CN111208686B - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种显示装置,具备:第一基板;第二基板;液晶层,位于所述第一基板与所述第二基板之间,并包含聚合物和液晶分子;以及发光元件,所述第一基板具备:透明基板、扫描线、与所述扫描线交叉的信号线、与所述扫描线和所述信号线电连接的开关元件、与所述开关元件重叠的有机绝缘膜以及与所述开关元件电连接的像素电极,所述透明基板与所述像素电极之间的所述有机绝缘膜的膜厚比与所述开关元件重叠的所述有机绝缘膜的膜厚薄。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于申请号为2018-219297,申请日为2018年11月22日的日本专利申请而提出,要求享有上述日本专利申请的优先权权益,上述日本专利申请的全部内容在此引入本申请作为参考。
技术领域
本发明的实施方式涉及显示装置。
背景技术
近年来,提出了一种采用聚合物分散液晶的显示装置,该聚合物分散液晶能够切换使入射光散射的散射状态和使入射光透射的透射状态。例如,已公开一种由铝、银等形成的反射层覆盖像素开关电路部的显示装置。
发明内容
本发明一实施方式涉及的显示装置具备:第一基板;第二基板;液晶层,位于所述第一基板与所述第二基板之间,并包含聚合物和液晶分子;以及发光元件,所述第一基板具备:透明基板、扫描线、与所述扫描线交叉的信号线、与所述扫描线和所述信号线电连接的开关元件、与所述开关元件重叠的有机绝缘膜以及与所述开关元件电连接的像素电极,所述透明基板与所述像素电极之间的所述有机绝缘膜的膜厚比与所述开关元件重叠的所述有机绝缘膜的膜厚薄。
本发明另一实施方式涉及的显示装置具备:第一基板;第二基板;液晶层,位于所述第一基板与所述第二基板之间,并包含聚合物和液晶分子;以及发光元件,所述第一基板具备:透明基板、扫描线、与所述扫描线交叉的信号线、与所述扫描线和所述信号线电连接的开关元件、与所述开关元件重叠的有机绝缘膜以及与所述开关元件电连接的像素电极,所述有机绝缘膜未设置在所述透明基板与所述像素电极之间。
附图说明
图1是示出本实施方式的显示装置DSP的一个例子的俯视图。
图2是示出第一基板SUB1中的像素PX的第一构成例的俯视图。
图3是示出图2所示的开关元件SW的一个例子的放大俯视图。
图4是示出包含图3所示的开关元件SW的沿A-B线的显示面板PNL的剖视图。
图5是示出包含图3所示的扫描线G和连接部DEA的沿C-D线的显示面板PNL的剖视图。
图6是示出包含图3所示的信号线S的沿E-F线的显示面板PNL的剖视图。
图7是示出本实施方式的显示面板PNL的简图。
图8是示出第一基板SUB1中的像素PX的第二构成例的俯视图。
图9是示出第一基板SUB1中的像素PX的第三构成例的俯视图。
图10是示出第一基板SUB1中的像素PX的第四构成例的俯视图。
图11是示出第一基板SUB1中的像素PX的第五构成例的俯视图。
图12是示出第一基板SUB1中的像素PX的第六构成例的俯视图。
图13是示出第一基板SUB1中的像素PX的第七构成例的俯视图。
图14是示出第一基板SUB1中的像素PX的第八构成例的俯视图。
图15是用于说明对样品吸收率进行测量的测量方法的图。
图16是示出形成显示面板PNL的材料的吸收率测量结果的图。
图17是用于说明来自发光元件LD的出射光在显示装置DSP中传播的情形的图。
图18是示出本实施方式的显示装置DSP和比较例的显示装置中的亮度的测量结果的图。
具体实施方式
一般而言,根据一实施方式,提供一种显示装置,其具备:第一基板;第二基板;液晶层,位于所述第一基板与所述第二基板之间,并包含聚合物和液晶分子;以及发光元件,所述第一基板具备:透明基板、扫描线、与所述扫描线交叉的信号线、与所述扫描线和所述信号线电连接的开关元件、与所述开关元件重叠的有机绝缘膜以及与所述开关元件电连接的像素电极,所述透明基板与所述像素电极之间的所述有机绝缘膜的膜厚比与所述开关元件重叠的所述有机绝缘膜的膜厚薄。
根据另一实施方式,提供一种显示装置,其具备:第一基板;第二基板;液晶层,位于所述第一基板与所述第二基板之间,并包含聚合物和液晶分子;以及发光元件,所述第一基板具备:透明基板、扫描线、与所述扫描线交叉的信号线、与所述扫描线和所述信号线电连接的开关元件、与所述开关元件重叠的有机绝缘膜以及与所述开关元件电连接的像素电极,所述有机绝缘膜未设置在所述透明基板与所述像素电极之间。
下面,参照附图说明本实施方式。需要指出,公开的仅仅是一个例子,在不脱离本发明的主旨的情况下,本领域技术人员可以容易想到的适当变更当然包含在本发明的范围内。另外,为了更清楚地说明,与实际的方式相比,有时在附图中示意性地示出了各部分的宽度、厚度、形状等,但是这些仅仅是一个例子,并不限定本发明的解释。另外,在本说明书和各附图中,用相同的附图标记表示与针对在前的附图进行描述的构成要素具有相同或类似功能的构成要素,也会适当地省略重复的详细说明。
