(57)【要約】【課題】表示装置の額縁領域において、複数の配線を効率的に配列する。【解決手段】表示装置ＬＣＤ１の回路部は、表示機能層が形成された表示領域と重なる位置に複数の表示素子が配列された表示素子部と、表示素子部に表示機能層を駆動する信号を伝送する入力部と、表示素子部と入力部とを電気的に接続する引出配線部ＬＤと、を有する。また、引出配線部ＬＤは、積層された複数の配線層を有し、複数の配線層には、配線幅Ｗ１の複数の配線ＷＬ１が形成された配線層Ｌ１と、配線幅Ｗ１よりも狭い配線幅Ｗ２の複数の配線ＷＬ２が形成された配線層Ｌ２と、が含まれる。また、複数の配線ＷＬ２の数は、複数の配線ＷＬ１の数よりも多い。【選択図】図１０
2019070845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面を備える基板と、表示機能層と、を有し、
前記第1面は、前記表示機能層を駆動するための複数の表示素子が配列された表示素子部と、前記表示素子部に供給される信号が入力される入力部と、前記表示素子部と前記入力部とを電気的に接続する引出配線部と、を有し、
前記引出配線部は、絶縁膜を介して積層された複数の配線層を有し、
前記複数の配線層には、第１の配線幅の複数の第１配線が形成された第１配線層と、前記第１の配線幅よりも狭い第２の配線幅の複数の第２配線が形成された第２配線層と、が含まれ、
前記複数の第２配線の数は、前記複数の第１配線の数よりも多い、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、例えば、表示領域に形成された複数の表示素子に信号を伝送する複数の引出配線を有する表示装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示領域に形成された複数の表示素子に複数の引出配線を介して信号を伝送し、画像を表示させる表示装置がある。
【０００３】
例えば、特開２００７−１６４２１９号公報（特許文献１）には、画素領域に形成された複数のゲート線に接続される複数のゲート接続線を、複数の配線層に形成する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６４２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
表示装置は、例えば、液晶層、あるいはエレクトロルミネッセンスを利用する発光層、などの表示機能層を有する。また、表示装置は、表示領域に形成されたトランジスタなどの複数の表示素子を有する。表示装置では、複数の表示素子に信号を伝送し、表示素子を駆動することにより、画像を表示する。
【０００６】
上記複数の表示素子に信号を伝送するためには、多数の信号線が必要になる。信号線の数は、表示画像の高精細化に伴って増大する。また、表示装置に対しては、表示領域の周囲を囲む非表示部分である周辺領域、あるいは額縁領域と呼ばれる部分の面積を低減する技術が要求されている。額縁領域には、信号線に接続され、信号線に信号を供給する引出線が形成されている。つまり、表示装置の性能を向上させるためには、額縁領域において、多数の引出線が効率的にレイアウトされている必要がある。
【０００７】
そこで、本願発明者は、絶縁膜を介して積層された複数の配線層に多数の引出線を割り振って設けることにより、引出線の配線密度を向上させる技術に関して検討を行い、以下の課題を見出した。なお、引出線は表示領域の信号線に接続しており、信号線の一部であるとも考えられるため、以下、引出線を信号線とも称する。
【０００８】
すなわち、複数の信号線を積層する場合、各信号線が互いに干渉し、ノイズの影響を受ける原因になる。また、製造プロセス上の理由などにより、配線幅や配線間距離の最小値を規定する設計ルールが、配線層毎に異なる場合、上層の配線層に形成された配線と、下層の配線層に形成された配線とが、交互に配列されるようにすると、信号線の配線密度を十分に向上させることができない場合があることが判った。
【０００９】
本発明の目的は、表示装置の額縁領域において、複数の配線を効率的に配列する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様である表示装置は、第１面を備える基板と、前記基板の前記第１面に設けられた表示機能層と、前記基板の前記第１面に形成され、前記表示機能層を駆動する回路部と、を有し、
前記第1面は、前記表示機能層を駆動するための複数の表示素子が配列された表示素子部と、前記表示素子部に供給される信号が入力される入力部と、前記表示素子部と前記入力部とを電気的に接続する引出配線部と、を有し、
前記引出配線部は、絶縁膜を介して積層された複数の配線層を有し、
