JP2016200645A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金属電極での反射光の影響を抑制することが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置は、フィルタ膜と第１電極との間に設けられた第１遮光部と、第２第２基板に形成された、第２遮光部と、を含む。第１フィルタ膜及び第２フィルタ膜は、映像信号線が伸びる第１方向に長辺方向を有し、第１フィルタ膜と第２フィルタ膜とが第１方向とは異なる第２方向に隣り合って配列している。第１遮光部は、平面視において映像信号線と重畳している。第２遮光部は、平面視において金属電極と重畳している。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像を表示する表示装置に関する。

下記特許文献１は、スイッチング素子を備えるアレイ基板側に、カラーフィルタが配置された、いわゆるＣＯＡ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ Ｏｎ Ａｒｒａｙ）構造の表示装置が記載されている。

特開２０１１−２２７５２４号公報

特許文献１に記載の遮光膜は、映像信号線と、映像信号線に隣接するスイッチング素子とを一体的に両方覆うように形成されている。しかしながら、特許文献１に記載の遮光膜は、スイッチング素子と画素電極とを接続するためのコンタクトホールにある金属電極が覆われない。このため、金属電極での反射光の影響を抑制する必要がある。

本発明は、金属電極での反射光の影響を抑制することが可能な表示装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の表示装置は、スイッチング素子が形成された第１基板と、前記第１基板に対向する位置に設けられた第２基板と、を備えた表示装置であって、前記第１基板に形成された、前記スイッチング素子を駆動する走査線と、前記スイッチング素子に電気的に接続された映像信号線と、前記スイッチング素子と金属電極を介して電気的に接続された第１電極と、第１フィルタ膜及び前記第１フィルタ膜とは透過する可視光の波長分布が異なる第２フィルタ膜を含む、フィルタ膜と、前記フィルタ膜と前記第１電極との間に設けられた第１遮光部と、前記第２基板に形成された、第２遮光部と、を含み、前記第１フィルタ膜及び前記第２フィルタ膜は、前記映像信号線が伸びる第１方向に長辺方向を有し、前記第１フィルタ膜と前記第２フィルタ膜とが前記第１方向とは異なる第２方向に隣り合って配列しており、前記第１遮光部は、平面視において前記映像信号線と重畳しており、前記第２遮光部は、平面視において前記金属電極と重畳している。

図１は、第１の実施形態に係る表示装置の模式的な断面を示す断面図である。 図２は、図１に示す表示装置の副画素の配列を示す説明図である。 図３は、図２に示す副画素の１つの模式的な平面構造を示す平面図である。 図４は、図３のＩＶ−ＩＶ´線に沿った矢視断面を模式的に示した断面図である。 図５は、図３のＶ−Ｖ´線に沿った矢視断面を模式的に示した断面図である。 図６は、図５に示すフィルタ境界部を部分的に拡大した断面図である。 図７は、図５に示すフィルタ境界部の他の例を部分的に拡大した断面図である。 図８は、第２の実施形態のフィルタ境界部を部分的に拡大した断面図である。 図９は、第３の実施形態のフィルタ境界部を部分的に拡大した断面図である。 図１０は、第４の実施形態のフィルタ境界部を部分的に拡大した断面図である。 図１１は、第５の実施形態のフィルタ境界部を部分的に拡大した断面図である。 図１２は、第６の実施形態のフィルタ境界部を部分的に拡大した断面図である。 図１３は、第６の実施形態の変形例に係る表示装置のフィルタ境界部を部分的に拡大した断面図である。 図１４は、図３のＩＶ−ＩＶ´線に沿った矢視断面の第１変形例を模式的に示した断面図である。 図１５は、図３のＶ−Ｖ´線に沿った矢視断面の第１変形例を模式的に示した断面図である。 図１６は、図３のＩＶ−ＩＶ´線に沿った矢視断面の第２変形例を模式的に示した断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を利用して詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。なお、開示はあくまで一例にすぎず、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、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、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を示す断面図である。図１に示すように、表示装置１は、アレイ基板２０と、アレイ基板２０と対向して配置される対向基板３０と、アレイ基板２０と対向基板３０との間に配置される液晶層４０とを有する。なお、本明細書において、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する場合がある。水平面内の一方向としてＸ軸方向を幅方向又は第２方向といい、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向としてＹ軸方向を縦方向又は第１方向といい、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交するＺ軸方向を垂直方向とする。第１基板５０に対して垂直な垂直方向のうち上方向は、第１基板５０に対して、対向基板３０に向かう方向である。

アレイ基板２０は、第１基板５０の上方に設けられたフィルタ膜２６と、フィルタ膜２６の上方に設けられた第２電極２３と、第２電極２３の上に接して設けられた絶縁膜２４と、絶縁膜２４の上の第１電極２２と、アレイ基板２０の最上面側に設けられた第１配向膜２８とを有する。

