4は、第2基板SUB2から離間している。つまり、第3方向Zにおいて、第4突部P4と配向膜AL2との間には、液晶層LCが介在している。
第7突部P7は、絶縁膜21と、配向膜AL2とを含んでいる。第7突部P7は、遮光層LS及びカラーフィルタCFBの直下に位置している。第7突部P7は、第1基板SUB1から離間している。つまり、第3方向Zにおいて、第7突部P7と配向膜AL1との間には、液晶層LCが介在している。
第4突部P4の第3方向Zに沿った高さH4は、第7突部P7と第1基板SUB1との間に位置する液晶層LCの厚さT3より大きい。
図10及び図11に示した第3サブスペーサSS3において、例えば第2基板SUB2が第1基板SUB1に対して第2方向Yを示す矢印とは逆向きにずれた場合、第7突部P7の側面701が第4突部P4の側面401に接触する。これにより、第2方向Yに沿った過度のずれが抑制される。
図12は、図3に示したメインスペーサMSを拡大した平面図である。
第8突部P8は、第1部分81と、第2部分82と、第3部分83と、を有している。第1部分81は、第1方向Xに並んだ第9信号線S9と第10信号線S10との間に配置され、また、第2方向Yに並んだ青画素PXB51及びPXB52の間に配置されている。第2部分82は、第9信号線S9と交差し、第1方向Xに延出している。第2部分82の一部は、第2方向Yに並んだ赤画素PXRの間に配置されている。第3部分83は、第10信号線S10と交差し、第1方向Xに延出している。第3部分83の一部は、第2方向Yに並んだ緑画素PXGの間に配置されている。これらの第1部分81、第2部分82、及び、第3部分83は、一体的に形成されている。第2部分82及び第3部分83の各々の第2方向Yに沿った幅は、第1部分81の第2方向Yに沿った幅より小さい。
第9突部P9は、第9信号線S9と第10信号線S10との間に配置され、第1部分81に重なっている。
第1部分81及び第9突部P9の各々は、例えば第2方向Yに延びた略長方形状に形成されている。第2部分82及び第3部分83の各々は、例えば第1方向Xに延びた略長方形状に形成されている。
青画素PXB51に形成された開口OPB51の面積は、青画素PXB52に形成された開口OPB52の面積と同等である。
図13は、図11に示したメインスペーサMSを含む表示パネルPNLのG-H線に沿った断面図である。
第8突部P8は、絶縁膜13のうち、第2基板SUB2に向かって突出した部分と、配向膜AL1とを含んでいる。第9突部P9は、絶縁膜21と、配向膜AL2とを含んでいる。第8突部P8及び第9突部P9は、遮光層LS及びカラーフィルタCFBの直下に位置している。第8突部P8及び第9突部P9は、第3方向Zにおいて対向し、それぞれの先端部が互いに接触している。つまり、第8突部P8と第9突部P9との間には、液晶層LCは介在しない。このような構成のメインスペーサMSは、液晶層LCを保持するためのセルギャップを形成している。
なお、メインスペーサMSにおいて、例えば第2基板SUB2が第1基板SUB1に対して第1方向Xにずれた場合、第9突部P9の第8突部P8との接触位置が第1部分81から第2部分82または第3部分83に移動するものの、第8突部P8と第9突部P9とが接触した状態は維持される。このため、所定のセルギャップが維持される。
本実施形態によれば、第1サブスペーサSS1により、第1基板SUB1に対する第2基板SUB2の第1方向Xに沿った過度のずれを抑制することができる。また、第2サブスペーサSS2及び第3サブスペーサSS3により、第1基板SUB1に対する第2基板SUB2の第2方向Yに沿った過度のずれを抑制することができる。
このため、第1基板SUB1側の突部(第1スペーサSP1)のずれに起因した配向膜AL2の損傷、及び、第2基板SUB2側の突部(第2スペーサSP2)のずれに起因した配向膜AL1の損傷を抑制することができる。したがって、これらの突部の周辺に広がる遮光層LSの面積を縮小することができ、各画素PXの表示に寄与する面積の低下を抑制することができる。
また、突部の有無、サブスペーサの有無、メインスペーサの有無にかかわらず、表示領域DAの全体において、開口OPBの各々の面積は同等であり、開口OPRの各々の面積は同等であり、開口OPGの各々の面積は同等である。このため、表示領域DAの全体において、開口OPR、OPG、OPBの面積比が一定となり、色バランスの調整が不要となる。また、表示領域DAの全体の透過率の低下を抑制することができる。
これにより、表示品位の劣化を抑制することができる。
図14は、メインスペーサMSの変形例を拡大した平面図である。図14に示す変形例は、図12に示した例と比較して、メインスペーサMSが第2方向Yに並んだ青画素PXB61及びPXB62の間、及び、第2方向Yに並んだ緑画素PXG61及びPXG62の間に配置された点で相違している。なお、メインスペーサMSは、緑画素に代えて、第2方向Yに並んだ赤画素の間に配置されてもよい。