[第一构成例]
图1是示出本实施方式的显示装置DSP的一个例子的俯视图。在一个例子中,第一方向X、第二方向Y和第三方向Z彼此正交,但也可以以90度以外的角度交叉。第一方向X和第二方向Y相当于与构成显示装置DSP的基板的主面平行的方向,第三方向Z相当于显示装置DSP的厚度方向。在本说明书中,将从第一基板SUB1朝向第二基板SUB2的方向称为“上侧”(或简称为上),将从第二基板SUB2朝向第一基板SUB1的方向称为“下侧”(或简称为下)。在表述为“第一部件之上的第二部件”和“第一部件之下的第二部件”时,第二部件既可以与第一部件相接,也可以与第一部件分离。另外,设观察显示装置DSP的观察位置位于指示第三方向Z的箭头的前端侧,将从该观察位置朝向由第一方向X和第二方向Y限定的X-Y平面进行观察称为俯视观察。
在本实施方式中,作为显示装置DSP的一个例子,对应用了聚合物分散型液晶的液晶显示装置进行说明。显示装置DSP具备显示面板PNL、布线基板1、IC芯片2以及发光元件LD。
显示面板PNL具备第一基板SUB1、第二基板SUB2、液晶层LC和密封件SL。第一基板SUB1和第二基板SUB2形成为平行于X-Y平面的平板状。俯视观察时,第一基板SUB1与第二基板SUB2重叠。第一基板SUB1和第二基板SUB2由密封件SL粘接。液晶层LC保持在第一基板SUB1与第二基板SUB2之间并通过密封件SL密封。图1中,用不同斜线表示液晶层LC和密封件SL。
如图1中放大并示意性所示,液晶层LC具备包含聚合物31和液晶分子32的聚合物分散型液晶。在一个例子中,聚合物31是液晶性聚合物。聚合物31形成为沿一方向延伸的条纹状。例如,聚合物31的延伸方向D1是沿第一方向X的方向。液晶分子32分散于聚合物31的间隙中,其长轴沿第一方向X取向。聚合物31和液晶分子32分别具有光学各向异性或者折射率各向异性。聚合物31对于电场的响应性低于液晶分子32对于电场的响应性。
在一个例子中,不管是否存在电场,聚合物31的取向方向几乎不变。另一方面,在向液晶层LC施加阈值以上的高电压的状态下,液晶分子32的取向方向根据电场发生变化。在未向液晶层LC施加电压的状态下,聚合物31和液晶分子32各自的光轴彼此平行,入射到液晶层LC的光在液晶层LC内几乎不散射而进行透射(透明状态)。在向液晶层LC施加电压的状态下,聚合物31和液晶分子32各自的光轴彼此交叉,入射到液晶层LC的光在液晶层LC内散射(散射状态)。
显示面板PNL具备显示图像的显示部DA和包围显示部DA的边框状的非显示部NDA。密封件SL位于非显示部NDA。显示部DA具备沿第一方向X和第二方向Y排列成矩阵状的像素PX。
如图1中放大所示,各像素PX具备开关元件SW、像素电极PE、公共电极CE、液晶层LC等。开关元件SW例如由薄膜晶体管(TFT)构成并与扫描线G和信号线S电连接。扫描线G与排列在第一方向X上的像素PX各自中的开关元件SW电连接。信号线S与排列在第二方向Y上的像素PX各自中的开关元件SW电连接。像素电极PE与开关元件SW电连接。像素电极PE各自在第三方向Z上与公共电极CE相对,通过在像素电极PE与公共电极CE之间产生的电场驱动液晶层LC(特别是液晶分子32)。电容CS例如形成在与公共电极CE同电位的电极和与像素电极PE同电位的电极之间。
布线基板1与第一基板SUB1的延伸部Ex电连接。布线基板1是可折弯的柔性印刷电路板。IC芯片2与布线基板1电连接。IC芯片2例如内置有输出显示图像所需的信号的显示器驱动器等。需要指出,IC芯片2也可以与延伸部Ex电连接。布线基板1和IC芯片2有时也会读取来自显示面板PNL的信号,但主要是作为向显示面板PNL提供信号的信号源发挥功能。
发光元件LD与延伸部Ex重叠。沿着第一方向X隔开间隔排列有多个发光元件LD。这些发光元件LD沿着第二基板SUB2的端部E21配置,向端部E21射出光。
图2是示出第一基板SUB1中的像素PX的第一构成例的俯视图。第一基板SUB1具备扫描线G、信号线S、开关元件SW、有机绝缘膜O、金属布线M、电容电极C以及像素电极PE。
两条扫描线G分别沿着第一方向X延伸并在第二方向Y上隔开间隔进行排列。两条信号线S分别沿着第二方向Y延伸并在第一方向X上隔开间隔而排列。像素PX相当于由两条信号线S和两条扫描线G划分出的区域。
开关元件SW配置在扫描线G与信号线S的交叉部。关于开关元件SW的具体构成将在后面叙述,但开关元件SW既可以是栅电极位于半导体层之下的底栅型,也可以是栅电极位于半导体层之上的顶栅型。半导体层例如由非晶硅形成,但也可以由多晶硅、氧化物半导体形成。
有机绝缘膜O被图案化,在图2所示的第一构成例中,俯视观察时形成为格子状。即,有机绝缘膜O与扫描线G、信号线S和开关元件SW各自重叠。有机绝缘膜O具备与扫描线G重叠的第一部OX和与信号线S重叠的第二部OY。第一部OX具有靠近发光元件LD的第一侧面E1和第一侧面E1相反侧的第二侧面E2。第一侧面E1和第二侧面E2沿着聚合物31的延伸方向D1延伸。第二部OY具有第三侧面E3和第三侧面E3相反侧的第四侧面E4。