対向基板３０は、第２基板３１と、第２基板３１の下面に設けられた第２配向膜３８と、上面に設けられた偏光板３５とを含む。

アレイ基板２０と対向基板３０とはシール部４１を介して固定されている。アレイ基板２０、対向基板３０、及びシール部４１によって囲まれた空間には、液晶層４０が封止されている。液晶層４０は、印加される電界に応じて配向方向が変化する液晶分子を含む。

液晶層４０は、電界の状態に応じて液晶層４０内部を通過する光を変調するものである。液晶層４０の液晶分子の方向が、第１電極２２と第２電極２３との間で印加される電界によって変化し、液晶層４０を通過する光の透過量が変化する。

図２は、図１に示す表示装置の副画素の配列を示す説明図である。図２に示すように、上方向から表示装置１を視た平面視において、副画素６１が行列状に配列されている。

カラー画像を形成する単位となる１つの画素は、例えば、複数の副画素６１を含む。１つの画素は、隣接する、赤（Ｒ）を表示する副画素６１と、青（Ｂ）を表示する副画素６１と、緑（Ｇ）を表示する副画素６１とを含む。副画素６１には、これらの表示する色のそれぞれに対応したフィルタ膜２６が配置されている。

フィルタ膜２６は、カラーフィルタとも呼ばれ、異なる可視光の波長分布をそれぞれ有するフィルタ膜２６Ｒ（第１フィルタ膜）、フィルタ膜２６Ｇ（第２フィルタ膜）及びフィルタ膜２６Ｂ（第３フィルタ膜）で構成されている。フィルタ膜２６Ｒは、赤（Ｒ）の可視光の波長分布を透過するようにそれぞれ着色された樹脂材料である。フィルタ膜２６Ｇは、緑（Ｇ）の可視光の波長分布を透過するようにそれぞれ着色された樹脂材料である。フィルタ膜２６Ｂは、青（Ｂ）の可視光の波長分布を透過するようにそれぞれ着色された樹脂材料である。上述した可視光の波長分布は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）に限られず、白、シアン、マゼンタ、黄色でもよい。

フィルタ膜２６Ｒ、フィルタ膜２６Ｇ及びフィルタ膜２６Ｂは、第１方向に長辺を有し、第２方向に周期的に配列される。そして、それぞれのフィルタ膜２６は、透過する可視光の波長分布が面内で実質的に同じになるように形成されている。例えば、フィルタ膜２６Ｒ及びフィルタ膜２６Ｇは、透過する可視光の波長分布が面内で実質的に同じになるように配置される。そして、フィルタ膜２６Ｒ及びフィルタ膜２６Ｇが第１方向とは異なる第２方向に隣り合って配列している。フィルタ膜２６は、３種類の異なる可視光の波長分布をそれぞれ有するフィルタ膜２６Ｒ、フィルタ膜２６Ｇ及びフィルタ膜２６Ｂを例示したが、４種以上の異なる可視光の波長分布をそれぞれ有するフィルタ膜を各列に周期的に配列してもよい。

図２に示すように、第１遮光部６８がフィルタ膜２６Ｒ、フィルタ膜２６Ｇ及びフィルタ膜２６Ｂの境界に沿って、第１方向に伸びるように配置されている。第２遮光部４８が副画素６１間の境界に沿って、第２方向に伸びるように配置されている。第１遮光部６８の材料としては、黒色の材料であれば特に限定されないが、酸化クロムのような金属材料又はカーボンブラックを含む樹脂材料が挙げられる。

図３は、図２に示す副画素の１つの模式的な平面構造を示す平面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ´線に沿った矢視断面を模式的に示した断面図である。図５は、図３のＶ−Ｖ´線に沿った矢視断面を模式的に示した断面図である。

図３に示すように、副画素６１は、走査線６５、６５と、映像信号線６６、６６とで囲まれた領域である。平面視において、第１電極２２は、走査線６５、６５と、映像信号線６６、６６とで囲まれている。

第１電極２２は、第１方向に伸びる複数の電極枝２２ａ、２２ｂを有している。電極枝２２ａの端部と、電極枝２２ｂの端部とは、連結部２２ｃによって接続されている。なお、第１電極２２は、電極枝がなく一方向に伸びた棒状又は直線形状であってもよい。この場合、副画素６１を高精細化することができる。あるいは、第１電極２２は、３以上の電極枝を有していてもよい。

第１電極２２は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ等の透光性の導電材料が用いられる。また、第２電極２３は、例えば、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の透光性の導電材料が用いられる。

図４に示すように、スイッチング素子５５に駆動信号を伝達する走査線６５が伸びている。走査線６５を介して伝達される駆動電圧に応じて、図４に示すスイッチング素子５５のオン、オフ動作が制御可能となっている。第１電極２２に映像信号を伝達する映像信号線６６は、走査線６５と交差する方向に伸びている。

図３において、映像信号線６６の伸びる方向が上述した第１方向であり、走査線６５の伸びる方向が上述した第２方向である。映像信号線６６は、全体として、平面視で走査線６５と交差する方向に伸びているが、１画素毎に走査線６５に対する角度が傾いていてもよい。このように、第１方向は、映像信号線６６に沿っていればよく、完全に平行でなくてもよい。第２方向は、走査線６５に沿っていればよく、完全に平行でなくてもよい。

