显示装置的制作方法

文档序号:29791392发布日期:2022-04-23 17:44阅读:71来源:国知局
显示装置的制作方法

1.本发明的一个实施方式涉及显示装置。


背景技术:

2.作为目前使用最广泛的显示装置之一,可举出液晶显示装置。例如,液晶显示装置被广泛用作各种电子设置备的接口,该电子设备不仅有电视,还有计算机、平板电脑、手机等。液晶显示装置大致分为反射型液晶显示装置和透射型液晶显示装置。专利文献1和专利文献2中公开有液晶显示装置。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2010-014988号公报
6.专利文献2:日本特开2009-216978号公报
7.反射型液晶显示装置包括由纵向电场驱动的液晶显示元件。液晶显示元件中的液晶层配置于设置像素电极的第一基板与设置共用电极的第二基板之间。此时,液晶层由于是液状,还设置有间隔件以保持两个基板之间的距离(单元间隙)。间隔件配置在共用电极的正上方。在共用电极与第二基板之间存在由有机膜制成的滤色器和平坦化层。
8.其中,当对液晶显示装置施加物理负载时,有时在共用电极出现裂纹、破裂。在这种情况下,存在有机膜中的脱气成分变成气泡从出现裂缝、裂纹的部分进入液晶层内的危险。由此,存在该液晶显示装置中发生显示缺陷的危险。


技术实现要素:

9.鉴于这种问题,本发明的目的之一是提供一种具有良好的光学特性的液晶显示元件。
10.本发明的一个实施方式的显示装置,其特征在于,包括:多个像素电极,配置于第一基板的显示区域;滤色器,设置在与所述第一基板对置的第二基板上,与所述像素电极重叠;平坦绝缘层,设置在所述滤色器上;共用电极,设置在所述平坦绝缘层上,具有开口部;间隔件,配置于所述像素电极与所述共用电极之间,与所述开口部重叠;以及遮光层,设置于所述第一基板与所述像素电极之间,与所述间隔件重叠。
附图说明
11.图1是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置的俯视图。
12.图2是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置的像素的电路构成一个例子的电路图。
13.图3是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置的像素的电路构成一个例子的电路图。
14.图4是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置中的显示区域的一部分的平面
图。
15.图5是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置中的显示区域的剖视图。
16.图6是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置的制造方法的剖视图。
17.图7是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置的制造方法的剖视图。
18.图8是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置的制造方法的剖视图。
19.图9是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置中的显示区域的剖视图。
20.图10是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置中的显示区域的剖视图。
21.图11是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置的俯视图。
22.图12是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置的俯视图。
23.图13是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置中的显示区域的剖视图。
24.图14是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置的俯视图。
25.图15是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置中的显示区域的剖视图。
26.图16是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置中的显示区域的剖视图。
27.符号说明