需要指出,本说明书中,将配置有有机绝缘膜O的区域称为第一基板SUB1的第一区域A1,将未配置有有机绝缘膜O的区域称为第一基板SUB1的第二区域A2。第二区域A2位于被第一区域A1包围的内侧。
金属布线M配置在第一区域A1,在图2所示的第一构成例中,俯视观察时形成为格子状。即,金属布线M与扫描线G、信号线S和开关元件SW各自重叠。金属布线M具备与扫描线G和第一部OX重叠的第一布线部MX以及与信号线S和第二部OY重叠的第二布线部MY。
如单点划线所示,电容电极C遍及多个像素PX而配置,进而配置成几乎遍及第一基板SUB1的整个区域。也就是说,电容电极C分别配置在第一区域A1和第二区域A2中。在第一区域A1中,电容电极C与开关元件SW、扫描线G、信号线S和有机绝缘膜O各自重叠。
在第二区域A2中,像素电极PE与电容电极C重叠。在图2所示的例子中,像素电极PE设于配置有有机绝缘膜O的区域的内侧。需要指出,也可以将像素电极PE设置成与第一部OX和第二部OY各自重叠。
在图2所示的例子中,间隔件SP与开关元件SW重叠,在第一基板SUB1与第二基板SUB2之间形成规定的单元间隙。
图3是示出图2所示的开关元件SW的一个例子的放大俯视图。开关元件SW具备半导体层SC、栅电极GE、源电极SE以及漏电极DE。栅电极GE与扫描线G一体地形成。半导体层SC与栅电极GE重叠。两个源电极SE与信号线S一体地形成,并分别与半导体层SC相接。漏电极DE位于两个源电极SE之间并与半导体层SC相接。漏电极DE具有连接部DEA。连接部DEA通过形成于电容电极C的开口部CA和接触孔CH而与像素电极PE电连接。
图4是示出包含图3所示的开关元件SW的沿A-B线的显示面板PNL的剖视图。第一基板SUB1还具备透明基板10、绝缘膜11至13、以及取向膜AL1。透明基板10具备主面(下表面)10A和主面10A相反侧的主面(上表面)10B。主面10A和10B是与X-Y平面大致平行的面。与扫描线G一体的栅电极GE配置在主面10B侧。绝缘膜11覆盖栅电极GE和扫描线G并与主面10B相接。半导体层SC在栅电极GE的正上方位于绝缘膜11之上。与信号线S一体的两个源电极SE分别与半导体层SC相接,它们的一部分位于绝缘膜11之上。漏电极DE与半导体层SC相接。绝缘膜12分别覆盖构成开关元件SW的半导体层SC、源电极SE和漏电极DE,并且覆盖绝缘膜11。
有机绝缘膜O的第一部OX在栅电极GE和扫描线G的正上方或者在开关元件SW的正上方与绝缘膜12的上表面12B相接。金属布线M的第一布线部MX在栅电极GE和扫描线G的正上方或者在开关元件SW的正上方位于第一部OX之上。
电容电极C在第一区域A1中覆盖第一布线部MX和第一部OX。也就是说,由电容电极C覆盖第一部OX的第一侧面E1和第二侧面E2。第一布线部MX与电容电极C相接并相互电连接。另外,电容电极C在第二区域A2中与绝缘膜12的上表面12B相接。
绝缘膜13配置于第一区域A1和第二区域A2中并覆盖电容电极C。各像素电极PE在第二区域A2中位于绝缘膜13之上。像素电极PE和电容电极C隔着绝缘膜13而相对,在像素PX中形成图像显示所需的储存电容。开关元件SW位于在第二方向Y上相邻的像素电极PE之间。第一侧面E1和第二侧面E2各自沿第二方向Y位于开关元件SW与像素电极PE之间。取向膜AL1覆盖像素电极PE和绝缘膜13。
在这样的第一基板SUB1中,透明基板10与像素电极PE之间的有机绝缘膜O沿第三方向Z的膜厚小(薄)于与开关元件SW重叠的有机绝缘膜O沿第三方向Z的膜厚T0。在图4所示的第一构成例中,有机绝缘膜O未设置在透明基板10与像素电极PE之间。也就是说,透明基板10与像素电极PE之间的有机绝缘膜O的膜厚为零。
另外,透明基板10与金属布线M之间的沿第三方向Z的有机绝缘膜O的膜厚T11大于透明基板10与像素电极PE之间的沿第三方向Z的膜厚T12。换言之,像素电极PE沿第三方向Z位于比金属布线M更靠下方。也就是说,像素电极PE比金属布线M更接近透明基板10。
第二基板SUB2具备透明基板20、遮光层BM、公共电极CE、间隔件SP以及取向膜AL2。透明基板20具备主面(下表面)20A和主面20A相反侧的主面(上表面)20B。主面20A和20B是与X-Y平面大致平行的面。主面20A与主面10B相面对。遮光层BM和公共电极CE配置于主面20A。遮光层BM分别位于第一部OX的第一侧面E1和第二侧面E2的正上方、开关元件SW的正上方以及栅电极GE的正上方。公共电极CE遍及多个像素PX而配置并覆盖遮光层BM。公共电极CE与电容电极C电连接并与电容电极C为同电位。间隔件SP设于公共电极CE之下并与取向膜AL1相接。间隔件SP位于有机绝缘膜O与遮光层BM之间。取向膜AL2覆盖公共电极CE。