映像信号線６６は、図４に示すソース電極５２に電気的に接続されており、スイッチング素子５５がオンの状態のとき、映像信号は第１電極２２に伝達される。スイッチング素子５５と映像信号線６６とが電気的に接続された場合には、スイッチング素子５５と、映像信号線６６との間に、コンデンサ、抵抗、メモリなどを介して、接続される場合を含む。

図４及び図５に示す第２電極２３は、共通電位が印加されるいわゆる共通電極である。この第２電極２３は、複数の第１電極２２と対向するように形成されている。第１電極２２は、上述したように、映像信号に応じた電位が電気的に接続されたスイッチング素子５５を介して印加される。これにより、第１電極２２と、第２電極２３との間の電位の変化から、液晶層４０に印加される電界が変化する。

図４に示すように、アレイ基板２０は、スイッチング素子５５、複数の第１電極２２、第２電極２３及びフィルタ膜２６を備える。対向基板３０は、アレイ基板２０と対向する第２配向膜３８を有する。第２配向膜３８は、平坦化層３７を介して第２基板３１に設けられている。

アレイ基板２０は、第１基板５０の上にスイッチング素子５５が設けられている。スイッチング素子５５は、半導体層５４、走査線（ゲート電極）６５、ソース電極５２、ドレイン電極５３を有している。第１基板５０は、ガラス基板やシリコン基板等の支持基板である。第１基板５０に絶縁層５７ａ、５７ｂを介して半導体層５４が設けられている。

半導体層５４は、例えばシリコンや酸化物半導体、化合物半導体等の半導体材料が用いられる。ソース電極５２及びドレイン電極５３は、絶縁層５８ａ、５８ｂのコンタクトホールと呼ばれる第１接続孔５８Ｈを介して半導体層５４に接続されており、絶縁層５８ａ上の映像信号線６６と接続される。走査線６５は、絶縁層５８ａ、５８ｂの層間に設けられ半導体層５４と絶縁される。ソース電極５２及びドレイン電極５３は、アルミニウムやモリブデン等の金属材料が用いられる金属電極である。また、走査線６５は、アルミニウムやモリブデン等の金属材料が用いられる。

絶縁層５７ａ、５７ｂ、５８ａ、５８ｂは、ＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａ Ｅｔｈｙｌ Ｏｒｔｈｏ Ｓｉｌｉｃａｔｅ）膜、プラズマ窒化シリコン（ＰＳｉＮ）膜等が用いられる。本実施形態において、スイッチング素子５５は、例えば、ｎチャネルのＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型の薄膜トランジスタである。

スイッチング素子５５としては、ｐチャネルのＭＯＳ型の薄膜トランジスタであってもよい。また、スイッチング素子５５としては、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）データを記憶するメモリを画素内に持つ駆動回路であってもよい。この駆動回路は、映像信号線で伝送される画素信号による直接表示モードによる表示と、メモリ表示モードによる表示とを実現できる。直接表示モードとは、画素信号に応じて、画素の階調をアナログ的に表示する表示モードである。メモリ表示モードとは、画素内のメモリに記憶されている２値情報（論理"１"／論理"０"）に基づいて、画素の階調をデジタル的に表示する表示モードである。メモリ表示モードの場合は、直接表示モードの場合に比べて消費電力が少なくて済む。その結果、表示装置１の消費電力を低減することができる。

図４に示すように、フィルタ膜２６は、スイッチング素子５５の上に設けられる。本実施形態の表示装置１は、フィルタ膜２６がアレイ基板２０側に設けられた、いわゆるＣＯＡ構造の液晶表示装置である。

フィルタ膜２６の上に、例えば、アクリル樹脂などの透光性樹脂でオーバーコート層２５が設けられている。オーバーコート層２５に、第２電極２３、絶縁膜２４、第１電極２２の順に設けられている。絶縁膜２４は、ＳｉＮ（窒化シリコン）等の絶縁材料が用いられる。第２電極２３はオーバーコート層２５の上に連続して設けられており、第１電極２２は、絶縁膜２４を介して第２電極２３と異なる層に複数設けられる。図４に示すように、オーバーコート層２５及びフィルタ膜２６は、上下面を貫通する第２接続孔４７を有している。また、第１電極２２はコンタクトホールと呼ばれる第２接続孔４７の内部にも形成されており、該第２接続孔４７の底部に設けられたドレイン電極５３と電気的に接続する。

第１配向膜２８は、第１電極２２及び絶縁膜２４の上方に設けられる。第１配向膜２８は、ローラー又は紫外線等を用いて異方性を付与する配向処理が行われている。配向処理としては、紫外光を照射する光配向処理、ローラーや布で擦るラビング配向処理が挙げられる。