前記複数の配線層には、第１の配線幅の複数の第１配線が形成された第１配線層と、前記第１の配線幅よりも狭い第２の配線幅の複数の第２配線が形成された第２配線層と、が含まれ、
前記複数の第２配線の数は、前記複数の第１配線の数よりも多い。
【００１１】
また、他の一態様として、前記基板の前記第１面は、第１方向に沿って延びる第１辺、前記第１辺の反対側に位置する第２辺、前記第１方向に直交する第２方向に沿って延びる第３辺、および前記第３辺の反対側に位置する第４辺を備え、
前記基板の前記第１辺と前記表示素子部との間には、前記第１辺側から前記入力部、および前記引出配線部が順に設けられ、
前記第１方向における前記入力部の長さは、前記第１方向における前記表示素子部の長さよりも短くても良い。
【００１２】
また、他の一態様として、前記基板の前記第１面は、第１方向に沿って延びる第１辺、前記第１辺の反対側に位置する第２辺、前記第１方向に直交する第２方向に沿って延びる第３辺、および前記第３辺の反対側に位置する第４辺を備え、
前記引出配線部は、
前記表示素子部と前記入力部との間において、前記複数の第１配線および前記複数の第２配線を含む複数の引出配線が前記第２方向に沿って延びる第１部分と、
前記第１部分と前記入力部との間において、前記複数の引出配線が前記第２方向および前記第１方向と交差する第３方向に沿って延びる第２部分と、
前記第２部分と前記入力部との間において、前記複数の引出配線が前記第２方向に沿って延びる第３部分と、
を有し、
平面視において、前記複数の第１配線と、前記複数の第２配線とは互いに重ならなくても良い。
【００１３】
また、他の一態様として、前記引出配線部の前記第２部分において、
前記複数の第１配線は、第１離間距離で配列され、
前記複数の第２配線は、前記第１離間距離よりも小さい第２離間距離で配列されていても良い。
【００１４】
また、他の一態様として、平面視において、前記複数の第１配線のうち、隣り合う第１配線の間には、前記複数の第２配線がそれぞれ複数本ずつ配列されていても良い。
【００１５】
また、他の一態様として、前記表示素子部に配列された前記複数の表示素子のそれぞれは、ゲート電極を有するトランジスタであって、
前記ゲート電極は、前記第１配線層と同層に形成されていても良い。
【００１６】
また、他の一態様として、前記複数の第１配線と前記複数の第２配線とは、互いに異なる種類の金属材料により形成されていても良い。
【００１７】
また、他の一態様として、前記複数の配線層には、前記第２の配線幅よりも広い第３の配線幅の複数の第３配線が形成された第３配線層がさらに含まれ、
前記複数の第２配線の数は、前記複数の第３配線の数よりも多くても良い。
【００１８】
また、他の一態様として、前記第１配線層と前記第２配線層との間には、第１絶縁膜が設けられ、
前記第２配線層と前記第３配線層との間には、前記第１絶縁膜よりも厚い第２絶縁膜が設けられ、
平面視において、前記複数の第１配線と前記複数の第２配線とは互いに重ならず、かつ、前記複数の第３配線は、前記複数の第１配線および前記複数の第２配線のうちの一部と重なっていても良い。
【００１９】
また、他の一態様として、平面視において、前記複数の第１配線と前記複数の第２配線とは互いに重ならず、前記複数の第２配線と前記複数の第３配線とは互いに重ならず、かつ、前記複数の第３配線は、前記複数の第１配線と重なっていても良い。
【００２０】
また、他の一態様として、前記基板の前記第１面は、第１方向に沿って延びる第１辺、前記第１辺の反対側に位置する第２辺、前記第１方向に直交する第２方向に沿って延びる第３辺、および前記第３辺の反対側に位置する第４辺を備え、
前記引出配線部は、
前記表示素子部と前記入力部との間において、前記複数の第１配線、前記複数の第２配線、および前記複数の第３配線を含む複数の引出配線が前記第２方向に沿って延びる第１部分と、
前記第１部分と前記入力部との間において、前記複数の引出配線が前記第２方向および前記第１方向と交差する第３方向に沿って延びる第２部分と、
前記第２部分と前記入力部との間において、前記複数の引出配線が前記第２方向に沿って延びる第３部分と、
を有し、
前記第１配線層と前記第２配線層との間には、無機絶縁膜である第１絶縁膜が設けられ、
前記第２配線層と前記第３配線層との間には、有機絶縁膜である第２絶縁膜が設けられ、
前記引出配線部の前記第３部分には、前記第２絶縁膜を厚さ方向に貫通するように前記第１方向に沿って延びる開口部が設けらていても良い。
【００２１】
また、他の一態様である表示装置は、第１面を備える基板と、前記基板の前記第１面に形成された表示機能層と、前記基板の前記第１面に形成され、前記表示機能層を駆動する回路部と、を有し、