28.10、显示装置;51、扫描线;52、信号线;56、控制线;57、控制线;58、电源线;59、电源线;101、基板;102、显示区域;103、像素;104、周边部;105、驱动电路;106、驱动电路;108、柔性印刷基板;109、端子部;110、晶体管;111、栅极电极;113、栅极绝缘层;115、半导体层;117、绝缘层;119a、遮光层;119b、源极/漏极电极;121、平坦绝缘层;123、导电层;125、平坦绝缘层;130、液晶显示元件;131、像素电极;133、取向膜;135、液晶层;137、取向膜;139、共用电极;139a、开口部;140、间隔件;150、平坦绝缘层;160、滤色器;170、基板;180、偏振片;181、偏振片;200、照明装置;1031、开关元件;1032、开关元件;1033、开关元件;1034、销存部;1034a、反相器;1034b、反相器。
具体实施方式
29.下面将参照附图对本发明的各个实施方式进行说明。需要说明的是,本公开仅仅是一个例子,本领域技术人员可以在保持本发明的主旨的前提下很容易地想到的适当的变更,当然包含在本发明的范围内。另外,为了使说明更清楚,与实际的方式相比,有时在附图中示意性地表示各部分的宽度、厚度、形状等,但这仅仅是一个例子,并不限定本发明的解释。
30.另外,在本说明书和各图中,对于已出现的图,对与前述要素相同的要素赋予同一附图标记(或者在数字之后带有a、b等附图标记),适当省略详细的说明。此外,对各要素附记为“第一”、“第二”的文字是用于区别各要素的方便的标记,除非另有说明,否则没有其他含义。
31.进而,在本发明的具体说明中,在规定某构成物与其他构成物的位置关系时,“在上”、“在下”不仅包括位于某构成物的正上方或正下方的情况,除非另有说明,还包括在中间隔着其他构成物的情况。
32.<第一实施方式>
33.(1-1.显示装置的构成)
34.图1是显示装置10的俯视图。显示装置10具有基板101、显示区域102、像素103、周
边部104、驱动电路105、驱动电路106、柔性印刷基板108、端子部109及基板170。显示区域102中,多个像素103以格子状相互分隔配置。像素103作为图像的构成要素发挥功能。具体地,像素103包括后述的液晶显示元件130。液晶显示元件130具有透射或遮断光的功能。周边部104以包围显示区域102的方式设置。驱动电路105设置于周边部104,具有作为栅极驱动器的功能。驱动电路106设置于周边部104,具有作为源极驱动器的功能。扫描线51与驱动电路105连接。信号线52与驱动电路106连接。像素103与扫描线51和信号线52连接。本实施方式中,像素103中设置有像素内存(mip:memory in pixel)。将在后面详细描述。
35.在显示装置10中,显示控制信号从外部的控制装置(未图示)通过柔性印刷基板108输出到驱动电路105和驱动电路106。此时,来自驱动电路105的扫描信号通过扫描线51发送到显示区域102内的像素103。同样地,来自驱动电路106的视频信号通过信号线52发送到显示区域102内的像素103。其结果,在显示区域102中显示静态图像及动态图像。
36.(1-2.关于像素的电路构成)
37.接着,对于本实施方式中的像素103的电路构成的细节进行说明。图2是示出像素103的电路构成的一个例子的框图。
38.如图2所示,像素103具有带sram功能的像素构成,所述像素构成具有三个开关元件1031~1033、销存部1034以及液晶显示元件130(液晶单元)。其中,液晶显示元件130控制在像素电极和与其对置配置的共用电极之间产生的液晶电容。
39.开关元件1031的一端连接到信号线52。由此,开关元件1031通过由扫描线51赋予扫描信号而成为导通(闭合)状态,加载通过信号线52提供的数据sig。销存部1034由相互反向并联连接的反相器1034a、1034b构成。销存部1034保持(销存)与由开关元件1031加载的数据sig相应的电位。
40.根据销存部1034的保持电位的极性,开关元件1032、1033中的任意一方成为导通状态。此时,针对共用电极中施加有公用电位vcom的液晶显示元件130,对像素电极赋予与该公用电位vcom同相的控制脉冲frp或者反相的控制脉冲xfrp。开关元件1032、1033的各自一侧端子共同连接的节点为本像素电路的输出节点nout。
41.销存部1034的保持电位为负极性时,液晶显示元件130的像素电位与公用电位vcom同相。因此,不会在像素电极与共用电极之间产生电位,液晶分子不会从初始取向状态移动。另外,销存部1034的保持电位为正极性时,液晶显示元件130的像素电位与公用电位v
com
反相。因此,在像素电极与共用电极之间产生电位,液晶分子基于该电位从初始取向状态旋转。
42.需要注意的是,如果是在初始取向状态下不透光的状态,则该像素中在初始取向状态下显示黑色。在这种情况下,当液晶分子从初始取向状态如上所述地旋转时,光就会透射。其结果,该像素中显示白色。需要注意的是,这一“显示白色”意味着该像素被点亮。在该像素具有滤色器时,显示与该滤色器相应的颜色。将相关显示控制称为“正常黑色”。另一方面,也可以采用如下构成:液晶分子在初始取向状态时使光透射(显示白色),从初始取向状态移动时使光不透射(显示黑色)。将相关显示控制称为“正常白色”。