図３に示すように、第２基板３１は、アレイ基板２０と対向する平坦面を有し、第２基板３１の平坦面に平坦化層３７を介して第２配向膜３８が設けられている。第２基板３１は、ガラス基板や、透光性樹脂材料を用いたシート状の絶縁性基材を用いることができる。

第２配向膜３８も、第１配向膜２８と同様に配向処理が行われている。上述した第１配向膜２８と第２配向膜３８との異方性により、液晶層４０の液晶分子が所定の方向に配向される。

図３及び図４に示すように、第２基板３１には、第２遮光部４８が形成されている。図３の平面視において、対向基板３０は、第１接続孔５８Ｈの金属電極であるソース電極５２及びドレイン電極５３がある領域に重畳するように、第２遮光部４８を有している。第２遮光部４８は、第２接続孔４７がある領域にも重畳している。

図３及び図４に示すように、第２遮光部４８は、第１接続孔５８Ｈ、走査線６５及びスイッチング素子５５がある領域と重畳する縦方向の長さ４８Ｗを有している。

第２遮光部４８は、黒色の材料であれば特に限定されない。例えば、フィルタ膜２６Ｒ、フィルタ膜２６Ｂ及びフィルタ膜２６Ｇのいずれよりも第１遮光部６８を通過する可視光領域（３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）の光の減衰が大きい材料であれば、樹脂材料であっても、金属材料であってもよい。しかし、第２遮光部４８は走査線６５やスイッチング素子５５と重畳しており、混色の防止を兼ねた第１遮光部６８と比較して、高い遮光性が要求されない。よって、第２遮光部４８は、コストが安く、製造プロセスも簡易な樹脂材料で形成することが好ましい。

また、図４の通り、近年では、第２基板３１の第２遮光部４８が形成された面と反対側の面に、物体の接触又は近接を検出する検出電極７２を形成することが知られている。この物体は、人体、スタイラスなどであって、導体であれば形状は問わない。このような検出電極７２は、金属材料又は透光性の導電材料が使われ、第２基板３１に直接形成される。そして、検出電極７２は、第２基板３１の面内に複数の導体パターンとしてパターニングされている。よって、第２遮光部４８が金属材料である場合は、検出電極７２と第２遮光部４８との間で容量を形成してしまう可能性があり、この容量が検出電極７２の検出動作に悪影響を与える可能性がある。よって、この観点においても第２遮光部４８は樹脂材料で形成することが好ましい。なお、検出電極７２の検出動作は、自己容量方式及び相互容量方式のうちいずれの検出動作であってもよい。

第２遮光部４８は、走査線６５と平面視で重畳しているので、走査線６５からの反射光を抑制することができる。また、第２遮光部４８は、スイッチング素子５５と平面視で重畳しているので、スイッチング素子５５のリーク電流を抑制することができる。第２遮光部４８とは別に、第１基板５０と、スイッチング素子５５との間に、スイッチング素子５５と平面視で重畳している第３遮光部（不図示）を設けてもよい。第３遮光部は、スイッチング素子５５に光が照射することで発生するリーク電流を抑制することができる。

また、第２遮光部４８は、第２基板３１に形成されているので、金属電極であるソース電極５２及びドレイン電極５３での反射を抑制することができる。

比較例として第２遮光部４８が第１基板５０に形成された場合、第１接続孔５８Ｈに直接積層されてしまう。比較例のように第１接続孔５８Ｈに直接積層されてしまうと、第１接続孔５８Ｈの影響で第２遮光部４８の膜厚が均一に保てず、第２遮光部４８の端部における厚みのばらつきを生じる可能性がある。そして、比較例の第２遮光部４８の端部における厚みのばらつきは、遮光性の部分的なばらつきを生じさせる可能性がある。第２遮光部４８の端部における厚みのばらつきを抑制するには、膜厚を大きくする必要があるが、限度があり、工程プロセスの遅延に繋がることから製造コストが上昇する可能性がある。

これに対して、本実施形態の第２遮光部４８は、第２基板３１の面に対して成膜しやすく、第２遮光部４８の端部における厚みのばらつきが抑制される。このため、本実施形態の第２遮光部４８は、遮光性が高く、製造コストを低減できる。このように、第２遮光部４８は、第１接続孔５８Ｈに直接積層されていないので、成膜精度が高い。

図５に示すように、第２電極２３の下には、第１遮光部６８が設けられている。図３に示すように、第１遮光部６８は、平面視において映像信号線６６と重畳する位置に配置されている。

図６は、図５に示すフィルタ境界部を部分的に拡大した断面図である。図５に示すように、フィルタ膜２６Ｒ及びフィルタ膜２６Ｇの境界近傍又はフィルタ膜２６Ｇ及びフィルタ膜２６Ｂの境界近傍をフィルタ境界部７１とする。図示されていないが、フィルタ膜２６Ｂ及びフィルタ膜２６Ｒの境界近傍にもフィルタ境界部７１がある。以下、フィルタ境界部７１としては、フィルタ膜２６Ｒ及びフィルタ膜２６Ｇの境界近傍を例に説明し、フィルタ膜２６Ｇ及びフィルタ膜２６Ｂの境界近傍又は、フィルタ膜２６Ｂ及びフィルタ膜２６Ｒの境界近傍も同様の構成であるので、記載を省略する。

