説明

表示パネルおよびその製造方法、表示装置、ならびに電子機器

【課題】信号線と共通電極との間に形成される配線容量を低く抑えつつ、画素電極を駆動するために必要な電圧も低く抑えることの可能な表示パネルおよびその製造方法と、上記の表示パネルを備えた表示装置および電子機器とを提供する。
【解決手段】ソース線36のうちゲート線35との交差部分以外の部分(部分ソース線36B)と、画素電極24とが互いに異なる面上に形成されている。具体的には、部分ソース線36Bは透光性基板22の表面上に形成されており、画素電極24は絶縁膜23の表面上に形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、横電界によって液晶分子の配向を制御することの可能な表示パネルおよびその製造方法に関する。また、本発明は、上記の表示パネルを備えた表示装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、携帯電話やノート型パーソナルコンピュータなどのモバイル機器において、液晶パネルが広く用いられている。液晶パネルとして従来から広く利用されているものとしては、TN(Twisted Nematic)液晶を用いた液晶パネルに代表される縦電界型の液晶パネルが挙げられる。この液晶パネルでは、基板に対して垂直方向に電界を形成することにより液晶分子が電界方向に配向するので、液晶分子の配向方向に対応した光透過率変化を利用した表示が行われる。
【0003】
しかし、縦電界型の液晶パネルでは、観察者が液晶パネルの表示面を見る角度により、液晶分子を違う方向から見ることなり、視野角が狭いという問題があった。この問題を解決する方法として、例えば、特許文献1に記載されているように、横電界型の液晶パネルが提案されている。
【0004】
横電界型の液晶パネルでは、基板に対して平行方向に電界を形成することにより液晶分子が基板面と平行な面内で回転し、その液晶分子の回転に対応した光透過率変化を利用した表示が行われる。この液晶パネルでは、観察者が液晶パネルの表示面を見る角度が変わっても、液晶分子を見る方向は同じであるので、広い視野角が得られる。
【0005】
横電界を生じさせる方式としては、FFS(Fringe Field Switching)(特許文献2,3参照)と、IPS(In-Plain Switching)が挙げられる。後者のIPSでは、電界は主に基板面と平行な横方向のみに発生し、画素電極の上方領域には電界が形成されにくいので、互いに隣接する電極間に在る液晶分子しか駆動することができず、開口率が低くなる傾向にあった。これに対し、前者のFFSでは、電極間に横方向の電界が発生し、画素電極の上方領域には、横斜め電界または放物線電界が発生するので、互いに隣接する電極間に在る液晶分子はもとより、画素電極の上方に在る液晶分子をも十分に駆動することができる。従って、FFSの方が、IPSよりも、高い開口率が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2002−182230号公報
【特許文献2】特開2008−52161号公報
【特許文献3】特開2008−165230号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、FFSモードの液晶パネルにおいて、更なる高開口率化と工程数の削減のために、例えば、特許文献2に記載されているように、TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)素子のドレイン電極と同一面に画素電極を形成し、共通電極を、各画素電極との対向領域を含む表示領域全体に渡って面状に形成することが開示されている。しかし、特許文献2に記載の方法では、信号線と画素電極とが同一面に形成されるので、信号線と共通電極との間に形成される配線容量が大きくなってしまうという問題があった。
【0008】
特許文献3では、信号線と共通電極との間の層を厚くすることにより、信号線と共通電極との間に形成される配線容量を低減することが開示されている。しかし、そのようにした場合には、画素電極と共通電極との間の距離が大きくなり、画素電極を駆動するために必要な電圧が上昇してしまうという問題があった。
【0009】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第1の目的は、信号線と共通電極との間に形成される配線容量を低く抑えつつ、画素電極を駆動するために必要な電圧も低く抑えることの可能な表示パネルおよびその製造方法を提供することにある。第2の目的は、そのような表示パネルを備えた表示装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の表示パネルは、第1基板上に形成されるゲート線と、ゲート線と交差して形成される信号線と、前記ゲート線および前記信号線に接続されるトランジスタとを備えたものである。信号線では、ゲート線との交差部分以外の部分がゲート線と同一面上に形成されており、ゲート線との交差部分が絶縁膜を介してゲート線と対向する位置に形成されている。トランジスタは、ゲート線に接続されるゲート電極と、信号線に接続され、かつ絶縁膜上に形成されるソース電極と、絶縁膜上に形成されるドレイン電極とを有している。本発明の表示パネルは、さらに、ドレイン電極に接続され、かつ絶縁膜上に形成される画素電極と、トランジスタおよび画素電極を被う保護膜と、保護膜上に形成される共通電極とを備えている。