43.图3是示出像素103的具体电路构成的一个例子的电路图。在图3中,与图2对应的部分用相同的附图标记表示。需要注意的是,图3所示的电路构成也可以称为像素电路。
44.在图3中,开关元件1031由例如nchmos晶体管q
n10
构成。nchmos晶体管q
n10
中,源极/
漏极连接到信号线52,栅极连接到扫描线51。
45.开关元件1032、1033均由例如并联连接nchmos晶体管和pchmos晶体管而成的转移开关构成。具体地,开关元件1032为nchmos晶体管q
n11
和pchmos晶体管q
p11
彼此并列连接的构成。开关元件1033为nchmos晶体管q
n12
和pchmos晶体管q
p12
彼此并列连接的构成。
46.反相器1034a、1034b均由例如cmos反相器构成。具体地,反相器1034a为nchmos晶体管q
n13
和pchmos晶体管q
p13
的栅极彼此以及漏极彼此共同连接的构成。反相器1034b为nchmos晶体管q
n14
和pchmos晶体管q
p14
的栅极彼此以及漏极彼此共同连接的构成。
47.以上述电路构为基础的像素103在水平方向和垂直方向上展开并配置成阵列状。针对该像素103的阵列状排列,除每行的扫描线51和每列的信号线52之外,在每列还配线有输送控制脉冲frp、xfrp的控制线56、57以及正电源电压v
dd
、负电源电压v
ss
的电源线58、59。
48.如上所述,根据本实施方式的mip方法和有源矩阵型显示装置10为带sram功能的像素(mip)被配置成阵列状的构成,所述像素具有保持与显示数据相应的电位的销存部1034。需要注意的是,本实施方式中,虽然举出了使用sram作为内置于像素的存储器的情况为例,但是sram仅仅是一个例子,也可以是其他构成的存储器,例如使用dram的构成。
49.显示装置10通过在像素内具有存储器,能够实现基于存储器显示模式的显示。在存储器显示模式的情况下,使用保存在存储器中的像素数据来进行显示,因而不需要以帧周期执行反映了灰度的信号电位的写入动作。因此,具有能够实现降低显示装置的功耗的优点。
50.另外,存在想要部分改写显示画面,即只改写显示画面的一部分的需求。在这种情况下,只要能够部分地改写像素数据即可。当部分地改写显示画面后,即部分地改写像素数据后,不需要将数据传输到未改写的像素。因此,由于能够减少数据传输量,能够实现显示装置的省电化。
51.另外,如图3所示,在本实施方式中,可以将一个像素中的像素电极划分成多个来配置。在这种情况下,可以将一个像素中的被划分的像素电极称为子像素电极。另外,在一个像素内能够配置多个这种像素电路及与该像素电极连接的子像素电极的组合。能够通过相关多个子像素电极的点亮/熄灭的组合方法,该像素进行灰度显示。此时,子像素电极可以经由中继配线连接。
52.(1-3.显示区域的平面及截面构成)
53.图4是放大了显示区域的一部分的平面示意图。图5是示出图4的a1-a2之间的构成的截面示意图。需要注意的是,在图4及图5中,为了说明起见,省略了一部分构成来进行说明。对于具体的截面构成,将在后面进行说明。
54.如图4及图5,显示装置10包括基板101、遮光层119a、平坦绝缘层125、取向膜133、间隔件140、液晶显示元件130(像素电极131、液晶层135、共用电极139)、取向膜137、平坦绝缘层150、滤色器160及基板170。
55.基板101与基板170对置配置。基板101及基板170具有透射光的功能。例如,基板101及基板170使用具有透光性的无机绝缘材料、有机绝缘材料、或者无机绝缘材料和有机绝缘材料的混合材料。具体地,基板101及基板170使用玻璃基板。基板101及基板170优选具有具备刚性程度的厚度。具体地,基板101及基板170的厚度优选100μm以上且1000μm以下。
56.需要注意的是,虽然示出了基板101及基板170具有刚性的例子,但不限于此。例
如,基板101及基板170可以具有挠性。在这种情况下,基板101及基板170可以使用有机树脂材料。具体地,基板101及基板170可以使用聚酰亚胺树脂。
57.另外,在基板101设置晶体管、电容元件、配线等。将在后面描述细节。需要注意的是,本实施方式中,将基板101称为第一基板,将基板170称为第二基板。
58.液晶显示元件130使用像素电极131、液晶层135及共用电极139。液晶显示元件130使光透射基板170侧,或者具有遮断光的功能。本实施方式中设置于基板101的多个像素电极131被取向膜133覆盖。同样地,设置于基板170的共用电极139被取向膜137覆盖。