図６に示すように、第１の実施形態の第１遮光部６８は、オーバーコート層２５の上面に形成されている。第２電極２３は、第１の実施形態の第１遮光部６８の上面に形成されている。

第１遮光部６８は、フィルタ膜２６Ｒ、フィルタ膜２６Ｂ及びフィルタ膜２６Ｇのいずれよりも第１遮光部６８を通過する可視光領域（３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）の光の減衰が大きい材料であれば、樹脂材料であっても、金属材料であってもよい。

第１遮光部６８が樹脂材料である場合、第１遮光部６８は、単層で第１遮光部６８を通過する可視光領域（３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）の光の減衰を大きくすることができ、フィルタ膜２６Ｒ、フィルタ膜２６Ｂ及びフィルタ膜２６Ｇに対するコントラストを高めることができる。本実施形態の場合、第１遮光部６８と液晶層４０との間には、第２電極２３、絶縁膜２４、第１配向膜２８が介在するので、第１遮光部６８の樹脂材料の成分が液晶層４０に溶出しにくい。

第１遮光部６８が導電性を有する金属材料である場合、第１遮光部６８は、アルミニウム、銅、ニッケル、クロム等の金属材料又はこれらの誘導体であり、第２電極２３よりも高い導電率を有することが望ましい。この場合第１遮光部６８が第２電極２３と直接接触していると好ましい。このように、第１遮光部６８が第２電極２３と電気的に接続している場合、第２電極２３と第１遮光部６８とが単位面積当たりに示す抵抗が下がり、表示面内での共通電位の偏りが低減される。このように、第１遮光部６８が共通電位を供給する補助配線となる。

図６に示すように、第１遮光部６８の幅６８Ｗは、幅方向において映像信号線６６の幅６６Ｗ以上である。第１遮光部６８の幅６８Ｗが幅方向において映像信号線６６の幅６６Ｗよりも大きいと、映像信号線６６の製造プロセスマージン（製造誤差）を考慮しても、平面視において第１遮光部６８が映像信号線６６と重畳できる。第１遮光部６８の幅６８Ｗは、映像信号線６６の幅６６Ｗに対して、第２方向の映像信号線６６の製造誤差の２倍程度を加算した値とすることで、映像信号線６６からの反射光を抑制する精度を高めることができる。

図６に示すフィルタ境界部７１では、第１遮光部６８の幅方向の中心６８Ｃと、映像信号線６６の幅方向の中心６６Ｃとが一致していると好ましい。図７は、図５に示すフィルタ境界部の他の例を部分的に拡大した断面図である。図７に示すように、フィルタ境界部７１において、第１遮光部６８の幅方向の中心６８Ｃと、映像信号線６６の幅方向の中心６６Ｃとが一致していなくても、平面視で第１遮光部６８と、映像信号線６６とが重畳していればよい。

フィルタ境界部７１付近において、フィルタ膜（例えばフィルタ膜２６Ｒ）を透過する光と、隣り合うフィルタ膜（例えばフィルタ膜２６Ｇ）を透過する光との混色が生じやすい。この混色は、ＣＯＡ構造を採用している場合は特に顕著である。そこで、第１遮光部６８は、第１電極２２とフィルタ膜２６との間に設け、第１遮光部６８とフィルタ膜２６との距離を近づけることで、上述の混色を抑制している。

図７に示すように、フィルタ膜２６Ｒの端部と、フィルタ膜２６Ｇの端部とは、重畳された重畳部２６Ｍを有している。図７に示すように、重畳部２６Ｍは、映像信号線６６とも重畳している。図７においては、境界２６ｍ１と境界２６ｍ２との間の第２方向における中間位置を、重畳部２６Ｍの中心２６Ｃとする。図７において、重畳部２６Ｍの第２方向における中心２６Ｃと、映像信号線６６の第２方向における中心６６Ｃが異なっている。この場合、平面視において、第１遮光部６８の第２方向における中心６８Ｃと上述した中心２６Ｃとの距離ΔＷ１は、中心６６Ｃと中心２６Ｃとの距離ΔＷ２よりも小さいことが望ましい。この構成によれば、第１遮光部６８は、映像信号線６６よりも重畳部２６Ｍに沿うようになる。その結果、第１遮光部６８は、フィルタ膜２６Ｒを透過する光と、フィルタ膜２６Ｇを透過する光との混色を抑制するための幅６８Ｗを確保すればよくなる。