前記回路部は、前記表示機能層が形成された表示領域と重なる位置に複数の表示素子が配列された表示素子部と、前記表示素子部に前記表示機能層を駆動する信号を伝送する入力部と、前記表示素子部と前記入力部とを電気的に接続する引出配線部と、を有し、
前記引出配線部は、積層された複数の配線層を有し、
前記複数の配線層には、第１離間距離で複数の第１配線が形成された第１配線層と、前記第１離間距離よりも小さい第２離間距離で複数の第２配線が形成された第２配線層と、が含まれ、
前記複数の第２配線の数は、前記複数の第１配線の数よりも多い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態の表示装置の一例を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】図２のＢ部の拡大断面図である。
【図４】図２のＣ部の拡大断面図である。
【図５】図１に示す引出配線部のレイアウトを模式的に示す拡大平面図である。
【図６】図１に示す引出配線部において、複数の配線を二層の配線層で引き回した場合のレイアウト例を示す拡大平面図である。
【図７】図６に対応する検討例であって、複数の配線を単層の配線層で引き回した場合のレイアウト例を示す拡大平面図である。
【図８】図６に対応する別の検討例であって、複数の配線を二層の配線層で引き回した場合のレイアウト例を示す拡大平面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。
【図１０】図６のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。
【図１１】図１に示す表示素子部に設けられた表示素子の構造例を示す拡大断面図である。
【図１２】図６および図１０に示す第一層目の配線層の配線と第二層目の配線層の配線とを電気的に接続する構造例を示す拡大断面図である。
【図１３】図６に対する変形例であって、複数の配線を三層の配線層で引き回した場合のレイアウト例を示す拡大平面図である。
【図１４】図１３のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。
【図１５】図１３に対する変形例であって、複数の配線のうちの一部が、厚さ方向に重なっている場合のレイアウト例を示す拡大平面図である。
【図１６】図１５のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。
【図１７】図１３および図１５に示す表示装置において、複数の配線層の配線を電気的に接続する部分の構造例を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。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、同一または関連する符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００２４】
また、以下の実施の形態で説明する技術は、表示機能層が設けられた表示領域の複数の素子に、表示領域の周囲から信号を供給する機構を備える表示装置に広く適用可能である。上記のような表示装置には、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）表示装置など、種々の表示装置が例示できる。以下の実施の形態では、表示装置の代表例として、液晶表示装置を取り上げて説明する。
【００２５】
また、液晶表示装置は、表示機能層である液晶層の液晶分子の配向を変化させるための電界の印加方向により、大きくは以下の２通りに分類される。すなわち、第１の分類として、表示装置の厚さ方向（あるいは面外方向）に電界が印加される、所謂、縦電界モードがある。縦電界モードには、例えばＴＮ（Twisted Nematic）モードや、ＶＡ（Vertical Alignment）モードなどがある。また、第２の分類として、表示装置の平面方向（あるいは面内方向）に電界が印加される、所謂、横電界モードがある。横電界モードには、例えばＩＰＳ（In-Plane Switching）モードや、ＩＰＳモードの一つであるＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードなどがある。以下で説明する技術は、縦電界モードおよび横電界モードのいずれにも適用できるが、以下で説明する実施の形態では、一例として、横電界モードの表示装置を取り上げて説明する。
【００２６】
＜表示装置の基本構成＞