液晶层LC位于第一基板SUB1与第二基板SUB2之间并与取向膜AL1和AL2各自相接。液晶层LC具有单元间隙CG1和CG2。单元间隙CG1相当于在第一区域A1中从取向膜AL1到取向膜AL2的沿第三方向Z的长度。单元间隙CG2相当于在第二区域A2中从取向膜AL1到取向膜AL2的沿第三方向Z的长度。单元间隙CG1小于单元间隙CG2。单元间隙CG1例如为约1.5μm。单元间隙CG2例如为约3.0μm。
需要指出,通过调整间隔件SP沿第三方向Z的高度H与有机绝缘膜O的膜厚T0之间的平衡,能够一面保持单元间隙CG2,一面得到期望的效果。例如,通过使有机绝缘膜O的膜厚T0比图4所示的例子薄、且使间隔件SP的高度H变高,从而扩大单元间隙CG1。因此,在制造液晶层LC的过程中,液晶材料容易蔓延。另外,通过使间隔件SP的高度比图4所示的例子小、且增厚有机绝缘膜O的膜厚T0,从而能够扩大开关元件SW或扫描线G与金属布线M之间的沿第三方向Z的间隔。因此,能够降低开关元件SW或扫描线G与金属布线M之间的不希望的电容。
透明基板10和20是玻璃基板、塑料基板等绝缘基板。绝缘膜11至13例如由氮化硅、氧化硅等透明无机绝缘材料形成。有机绝缘膜O例如由丙烯酸树脂等透明有机绝缘材料形成。扫描线G、信号线S和金属布线M例如是层叠多个导电层而得的层叠体,在一个例子中,是依次层叠包含钼(Mo)的导电层、包含铝(Al)的导电层和包含钼(Mo)的导电层而得的层叠体,但不限于此,也可以是依次层叠包含钛(Ti)的导电层、包含铝(Al)的导电层和包含钛(Ti)的导电层而得的层叠体。需要指出,扫描线G也可以是包含钼(Mo)的导电层和包含铝(Al)的导电层的层叠体,优选包含铝(Al)的导电层与主面10B相接。由于铝(Al)与钼(Mo)相比,光的反射率更高,所以与扫描线G的包含钼(Mo)的导电层与主面10B相接的情况相比,能够抑制扫描线G吸收从透明基板10中传播来的光。电容电极C、像素电极PE和公共电极CE是由铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等透明导电材料形成的透明电极。遮光层BM例如是电阻低于公共电极CE的导电层。在一个例子中,遮光层BM由钼、铝、钨、钛、银等不透明金属材料形成。公共电极CE由于与遮光层BM相接,因此与遮光层BM电连接。由此,使公共电极CE低电阻化。取向膜AL1和AL2是具有与X-Y平面大致平行的取向限制力的水平取向膜。在一个例子中,沿第一方向X对取向膜AL1和AL2进行取向处理。需要指出,取向处理既可以是摩擦处理,也可以是光取向处理。
图5是示出包含图3所示的扫描线G和连接部DEA的沿C-D线的显示面板PNL的剖视图。
在第一基板SUB1中,连接部DEA位于绝缘膜11之上并被绝缘膜12覆盖。像素电极PE通过贯通绝缘膜12和绝缘膜13的接触孔CH以及电容电极C的开口部CA而与连接部DEA接触。金属布线M的第一布线部MX位于扫描线G的正上方。有机绝缘膜O的第一部OX位于扫描线G与第一布线部MX之间。
在第二基板SUB2中,遮光层BM位于第一部OX的第一侧面E1的正上方、扫描线G的正上方、第一部OX的第二侧面E2(扫描线G与连接部DEA之间)的正上方、以及连接部DEA的正上方。
图6是示出包含图3所示的信号线S的沿E-F线的显示面板PNL的剖视图。
在第一基板SUB1中,信号线S位于绝缘膜11之上并被绝缘膜12覆盖。需要指出,也可以在绝缘膜11与透明基板10之间设置由与扫描线G相同的材料形成的其它导电层(遮光层或者反射层)。信号线S位于在第一方向X上相邻的像素电极PE之间。有机绝缘膜O的第二部OY位于信号线S的正上方,并位于在第一方向X上相邻的像素电极PE之间。第二部OY的第三侧面E3和第四侧面E4被电容电极C覆盖。第三侧面E3和第四侧面E4分别沿着第一方向X位于信号线S与像素电极PE之间。金属布线M的第二布线部MY位于信号线S的正上方。另外,第二布线部MY与电容电极C相接并相互电连接。第二部OY位于信号线S与第二布线部MY之间。
在第二基板SUB2中,遮光层BM位于第二部OY的第三侧面E3和第四侧面E4的正上方以及信号线S的正上方。
图7是本实施方式的显示面板PNL的简图。在此,关注间隔件SP和有机绝缘膜O。有机绝缘膜O不仅设于上述显示部DA,而且还设于非显示部NDA。有机绝缘膜O在非显示部NDA中具有与在显示部DA中相同的膜厚T0。需要指出,从减小有机绝缘膜O的体积的角度出发,有机绝缘膜O不是设于整个非显示部NDA,而是最好将其图案化为与非显示部NDA的间隔件SP重叠。也就是说,在显示部DA和非显示部NDA中,间隔件SP与有机绝缘膜O重叠。当有机绝缘膜O未遍及整个非显示部NDA而设置时,需要在使单元间隙均匀的基础上,在非显示部NDA设置高度比显示部DA的间隔件SP高的间隔件。本实施方式中,由于在显示部DA和非显示部NDA中有机绝缘膜O具有膜厚T0,所以通过在显示部DA和非显示部NDA中设置具有大致同等高度H的间隔件SP,能够使单元间隙均匀。也就是说,无需在显示部DA和非显示部NDA中设置高度不同的间隔件SP,简化制造工艺。