また、平面視において、第１遮光部６８の第２方向における中心６８Ｃと上述した中心２６Ｃとの距離ΔＷ１は、中心６６Ｃと中心２６Ｃとの距離ΔＷ２よりも小さくすることで、第１方向の異なるＸＺ平面で、第１遮光部６８と、映像信号線６６との相対位置を異ならせることができる。例えば、図２に示すように、第１遮光部６８は、全体として、第１方向に平行に伸びており、図７に示す重畳部２６Ｍも第１方向に平行に伸びるようにする。これに対して、図３に示すように、映像信号線６６が１画素毎に第１方向に対する角度を有するようにできる。これにより、副画素６１のドメインが表示面内で複数となり、方位に対する色変化を抑制できる。

図７に示すように、映像信号線６６は、金属光沢を有する金属材料であるので、映像信号線６６の上面に反射防止層６７を有していることが望ましい。反射防止層６７は、映像信号線６６による可視光の反射を抑制することができる。反射防止層６７は、有機材料、金属材料を含む無機材料のいずれでもあっても良いが、金属材料であることが好ましい。金属材料は、例えば銅、モリブテン、ニッケル、クロム等を用いた単体又は合金が挙げられ、金属の酸化物や窒化物であっても良い。反射防止層６７の材料は、例えばＡｌ−Ｘ−Ｎ（Ｘ＝Ｃｕ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｒ等）であってもよい。なお、反射防止層６７に用いられる材料はこれに限定されるものではない。映像信号線６６の上面に反射防止層６７を有している場合、平面視において第１遮光部６８が映像信号線６６と一部重畳しているだけでもよい。

図２に示すように、複数の第１遮光部６８は、フィルタ膜２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂのそれぞれの境界に沿って第１方向に延びている。そして、図５及び図６に示すように、本実施形態の映像信号線６６は、第１基板５０とフィルタ膜２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂとの間に設けられている。このため、第１遮光部６８は、映像信号線６６よりも、フィルタ膜２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂのうち、それぞれの隣のフィルタ膜を透過する光の混色を抑制できる。

図２及び図３に示すように、第１遮光部６８は、平面視において複数の第２遮光部４８と交差する。ここで、第１遮光部６８が第１基板５０に形成されているのに対し、第２遮光部４８が第２基板３１に形成されている。このため、図４及び図５に示すように、第１遮光部６８は、断面視において、複数の第２遮光部４８と接することなく、立体交差している。この構造により、第１遮光部６８は、第２遮光部４８よりも図７に示す重畳部２６Ｍに近い。このため、第１遮光部６８の第２方向の幅６８Ｗは、第２遮光部４８の第１方向の長さ４８Ｗよりも小さくできる。

図３に示すように、副画素６１の第２方向の開口幅ＷＰが小さくなると、表示装置１が高精細化される。例えば、フィルタ膜２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂのそれぞれの第２方向の長さが１５μｍ以下、又は一インチ当たりの画素数が５００ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）である高精細の表示装置であっても、本実施形態の第１遮光部６８があることで混色が抑制できる。このような高精細の表示装置の場合、フィルタ膜２６の数が多いことから第１遮光部６８の数が増加する。この結果、表示エリア内における第１遮光部６８の面積が上昇し、開口率が低下してしまう。しかし、ＣＯＡ構造を採用し、第１遮光部６８が第１基板５０にある場合、第１基板５０と第２基板３１とを貼りあわせる際の製造誤差を考慮しなくてよいため、第１遮光部６８の幅は小さくすることが出来る。よって、フィルタ膜２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂのそれぞれの第２方向の幅が、例えば８μｍ以上１５μｍ以下のような高精細な表示装置であっても、副画素６１の第２方向の開口幅ＷＰを４μｍ以上１１μｍ以下程度確保可能となる。これは、混色防止及び製造の差異の誤差を考慮しても、本実施形態であれば第１遮光部６８の幅を４μｍ程度に収めることが可能となるからである。

（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態のフィルタ境界部を部分的に拡大した断面図である。第１遮光部６８が導電性を有する金属材料である場合、第１遮光部６８は、アルミニウム、銅、ニッケル、クロム等の金属材料又はこれらの誘導体であり、第２電極２３よりも高い導電率を有することが望ましい。これによって、遮光に加えて第１遮光部６８に接した第２電極２３の低抵抗化が実現できる。また、第１遮光部６８が金属光沢を有していると、第１遮光部６８の上側表面に反射防止層６９を有していることが望ましい。反射防止層６９は、第１遮光部６８による可視光の反射を抑制することができる。反射防止層６９の材料は、上述した反射防止層６７の材料と同じ材料を用いることができる。

（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態のフィルタ境界部を部分的に拡大した断面図である。第３の実施形態のフィルタ境界部７１において、第２電極２３の上面には、第１遮光部６８が形成されている。第１遮光部６８は、第１電極２２が形成された層と第２電極２３が形成された層との間に形成されている。第１遮光部６８が導電性を有する金属材料である場合、上述と同様に第２電極２３の低抵抗化が実現できる。加えて、第１遮光部６８と、第２電極２３とが直接接続できるので、第１遮光部６８よりも高抵抗な反射防止層６９を用いることができる。