59.在平坦绝缘层125上为每个像素103设置像素电极131。也就是说,像素电极131配置在显示区域102。像素电极131具有作为液晶显示元件130的第一电极的功能。像素电极131使用反射性导电材料。例如,像素电极131使用银、铜、铝、钛、钼等金属材料。需要注意的是,像素电极131可以设置与上述材料一起具有透光性且具有导电性的材料。例如,像素电极131可以使用层叠银和ito(indium tin oxide,氧化铟锡)而成的电极。需要注意的是,这里所说的像素电极可以是如上所述的具备多个子像素电极的构成。
60.滤色器160设置于基板170(具体是基板170的第一表面170a侧)。滤色器160与像素电极131重叠。滤色器160具有使特定波段的光透射的功能。例如,滤色器160r使用使红色波段(也称为第一波段,具体是610nm~750nm的波段)的光透射的材料。滤色器160g使用使绿色波段(也称为第二波段,具体是500nm~560nm的波段)的光透射的材料。滤色器160b使用使蓝色波段的光(具体是435nm~480nm的波段)透射的材料。
61.本实施方式中,滤色器160的各滤色器(滤色器160r、滤色器160g、及滤色器160b)分别在侧面相接触。换言之,成为一种在基板170与每个滤色器160之间不设置遮光材料的构成。需要注意的是,尽管示出了滤色器160r、滤色器160g及滤色器160b在侧面相接触设置的例子,但是也可以将它们配置成具有间隔地隔开。另外,还可以采用相邻的滤色器160r、滤色器160g、及滤色器160b的端部彼此部分重叠的构成。
62.平坦绝缘层150设置在滤色器160上。平坦绝缘层150(也称为外涂层)使用无色透明的有机材料、或者无色透明的有机材料和无机材料的复合材料。例如,平坦绝缘层150使用丙烯酸树脂。
63.共用电极139设置在平坦绝缘层150上。共用电极139具有作为液晶显示元件130的第二电极的功能。在图4中进行了简单地说明,详细情况将在后面描述,然而共用电极139至少遍及显示区域102设置,与所有像素电极131和像素电极131之间对置。或者也可以采用在显示区域102中对共用电极进行图案化而将其分成多个并与多个像素电极131对置的构成。共用电极139设置有具有透光性且具有导电性的材料。例如,共用电极139使用ito、izo(indiumu zinc oxide、氧化铟锌)等导电氧化物材料。
64.另外,共用电极139在相邻的4个像素电极131之间具有开口部139a。
65.在液晶层135中,在像素电极131与共用电极139之间设置有多个间隔件140。间隔件140具有保持像素电极131与共用电极139之间的距离,即基板101与基板170之间的间隔的功能。间隔件140使用无机材料或有机材料。在此例中,间隔件140使用由光敏树脂形成的感光间隔件。间隔件140与所述多个像素电极131中的至少两个相邻配置的像素电极131的一部分重叠。在此例中,间隔件140与相邻配置的四个像素电极131的一部分重叠。本实施方式中,将基板170、滤色器160、共用电极139及间隔件140统称为滤色器基板。
66.液晶层135配置于像素电极131与共用电极139之间。换言之,液晶层135设置于基板101与基板170之间。液晶层135适当地使用最佳液晶材料。在此例中,作为液晶显示元件130使用tn(twist nematic,扭曲向列相)液晶元件、va(virtical alignment,垂直对齐)液晶元件。
67.遮光层119a设置于基板101与像素电极131之间。遮光层119a在基板101的法线方向上与间隔件140重叠。此时,优选间隔件140的直径r140小于遮光层119a的直径r119a。遮光层119a中设置有黑色树脂材料或者反射性金属材料。在此例中,遮光层119a使用反射性金属材料。另外,遮光层119a与信号线52及后述的源极/漏极电极119b设置在同一层。
68.另外,如图4所示,在本实施方式中,与信号线52一体地形成。即,信号线52形成为规定的粗度,但是对应于遮光层119a的部分形成为比该规定的粗度更像外侧膨出的凸圆弧状。
69.本实施方式的显示装置10的情况下,从基板170侧(具体地,基板170的第二表面170b侧)入射的光被像素电极131反射。并且,由像素电极131反射的光通过液晶层135、共用电极139、及滤色器160等从基板170侧射出。也就是说,显示装置10为反射型液晶显示装置。此时,在滤色器160r、滤色器160g及滤色器160b之间没有设置遮光材料。由此,能够提高显示装置10的反射光学特性。
70.另外,在本实施方式中,通过像素电极131由反射性金属材料形成,能够在像素电极131的下侧(基板101侧)配置像素电路。