本实施方式的显示装置DSP是使来自发光元件LD的出射光从第二基板SUB2的端部E21射入并在显示面板PNL中传播的方式,具有距离发光元件LD越远,亮度越低的倾向。作为这样的亮度降低的原因之一,可以举出因有机绝缘膜O的光吸收。即,有机绝缘膜O吸收在显示面板PNL中传播的光的一部分。因此,在显示面板PNL的内部反复进行多次(100次以上)全反射而传播的光每次透过有机绝缘膜O,其一部分都会被吸收,因此距离发光元件LD越远,其亮度越低。
根据本实施方式,有机绝缘膜O与开关元件SW重叠,而另一方面未设置在透明基板10与像素电极PE之间。或者,设于透明基板10与像素电极PE之间的有机绝缘膜O的膜厚极薄。因此,与有机绝缘膜O遍及透明基板10与像素电极PE之间(或者显示部DA的整个区域)而设置的情况相比,有机绝缘膜O的总体积较小。由此,在显示面板PNL中传播的光射入有机绝缘膜O的概率减少,从而能够抑制有机绝缘膜O对光的吸收。因此,能够抑制显示质量下降。
另外,有机绝缘膜O与开关元件SW、扫描线G和信号线S重叠。有机绝缘膜O位于开关元件SW与金属布线M(或者电容电极C)之间、扫描线G与金属布线M(或者电容电极C)之间、以及信号线S与金属布线M(或者电容电极C)之间。因此,能够降低相互重叠的布线间的不希望的电容。
另外,当来自发光元件LD的光射入有机绝缘膜O时,即使在有机绝缘膜O的第二侧面E2发生不希望的散射,散射光也会被配置在第二侧面E2正上方的遮光层BM遮挡。因此,能够抑制显示质量降低。
另外,有机绝缘膜O的第三侧面E3和第四侧面E4与取向膜AL1和AL2的取向处理方向(第一方向X)交叉。即使在第三侧面E3和第四侧面E4处发生液晶分子32的取向不良,不希望的光也会被配置在第三侧面E3和第四侧面E4正上方的遮光层BM遮挡。因此,能够抑制显示质量降低。
不过,即使配置有遮光层BM,也优选取向不良少。因此,为了抑制第三侧面E3和第四侧面E4处的取向不良,进行往复摩擦、增大摩擦强度、使用长毛摩擦布等即可。
遮光层BM配置成遮挡有机绝缘膜O侧面上的反射光或散射光即可。另外,在改变公共电极CE电位的驱动方法中,优选遮光层BM由具有导电性的材料构成。作为遮光层BM的具体例子,可以应用钼/铝/钼的层叠体、钼/铝的层叠体、或者铜化合物与其它金属的层叠体等。遮光层BM为钼/铝的层叠体时,钼层配置在面对液晶层LC的一侧,铝层配置在面对透明基板20的一侧。由此,能够抑制在透明基板20中传导的光的吸收,有效遮挡有机绝缘膜O侧面的反射光或散射光。另一方面,在诸如将公共电极CE的电位保持为一定电位的驱动方法中,遮光层BM无需由具有导电性的材料构成,但也可以由具有导电性的材料构成。当遮光层BM由非导电性材料构成时,出于防止不必要的散射的目的,优选其膜厚尽可能薄。另外,由非导电性材料构成的遮光层BM中,优选地,在面对透明基板20的一侧配置反射率高的材料,在面对有机绝缘膜O的一侧配置反射率低的材料。
在第一构成例中,透明基板10相当于第一透明基板,透明基板20相当于第二透明基板,绝缘膜12相当于无机绝缘膜。
接下来,参照图8至图14对其它构成例进行说明。需要指出,图8至图14中省略了电容电极C和像素电极PE的图示。
[第二构成例]
图8是示出显示面板PNL的第二构成例的剖视图。图8所示的第二构成例与图4所示的第一构成例相比,不同点在于有机绝缘膜O在透明基板10与像素电极PE之间具有第三部OI。即,第三部OI位于绝缘膜12与电容电极C之间并沿第三方向Z具有膜厚T1。电容电极C与有机绝缘膜O相接。膜厚T1小(薄)于膜厚T0。如上所述,在本实施方式中,从抑制有机绝缘膜O对光的吸收的角度出发,最好使有机绝缘膜O的体积较小,即使在有机绝缘膜O介于透明基板10与像素电极PE之间的第二构成例中,也最好使其膜厚T1较小。在一个例子中,膜厚T1是膜厚T0的1/2以下。
在这样的第二构成例中,由于能够减小有机绝缘膜O的总体积,所以也能够得到与第一构成例同样的效果。
[第三构成例]
图9是示出第一基板SUB1中的像素PX的第三构成例的俯视图。图9所示的第三构成例与图2所示的第一构成例相比,不同点在于有机绝缘膜O和金属布线M沿第二方向Y形成为带状。即,有机绝缘膜O具有与开关元件SW重叠并与信号线S重叠的第二部OY。另一方面,有机绝缘膜O不具有第一部OX。另外,金属布线M具有隔着有机绝缘膜O与开关元件SW重叠并与信号线S重叠的第二布线部MY。另一方面,金属布线M不具有第一布线部MX。
在这样的第三构成例中,也能够得到与上述第一构成例同样的效果。加之,通过省略第一部OX,进一步减小有机绝缘膜O的总体积,从而进一步抑制有机绝缘膜O对光的吸收。
另外,通过省略第一部OX,从而当来自发光元件LD的光射入有机绝缘膜O时,抑制图2所示的第二侧面E2上的不希望的散射。另外,能够减小与扫描线G重叠的遮光层BM沿第一方向X的宽度,能够扩大每一像素的开口面积。
[第四构成例]