第１遮光部６８が樹脂材料である場合、反射防止層６９が不要となる。また、第１遮光部６８が樹脂材料である場合、第１遮光部６８と液晶層４０との間には、絶縁膜２４、第１配向膜２８が介在するので、第１遮光部６８の樹脂材料の成分が液晶層４０に溶出しにくい。

（第４の実施形態）
図１０は、第４の実施形態のフィルタ境界部を部分的に拡大した断面図である。第４の実施形態のフィルタ境界部７１において、絶縁膜２４の上面には、第１遮光部６８が形成されている。この構造によれば、第１遮光部６８が金属材料であることが望ましい。このため、第１遮光部６８と液晶層４０との間には、第１配向膜２８だけであっても、第１遮光部６８に樹脂材料の成分がないので、液晶層４０の汚染が抑制される。

（第５の実施形態）
図１１は、第５の実施形態のフィルタ境界部を部分的に拡大した断面図である。第５の実施形態のフィルタ境界部７１において、オーバーコート層２５を複数層とする。例えば、オーバーコート層２５は、第１オーバーコート膜２５ａ、第２オーバーコート膜２５ｂが形成されている。第１オーバーコート膜２５ａの上面には、第１遮光部６８が形成されている。この構造によれば、第１遮光部６８は、汚染の問題がないので樹脂材料であっても、金属材料であってもよい。第１遮光部６８は、オーバーコート層２５の内部に埋め込まれるので、上方の第２電極２３、絶縁膜２４、第１配向膜２８をより平坦に形成できる。

（第６の実施形態）
図１２は、第６の実施形態のフィルタ境界部を部分的に拡大した断面図である。第６の実施形態のフィルタ境界部７１において、フィルタ膜２６Ｒ及びフィルタ膜２６Ｇの境界（上述した重畳部２６Ｍ（図７参照））の上面には、第１遮光部６８が接触するように形成されている。第１遮光部６８が金属材料である場合、成形精度が高い。このため、金属材料の第１遮光部６８であれば、フィルタ膜２６Ｒ及びフィルタ膜２６Ｇの境界に重畳させることができる。また、第１電極２２が映像信号線６６と重畳する場合は、第１遮光部６８を金属材料で形成すると好ましい。これによって、第１遮光部６８と第１電極２２とを接触させて、第１電極２２の低抵抗化が可能になる。

図１３は、第６の実施形態の変形例に係る表示装置のフィルタ境界部を部分的に拡大した断面図である。第６の実施形態の変形例のフィルタ境界部７１において、第１遮光部６８が金属材料であるため、フィルタ膜２６と第１遮光部６８との間にオーバーコート層２５を成膜していない。これにより、工程数が低減され、製造コストが抑制される。

以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。

例えば、本実施形態は、以下の第１変形例又は第２変形例に適用可能である。図１４は、図３のＩＶ−ＩＶ´線に沿った矢視断面の第１変形例を模式的に示した断面図である。図１５は、図３のＶ−Ｖ´線に沿った矢視断面の第１変形例を模式的に示した断面図である。第１変形例において、図１４及び図１５に示す第２電極２３は、共通電位が印加されるいわゆる共通電極である。第１電極２２は、映像信号に応じた電位が電気的に接続されたスイッチング素子５５を介して印加される画素電極である。第２電極２３は、絶縁膜２４を介して、第１電極２２よりも上側にある。これにより、第１電極２２と、第２電極２３との間の電位の変化から、液晶層４０に印加される電界が変化する。

図１５に示す第２電極２３は、第１遮光部６８と絶縁膜２４で絶縁されている。第２電極２３は、第１遮光部６８と直接接触するように形成されていてもよい。この場合は第２電極２３の低抵抗化のため、第１遮光部６８は金属材料であると好ましい。

本実施形態では、第１電極２２及び第２電極２３との間の横電界が液晶層４０に印加される、ＦＦＳ（Fringe Field Switching：フリンジフィールドスイッチング）及びＩＰＳ（In Plane Switching：インプレーンスイッチング）といった液層表示装置に適用できる。本発明は、この態様に限られず、縦電界型の液晶表示装置に適用してもよい。縦電界型の液晶表示装置は、図１６に示すように、第１電極２２及び第２電極２３との間のいわゆる縦電界が液晶層６０に印加される、ＴＮ（Twisted Nematic：ツイステッドネマティック）、ＶＡ（Vertical Alignment：垂直配向）及びＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence：電界制御複屈折）等がある。

図１６は、図３のＩＶ−ＩＶ´線に沿った矢視断面の第２変形例を模式的に示した断面図である。図１６に示す第２電極２３は、共通電位が印加されるいわゆる共通電極である。第１電極２２は、映像信号に応じた電位が電気的に接続されたスイッチング素子５５を介して印加される画素電極である。図１６に示すように、第２電極２３がアレイ基板２０になく、第２電極２３が対向基板３０のアレイ基板２０側に形成されている。そして、第１電極２２及び第２電極２３との間の縦電界が液晶層６０に印加される。図１６に示す第１電極２２は、第１遮光部６８と絶縁膜２４で絶縁されている。第１電極２２は、第１遮光部６８と直接接触するように形成されていてもよい。