71.另外,在本实施方式的情况下,在图5所示的基板101的下侧设置照明装置200,可以使光从像素电极131之间的间隙(例如,3μm以上且10μm以下)透射。由此,能够提高显示装置的光学特性。另外,当与遮光层119a在同一层的信号线52与像素电极131间的间隙重叠时,如图4及图5所示,可以在信号线52的一部分设置开口部52a。该开口部52a形成为沿信号线52的延伸方向延伸的长条状狭缝。另外,该开口部52a的长边方向的一端部边缘构成遮光部的外边缘的一部分。另外,也可以采用在俯视像素电极131时开口部52a的一对长条侧边缘一致的构成。由此,狭缝在相邻的像素电极131之间形成,提高该部分的光透射性。
72.需要注意的是,虽未图示,当扫描线51与像素电极131间的间隙重叠时,与信号线52同样地,可以在扫描线51的一部分设置开口部。
73.另外,本实施方式中,由于共用电极139具有开口部139a,间隔件140与平坦绝缘层150能够接触。间隔件140及平坦绝缘层150均包含有机树脂,因而提高间隔件对基板的粘接性(附着性)。由此可以抑制间隔件140的结构变化,如间隔件140倾斜。
74.另外,本实施方式中,优选共用电极139的开口部139a的直径r139a小于间隔件140的下侧的直径r140。
75.(1-4.显示装置的制造方法)
76.接着,使用附图对显示装置10的制造方法进行说明。在此例中,为了说明起见,对用于显示装置10的滤色器基板(直至在基板170上形成间隔件140)的制造方法进行说明。
77.如图6所示,在基板170上形成滤色器160。首先,在基板170上形成红色滤色器160r。此时,红色滤色器160r通过狭缝涂敷法涂布形成在基板170的整个上表面上之后,通过光刻法进行加工,以配置在规定位置。红色滤色器160r的厚度为0.5μm以上且10μm以下,优选0.5μm以上且3μm以下。在此例中,红色滤色器160r的厚度为1μm。
78.接着,在基板170上形成绿色滤色器160g。此时,绿色滤色器160g通过狭缝涂敷法涂布形成在基板170及红色滤色器160r上之后,通过光刻法进行加工,以配置在与红色滤色器160r不同的位置。此时,红色滤色器160r与绿色滤色器160g可以在侧面相接触。
79.接着,在基板170上形成蓝色滤色器160b。此时,蓝色滤色器160b通过狭缝涂敷法涂布形成在基板170、红色滤色器160r及绿色滤色器160g上之后,通过光刻法进行加工,以配置在与红色滤色器160r及绿色滤色器160g不同的位置。蓝色滤色器160r与红色滤色器160r及绿色滤色器160g可以在侧面相接触。
80.接着,在基板170及滤色器160上形成平坦绝缘层150。除丙烯酸树脂之外,还可以由环氧树脂、聚酰亚胺树脂等形成平坦绝缘层150。平坦绝缘层150通过涂布法,具体通过狭缝涂敷形成。平坦绝缘层150的厚度为0.5μm以上且10μm以下,优选1μm以上且3μm以下。
81.如图7所示,在平坦绝缘层150上形成共用电极139。共用电极139由ito、izo等导电氧化物材料形成。共用电极139通过溅射法或者蒸镀法形成。共用电极139的厚度为0.05μm以上且1μm以下,优选0.05μm以上且0.5μm以下。
82.接着,在共用电极139形成开口部139a。开口部139a通过光刻法及蚀刻法形成。开口部139a形成为与滤色器160的各滤色器的边界区域重叠。另外,开口部139a形成在与基板101上的遮光层119a重叠的位置处。
83.如图8所示,在共用电极139及平坦绝缘层150上形成间隔件140。通过涂布法在共用电极139上形成间隔件140作为有机树脂层之后,通过光刻加工成规定的形成。此时,间隔件140形成为与开口部139a重叠。由此,间隔件140能够与平坦绝缘层150相接触。结果,能够提高间隔件140在基板170侧上的密合性。
84.在本实施方式中,通过形成开口部139a,即使在形成了共用电极之后,也能够将由包括有机树脂的平坦绝缘层150及滤色器160产生的气体适当地从开口部139a排出。因此,能够促进制造工序中的所述有机膜的脱气,抑制制造后生成的脱气所导致的显示缺陷的发生。
85.(1-5.显示装置的其他构成)
86.接着,参照剖视图对显示装置10的其他构成进行详细说明。图9是示出显示装置10、尤其是显示区域102的像素103部分的剖视图。如图9所示,在像素103中,显示装置10除了设置有基板101、液晶显示元件130(像素电极131、液晶层135、共用电极139)、间隔件140、平坦绝缘层150、滤色器160、遮光层119a及基板170之外,还设置有晶体管110、绝缘层117、平坦绝缘层121、导电层123、平坦绝缘层125、偏振片180及偏振片181。
87.晶体管110具有栅极电极111、栅极绝缘层113、半导体层115及源极/漏极电极119b。晶体管110具有但不限于底栅/顶接触结构,也可以具有顶栅/顶接触结构或底接触结构。
88.需要注意的是,虽未图示,电容元件也可以使用电容电极构成,所述电容电极以栅极绝缘层113作为电介质与半导体层115的源极或者漏极区域及栅极电极111设置在同一层。