まず、表示装置の基本構成について説明する。図１は、本実施の形態の表示装置の一例を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。また、図３は、図２のＢ部の拡大断面図である。また、図４は、図２のＣ部の拡大断面図である。
【００２７】
なお、図１では、平面視における表示部ＤＰと額縁部（周辺部）ＦＬの境界を見やすくするため、表示部ＤＰの輪郭を二点鎖線で示している。また、図１に示す複数の配線ＷＬは、表示部ＤＰの周辺領域から表示部ＤＰと重なる領域まで延びている。しかし、図１では見易さのため、表示部ＤＰと重なる領域では、配線ＷＬの図示を省略している。また、図２は断面図であるが、見易さのためにハッチングは省略した。
【００２８】
図１に示すように、本実施の形態の表示装置ＬＣＤ１は、入力信号に応じて外部から視認可能な画像が形成される表示領域である表示部ＤＰを有する。また、表示装置ＬＣＤ１は、平面視において、表示部ＤＰの周囲に枠状に設けられた非表示領域である額縁部ＦＬを有する。なお、本表示装置の表示領域は矩形形状を有しているが、表示領域が多角形や円形であってもよい。また、表示領域が表示装置の端部近傍まで延在するものであってもよい。この場合、表示領域の周辺領域は額縁形状とはならないが、この場合であっても額縁部と称する。
【００２９】
また、表示装置ＬＣＤ１は、対向配置される一対の基板の間に、表示機能層である液晶層が形成された構造を備える。すなわち、図２に示すように、表示装置ＬＣＤ１は、表示面側の基板ＦＳ、基板ＦＳの反対側に位置する基板ＢＳ、および基板ＦＳと基板ＢＳの間に配置される液晶層ＬＣＬ（図３参照）を有する。
【００３０】
また、図１に示す基板ＢＳは、平面視において、Ｘ方向に沿って延びる辺ＢＳｓ１、辺ＢＳｓ１に対向する辺ＢＳｓ２、Ｘ方向に対して直交するＹ方向に沿って延びる辺ＢＳｓ３、および辺ＢＳｓ３に対向する辺ＢＳｓ４を有する。図１に示す基板ＢＳが有する辺ＢＳｓ２、辺ＢＳｓ３、および辺ＢＳｓ４のそれぞれから表示部ＤＰまでの距離は、同程度であって、辺ＢＳｓ１から表示部ＤＰまでの距離よりも短い。以下、本願において、基板ＢＳの周縁部と記載した場合には、基板ＢＳの外縁を構成する辺ＢＳｓ１、辺ＢＳｓ２、辺ＢＳｓ３、および辺ＢＳｓ４のうちのいずれかを意味する。また、単に周縁部と記載した場合には、基板ＢＳの周縁部を意味する。
【００３１】
また、図１に示す表示部ＤＰに設けられた液晶層ＬＣＬは、回路部ＣＣに印加される信号に応じて画素（詳しくはサブピクセル）毎に駆動される。
【００３２】
回路部ＣＣは、表示部ＤＰと重なる位置に複数の表示素子が配列された表示素子部ＤＰＱに接続される。表示素子部ＤＰＱに設けられた複数の表示素子は、画素（詳しくはサブピクセル）毎に行列状に設けられ、スイッチング動作をする。本実施の形態では、複数の表示素子は、基板に形成されたＴＦＴ（Thin-Film Transistor）と呼ばれるトランジスタである。
【００３３】
また、回路部ＣＣは、表示部ＤＰの周囲の額縁部ＦＬに設けられ、表示素子部ＤＰＱの複数の表示素子と電気的に接続される複数の配線ＷＬが含まれる。また、表示機能層を駆動する回路部ＣＣには、表示素子部ＤＰＱと電気的に接続され、複数の配線ＷＬを介して表示素子部ＤＰＱの複数の表示素子に駆動信号や映像信号を入力する、入力部ＩＰＣが含まれる。図１に示す例では、入力部ＩＰＣには、画像表示用の駆動回路ＤＲ１や制御回路ＣＮＴ１が形成された半導体チップＣＨＰが搭載されている。
【００３４】
また、図１に示す例では、入力部ＩＰＣは、表示装置ＬＣＤ１の額縁部ＦＬのうち、基板ＢＳの辺ＢＳｓ１と表示部ＤＰとの間に設けられている。また、基板ＢＳの辺ＢＳｓ１と表示部ＤＰとの間には、複数の配線ＷＬが形成された引出配線部ＬＤが設けられている。表示素子部ＤＰＱと入力部ＩＰＣとは、引出配線部ＬＤを介して電気的に接続されている。引出配線部ＬＤの詳細な構造については、後述する。
【００３５】
また、表示装置ＬＣＤ１は、平面視において、額縁部ＦＬに形成されたシール部を有する。シール部は、表示部ＤＰの周囲を連続的に囲むように形成され、図２に示す基板ＦＳと基板ＢＳは、シール部に設けられるシール材より接着固定される。このように、表示部ＤＰの周囲にシール部を設けることで、表示機能層である液晶層ＬＣＬ（図３参照）を封止することができる。
【００３６】
また、図２に示すように、表示装置ＬＣＤ１の基板ＢＳの背面ＢＳｂ側には、光源ＬＳから発生した光を偏光する偏光板ＰＬ２が設けられている。偏光板ＰＬ２は、基板ＢＳに固定されている。一方、基板ＦＳの前面ＦＳｆ側には、偏光板ＰＬ１が設けられている。偏光板ＰＬ１は、基板ＦＳに固定されている。
【００３７】