图10是示出第一基板SUB1中的像素PX的第四构成例的俯视图。图10所示的第四构成例与图2所示的第一构成例相比,不同点在于有机绝缘膜O和金属布线M沿第一方向X形成为带状。即,有机绝缘膜O具有与开关元件SW重叠并与扫描线G重叠的第一部OX。另一方面,有机绝缘膜O不具有第二部OY。另外,金属布线M具有隔着有机绝缘膜O与开关元件SW重叠并与扫描线G重叠的第一布线部MX。另一方面,金属布线M不具有第二布线部MY。
在这样的第四构成例中,也能够得到与上述第一构成例同样的效果。加之,通过省略第二部OY,进一步减小有机绝缘膜O的总体积,从而进一步抑制有机绝缘膜O对光的吸收。
另外,通过省略第二部OY,从而抑制图2所示的第三侧面E3和第四侧面E4处的液晶分子32的取向不良。另外,能够减小与信号线S重叠的遮光层BM沿第二方向Y的宽度,能够扩大每一像素的开口面积。
接下来,参照图11和图12对第五构成例和第六构成例进行说明。需要指出,在第五构成例和第六构成例中,多个发光元件LD沿第二方向Y隔开间隔地进行排列,聚合物31的延伸方向D1是沿第二方向Y的方向。
[第五构成例]
图11是示出第一基板SUB1中的像素PX的第五构成例的俯视图。除上述发光元件LD与聚合物31的延伸方向D1以外,图11所示的第五构成例与图9所示的第三构成例具有同样的结构。
在这样的第五构成例中,也能够得到与上述第一构成例同样的效果。加之,通过省略第一部OX,进一步减小有机绝缘膜O的总体积,从而进一步抑制有机绝缘膜O对光的吸收。
另外,通过省略第一部OX,从而抑制图2所示的第一侧面E1和第二侧面E2处的液晶分子32的取向不良。另外,能够减小与扫描线G重叠的遮光层BM沿第一方向X的宽度,能够扩大每一像素的开口面积。
[第六构成例]
图12是示出第一基板SUB1中的像素PX的第六构成例的俯视图。除上述发光元件LD与聚合物31的延伸方向D1以外,图12所示的第六构成例与图10所示的第四构成例具有同样的结构。
在这样的第六构成例中,也能够得到与上述第一构成例同样的效果。加之,通过省略第二部OY,进一步减少有机绝缘膜O的总体积,从而进一步抑制有机绝缘膜O对光的吸收。
另外,通过省略第一部OX,从而当来自发光元件LD的光射入有机绝缘膜O时,抑制图2所示的第四侧面E4上的不希望的散射。另外,能够减小与信号线S重叠的遮光层BM沿第二方向Y的宽度,能够扩大每一像素的开口面积。
[第七构成例]
图13是示出第一基板SUB1中的像素PX的第七构成例的俯视图。图13所示的第七构成例与图2所示的第一构成例相比,不同点在于有机绝缘膜O具有重叠部OX1和OX2以及重叠部OY1和OY2。重叠部OX1和OX2与扫描线G重叠。重叠部OX1与重叠部OX2分离。也就是说,在重叠部OX1与重叠部OX2之间,有机绝缘膜O未与扫描线G重叠。重叠部OY1和重叠部OY2与信号线S重叠。重叠部OY1与重叠部OY2分离。也就是说,在重叠部OY1与重叠部OY2之间,有机绝缘膜O未与信号线S重叠。显示面板PNL在重叠部OX1与重叠部OX2之间以及重叠部OY1与重叠部OY2之间具有图4所示的单元间隙CG2。因此,在制造液晶层LC的过程中,液晶材料容易蔓延。
在这样的第七构成例中,也能够得到与上述第一构成例同样的效果。
在第七构成例中,重叠部OX1和重叠部OY1相当于第一重叠部,重叠部OX2和重叠部OY2相当于第二重叠部。
[第八构成例]
图14是示出第一基板SUB1中的像素PX的第八构成例的俯视图。图14所示的第八构成例与图2所示的第一构成例相比,不同点在于有机绝缘膜O只与开关元件SW重叠。
在这样的第八构成例中,也能够得到与上述第一构成例同样的效果。加之,通过省略第一部OX和第二部OY,进一步减小有机绝缘膜O的总体积,从而进一步抑制有机绝缘膜O对光的吸收。
接下来,参照图15至图18,说明基于实测的本实施方式的效果。
图15是用于说明对样品的吸收率进行测量的测量方法的图。光源101向样品SA照射参照光。检测器102测量透过样品SA的光的透射率。检测器103测量样品SA反射的光的反射率。在此,光源101、检测器102和检测器103设置成参照光相对于样品SA的入射角θi、透过样品SA的光的出射角θt以及由样品SA反射的光的反射角θr为规定值。在一个例子中,入射角θi、出射角θt和反射角θr都相等,例如设定为5°。当将样品SA的吸收率(%)、透射率(%)和反射率(%)分别设为A、T和R时,能够如下定义吸收率A。
A=100-T-R
不过,这里假设可以将样品SA的雾度和样品SA上的散射忽略不计,并且假设样品SA的表面是平坦的。
图16是示出形成有机绝缘膜O的材料的吸收率的测量结果的图。图中的横轴是波长(nm),纵轴是吸收率(%)。关于形成本实施方式的有机绝缘膜O的材料(样品A)和形成液晶显示装置的透明基板的材料(样品B)各自的吸收率,通过参照图15所说明的测量方法进行测量。样品A是丙烯酸树脂,样品B是玻璃。本实施方式的发光元件LD的发光主波长是466nm(蓝色波长)、531nm(绿色波长)、622nm(红色波长)。