【0011】
本発明の表示装置は、上記の表示パネルを表示部として備えたものである。本発明の電子機器は、上記の表示装置を備えたものである。
【0012】
本発明の表示パネル、表示装置および電子機器では、信号線のうちゲート線との交差部分以外の部分と、画素電極とが互いに異なる面上に形成されている。これにより、絶縁膜を厚くすることにより、信号線のうちゲート線との交差部分以外の部分と、共通電極とを離すことができる。また、保護膜を薄くすることにより、画素電極と共通電極とを近づけることができる。つまり、本発明では、信号線のうちゲート線との交差部分以外の部分と、共通電極との距離と、画素電極と共通電極との距離とを独立に調整することが可能となっている。
【0013】
本発明の表示パネルの製造方法は、以下の5つの工程を含むものである。
(A1)基板の同一面上に、ゲート線と、ゲート線と交差する方向に延在する複数の部分信号線とを形成する工程
(A2)ゲート線および部分信号線を含む面上に、部分信号線のうちゲート線に近接する部分の表面が露出する複数の開口を有する絶縁膜を形成する工程
(A3)開口を介して、互いに近接する部分信号線同士を接続する接続部を形成するとともに、絶縁膜上に、接続部に接するソース電極と、ソース電極とは分離されたドレイン電極とを形成する工程
(A4)絶縁膜上に、ドレイン電極と接する画素電極を形成したのち、ソース電極、ドレイン電極および画素電極を被う保護膜を形成する工程
(A5)保護膜上に共通電極を形成する工程
【0014】
参考例に係る表示パネルの製造方法は、以下の5つの工程を含むものである。
(B1)基板上に、ゲート線を形成する工程
(B2)ゲート線を含む面上に、ゲート線と交差する方向に延在する複数の信号線を形成することとなる領域のうちゲート線との交差領域以外の領域に複数の開口を有する絶縁膜を形成する工程
(B3)開口の底面から、絶縁膜のうちゲート線と対向する領域の表面に渡ってソース電極を形成するとともに、絶縁膜上にソース電極とは分離されたドレイン電極とを形成する工程
(B4)絶縁膜上に、ドレイン電極と接する画素電極を形成したのち、ソース電極、ドレイン電極および画素電極を被う保護膜を形成する工程
(B5)保護膜上に共通電極を形成する工程
【0015】
本発明の表示パネルの製造方法および参考例に係る表示パネルの製造方法では、部分信号線(信号線のうちゲート線との交差部分以外の部分)と画素電極とが互いに異なる面上に形成されている。これにより、絶縁膜を厚くすることにより、部分信号線と共通電極とを離すことができる。また、保護膜を薄くすることにより、画素電極と共通電極とを近づけることができる。つまり、本発明および参考例では、部分信号線(信号線のうちゲート線との交差部分以外の部分)と共通電極との距離と、画素電極と共通電極との距離とを独立に調整することが可能となっている。
【発明の効果】
【0016】
本発明の表示パネル、表示装置および電子機器、ならびに本発明の表示パネルの製造方法および参考例に係る表示パネルの製造方法によれば、信号線のうちゲート線との交差部分以外の部分(または部分信号線)と共通電極との距離と、画素電極と共通電極との距離とを独立に調整することができるようにしたので、信号線と共通電極との間に形成される配線容量を低く抑えつつ、画素電極を駆動するために必要な電圧も低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の一実施の形態に係る表示装置の構成の一例を表す断面図である。
【図2】図1の表示装置の一部を拡大して表す平面図である。
【図3】図1の共通電極の構成の一例を表す平面図である。
【図4】図2のA−A,B−B矢視方向の構成の一例を表す断面図である。
【図5】図2のC−C矢視方向の構成の一例を表す断面図である。
【図6】図1の下側パネルの製造工程について説明するための断面図である。
【図7】図6に続く工程について説明するための断面図である。
【図8】図7に続く工程について説明するための断面図である。
【図9】図8に続く工程について説明するための断面図である。
【図10】図9に続く工程について説明するための断面図である。
【図11】図10に続く工程について説明するための断面図である。
【図12】図1の表示装置の構成の他の例における、図2のA−A線,B−B線に相当する部分の断面図である。
【図13】図12の表示装置における、図2のC−C線に相当する部分の断面図である。
【図14】図12の下側パネルの製造工程について説明するための断面図である。
【図15】図14に続く工程について説明するための断面図である。
【図16】図15に続く工程について説明するための断面図である。
【図17】図16に続く工程について説明するための断面図である。
【図18】図17に続く工程について説明するための断面図である。
【図19】図18に続く工程について説明するための断面図である。
【図20】図1、図12の表示装置の構成の一変形例を表す模式図である。