第8突部P8において、第1部分81は、第10信号線S10に重なっている。第2部分82は、第1方向Xに並んだ第9信号線S9と第10信号線S10との間に配置され、また、第2方向Yに並んだ青画素PXB61及びPXB62の間に配置されている。第3部分83は、第1方向Xに並んだ第10信号線S10と第11信号線S11との間に配置され、また、第2方向Yに並んだ緑画素PXG61及びPXG62の間に配置されている。第2部分82及び第3部分83は、第1方向Xに延出している。
第9突部P9は、第1部分81に重なっている。
青画素PXB61に形成された開口OPB61の面積は、青画素PXB62に形成された開口OPB62の面積と同等である。緑画素PXG61に形成された開口OPG61の面積は、緑画素PXG62に形成された開口OPG62の面積と同等である。また、開口OPB61の面積は、開口OPG61の面積と同等である。
図15は、図14に示したメインスペーサMSを含む表示パネルPNLのI-J線に沿った断面図である。
第8突部P8は、絶縁膜13のうち、第2基板SUB2に向かって突出した部分と、配向膜AL1とを含んでいる。第9突部P9は、絶縁膜21と、配向膜AL2とを含んでいる。第8突部P8及び第9突部P9は、遮光層LS、カラーフィルタCFB及びCFGの直下に位置している。第8突部P8及び第9突部P9は、第3方向Zにおいて対向し、それぞれの先端部が互いに接触している。このような構成のメインスペーサMSは、液晶層LCを保持するためのセルギャップを形成している。
図14及び図15に示すメインスペーサMSを適用した場合であっても、上記したのと同様の効果が得られる。
図16は、サブスペーサSSの変形例を拡大した平面図である。図16に示す変形例のサブスペーサSSは、第2サブスペーサSS2及び第3サブスペーサSS3と置換することができる。
第3突部P3、第4突部P4、第6突部P6、及び、第7突部P7は、第1方向Xに並んだ第5信号線S5と第6信号線S6との間に配置され、また、第2方向Yに並んだ青画素PXBの間に配置されている。
第3突部P3及び第7突部P7は、第2走査線G2の上において第3走査線G3に近接する側に配置され、第1方向Xに並んでいる。第4突部P4及び第6突部P6は、第2走査線G2の上において第1走査線G1に近接する側に配置され、第1方向Xに並んでいる。また、第3突部P3及び第6突部P6は、第5信号線S5に沿って第2方向Yに並んでいる。第4突部P4及び第7突部P7は、第6信号線S6に沿って第2方向Yに並んでいる。
第3突部P3の側面301は、第2方向Yにおいて第6突部P6の側面601に対向している。第3突部P3の側面302は、第1方向Xにおいて第7突部P7の側面702に対向している。第4突部P4の側面401は、第2方向Yにおいて第7突部P7の側面701に対向している。第4突部P4の側面402は、第1方向Xにおいて第6突部P6の側面602に対向している。
図17は、図16に示したサブスペーサSSの作用を説明するための図である。
図17の(A)に示すように、サブスペーサSSにおいて、第2基板SUB2が第1基板SUB1に対して第2方向Yを示す矢印の向きにずれた場合、第7突部P7は第4突部P4から離間するものの、第6突部P6は第3突部P3に接近し、第6突部P6の側面601が第3突部P3の側面301に接触する。
図17の(B)に示すように、第2基板SUB2が第1基板SUB1に対して第2方向Yを示す矢印とは逆向きにずれた場合、第6突部P6は第3突部P3から離間するものの、第7突部P7は第4突部P4に接近し、第7突部P7の側面701が第4突部P4の側面401に接触する。これにより、第2方向Yに沿った過度のずれが抑制される。このようなサブスペーサSSによれば、第2サブスペーサSS2及び第3サブスペーサSS3と置換することができる。
図17の(C)に示すように、サブスペーサSSにおいて、第2基板SUB2が第1基板SUB1に対して第1方向Xを示す矢印の向きにずれた場合、第7突部P7は第3突部P3から離間するものの、第6突部P6は第4突部P4に接近し、第6突部の側面602が第4突部P4の側面402に接触する。
図17の(D)に示すように、第2基板SUB2が第1基板SUB1に対して第1方向Xを示す矢印とは逆向きにずれた場合、第6突部P6は第4突部P4から離間するものの、第7突部P7は第3突部P3に接近し、第7突部の側面702が第3突部P3の側面302に接触する。
これにより、第1方向Xに沿った過度のずれが抑制される。このようなサブスペーサSSによれば、第1サブスペーサSS1と置換することもできる。つまり、図16及び図17に示したサブスペーサSSを適用することにより、第1乃至第3サブスペーサSS1乃至SS3を省略することができる。