关于样品B,几乎不吸收任何波长。另一方面,关于样品A,具有短波长侧的吸收率高于长波长侧的吸收率的倾向。例如,样品A中,绿色波长的吸收率高于红色波长的吸收率,蓝色波长的吸收率高于绿色波长的吸收率。特别是确认了在蓝色波长中吸收率超过1%。也就是说,从发光元件LD射出的光中,与红色波长的光和绿色波长的光相比,蓝色波长的光容易在有机绝缘膜O中被吸收。根据本实施方式,与有机绝缘膜O遍及显示部DA的整个区域而设置的情况相比,有机绝缘膜O的总体积较小。因此,尤其能够抑制有机绝缘膜O对蓝色波长的光的吸收,随着光在显示装置DSP中传播,能够抑制由于有机绝缘膜O对各色波长的吸收率的差异而产生的不希望的色度偏差,能够抑制显示质量降低。
图17是用于说明来自发光元件LD的出射光在显示装置DSP中传播的情形的图。显示装置DSP除显示面板PNL之外还具备透明基板30。透明基板20具有与发光元件LD相对的侧面20C。侧面20C相当于图1所示的第二基板SUB2的端部E21。透明基板30具备主面(下表面)30A、主面30A相反侧的主面(上表面)30B以及侧面30C。主面30A和30B是与X-Y平面大致平行的面。主面30A面对透明基板20的主面20B。主面30B例如与空气层相接。侧面30C与发光元件LD相对并与侧面20C重叠。透明基板30通过透明的粘接层AD粘接于透明基板20。粘接层AD与主面30A和20B相接。
如图中箭头所示,来自发光元件LD的出射光距作为入光部的侧面20C和侧面30C越远越衰减。如图16所示,形成透明基板10、透明基板20和透明基板30等的玻璃中的光吸收率小于0.1%,因此出射光衰减的主要原因是透明基板10与透明基板20之间以及透明基板20与透明基板30之间各自的各种薄膜中的光吸收。
图18是示出本实施方式的显示装置DSP和比较例的显示装置中的亮度测量结果的图。在比较例的显示装置(C)中,有机绝缘膜O几乎遍及第一基板SUB1的整个区域而配置,扫描线G由钼(Mo)、铝(Al)、钼(Mo)的层叠体形成。在比较例的显示装置(B)中,有机绝缘膜O几乎遍及第一基板SUB1的整个区域而配置,扫描线G由钼(Mo)、铝(Al)的层叠体形成。在本实施方式的显示装置DSP(A)中,如上所述,有机绝缘膜O配置成格子状,扫描线G由钼(Mo)、铝(Al)的层叠体形成。在距入光部不同的距离处测量了各显示装置的亮度。入光部相当于图17所示的侧面20C和侧面30C。图18的横轴是距入光部的距离,纵轴是亮度的相对值。如图18所示,可确认:本实施方式的显示装置DSP(A)与比较例的显示装置(B)相比,有机绝缘膜O的总电容小,由此即使远离入光部,亮度降低得也少,能够抑制约8%左右的光的减少。另外,可确认:本实施方式的显示装置DSP(A)与比较例的显示装置(C)相比,由于有机绝缘膜O的总电容小,且形成扫描线G的层叠体的结构不同,因此即使远离入光部,亮度降低得也少,能够抑制约16%左右的光的减少。
如上所述,根据本实施方式,可以提供能够抑制显示质量下降的显示装置。
需要指出,虽然说明了本发明的一些实施方式,但这些实施方式仅仅作为例子提出,并不旨在限制发明的范围。这些新的实施方式可以以各种其它方式实施,在不脱离发明主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形包含在发明的范围或主旨中,并且包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。
下面,补充说明可从本说明书中公开的结构获得的显示装置的一个例子。
(1)
一种显示装置,具备:
第一基板;
第二基板;
液晶层,位于所述第一基板与所述第二基板之间,并包含聚合物和液晶分子;以及
发光元件,
所述第一基板具备:透明基板、扫描线、与所述扫描线交叉的信号线、与所述扫描线和所述信号线电连接的开关元件、与所述开关元件重叠的有机绝缘膜以及与所述开关元件电连接的像素电极,
所述透明基板与所述像素电极之间的所述有机绝缘膜的膜厚比与所述开关元件重叠的所述有机绝缘膜的膜厚薄。
(2)
根据(1)所述的显示装置,其中,
所述第一基板具备:
无机绝缘膜,位于所述透明基板与所述像素电极之间;以及
电容电极,位于所述无机绝缘膜与所述像素电极之间,
所述有机绝缘膜位于所述无机绝缘膜与所述电容电极之间,
所述电容电极与所述有机绝缘膜相接。
(3)
根据(2)所述的显示装置,其中,
所述第一基板具备与所述电容电极电连接的金属布线,
所述有机绝缘膜位于所述扫描线与所述金属布线之间和所述信号线与所述金属布线之间中的至少一方。
(4)
一种显示装置,具备:
第一基板;
第二基板;
液晶层,位于所述第一基板与所述第二基板之间,并包含聚合物和液晶分子;以及
发光元件,
所述第一基板具备:透明基板、扫描线、与所述扫描线交叉的信号线、与所述扫描线和所述信号线电连接的开关元件、与所述开关元件重叠的有机绝缘膜以及与所述开关元件电连接的像素电极,
所述有机绝缘膜未设置在所述透明基板与所述像素电极之间。