【図21】一適用例に係る電子機器の構成の一例を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

1.実施の形態
信号線が複数の工程に分けて形成されている例(図1〜図11)
2.変形例
信号線が1つの工程で一括して形成されている例(図12〜図19)
構造を特定せず数値だけが限定されている例(図20)
3.適用例
上記実施の形態およびその変形例に係る表示装置が
電子機器に適用されている例(図21)
【0019】
<1.実施の形態>
図1は、本発明の一実施の形態に係る表示装置1の断面構成の一例を表すものである。図2は、図1の表示装置1における1つの画素近傍(領域α)の平面的な構成の一例を表すものである。なお、図1,図2は、模式的に表したものであり、実際の寸法や形状と同一であるとは限らない。
【0020】
表示装置1は、横電界型の液晶パネル、具体的には、FFSモードの液晶パネルを表示パネルとして備えたものである。表示装置1は、例えば、図1に示したように、バックライト10と、バックライト10上に配置された液晶パネル20と、バックライト10および液晶パネル20を駆動する駆動回路(図示せず)とを備えている。
【0021】
バックライト10は、液晶パネル20を背後から照明するものである。バックライト10は、例えば、図示しないが、導光板と、導光板の側面に配置された光源と、導光板の裏面側に配置された反射板と、導光板の上面側に配置された拡散板とを有するエッジライト方式の面発光源である。また、バックライト10は、例えば、図示しないが、光源と、光源の背後に配置された反射板と、光源の上方に配置された拡散板とを有する直下型の面発光源であってもよい。なお、必要に応じて、反射板や、拡散板などを省略したり、他の光学素子をさらに設けたりすることが可能である。
【0022】
液晶パネル20は、バックライト10の光を、映像信号に応じて変調し、画像光L1を生成し、映像表示面1Aから出力するものである。液晶パネル20は、例えば、図1に示したように、バックライト10側のパネル基板(下側パネル基板20A)と映像表示面1A側のパネル基板(上側パネル基板20B)との間に液晶層28を挟み込んだ積層構造を備えている。さらに、液晶パネル20は、下側パネル基板20Aの裏面と、上側パネル基板20Bの上面とに、一対の偏光板21,33を備えている。
【0023】
液晶パネル20は、例えば、図1に示したように、バックライト10側から順に、偏光板21、透光性基板22、絶縁膜23、画素電極24、保護膜25、共通電極26、配向膜27、液晶層28、配向膜29、オーバーコート層30、カラーフィルタ31、透光性基板32および偏光板33を有している。カラーフィルタ31と同一面には、遮光膜34が部分的に設けられている。なお、透光性基板22、絶縁膜23、画素電極24、保護膜25、共通電極26および配向膜27からなる積層部分が上述の下側パネル基板20Aに相当する。また、配向膜29、オーバーコート層30、カラーフィルタ31、透光性基板32および遮光膜34からなる積層部分が上述の上側パネル基板20Bに相当する。
【0024】
偏光板21,33は、光学シャッタの一種であり、ある一定の振動方向の光(偏光)のみを通過させるものである。これら偏光板21,33はそれぞれ、偏光軸(透過軸)が互いに90度異なるように配置されており、これにより表示装置1からの射出光が、液晶層28を介して透過し、あるいは遮断されるようになっている。なお、偏光板21,33のうちいずれか一方の透過軸が配向膜27,29のラビング方向と平行となっている。
【0025】
透光性基板22,32は、可視光に対して透明な基板、例えば、板ガラスまたは透光性の樹脂基板からなる。画素電極24および共通電極26は、可視光に対して透明な導電性材料、例えばITO(Indium Tin Oxide;酸化インジウムスズ)からなる。画素電極24は、絶縁膜23上に規則的に配置されており、各ドット(ピクセル)ごとの電極として機能する。画素電極24の配列としては、例えば、格子配列またはデルタ配列などが採り得る。画素電極24は、例えば、図2に示したように、長方形状となっている。他方、共通電極26は、画素電極24よりも液晶層28側に配置されており、具体的には、画素電極24を覆う保護膜25上に配置されている。共通電極26は、保護膜25を介して各画素電極24と対向する位置に形成されており、保護膜25全体(具体的には、各画素電極24によって形成される表示領域全体)に渡って面状に形成されている。従って、共通電極26は、各画素電極24に対して対向する共通電極として機能する。共通電極26は、例えば、図3に示したように、各画素電極24と対向する領域に、複数の開口26Aを有している。各開口26Aは、例えば、Y軸方向に延在する長方形状となっており、スリット状となっている。なお、各開口26Aの面内での延在方向は、上記以外の方向となっていてもよい。なお、画素電極24および共通電極26についての更なる説明は、後述のTFT素子37の説明と併せて行うものとする。
【0026】