なお、図２では、表示画像を形成するための基本的な構成部品を例示的に示しているが、変形例としては図２に示す構成部品に加えて、他の部品を追加することができる。例えば、偏光板ＰＬ１を傷や汚れなどから保護する保護層として、保護フィルムやカバー部材を偏光板ＰＬ１の前面側に取り付けても良い。また例えば、偏光板ＰＬ１及び偏光板ＰＬ２に、位相差板などの光学素子を貼り付ける実施態様に適用することができる。あるいは、基板ＦＳ及び基板ＢＳのそれぞれに、光学素子を成膜する方法を適用することができる。
【００３８】
また、図３に示すように、表示装置ＬＣＤ１は、基板ＦＳと基板ＢＳの間に配置される複数の画素電極ＰＥ、および共通電極ＣＥを有する。本実施の形態の表示装置ＬＣＤ１は、上記したように横電界モードの表示装置なので、複数の画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥは、それぞれ基板ＢＳに形成されている。
【００３９】
図３に示す、基板ＢＳは、ガラス基板などから成る基材ＢＳｇを有し、主として画像表示用の回路が基材ＢＳｇに形成されている。基板ＢＳは、基板ＦＳ側に位置する前面ＢＳｆおよびその反対側に位置する背面ＢＳｂ（図２参照）を有する。また、基板ＢＳの前面ＢＳｆ側には、ＴＦＴなどの表示素子と、複数の画素電極ＰＥがマトリクス状に形成されている。
【００４０】
図３に示す例は、横電界モード（詳しくはＦＦＳモード）の表示装置ＬＣＤ１を示しているので、共通電極ＣＥは、基板ＢＳが備える基材ＢＳｇの前面側に形成され、絶縁膜（絶縁層）ＯＣ２に覆われる。また、複数の画素電極ＰＥは、絶縁膜ＯＣ２を介して共通電極ＣＥと対向するように絶縁膜ＯＣ２の基板ＦＳ側に形成される。
【００４１】
また、図３に示す基板ＦＳは、ガラス基板などから成る基材ＦＳｇに、カラー表示の画像を形成するカラーフィルタＣＦが形成された基板であって、表示面側である前面ＦＳｆ（図２参照）および前面ＦＳｆの反対側に位置する背面ＦＳｂを有する。基板ＦＳのように、カラーフィルタＣＦが形成された基板は、上記したＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板と区別する際に、カラーフィルタ基板、あるいは、液晶層を介してＴＦＴ基板と対向するため、対向基板と呼ばれる。なお、図３に対する変形例としては、カラーフィルタＣＦをＴＦＴ基板に設ける構成を採用しても良い。
【００４２】
基板ＦＳは、例えばガラス基板などの基材ＦＳｇの一方の面に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のカラーフィルタ画素ＣＦｒ、ＣＦｇ、ＣＦｂを周期的に配列して構成されたカラーフィルタＣＦが形成されている。カラー表示装置では、例えばこの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のサブピクセルを１組として、１画素（１ピクセルともいう）を構成する。基板ＦＳの複数のカラーフィルタ画素ＣＦｒ、ＣＦｇ、ＣＦｂは、基板ＢＳに形成されている画素電極ＰＥを有するそれぞれのサブピクセルと、互いに対向する位置に配置されている。
【００４３】
また、各色のカラーフィルタ画素ＣＦｒ、ＣＦｇ、ＣＦｂのそれぞれの境界には、遮光膜ＢＭが形成されている。遮光膜ＢＭはブラックマトリクスと呼ばれ、例えば黒色の樹脂や、低反射性の金属から成る。遮光膜ＢＭは、平面視において、格子状に形成される。言い換えれば、基板ＦＳは、格子状に形成された遮光膜ＢＭの開口部に、形成された、各色のカラーフィルタ画素ＣＦｒ、ＣＦｇ、ＣＦｂを有する。なお、１画素を構成するものは赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に限定されるものではない。また、ブラックマトリクスは格子状に限定されるものでなく、ストライプ状のものであっても良い。
【００４４】
なお、本願において、表示部ＤＰまたは表示領域と記載する領域は、額縁部ＦＬよりも内側の領域として規定される。また、額縁部ＦＬは、図２に示す光源ＬＳから照射された光を遮光する遮光膜ＢＭにより覆われた領域である。遮光膜ＢＭは表示部ＤＰ内にも形成されるが、表示部ＤＰには、遮光膜ＢＭに複数の開口部が形成されている。一般的に、遮光膜ＢＭに形成され、カラーフィルタＣＦが埋め込まれた開口部のうち、最も周縁部側に形成された開口部の端部が、表示部ＤＰと額縁部ＦＬの境界として規定される。
【００４５】