89.栅极电极111设置在基板101上(具体地基板101的第一表面101a侧)。栅极电极111适当地连接于扫描线51。栅极电极111可以由选自银、铜、钽、钨、钛、钼、铝等的导电材料的单层、层叠物,或者合金形成。需要注意的是,也可以在基板101与栅极电极111之间设置绝
缘层。
90.栅极绝缘层113设置在栅极电极111上。栅极绝缘层113可以由氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或其他高导电率的无机材料形成。栅极绝缘层113可以是单层,也可以是上述材料的层叠结构。
91.半导体层115设置在栅极绝缘层113上。半导体层115可以使用硅、氧化物半导体或者有机物半导体等。
92.绝缘层117设置在栅极绝缘层113及半导体层115上。绝缘层117由与栅极绝缘层113相同的材料形成。需要注意的是,绝缘层117可以是单层,也可以是层叠。
93.源极/漏极电极119b设置在绝缘层117上。源极/漏极电极119b适当地连接于信号线52。源极/漏极电极119b及信号线52使用与所举出的栅极电极111材料例子相同的材料。此时,源极/漏极电极119b可以由与栅极电极111相同的材料形成,也可以由不同的材料形成。
94.平坦绝缘层121具有使高低差平坦化的功能,设置在绝缘层117及源极/漏极电极119b上。平坦绝缘层121包括有机树脂。此例中,平坦绝缘层121使用丙烯酸树脂。需要注意的是,平坦绝缘层121不限于丙烯酸树脂,可以由环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂等形成。或者,平坦绝缘层121可以层叠有机树脂和无机材料而成。
95.导电层123设置在平坦绝缘层121上。导电层123能够用作用于连接各晶体管的中继配线。导电层123使用导电材料。例如,导电层123由与栅极电极111相同的材料形成。除了导电层123之外,虽然没有特别图示,与前述源极/漏极电极119b接合的其他配线也可以由相同的导电材料形成。
96.平坦绝缘层125具有使高低差平坦化的功能。平坦绝缘层125设置在平坦绝缘层121及导电层123上。平坦绝缘层125可以使用与平坦绝缘层121相同的材料。
97.偏振片181设置在基板101外侧的第二表面101b上。偏振片180设置在基板170外侧(可视侧)的第二表面170b上。需要注意的是,也可以采用不具备偏振片181的构成。
98.本实施方式中,具有在基板101上层叠两层平坦绝缘层的结构(层叠有平坦绝缘层121及平坦绝缘层125)。并且、在平坦绝缘层121与平坦绝缘层125之间设置有导电层123。导电层123电连接像素电极131,该像素电极131分离设置在平坦绝缘层125上。
99.本实施方式中,与设置一层平坦绝缘层的情况相比,能够使像素电极正下方的平坦绝缘层125的膜厚变薄。由此,与一层结构的平坦绝缘层的情况相比,能够减小为了与像素电极131的电连接而设置在平坦绝缘层125中的接触孔径。由此,能够减小像素尺寸。因此,能够实现显示装置的高精细化。
100.另外,在本实施方式中,衔接多个像素电极131的金属配线(导电层123)设置在两个平坦绝缘层之间。因此,在反射型液晶显示装置中,相比于在与像素电极131同一平面内设置连接配线,抑制有效显示面积(反射面积)的减少。
101.另外,显示装置10在基板101的第二表面101b的下侧设置照明装置200。由照明装置200照射的光通过像素电极131之间透射液晶显示元件130,从基板170的第二表面170b侧射出。由此,显示装置10能够与反射光一起利用透射光,能够提高显示画面的亮度。
102.另外,这样在显示装置10的下方设置照明装置200的构成中,如图5所示,由于间隔
件140的直径r140小于遮光层119a的直径r119a,所以间隔件140及间隔件140的周边被遮光层119a遮光。由此,抑制来自照明装置200的光通过间隔件140及其周边的容易发生取向混乱的部分。其结果,对比度降低得到抑制。
103.<第二实施方式>
104.在本实施方式中,对与第一实施方式不同的显示装置进行说明。具体地,对配置有不同功能和高度的间隔件的例子进行说明。
105.图10是扩大了显示装置10a的显示区域102a的一部分的截面示意图。需要注意的是,图10中,为了说明起见,省略了一部分构成来进行说明。对于具体的截面构成,将在后面进行说明。
106.如图10所示,显示装置10a除了包括基板101、遮光层119a、取向膜133、液晶显示元件130(像素电极131、液晶层135、共用电极139a)、取向膜137、平坦绝缘层150、滤色器160及基板170之外,还包括间隔件140a。