絶縁膜23は、後述のTFT素子37のゲート絶縁膜として機能するものであり、例えば、400nm(4000オングストローム)程度の厚さを有している。保護膜25は、TFT素子37および画素電極24などを保護するものである。保護膜25は、例えば、透光性および絶縁性を有する無機絶縁物質からなる。そのような無機絶縁物質としては、例えば、窒化シリコン(SiN)、酸化シリコン(SiO2)などが挙げられる。
【0027】
ここで、保護膜25が窒化シリコン(誘電率6.5)からなる場合には、絶縁膜23および保護膜25を介して後述のソース線36と共通電極26との間に発生する配線容量を低減するために、絶縁膜23および保護膜25の合計膜厚が、600nm(6000オングストローム)以上となっていることが好ましい。なお、保護膜25があまり厚くなり過ぎると、製造過程において後述の開口23Aを形成することが容易ではなくなるので、保護膜25の厚さは、400nm(4000オングストローム)以下となっていることが好ましい。つまり、ソース線36と共通電極26との間に発生する配線容量の低減と、保護膜25への開口23Aの形成の容易さとの関係から、保護膜25の厚さは、200nm(2000オングストローム)以上400nm(4000オングストローム)以下の範囲内となっていることが好ましい。なお、この場合、保護膜25の厚さは、絶縁膜23の厚さと同一か、またはそれよりも薄くなっている。
【0028】
配向膜27,29は、液晶を所定の方向に配向させるものである。配向膜27,29は、例えば、ポリイミドなどの高分子材料からなり、例えば、塗布したポリイミド等に対してラビング処理を施すことにより形成されたものである。液晶層28は、例えば、ネマティック(Nematic)液晶からなり、後述するように、駆動回路からの印加電圧により、バックライト10からの射出光をピクセルごとに透過または遮断する変調機能を有している。なお、液晶の光透過レベルを変えることによりピクセルごとの階調が調整される。なお、液晶層28が負の誘電率異方性を有するネマティック液晶からなる場合には、配向膜27,29のラビング方向が、図1におけるY軸方向と平行となっている。また、液晶層28が正の誘電率異方性を有するネマティック液晶からなる場合には、配向膜27,29のラビング方向が、図1におけるX軸方向と平行となっている。
【0029】
カラーフィルタ31は、液晶層28を透過してきた光を、例えば、赤(R)、緑(G)および青(B)の三原色にそれぞれ色分離したり、または、例えば、R、G、Bおよび白(W)などの四色にそれぞれ色分離したりするためのカラーフィルタを、画素電極24の配列と対応させて配列したものである。フィルタ配列(画素配列)としては、一般的に、ストライプ配列や、ダイアゴナル配列、デルタ配列、レクタングル配列のようなものがある。遮光膜34は、画素間のクロストークを低減するものであり、例えば、可視光を吸収する機能を有している。遮光膜34は、画素電極24との非対向領域に形成されており、例えば、画素電極24との対向領域に開口を有する格子状の形状となっている。
【0030】
次に、表示装置1のうち領域α(図1参照)内の構成について詳細に説明する。領域αは、上述したように、表示装置1における1つの画素近傍に対応する領域である。図4(A)は、図2の表示装置1のうち領域αに対応する部分のA−A矢視方向の断面構成の一例を表すものであり、図4(B)は、図2の表示装置1のうち領域αに対応する部分のB−B矢視方向の断面構成の一例を表すものである。図5は、図2の表示装置1のうち領域αに対応する部分のC−C矢視方向の断面構成の一例を表すものである。
【0031】
下側パネル基板20Aは、透光性基板22上に、X軸方向に延在するゲート線35を有している。下側パネル基板20Aは、さらに、ゲート線35と交差する方向(例えば、ゲート線35と直交するY軸方向)に延在するソース線36を有している。なお、ソース線36が本発明の「信号線」の一具体例に相当する。
【0032】
ソース線36において、ゲート線35との交差部分以外の部分(部分ソース線36B)がゲート線35と同一面(具体的には透光性基板22の上面)上に形成されている。なお、部分ソース線36Bが本発明の「部分信号線」の一具体例に相当する。一方、ソース線36において、ゲート線35との交差部分(ブリッジ線36C)が絶縁膜23を介してゲート線35と対向する位置に形成されている。なお、ブリッジ線36Cが本発明の「接続部」の一具体例に相当する。本実施の形態では、ブリッジ36Cは、後述するように、部分ソース線36Bとは別工程で形成されており、ゲート線35を介して互いに近接する2つの部分ソース線36B同士を電気的に接続するようになっている。
【0033】
下側パネル基板20Aは、ゲート線35とソース線36との交差領域に対応して、TFT素子37を有している。TFT素子37は、FET(Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ)の1種であり、例えば、ボトムゲート構造およびシングルゲート構造のチャネルエッチ型のアモルファスシリコンTFTである。このTFT素子37は、例えば、ゲート電極(図示せず)と、ゲート絶縁膜23と、a−Si(アモルファスシリコン)を用いて形成される半導体膜(図示せず)と、リンをドープすることによって上記の半導体膜の両端部に形成されるN+−Si膜(図示せず)と、ソース電極36Aと、ドレイン電極24Aとを有している。なお、TFT素子37はトップゲート構造となっていてもよい。