また、基板ＦＳは、カラーフィルタＣＦを覆う樹脂層ＯＣ１を有する。各色のカラーフィルタ画素ＣＦｒ、ＣＦｇ、ＣＦｂの境界には、遮光膜ＢＭが形成されているので、カラーフィルタＣＦの内面は、凹凸面になっている。樹脂層ＯＣ１は、カラーフィルタＣＦの内面の凹凸を平坦化する、平坦化膜として機能する。あるいは、樹脂層ＯＣ１は、カラーフィルタＣＦから液晶層に対して不純物が拡散するのを防止する保護膜として機能する。樹脂層ＯＣ１は、材料に熱硬化性樹脂成分、あるいは、光硬化性樹脂成分など、エネルギーを付与することで硬化する成分を含有させることで、樹脂材料を硬化させることができる。
【００４６】
また、基板ＦＳと基板ＢＳの間には、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に表示用電圧が印加されることで表示画像を形成する液晶層ＬＣＬが設けられる。液晶層ＬＣＬは、印加された電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものである。
【００４７】
また、基板ＦＳは、液晶層ＬＣＬと接する界面である背面ＦＳｂに、樹脂層ＯＣ１を覆う配向膜ＡＦ１を有する。また、基板ＢＳは、液晶層ＬＣＬと接する界面である前面ＢＳｆに、絶縁膜ＯＣ２および複数の画素電極ＰＥを覆う配向膜ＡＦ２を有する。この配向膜ＡＦ１、ＡＦ２は液晶層ＬＣＬに含まれる液晶の初期配向を揃えるために形成された樹脂膜であって、例えばポリイミド樹脂から成る。
【００４８】
図３に示す表示装置ＬＣＤ１によるカラー画像の表示方法は、例えば以下の通りである。すなわち、光源ＬＳ（図２参照）から出射された光は、偏光板ＰＬ２（図２参照）によってフィルタリングされ、偏光板ＰＬ２を通過する光が液晶層ＬＣＬに入射する。液晶層ＬＣＬに入射した光は、液晶の屈折率異方性（言い換えれば複屈折）に応じて偏光状態を変化させて液晶層ＬＣＬの厚さ方向（言い換えれば基板ＢＳから基板ＦＳに向かう方向）に伝搬され、基板ＦＳから出射される。この時、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥに電圧を印加して形成される電界により、液晶配向が制御され、液晶層ＬＣＬは光学的なシャッターとして機能する。つまり、液晶層ＬＣＬにおいて、サブピクセル毎に光の透過率を制御することができる。基板ＦＳに到達した光は、基板ＦＳに形成されたカラーフィルタにおいて、色フィルタリング処理（すなわち、所定の波長以外の光を吸収する処理）が施され、前面ＦＳｆから出射される。また、前面ＦＳｆから出射された光は、偏光板ＰＬ１を介して観者ＶＷに到達する。
【００４９】
また、図４に示すように、液晶層ＬＣＬの周縁部側に設けられたシール部ＳＬは、シール材（封着材）ＳＬｐを備える。液晶層ＬＣＬは、シール材ＳＬｐで囲まれた領域内に封入されている。つまり、シール材ＳＬｐは、液晶層ＬＣＬの漏れ出しを防ぐ封着材としての機能を有している。また、シール材ＳＬｐは、基板ＦＳの背面ＦＳｂおよび基板ＢＳの前面ＢＳｆのそれぞれに密着しており、基板ＦＳと基板ＢＳとは、シール材ＳＬｐを介して接着固定されている。つまり、シール材ＳＬｐは、基板ＦＳ及び基板ＢＳを接着固定する接着部材としての機能を有している。
【００５０】
また、図４に示す例では、シール部ＳＬは、液晶層ＬＣＬの周囲に配置され、液晶層ＬＣＬの外縁に沿って延びる部材である、部材ＰＳを有している。部材ＰＳは、配向膜ＡＦ１の広がりを堰き止める堰き止め用部材として機能する。また、図３および図４に示す液晶層ＬＣＬの厚さは、基板ＦＳや基板ＢＳの厚さと比較して極端に薄い。例えば、液晶層ＬＣＬの厚さは、基板ＦＳや基板ＢＳの厚さと比較すると、０．１％〜１０％程度の厚さである。図３および図４に示す例では、液晶層ＬＣＬの厚さは、例えば３μｍ〜４μｍ程度である。
【００５１】
＜引出配線部の詳細＞
次に、図１に示す引出配線部ＬＤの詳細について説明する。図５は、図１に示す引出配線部のレイアウトを模式的に示す拡大平面図である。また、図６は、図１に示す引出配線部において、複数の配線を二層の配線層で引き回した場合のレイアウト例を示す拡大平面図である。また、図７は、図６に対応する検討例であって、複数の配線を単層の配線層で引き回した場合のレイアウト例を示す拡大平面図である。また、図８は、図６に対応する別の検討例であって、複数の配線を二層の配線層で引き回した場合のレイアウト例を示す拡大平面図である。また、図９は、図８のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。また、図１０は、図６のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。また、図１１は、図１に示す表示素子部に設けられた表示素子の構造例を示す拡大断面図である。
【００５２】
なお、図６および図８では、異なる層に形成された配線ＷＬ１と配線ＷＬ２の区別をし易くするために、第１層目に形成された配線ＷＬ１を実線で示し、第２層目に形成された配線ＷＬ２を点線で示している。