この第２変形例においては、第１遮光部６８が金属材料であることが望ましい。第２変形例において、絶縁膜２４の上面には、第１遮光部６８が形成されている態様又はフィルタ膜２６Ｒ及びフィルタ膜２６Ｇの境界（上述した重畳部２６Ｍ（図７参照））の上面には、第１遮光部６８が形成されている態様とすることで、工程数が低減され、製造コストが抑制される。また、第１遮光部６８と第１電極２２が接触する場合においては、第１電極２２の低抵抗化が可能となる。

本実施形態の表示装置は、液晶表示装置を説明したが、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のような自発光体を点灯する表示装置にも適用することが可能である。

さらに、上述した各実施形態は、適宜組み合わせることが可能である。例えば、図７に示す第１遮光部６８が第２電極２３の下に形成されるとともに、図９に示す第１遮光部６８が第２電極２３の上面に形成され、第２電極２３が上下の第１遮光部６８で挟まれるようにしてもよい。これにより、第１遮光部６８は、フィルタ膜２６Ｒ、フィルタ膜２６Ｂ及びフィルタ膜２６Ｇに対するコントラストを高めることができる。

１ 液晶表示装置
２０ アレイ基板
２２ 第１電極
２２ａ、２２ｂ 電極枝
２２ｃ 連結部
２３ 第２電極
２４ 絶縁層
２５ オーバーコート層
２６、２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂ フィルタ膜
２８ 第１配向膜
３０ 対向基板
３１ 第２基板
３５ 偏光板
３７ 平坦化層
３８ 第２配向膜
４０ 液晶層
４１ シール部
４７ 第２接続孔
４８ 第２遮光部
５０ 第１基板
５２ ソース電極
５３ ドレイン電極
５５ スイッチング素子
５７ａ、５７ｂ、５８ａ、５８ｂ 絶縁層
５８Ｈ 第１接続孔
６１ 副画素
６５ 走査線
６６ 映像信号線
６７、６９ 反射防止層
６８ 第１遮光部
７１ フィルタ境界部
７２ 検出電極

Claims (11)

1. スイッチング素子が形成された第１基板と、前記第１基板に対向する位置に設けられた第２基板と、を備えた表示装置であって、
   前記第１基板に形成された、
   前記スイッチング素子を駆動する走査線と、
   前記スイッチング素子に電気的に接続された映像信号線と、
   前記スイッチング素子と金属電極を介して電気的に接続された第１電極と、
   第１フィルタ膜及び前記第１フィルタ膜とは透過する可視光の波長分布が異なる第２フィルタ膜を含む、フィルタ膜と、
   前記フィルタ膜と前記第１電極との間に設けられた第１遮光部と、
   前記第２基板に形成された、第２遮光部と、
   を含み、
   前記第１フィルタ膜及び前記第２フィルタ膜は、前記映像信号線が伸びる第１方向が長辺方向であり、前記第１フィルタ膜と前記第２フィルタ膜とが前記第１方向とは異なる第２方向に隣り合って配列しており、
   前記第１遮光部は、平面視において前記映像信号線と重畳しており、
   前記第２遮光部は、平面視において前記金属電極と重畳している、表示装置。
2. 前記第１フィルタ膜又は前記第２フィルタ膜の第２方向における長さは１５μｍ以下である、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第１フィルタ膜の端部と前記第２フィルタ膜の端部とが重畳された重畳部を有し、
   前記重畳部と前記映像信号線とは重畳しており、
   前記重畳部の前記第２方向における第１中心と、前記映像信号線の前記第２方向における第２中心は異なっており、
   平面視において、前記第１遮光部の前記第２方向における第３中心と前記第１中心との距離は、前記第３中心と前記第２中心との距離よりも小さい、請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記映像信号線は、前記第１基板と前記フィルタ膜との間に設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記第２遮光部は、平面視において前記走査線又は前記スイッチング素子と重畳している、請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記第１遮光部は金属材料であり、前記第１電極又は前記フィルタ膜に接触している、請求項１から５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 前記第１基板には、前記第１電極と対向する第２電極が形成され、前記第２電極は共通電位が印加される電極であり、
   前記第１遮光部は金属材料であり、前記第１遮光部は前記第２電極と接触している、請求項１から５のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 前記第１遮光部は金属材料であり、前記第１遮光部の表面には反射防止層が形成されている、請求項１から５及び７のいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記第１基板には、前記第１電極と対向する第２電極が形成され、前記第２電極は共通電位が印加されるものであり、
   前記第１遮光部は、前記第１電極が形成された層と前記第２電極が形成された層との間に形成されている、請求項１から５及び７から８のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 前記第２遮光部は樹脂材料である、請求項１から９のいずれか１項に記載の表示装置。
11. 前記第２基板の前記第２遮光部が形成された面とは反対側の面に、物体の接触又は近接を検出する検出電極を備える、請求項１０に記載の表示装置。

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