【0034】
ドレイン電極24Aは接続用端子としての機能を有し、その一端がN+−Si膜を介して上記の半導体膜に接続されている。ドレイン電極24Aの他端には、画素電極24の一部が積層されており、ドレイン電極24Aと画素電極24とが互いに電気的に接続されている。また、ソース電極36Aは、図2に示すように、ソース線36から分岐して形成されたものである。ゲート電極は、ゲート線35の一部であって、特にソース線36から延びたソース電極36Aと交差する部分のことである。
【0035】
次に、駆動回路について説明する。駆動回路は、バックライト10内の光源を点灯させ、その光をバックライト10の上面から面状の光として射出させるようになっている。この光は、下側パネル基板20A内の各画素を通って液晶層28へ供給される。また、駆動回路は、液晶層28へ光が供給される間、複数のゲート線35を順次選択するとともに、各ソース線36に映像信号に対応する信号電圧を印加し、さらに、共通電極26に所定の基準電圧を印加するようになっている。これにより、駆動回路は、画素電極24と共通電極26との間に所定の電圧を印加し、液晶層28内の液晶分子の配光を画素ごとに制御するようになっている。
【0036】
ここで、複数の開口26Aを有する共通電極26の下方位置に、複数の画素電極24が規則的に配置されており、開口26Aと画素電極24とが積層方向において互いに対向している。そのため、画素電極24と共通電極26との間に所定の電圧が印加されると、液晶層28のうち開口26Aの直上部分においては、横方向に電界が発生し、さらに、液晶層28のうち開口26Aの直上以外の部分(共通電極26のうち開口26A以外の部分の直上部分)においては、横斜め電界E(図5参照)が発生する。つまり、駆動回路は、画素電極24と共通電極26との間に所定の電圧を印加することにより、FFSモードを実現するようになっている。
【0037】
次に、バックライト10に含まれる下側パネル基板20Aの製造方法の一例について説明する。図6(A),(B)〜図11(A),(B)は、下側パネル基板20Aの製造過程の一例を説明するための断面図を表すものである。図6(A),図7(A),図8(A),図9(A),図10(A),図11(A)は、図2のA−A矢視線に対応する部分の断面構成の一例を表している。一方、図6(B),図7(B),図8(B),図9(B),図10(B),図11(B)は、図2のB−B矢視線に対応する部分の断面構成の一例を表している。
【0038】
まず、透過性基板22上に、ゲート線35と、部分ソース線36Bとを形成する(図6(A),(B))。次に、ゲート線35および部分ソース線36Bを含む表面全体に渡って絶縁膜23を形成したのち、部分ソース線36Bのうちゲート線35に近接する部分の表面が露出する複数の開口23Aを形成する(図7(A),(B))。次に、開口23Aを介して、互いに近接する部分ソース線36B同士を接続するブリッジ線36Cを形成する(図8(A),(B))。このようにして、ソース線36が形成される。さらに、ソース線36の形成とともに、絶縁膜23上に、ブリッジ線36Cに接するソース電極36Aと、ソース電極36Aとは分離されたドレイン電極24Aとを形成する(図8(A),(B))。なお、このとき、絶縁膜23と、ソース電極36Aおよびドレイン電極24Aとの間に、a−Si(アモルファスシリコン)を用いて形成される半導体膜(図示せず)と、リンをドープすることによって上記の半導体膜の両端部に形成されるN+−Si膜(図示せず)とを形成する。このようにして、ゲート線35とソース線36との交差部分にTFT素子37が形成される。
【0039】
次に、絶縁膜23の上面のうち、ゲート線35とソース線36とで囲まれた表面領域に、画素電極24を形成する(図9(A),(B))。このとき、画素電極24の一部をドレイン電極24Aに積層することにより、画素電極24をドレイン電極24Aに電気的に接合させる。次に、ソース電極36A、ドレイン電極24Aおよび画素電極24を被う保護膜25を形成する(図10(A),(B))。次に、表面全体に、共通電極26を形成したのち、共通電極26のうち各画素電極24との対向領域に複数の開口26Aを形成する(図11(A),(B))。最後に、表面全体に、配向膜27を形成する(図11(A),(B))。このようにして、本実施の形態の下側パネル基板20Aが製造される。
【0040】
次に、本実施の形態の表示装置1の作用および効果について説明する。
【0041】
本実施の形態の表示装置1では、バックライト10内の光源が点灯し、光源からの光がバックライト10の上面から面状の光となって液晶パネル20の背面を射出する。この光が、下側パネル基板20A内の各画素を通って液晶層28へ供給される間、複数のゲート線35が順次選択されるとともに、各ソース線36に映像信号に対応する信号電圧が印加され、さらに、共通電極26に所定の基準電圧が印加される。これにより、画素電極24と共通電極26との間に所定の電圧が印加され、液晶層28内の液晶分子の配光が画素ごとに制御され、画像光L1が映像表示面1Aから出力される。
【0042】