107.间隔件140a包括副间隔件140a1(也称为第一间隔件)及主间隔件140a2(也称为第二间隔件)。副间隔件140a1及主间隔件140a2由与间隔件140相同的材料形成。与第一实施方式不同,在本实施方式中,间隔件140a可以不对应共用电极139a的开口部139aa设置。具体地,副间隔件140a1对应开口部139aa设置。主间隔件140a2被配置为不与开口部139aa对应。
108.另外,在与副间隔件140a1对置的位置设置有与第一实施方式相同的遮光层(第一遮光层119a1),在与主间隔件140a2对置的位置也设置有遮光部(第二遮光部119a2)。另外,在本实施方式中,遮光层的配置本身也与图4相同。即,第一遮光层119a1和第二遮光层119a2的俯视外形相同。当然,也可以采用根据副间隔件140a1和主间隔件140a2的俯视大小改变各遮光层的大小的构成。
109.另外,与第一实施方式同样地,第一遮光层119a1及第二遮光层119a2与晶体管的栅极电极111、源极/漏极电极119b、连接于该晶体管的信号线52、以及连接于所述像素电极131的中继配线中的任意一个设置在同一层上。
110.本实施方式中,副间隔件140a1通过开口部139aa与平坦绝缘层150接触。此时,副间隔件140a1与像素电极131隔开。具体地,设置在副间隔件140a1的前端部140a1a的取向膜137与设置在像素电极131的上表面131a的取向膜133隔开。一方面,主间隔件140a2与一部分相邻配置的像素电极131接触。具体地,设置在主间隔件140a2的前端部140a2a的取向膜137与设置在像素电极131的上表面131a的取向膜133接触。因此,如图10所示,像素电极131与共用电极139之间的副间隔件140a1的高度h1(也称为第一高度)小于像素电极131与共用电极139之间的主间隔件140a2的高度h2(也称为第二高度)。由于主间隔件140a2始终与像素电极131接触,所以能够称为接地柱。另一方面,副间隔件140a1平常与像素电极131隔开。然而,当从基板170侧施加物理冲击时,副间隔件140a1与像素电极131接触。因此,副间隔件140a1能够称为悬柱。
111.图11是示出显示装置10a的示意图。如图11所示,在显示装置10a中,副间隔件140a1及开口部139aa可以与主间隔件140a2一起均匀地配置在显示区域102中。此时,主间隔件140a2的每单位面积的配置数量(配置密度)可以小于副间隔件140a1的配置密度。例如,主间隔件140a2的配置密度可以是副间隔件140a1的配置密度的67%以下。另外,主间隔
件140a2的配置密度相对于显示区域的面积可以是10%以下、或者1%以下、或者0.1%以上且0.5%以下。需要注意的是,在图11中,省略了主间隔件140a2的图示(对于图12、14也相同)。
112.在本实施方式中,通过设置副间隔件140a1,减轻对于物理冲击的影响。也就是说,通过使用本实施方式的显示装置,能够提高抗冲击性。
113.<第三实施方式>
114.在本实施方式中,对与第二实施方式不同的显示装置进行说明。具体地,对在显示区域中副间隔件的配置密度不同的例子进行说明。
115.图12是显示装置10b的示意图。在图12中,特别是对于显示区域102b中的副间隔件140b1(共用电极139b的开口部139ba)的配置密度进行说明。显示装置10b中,在显示区域102b的中心部r1中,有时平坦绝缘层150或者滤色器160中的残留气体较多。因此,如图12所示,在显示装置10b中,优选开口部139ba中设置在显示区域102b的中心部r1的开口部的每单位面积的数量n
r1
与设置在显示区域102b的周边部r2的开口部的每单位面积的数量n
r2
不同。换言之,优选从显示区域102b的周边部r2越往中心部r1,副间隔件140b1(开口部139ba)的配置密度越高。由此,能够有效地释放制造显示装置时积聚的气体(脱气)。显示区域102b的中心部r1是尤其难以抽出该气体的部位,但是通过如上所述地配置开口部139ba,能够有效地进行制造工序中的脱气处理。其结果,能够抑制显示装置10b完成之后发生显示缺陷。
116.<第四实施方式>
117.本发明的第二实施方式中,示出了对应开口部139a设置副间隔件140a1的例子,但是本发明不限于此。在本实施方式中,对具有结构不同的副间隔件的例子进行说明。
118.图13是扩大了显示装置10c的显示区域102c的一部分的截面示意图。如图13所示,间隔件140c包括主间隔件140c2的同时包括副间隔件140c1及副间隔件140c3。副间隔件140c1可以对应共用电极139c的开口部139ca设置。主间隔件140c2及副间隔件140c3可以配置成不与共用电极139c的开口部139ca对应。
119.主间隔件140c2与像素电极131接触。具体地,设置在主间隔件140c2的前端部140c2a的取向膜137与设置在像素电极131的上表面131a的取向膜133接触。