【００５３】
図１に示す引出配線部ＬＤには、表示素子部ＤＰＱに映像信号を伝送する複数の信号線、および表示素子部ＤＰＱにゲート信号を伝送する複数のゲート線を含む複数の配線ＷＬが形成されている。表示装置の画素数を増加させて、表示画像の精細度を向上させるためには、信号線およびゲート線の数を増加させる必要があるので、限られたスペースに、多数の配線ＷＬを配置する技術が必要になる。そこで、本願発明者は、複数の配線ＷＬを積層された複数の配線層に形成することで、配線ＷＬの数を増加させる技術において検討を行った。
【００５４】
まず、図５に示すように、Ｘ方向における入力部ＩＰＣの長さＰＬ１と表示素子部ＤＰＱの長さＰＬ２とは異なる。このため、入力部ＩＰＣと表示素子部ＤＰＱとを電気的に接続する配線ＷＬ（図６参照）の一部は、Ｘ方向、およびＸ方向と直交するＹ方向のそれぞれに対して交差する方向に延ばす必要がある。このため、引出配線部ＬＤは、表示素子部ＤＰＱと入力部ＩＰＣとの間において、複数の配線ＷＬがＹ方向に沿って延びる部分ＬＤ１を有する。また、引出配線部ＬＤは、部分ＬＤ１と入力部ＩＰＣとの間において、複数の配線ＷＬがＹ方向およびＸ方向と交差する方向に沿って延びる部分ＬＤ２を有する。また、引出配線部ＬＤは、部分ＬＤ２と入力部ＩＰＣとの間において、複数の配線ＷＬがＹ方向に沿って延びる部分ＬＤ３を有する。
【００５５】
本実施の形態のように、複数の配線ＷＬがＹ方向およびＸ方向と交差する方向に沿って延びる部分ＬＤ２では、チップのコスト削減のためにチップの長さを小さくすることによって入力部ＩＰＣの長さＰＬ１が小さくなる場合や、狭額縁化のために額縁部ＦＬのうち、基板ＢＳの辺ＢＳｓ１と表示部ＤＰとの間隔を狭める場合、隣り合う配線ＷＬ間の距離は、部分ＬＤ２において狭くなる。言い換えれば、部分ＬＤ２における配線密度を向上させる必要がある。
【００５６】
次に、図７に示す表示装置ＬＣＤ２のように、単層で配線ＷＬを引き回す場合について検討する。表示装置ＬＣＤ２のように複数の配線ＷＬを単層で引き回す場合、レイアウト可能な配線ＷＬの数は、隣り合う配線ＷＬ間の離間距離の最小値により規定される。例えば、図７に示す複数の配線ＷＬ１のそれぞれの配線幅が４．２μｍ、且つ、隣り合う配線ＷＬ１の離間距離が５．１μｍの設計ルールの配線層で、複数の配線ＷＬを引き回す場合、部分ＬＤ２における隣り合う配線ＷＬ１の中心間距離は、９．３μｍ以上にしなければならない。言い換えれば、図７に示すレイアウトの場合、部分ＬＤ２において、９．３μｍ以上の配線ピッチで、配線ＷＬ１を配置する必要がある。
【００５７】
次に、図８および図９に示す表示装置ＬＣＤ３のように、絶縁膜を挟んだ二層の配線層で配線ＷＬを引き回す場合について検討する。例えば、絶縁膜を挟んだ一方の配線層はＴＦＴのゲート電極と同層であり、他方の配線層はＴＦＴのソース・ドレイン電極と同層である。二層の配線層で配線ＷＬを引き回す場合、図８および図９に示すように、第一層目の配線層Ｌ１（図９参照）に設けられた配線ＷＬ１と、第二層目の配線層Ｌ２（図９参照）に設けられた配線ＷＬ２とが、互いに重ならないように設けられていることが好ましい。配線ＷＬ１と配線ＷＬ２とが互いに重ならないように設けることで、配線ＷＬ１を流れる電流と、配線ＷＬ２を流れる電流とが、互いに干渉することを抑制できる。
【００５８】
そこで、表示装置ＬＣＤ３の例では、図８に示すように、平面視において、配線ＷＬ１と配線ＷＬ２とが交互に配列されている。この場合、第一層目の配線層Ｌ１（図９参照）に形成された複数の配線ＷＬ１のうち、隣り合う配線ＷＬ１の間のスペースを配線ＷＬ２の形成領域として活用できるので、第一層目の配線層Ｌ１のみで、配線ＷＬを引き回す場合と比較して、配線密度を向上させることができる。なお、それぞれの配線は、単層の金属であっても良いし、複数の金属を積層したものであってもよい。
【００５９】
例えば、図９に示す例では、配線層Ｌ１では、複数の配線ＷＬ１のそれぞれの配線幅Ｗ１が４．２μｍ、且つ、隣り合う配線ＷＬ１の離間距離が５．１μｍになっている。また、配線層Ｌ２では、複数の配線ＷＬ２のそれぞれの配線幅Ｗ２が１．８μｍ、且つ、隣り合う配線ＷＬ２の離間距離が７．５μｍになっている。この場合、図８に示す複数の配線ＷＬのうち、平面視において隣り合う配線ＷＬの中心間距離は、約４．７μｍになる。言い換えれば、図８に示すレイアウトの場合、部分ＬＤ２において、配線ピッチが４．７μｍ以上であれば良いので、図７に示す表示装置ＬＣＤ２の場合と比較して、配線密度を向上させることができる。
【００６０】