このとき、複数の開口26Aを有する共通電極26の下方位置に、複数の画素電極24が規則的に配置されており、開口26Aと画素電極24とが積層方向において互いに対向している。そのため、画素電極24と共通電極26との間に所定の電圧が印加されると、液晶層28のうち開口26Aの直上部分においては、横方向に電界が発生し、さらに、液晶層28のうち開口26Aの直上以外の部分(共通電極26のうち開口26A以外の部分の直上部分)においては、横斜め電界E(図5参照)が発生する。その結果、FFSモードが実現され、広い視野角と、高い開口率が得られる。
【0043】
ところで、本実施の形態では、ソース線36のうちゲート線35との交差部分以外の部分(部分ソース線36B)と、画素電極24とが互いに異なる面上に形成されている。具体的には、図4(A),(B)に示したように、部分ソース線36Bは透光性基板22の表面上に形成されており、画素電極24は絶縁膜23の表面上に形成されている。これにより、絶縁膜23を厚くすることにより、部分ソース線36Bと、共通電極26とを離すことができる。また、保護膜25を薄くすることにより、画素電極24と共通電極26とを近づけることができる。つまり、本実施の形態では、部分ソース線36Bと共通電極26との距離と、画素電極24と共通電極26との距離とを独立に調整することが可能となっている。その結果、ソース線36と共通電極26との間に形成される配線容量を低く抑えつつ、画素電極24を駆動するために必要な電圧も低く抑えることができる。従って、低消費電力の表示装置1を実現することができる。
【0044】
<2.変形例>
[第1変形例]
上記実施の形態では、ソース線36において、部分ソース線36Bと、ブリッジ線36Cとが別工程で形成されていたが、これらが同一工程で一括して形成されていてもよい。
【0045】
図12(A)は、本変形例に係る表示装置1のうち図2のA−A線に相当する部分の断面構成の一例を表すものであり、図12(B)は、本変形例に係る表示装置1のうち図2のB−B矢視方向に相当する部分の断面構成の一例を表すものである。図13は、本変形例に係る表示装置1のうち図2のC−C矢視方向に相当する部分の断面構成の一例を表すものである。
【0046】
図12(A),(B)、図13に示したように、絶縁膜23は、ソース線36と対向する帯状の領域のうち、ゲート線35と対向する領域以外の領域に、開口23Aを有している。ソース線36は、この開口23Aの底面(透光性基板22の表面)から、絶縁膜23のうちゲート線35の直上の部分の表面に渡って連続して形成されている。つまり、ソース線36では、当該ソース線36のうちゲート線35との交差部分以外の部分が開口23Aの底面(透光性基板22の表面)上に形成されており、当該ソース線36のうちゲート線35との交差部分が絶縁膜23上に形成されている。そして、ソース線36、ドレイン電極24Aおよび画素電極24を覆うとともに、開口23Aの内部を充填するように、保護膜25が形成されている。
【0047】
次に、本変形例における下側パネル基板20Aの製造方法の一例について説明する。図14(A),(B)〜図19(A),(B)は、本変形例における下側パネル基板20Aの製造過程の一例を説明するための断面図を表すものである。図14(A),図15(A),図16(A),図17(A),図18(A),図19(A)は、本変形例に係る表示装置1のうち図2のA−A線に相当する部分の断面構成の一例を表している。一方、図14(B),図15(B),図16(B),図17(B),図18(B),図19(B)は、本変形例に係る表示装置1のうち図2のB−B矢視方向に相当する部分の断面構成の一例を表している。
【0048】
まず、透過性基板22上に、ゲート線35を形成する(図14(A),(B))。次に、ゲート線35を含む表面全体に渡って絶縁膜23を形成したのち、ソース線36を形成することとなる帯状の領域のうちゲート線35との交差領域以外の領域に、透過性基板22の表面が露出する複数の開口23Aを形成する(図15(A),(B))。次に、開口23Aの底面(透光性基板22の表面)から、絶縁膜35のうちゲート線35と対向する領域(ゲート線35の直上)の表面に渡って連続してソース線36を形成する(図16(A),(B))。このようにして、ソース線36が1つの工程で一括して形成される。さらに、ソース線36の形成とともに、絶縁膜23上に、ソース線36に接するソース電極36Aと、ソース電極36Aとは分離されたドレイン電極24Aとを形成する(図16(A),(B))。なお、このとき、絶縁膜23と、ソース電極36Aおよびドレイン電極24Aとの間に、a−Si(アモルファスシリコン)を用いて形成される半導体膜(図示せず)と、リンをドープすることによって上記の半導体膜の両端部に形成されるN+−Si膜(図示せず)とを形成する。このようにして、ゲート線35とソース線36との交差部分にTFT素子37が形成される。
【0049】