120.副间隔件140c1通过开口部139ca与平坦绝缘层150接触。一方面,副间隔件140c1与像素电极131隔开。具体地,设置在副间隔件140c1的前端部140c1a的取向膜137与设置在像素电极131的上表面131a的取向膜133隔开。同样地,副间隔件140c3与像素电极131隔开。具体地,设置在副间隔件140c3的前端部140c3a的取向膜137与设置在像素电极131的上表面131a的取向膜133隔开。此时,如图13所示,像素电极131与共用电极139之间的副间隔件140c1的高度h1小于主间隔件140c2的高度h2,实质上与像素电极131与共用电极139之间的副间隔件140c3的高度h3(也称为第三高度)相同。
121.本实施方式中,主间隔件140c2、副间隔件140c1及副间隔件140c3通过光刻法可以同时形成。此时,副间隔件140c3可以使用半色调掩模形成。
122.图14是示出显示装置10c中的副间隔件的配置的示意图。如图14所示,组合了副间隔件140c1及副间隔件140c3的整个副间隔件可以与主间隔件140c2一起均匀地配置在显示区域102中。此时,与第三实施方式同样地,从显示区域102的周边部r2越往中心部r1,副间隔件140c1(开口部139ca)的配置密度可以越高。通过如上所述地配置开口部139ca,能够有
效地进行制造工序中的脱气处理。其结果,能够抑制显示装置10c完成之后发生显示缺陷。
123.<第五实施方式>
124.本发明的第二实施方式中,示出了副间隔件的高度与主间隔件的高度不同的例子,但是本发明不限于此。本实施方式中,对与不对应于开口部的副间隔件重叠的像素电极的结构不同的例子进行说明。
125.图15是扩大了显示装置10d的显示区域102d的一部分的截面示意图。如图15所示,间隔件140d包括主间隔件140d2的同时包括副间隔件140d1及副间隔件140d3。副间隔件140d1可以对应共用电极139d的开口部139da设置。副间隔件140c3可以被配置为不与共用电极139d的开口部139da对应。
126.主间隔件140d2与像素电极131接触。具体地,设置在主间隔件140d2的前端部140d2a的取向膜137与设置在像素电极131的上表面131a的取向膜133接触。
127.副间隔件140d1通过开口部139da与平坦绝缘层150接触。副间隔件140d1与像素电极131隔开。具体地,设置在副间隔件140d1的前端部140d1a的取向膜137与设置在像素电极131的上表面131a的取向膜133隔开。
128.副间隔件140d3与像素电极131隔开。具体地,设置在副间隔件140d3的前端部140c3a的取向膜137与设置在像素电极131的上表面131a的取向膜133隔开。此时,平坦绝缘层125中对应副间隔件140d3部分可以具有凹陷。由此,像素电极131可以根据平坦绝缘层121的形状配置。
129.如图15所示,像素电极131的上表面和共用电极139的上表面之间的副间隔件140d3的高度h3实质上与在像素电极131的上表面与共用电极139的上表面之间的主间隔件140d2的高度h2相同。
130.主间隔件140d2、副间隔件140d1及副间隔件140d3可以通过光刻法同时形成。
131.副间隔件140d3可以与主间隔件140d2一起均匀地配置在显示区域中。此时,与第四实施方式同样地,从显示区域102的周边部越往中心部,副间隔件140d1(开口部139a)的配置密度可以越高。
132.<变形例>
133.应当理解,在本发明的构思范畴内,本领域技术人员可以想到各种变更例及修改例,这些变更例及修改例也属于本发明的范围。例如,对前述各实施方式,本领域技术人员适当地进行构成要素的增加、删除或设计变更,或者进行工序的增加、省略或条件变更,只要具备本发明的主旨,也包含在本发明的范围内。
134.本发明的第一实施方式中,示出了平坦绝缘层150的上表面平坦的例子,但是本发明不限于此。图16是扩大了显示装置10e的显示区域102e的一部分的截面示意图。例如,如图16所示,可以在平坦绝缘层150中与间隔件140相接触的部分150a具有凸部。例如,滤色器的端部重叠。其结果,平坦绝缘层150部分膨出。这样间隔件140与平坦绝缘层150的接触面积变大。结果,能够进一步提高间隔件140与平坦绝缘层150的密合性。
135.另外,本发明的第一实施方式中,示出了遮光层119a与源极/漏极电极119b设置在同一层的例子,但是本发明不限于此。例如,遮光层119a可以设置在与栅极电极111(或者扫描线51)同一层,也可以与用作中继配线的导电层123设置在同一层。
136.另外,本发明的第一实施方式中,示出了使用滤色器的例子,但是不限于此。本发
明的一个实施方式也可以适用于不具有滤色器的结构(单色显示结构)。
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