図18は、サブスペーサSSの他の変形例を拡大した平面図である。図18に示す変形例のサブスペーサSSは、図16に示したサブスペーサSSと置換することができる。
第3突部P3及び第6突部P6は、第1方向Xに並んだ第5信号線S5と第6信号線S6との間に配置され、また、第2方向Yに並んだ青画素PXBの間に配置されている。
第4突部P4及び第7突部P7は、第1方向Xに並んだ第7信号線S7と第8信号線S8との間に配置され、また、第2方向Yに並んだ青画素PXBの間に配置されている。これらの第3突部P3、第4突部P4、第6突部P6、及び、第7突部P7は、第2走査線G2の上に配置されている。
第3突部P3は、第3走査線G3に近接する側において第1方向Xに延出した第1部分31と、第5信号線S5に沿って第2方向Yに延出した第2部分32と、を有している。第6突部P6は、第1走査線G1に近接する側において第1方向Xに延出した部分61と、第6信号線S6に沿って第2方向Yに延出した部分62と、を有している。
第1部分31及び部分61は第2方向Yに並び、第1部分31及び部分62は第1方向Xに並んでいる。また、第2部分32及び部分61は、第1方向Xに並んでいる。
第1部分31の側面311は、第1方向Xにおいて部分62の側面621に対向している。第1部分31の側面312は、第2方向Yにおいて部分61の側面611に対向している。第2部分32の側面321は、第1方向Xにおいて部分61の側面612に対向している。
第4突部P4は、第1走査線G1に近接する側において第1方向Xに延出した第3部分43と、第8信号線S8に沿って第2方向Yに延出した第4部分44と、を有している。第7突部P7は、第3走査線G3に近接する側において第1方向Xに延出した部分73と、第7信号線S7に沿って第2方向Yに延出した部分74と、を有している。
第3部分43及び部分73は第2方向Yに並び、第3部分43及び部分74は第1方向Xに並んでいる。また、第4部分44及び部分73は、第1方向Xに並んでいる。
第3部分43の側面431は、第1方向Xにおいて部分74の側面741に対向している。第3部分43の側面432は、第2方向Yにおいて部分73の側面731に対向している。第4部分44の側面441は、第1方向Xにおいて部分73の側面732に対向している。
図19は、図18に示したサブスペーサSSの作用を説明するための図である。
図19の(A)に示すように、サブスペーサSSにおいて、第2基板SUB2が第1基板SUB1に対して第2方向Yを示す矢印の向きにずれた場合、第6突部P6は第3突部P3に接近し、部分61の側面611が第1部分31の側面312に接触する。
図19の(B)に示すように、第2基板SUB2が第1基板SUB1に対して第2方向Yを示す矢印とは逆向きにずれた場合、第7突部P7は第4突部P4に接近し、部分73の側面731が第3部分43の側面432に接触する。これにより、第2方向Yに沿った過度のずれが抑制される。このようなサブスペーサSSによれば、第2サブスペーサSS2及び第3サブスペーサSS3と置換することができる。
図19の(C)に示すように、サブスペーサSSにおいて、第2基板SUB2が第1基板SUB1に対して第1方向Xを示す矢印の向きにずれた場合、第7突部P7は第4突部P4に接近し、部分74の側面741が第3部分43の側面431に接触し、また、部分73の側面732が第4部分44の側面441に接触する。
図19の(D)に示すように、第2基板SUB2が第1基板SUB1に対して第1方向Xを示す矢印とは逆向きにずれた場合、第6突部P6は第3突部P3に接近し、部分61の側面612が第2部分32の側面321に接触し、部分62の側面621が第1部分31の側面311に接触する。
これにより、第1方向Xに沿った過度のずれが抑制される。このようなサブスペーサSSによれば、第1サブスペーサSS1と置換することもできる。つまり、図18及び図19に示したサブスペーサSSを適用することにより、第1乃至第3サブスペーサSS1乃至SS3を省略することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、表示品位の劣化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、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
DSP…表示装置 PNL…表示パネル
SUB1…第1基板 SUB2…第2基板 LC…液晶層
SS1…第1サブスペーサ SS2…第2サブスペーサ SS3…第3サブスペーサ
MS…メインスペーサ SP1…第1スペーサ SP2…第2スペーサ
P1~P9…突部 S…信号線 G…走査線