次に、絶縁膜23の上面のうち、ゲート線35とソース線36とで囲まれた表面領域に、画素電極24を形成する(図17(A),(B))。このとき、画素電極24の一部をドレイン電極24Aに積層することにより、画素電極24をドレイン電極24Aに電気的に接合させる。次に、ソース電極36A、ドレイン電極24Aおよび画素電極24を被う保護膜25を形成する(図18(A),(B))。このとき、ソース線36を埋め込むとともに、開口23Aの内部を充填するように、保護膜25が形成される。次に、表面全体に、共通電極26を形成したのち、共通電極26のうち各画素電極24との対向領域に複数の開口26Aを形成する(図19(A),(B))。最後に、表面全体に、配向膜27を形成する(図19(A),(B))。このようにして、本変形例における下側パネル基板20Aが製造される。
【0050】
本変形例では、上記実施の形態と同様、ソース線36のうちゲート線35との交差部分以外の部分と、画素電極24とが互いに異なる面上に形成されている。これにより、本変形例においても、絶縁膜23を厚くすることにより、部分ソース線36Bと、共通電極26とを離すことができる。また、保護膜25を薄くすることにより、画素電極24と共通電極26とを近づけることができる。つまり、本変形例でも、部分ソース線36Bと共通電極26との距離と、画素電極24と共通電極26との距離とを独立に調整することが可能となっている。その結果、ソース線36と共通電極26との間に形成される配線容量を低く抑えつつ、画素電極24を駆動するために必要な電圧も低く抑えることができる。従って、本変形例においても、低消費電力の表示装置1を実現することができる。
【0051】
[第2変形例]
上記実施の形態およびその変形例では、表示装置1は、FFSモードの液晶パネルを表示パネルとして備えていたが、ISPモードの液晶パネルを表示パネルとして備えていてもよい。また、上記実施の形態およびその変形例では、ソース線36のうちゲート線35との交差部分以外の部分が透明性基板22の表面上に形成され、画素電極24が絶縁膜23の表面上に形成されていたが、ソース線36のうちゲート線35との交差部分以外の部分と、画素電極24とが互いに異なる面上に形成されている限りにおいて、上記とは異なる面上に形成されていてもよい。このとき、下側パネル基板20Aの内部構成は、上記実施の形態およびその変形例に記載の構成に限定されない。なお、以下では、便宜的に各構成要素に対して、上記実施の形態およびその変形例で使用した符号と同一符号を付しているが、そのことが、各構成要素の下側パネル基板20A内での位置が上記実施の形態およびその変形例に記載の位置に限定されることを示唆するものではない。
【0052】
例えば、図20に示したように、ソース線36のうちゲート線35との交差部分以外の部分(部分ソース線36D)が、下側パネル基板20A内の第1面41上に形成されている。さらに、例えば、図20に示したように、下側パネル基板20A内において、画素電極24が第1面41よりも液晶層28側に設けられた第2面42上に形成され、共通電極26が第2面42よりも液晶層28側に設けられた第3面43上に形成されている。このとき、部分ソース線36Dと共通電極26との距離D1と、画素電極24と共通電極26との距離D2とが互いに独立して調整することが可能となっている。距離D1は600nm(6000オングストローム)以上となっており、距離D2は200nm(2000オングストローム)以上400nm(4000オングストローム)以下となっている。距離D1,D2が上述の範囲内となっていることから、ソース線36と共通電極26との間に形成される配線容量を低く抑えつつ、画素電極24を駆動するために必要な電圧も低く抑えることができる。その結果、本変形例においても、低消費電力の表示装置1を実現することができる。
【0053】
<3.適用例>
次に、上記実施の形態およびその変形例に係る表示装置1の一適用例について説明する。図21は、本適用例に係る電子機器100の概略構成の一例を表す斜視図である。電子機器2は、携帯電話機であり、例えば、図21に示したように、本体部111と、本体部111に対して開閉可能に設けられた表示体部112とを備えている。本体部111は、操作ボタン115と、送話部116を有している。表示体部112は、表示装置113と、受話部117とを有している。表示装置113は、電話通信に関する各種表示を、表示装置113の表示画面114に表示するようになっている。電子機器100は、表示装置113の動作を制御するための制御部(図示せず)を備えている。この制御部は、電子機器100全体の制御を司る制御部の一部として、またはその制御部とは別に、本体部111または表示体部112の内部に設けられている。
【0054】
表示装置113は、上記実施の形態およびその変形例に係る表示装置1と同一の構成を備えている。これにより、表示装置113において、ソース線36と共通電極26との間に形成される配線容量が低く抑えられており、かつ画素電極24を駆動するために必要な電圧も低く抑えられているので、低消費電力の電子機器100を実現することができる。
【0055】
なお、上記実施の形態およびその変形例に係る表示装置1を適用可能な電子機器としては、以上に説明した携帯電話機等の他にも、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、POS端末器等が挙げられる。
【符号の説明】
【0056】