(5)
根据(4)所述的显示装置,其中,
所述第一基板具备:
无机绝缘膜,位于所述透明基板与所述像素电极之间;以及
电容电极,位于所述无机绝缘膜与所述像素电极之间,
所述电容电极与所述无机绝缘膜的上表面相接。
(6)
根据(5)所述的显示装置,其中,
所述第一基板具备与所述电容电极电连接的金属布线,
所述有机绝缘膜位于所述扫描线与所述金属布线之间和所述信号线与所述金属布线之间中的至少一方。
(7)
根据(1)至(6)中任一项所述的显示装置,其中,
所述第二基板具备与所述开关元件重叠的遮光层,
所述有机绝缘膜具备靠近所述发光元件的第一侧面和所述第一侧面的相反侧的第二侧面,
所述遮光层与所述第二侧面重叠。
(8)
根据(7)所述的显示装置,其中,
所述第二基板具备公共电极,
所述遮光层是电阻比所述公共电极低的导电层,并与所述公共电极电连接。
(9)
根据(7)或(8)所述的显示装置,其中,还具备位于所述有机绝缘膜与所述遮光层之间的间隔件。
(10)
根据(1)至(9)中任一项所述的显示装置,其中,
在俯视观察时,所述有机绝缘膜与所述扫描线和所述信号线中至少一方重叠。
(11)
根据(10)所述的显示装置,其中,
所述有机绝缘膜具备与所述扫描线或所述信号线重叠的第一重叠部和第二重叠部,
所述第一重叠部和所述第二重叠部分离。
Claims (12)
1.一种显示装置,具备:
第一基板;
第二基板;
液晶层,位于所述第一基板与所述第二基板之间,并包含聚合物和液晶分子;以及
发光元件,
所述第一基板具备:透明基板、扫描线、与所述扫描线交叉的信号线、与所述扫描线和所述信号线电连接的开关元件、与所述开关元件重叠的有机绝缘膜以及与所述开关元件电连接的像素电极,
所述透明基板与所述像素电极之间的所述有机绝缘膜的膜厚比与所述开关元件重叠的所述有机绝缘膜的膜厚薄,
所述第一基板具备:
无机绝缘膜,位于所述透明基板与所述像素电极之间;
电容电极,位于所述无机绝缘膜与所述像素电极之间;以及
金属布线,与所述电容电极电连接,
所述有机绝缘膜位于所述无机绝缘膜与所述电容电极之间,
所述电容电极与所述有机绝缘膜相接,
所述有机绝缘膜位于所述扫描线与所述金属布线之间和所述信号线与所述金属布线之间中的至少一方。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第二基板具备与所述开关元件重叠的遮光层,
所述有机绝缘膜具备靠近所述发光元件的第一侧面和所述第一侧面的相反侧的第二侧面,
所述遮光层与所述第二侧面重叠。
3.根据权利要求2所述的显示装置,其中,
所述第二基板具备公共电极,
所述遮光层是电阻比所述公共电极低的导电层,并与所述公共电极电连接。
4.根据权利要求2所述的显示装置,其中,
所述显示装置还具备位于所述有机绝缘膜与所述遮光层之间的间隔件。
5.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
在俯视观察时,所述有机绝缘膜与所述扫描线和所述信号线中至少一方重叠。
6.根据权利要求5所述的显示装置,其中,
所述有机绝缘膜具备与所述扫描线或所述信号线重叠的第一重叠部和第二重叠部,
所述第一重叠部与所述第二重叠部分离。
7.一种显示装置,具备:
第一基板;
第二基板;
液晶层,位于所述第一基板与所述第二基板之间,并包含聚合物和液晶分子;以及
发光元件,
所述第一基板具备:透明基板、扫描线、与所述扫描线交叉的信号线、与所述扫描线和所述信号线电连接的开关元件、与所述开关元件重叠的有机绝缘膜以及与所述开关元件电连接的像素电极,
所述有机绝缘膜未设置在所述透明基板与所述像素电极之间,
所述第一基板具备:
无机绝缘膜,位于所述透明基板与所述像素电极之间;
电容电极,位于所述无机绝缘膜与所述像素电极之间;以及
金属布线,与所述电容电极电连接,
所述电容电极与所述无机绝缘膜的上表面相接,
所述有机绝缘膜位于所述扫描线与所述金属布线之间和所述信号线与所述金属布线之间中的至少一方。
8.根据权利要求7所述的显示装置,其中,
所述第二基板具备与所述开关元件重叠的遮光层,
所述有机绝缘膜具备靠近所述发光元件的第一侧面和所述第一侧面的相反侧的第二侧面,
所述遮光层与所述第二侧面重叠。
9.根据权利要求8所述的显示装置,其中,
所述第二基板具备公共电极,
所述遮光层是电阻比所述公共电极低的导电层,并与所述公共电极电连接。
10.根据权利要求8所述的显示装置,其中,
所述显示装置还具备位于所述有机绝缘膜与所述遮光层之间的间隔件。
11.根据权利要求7所述的显示装置,其中,
在俯视观察时,所述有机绝缘膜与所述扫描线和所述信号线中至少一方重叠。
12.根据权利要求11所述的显示装置,其中,
所述有机绝缘膜具备与所述扫描线或所述信号线重叠的第一重叠部和第二重叠部,
所述第一重叠部与所述第二重叠部分离。
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