Claims (13)

  1. 第1方向にそれぞれ延出し第2方向に順に並んだ第1乃至第3走査線と、前記第2方向にそれぞれ延出した複数の信号線と、前記第2走査線の上に配置され前記第1方向に並んだ第1突部及び第2突部と、前記第2走査線の上において前記第3走査線に近接する側に配置された第3突部と、前記第2走査線の上において前記第1走査線に近接する側に配置された第4突部と、を備えた第1基板と、
    平面視で、前記第1突部と前記第2突部との間に配置された第5突部と、前記第2走査線の上において前記第1走査線に近接する側に配置された第6突部と、前記第2走査線の上において前記第3走査線に近接する側に配置された第7突部と、を備えた第2基板と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶層と、を備え、
    前記第1乃至第4突部は、前記第2基板から離間し、
    前記第5乃至第7突部は、前記第1基板から離間し、
    前記第3突部及び前記第6突部は、前記第2方向に並び、
    前記第4突部及び前記第7突部は、前記第2方向に並び、
    前記複数の信号線は、前記第1方向に順に並んだ第5信号線及び第6信号線を含み、
    前記第3突部、前記第4突部、前記第6突部、及び、前記第7突部は、前記第5信号線と前記第6信号線との間に配置され、
    前記第3突部及び前記第7突部は前記第1方向に並び、前記第4突部及び前記第6突部は前記第1方向に並んでいる、表示装置。
  2. 第1方向にそれぞれ延出し第2方向に順に並んだ第1乃至第3走査線と、前記第2方向にそれぞれ延出した複数の信号線と、前記第2走査線の上に配置され前記第1方向に並んだ第1突部及び第2突部と、前記第2走査線の上において前記第3走査線に近接する側に配置された第3突部と、前記第2走査線の上において前記第1走査線に近接する側に配置された第4突部と、を備えた第1基板と、
    平面視で、前記第1突部と前記第2突部との間に配置された第5突部と、前記第2走査線の上において前記第1走査線に近接する側に配置された第6突部と、前記第2走査線の上において前記第3走査線に近接する側に配置された第7突部と、を備えた第2基板と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶層と、を備え、
    前記第1乃至第4突部は、前記第2基板から離間し、
    前記第5乃至第7突部は、前記第1基板から離間し、
    前記第3突部及び前記第6突部は、前記第2方向に並び、
    前記第4突部及び前記第7突部は、前記第2方向に並び、
    前記複数の信号線は、前記第1方向に順に並んだ第5信号線及び第6信号線、及び、第7信号線及び第8信号線を含み、
    前記第3突部及び前記第6突部は前記第5信号線と前記第6信号線との間に配置され、
    前記第4突部及び前記第7突部は前記第7信号線と前記第8信号線との間に配置され、
    前記第3突部は、前記第1方向に延出した第1部分と、前記第5信号線に沿って前記第2方向に延出した第2部分と、を有し、
    前記第6突部及び前記第1部分は前記第2方向に並び、前記第6突部及び前記第2部分は前記第1方向に並び、
    前記第4突部は、前記第1方向に延出した第3部分と、前記第8信号線に沿って前記第2方向に延出した第4部分と、を有し、
    前記第7突部及び前記第3部分は前記第2方向に並び、前記第7突部及び前記第4部分は前記第1方向に並んでいる、表示装置。
  3. 前記複数の信号線は、前記第1方向に順に並んだ第1乃至第4信号線を含み、
    前記第1突部は、前記第1信号線と前記第2信号線との間に配置され、
    前記第2突部は、前記第3信号線と前記第4信号線との間に配置され、
    前記第5突部は、前記第2信号線と前記第3信号線との間に配置されている、請求項1または2に記載の表示装置。
  4. さらに、前記第1走査線及び前記第2走査線と、前記第2信号線及び前記第3信号線と、で囲まれた第1青画素と、
    前記第2走査線及び前記第3走査線と、前記第2信号線及び前記第3信号線と、で囲まれた第2青画素と、を備え、
    前記第5突部は、前記第1青画素と前記第2青画素との間に配置されている、請求項に記載の表示装置。
  5. 前記第2基板は、前記第1青画素に形成された第1開口と、前記第2青画素に形成された第2開口と、を有する遮光層を備え、
    前記第1開口の面積は、前記第2開口の面積と同等である、請求項に記載の表示装置。
  6. 前記第1突部及び前記第2突部の各々の高さは、前記第5突部と前記第1基板との間に位置する前記液晶層の厚さより大きい、請求項に記載の表示装置。
  7. さらに、前記第1走査線及び前記第2走査線と、前記第5信号線及び前記第6信号線と、で囲まれた第3青画素を備え、