1…表示装置、1A…映像表示面、10…バックライト、20…液晶パネル、20A…下側パネル基板、20B…上側パネル基板、21,33…偏光板、22,32…透光性基板、23…絶縁膜、23A,26A…開口、24…画素電極、24A…ドレイン電極、25…保護膜、26…共通電極、27,29…配光膜、28…液晶層、30…オーバーコート層、31…カラーフィルタ、34…遮光膜、35…ゲート線、36…ソース線、36A…ソース電極、36B,36D…部分ソース線、36C…ブリッジ線、37…TFT素子、41…第1面、42…第2面、43…第3面、100…電子機器、111…本体部、112…表示体部、113…表示装置、114…表示画面、115…操作ボタン、116…送話部、117…受話部、D1,D2…距離、E…電界、L1…画像光、α…領域。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1基板上に形成されるゲート線と、
前記ゲート線と交差して形成され、かつ前記ゲート線との交差部分以外の部分が前記ゲート線と同一面上に形成されるとともに前記ゲート線との交差部分が絶縁膜を介して前記ゲート線と対向する位置に形成される信号線と、
前記ゲート線に接続されるゲート電極と、前記信号線に接続され、かつ前記絶縁膜上に形成されるソース電極と、前記絶縁膜上に形成されるドレイン電極とを有するトランジスタと、
前記ドレイン電極に接続され、かつ前記絶縁膜上に形成される画素電極と、
前記トランジスタおよび前記画素電極を被う保護膜と、
前記保護膜上に形成される共通電極と
を備えた表示パネル。
【請求項2】
前記画素電極および前記共通電極は、透光性を有する
請求項1に記載の表示パネル。
【請求項3】
前記共通電極は、複数の画素電極によって形成される表示領域全体に渡って面状に形成されたものである
請求項2に記載の表示パネル。
【請求項4】
前記共通電極は、各画素電極との対向領域に複数の開口を有する
請求項3に記載の表示パネル。
【請求項5】
前記共通電極上に形成される第1配向膜と、
所定の間隙を介して前記第1基板と対向する第2基板の、前記第1基板側に形成される第2配向膜と、
前記第1配向膜と前記第2配向膜との間に形成される液晶層と
をさらに備えた
請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の表示パネル。
【請求項6】
表示パネルを表示部として備え、
前記表示パネルは、
第1基板上に形成されるゲート線と、
前記ゲート線と交差して形成され、かつ前記ゲート線との交差部分以外の部分が前記ゲート線と同一面上に形成されるとともに前記ゲート線との交差部分が絶縁膜を介して前記ゲート線と対向する位置に形成される信号線と、
前記ゲート線に接続されるゲート電極と、前記信号線に接続され、かつ前記絶縁膜上に形成されるソース電極と、前記絶縁膜上に形成されるドレイン電極とを有するトランジスタと、
前記ドレイン電極に接続され、かつ前記絶縁膜上に形成される画素電極と、
前記トランジスタおよび前記画素電極を被う保護膜と、
前記保護膜上に形成される共通電極と
を有する
表示装置。
【請求項7】
表示装置を備え、
前記表示装置は、表示パネルを表示部として有し、
前記表示パネルは、
第1基板上に形成されるゲート線と、
前記ゲート線と交差して形成され、かつ前記ゲート線との交差部分以外の部分が前記ゲート線と同一面上に形成されるとともに前記ゲート線との交差部分が絶縁膜を介して前記ゲート線と対向する位置に形成される信号線と、
前記ゲート線に接続されるゲート電極と、前記信号線に接続され、かつ前記絶縁膜上に形成されるソース電極と、前記絶縁膜上に形成されるドレイン電極とを有するトランジスタと、
前記ドレイン電極に接続され、かつ前記絶縁膜上に形成される画素電極と、
前記トランジスタおよび前記画素電極を被う保護膜と、
前記保護膜上に形成される共通電極と
を有する
電子機器。
【請求項8】
基板の同一面上に、ゲート線と、前記ゲート線と交差する方向に延在する複数の部分信号線とを形成する工程と、
前記ゲート線および前記部分信号線を含む面上に、前記部分信号線のうち前記ゲート線に近接する部分の表面が露出する複数の開口を有する絶縁膜を形成する工程と、
前記開口を介して、互いに近接する部分信号線同士を接続する接続部を形成するとともに、前記絶縁膜上に、前記接続部に接するソース電極と、前記ソース電極とは分離されたドレイン電極とを形成する工程と、
前記絶縁膜上に、前記ドレイン電極と接する画素電極を形成したのち、前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記画素電極を被う保護膜を形成する工程と、
前記保護膜上に共通電極を形成する工程と
を含む
表示パネルの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【公開番号】特開2012−118297(P2012−118297A)
【公開日】平成24年6月21日(2012.6.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−268044(P2010−268044)
【出願日】平成22年12月1日(2010.12.1)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】