    前記第6突部は、前記第3青画素と前記第3突部との間に配置されている、請求項1または2に記載の表示装置。
  8. 前記第3突部の高さは、前記第6突部と前記第1基板との間に位置する前記液晶層の厚さより大きい、請求項1または2に記載の表示装置。
  9. 前記第1基板は、さらに、前記第1方向に順に並んだ第9信号線及び第10信号線と、前記第2走査線の上に配置された第8突部と、を備え、
    前記第2基板は、さらに、第9突部を備え、
    前記第8突部は、前記第9信号線と前記第10信号線との間に配置された第1部分と、
    前記第9信号線と交差し前記第1方向に延出した第2部分と、前記第10信号線と交差し前記第1方向に延出した第3部分と、を有し、
    前記第9突部は、前記第1部分に重なっている、請求項1または2に記載の表示装置。
  10. 前記第1基板は、さらに、前記第1方向に順に並んだ第9乃至第11信号線と、前記第2走査線の上に配置された第8突部と、を備え、
    前記第2基板は、さらに、第9突部を備え、
    前記第8突部は、前記第10信号線に重なる第1部分と、前記第9信号線と前記第10信号線との間に配置され前記第1方向に延出した第2部分と、前記第10信号線と前記第11信号線との間に配置され前記第1方向に延出した第3部分と、を有し、
    前記第9突部は、前記第1部分に重なっている、請求項1または2に記載の表示装置。
  11. 第1方向に延出した走査線と、前記第1方向に並びそれぞれ第2方向に延出した複数の信号線と、第1乃至第4突部と、を備えた第1基板と、
    第5乃至第7突部を備えた第2基板と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶層と、を備え、
    前記第1乃至第4突部は、前記第2基板から離間し、
    前記第5乃至第7突部は、前記第1基板から離間し、
    平面視で、第1突部及び第2突部は前記第1方向に並び、前記第5突部は前記第1突部と前記第2突部との間に配置され、
    前記複数の信号線は、前記第1方向に順に並んだ第5信号線及び第6信号線を含み、
    前記第3突部、前記第4突部、前記第6突部、及び、前記第7突部は、前記第5信号線と前記第6信号線との間に配置され、
    前記第3突部及び前記第6突部は前記第2方向に並び、前記第4突部及び前記第7突部は前記第2方向に並び、前記第3突部及び前記第7突部は前記第1方向に並び、前記第4突部及び前記第6突部は前記第1方向に並んでいる、表示装置。
  12. 第1方向に延出した走査線と、前記第1方向に並びそれぞれ第2方向に延出した複数の信号線と、第1乃至第4突部と、を備えた第1基板と、
    第5乃至第7突部を備えた第2基板と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶層と、を備え、
    前記第1乃至第4突部は、前記第2基板から離間し、
    前記第5乃至第7突部は、前記第1基板から離間し、
    平面視で、第1突部及び第2突部は前記第1方向に並び、前記第5突部は前記第1突部と前記第2突部との間に配置され、
    前記複数の信号線は、前記第1方向に順に並んだ第5信号線及び第6信号線、及び、第7信号線及び第8信号線を含み、
    前記第3突部及び前記第6突部は前記第5信号線と前記第6信号線との間に配置され、
    前記第4突部及び前記第7突部は前記第7信号線と前記第8信号線との間に配置され、
    前記第3突部は、前記第1方向に延出した第1部分と、前記第5信号線に沿って前記第2方向に延出した第2部分と、を有し、
    前記第6突部及び前記第1部分は前記第2方向に並び、前記第6突部及び前記第2部分は前記第1方向に並び、
    前記第4突部は、前記第1方向に延出した第3部分と、前記第8信号線に沿って前記第2方向に延出した第4部分と、を有し、
    前記第7突部及び前記第3部分は前記第2方向に並び、前記第7突部及び前記第4部分は前記第1方向に並んでいる、表示装置。
  13. 前記第1基板は、さらに、前記走査線及び前記信号線と電気的に接続されたスイッチング素子と、前記信号線の上に配置された第1有機絶縁膜と、前記第1有機絶縁膜の貫通孔において前記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、前記画素電極の上に配置された第2有機絶縁膜と、前記第2有機絶縁膜の上に配置された配向膜と、を備え、
    前記第1乃至第4突部は、前記第2有機絶縁膜を含んでいる、請求項11または12に記載の表示装置。
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