ところで、表示装置ＬＣＤ３のように、複数の配線層にそれぞれ配線ＷＬを形成する場合、製造プロセス上の理由などにより、配線層ごとに、配線幅および配線間距離の設計ルール、すなわち、配線幅および配線間距離の下限値が異なる場合がある。例えば、図１に示す表示素子部ＤＰＱには複数の表示素子としてＴＦＴを形成することを説明した。図８および図９に示す引出配線部ＬＤの複数の配線層を効率的に形成する観点からは、ＴＦＴのゲート電極やソース電極を形成する際に、一括して形成することが好ましい。この場合、ＴＦＴの製造プロセスに起因して、配線層ごとに、配線幅および配線間距離の設計ルールが異なる場合がある。
【００６１】
例えば、上記した表示素子であるＴＦＴが、図１１に示すトランジスタＱ１のように、ゲート電極ＧＴがソース電極ＳＴおよびドレイン電極ＤＴよりも下方に形成されるボトムゲート方式の構造を備える場合、最下層の配線層Ｌ１（図１参照）には、ゲート電極ＧＴが形成される。また、第二層目の配線層Ｌ２には、ソース電極ＳＴおよびドレイン電極ＤＴが形成される。図１１に示す例では、ゲート電極ＧＴは、第一層目の配線層Ｌ１に形成され、ゲート絶縁膜である絶縁膜（絶縁層）ＩＬ１に覆われる。絶縁膜ＩＬ１は、例えば酸化珪素、窒化珪素、あるいはこれらの積層膜から成る無機絶縁膜である。また、ソース電極ＳＴおよびドレイン電極ＤＴは、絶縁膜ＩＬ１上に設けられた第二層目の配線層Ｌ２に形成され、絶縁膜（絶縁層）ＩＬ２に覆われる。絶縁膜ＩＬ２は、トランジスタＱ１や配線層Ｌ２の保護膜として機能する絶縁膜である。絶縁膜ＩＬ２は、トランジスタＱ１を覆うので、無機膜よりの被覆性が良い有機膜で構成され、さらに窒化珪素などの無機絶縁膜から成る絶縁膜（絶縁層）ＩＬ３に覆われている。
【００６２】
図１１に示すトランジスタＱ１の製造プロセスでは、ゲート電極ＧＴが形成された後、半導体層ＳＣＬが、ゲート電極ＧＴを覆うゲート絶縁膜である絶縁膜ＩＬ１上に形成される。図１１のトランジスタはボトムゲートであるが、基体ＢＳｇに近い側に半導体層を形成し、半導体層を形成した後にゲート絶縁膜を形成し、ゲート絶縁膜上にゲート電極を設けるトップゲートのトランジスタも存在する。トランジスタの形成時には、熱処理を行う場合があり、ゲート電極ＧＴが形成される配線層Ｌ１に形成される配線ＷＬ１（図８および図９参照）には、熱処理に対する耐性が要求されることが多い。そのため、配線層Ｌ１を、例えば、モリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属材料により形成する場合がある。一方、ソース電極ＳＴやドレイン電極ＤＴは、熱処理の後で形成することができるので、配線層Ｌ２に形成される配線ＷＬ１（図８および図９参照）には、例えばアルミニウムなどの低抵抗金属材料を用いることができる。この結果、配線層Ｌ２の配線ＷＬ２は、配線層Ｌ１の配線ＷＬ１と比較して、配線幅を狭くすることが可能になる。
【００６３】
なお、上記した配線ＷＬ１および配線ＷＬ２のそれぞれに互いに異なる金属材料を用いる例は、配線層ごとに、配線幅および配線間距離の設計ルールが異なる理由の一例であり、配線ＷＬ１と配線ＷＬ２に例えばそれぞれアルミニウムを用いる場合もある。ただし、配線ＷＬ１と配線ＷＬ２に同じ金属材料を用いた場合でも、プロセス上の制約、あるいはステップカバレッジ等の理由により、配線層ごとに、配線の厚さ、配線幅および配線間距離の設計ルールが異なる場合がある。
【００６４】
図９に示す例では、配線ＷＬ２はアルミニウム配線であって、設計ルールとしては、配線間距離は、例えば２．５μｍ以上であれば良い。したがって、全ての配線ＷＬを図９に示す第二層目の配線層Ｌ２に配置すれば、隣り合う配線ＷＬ２の中心間距離、すなわち、配線ピッチは、約４．３μｍになる。つまり、図９に示す例の場合、平面視において、配線ＷＬ１と配線ＷＬ２とが交互に配列されているので、全ての配線ＷＬを第二層目の配線層Ｌ２に設ける場合と比較して、配線密度が低くなっている。このように、配線層ごとに、配線幅および配線間距離の設計ルールが異なる場合において、単純に配線ＷＬ１と配線ＷＬ２とを交互に配列した場合、第二層目の配線層Ｌ２の単層で配線ＷＬを引き回す場合と比較して、却って配線密度が低くなる場合もあることが判った。
【００６５】
そこで、本願発明者は、複数の配線層にそれぞれ配線ＷＬを配置する場合に、配線密度を高くすることができる構成についてさらに検討を行い、図６および図１０に示す本実施の形態の構成を見出した。すなわち、表示装置ＬＣＤ１では、相対的に配線密度を向上させ易い配線層Ｌ２に形成される配線ＷＬ２の数が、相対的に配線密度を向上させ難い配線層Ｌ１に形成される配線ＷＬ１の数よりも多い。
【００６６】
図６および図１０に示すように、本実施の形態の表示装置が備える引出配線部ＬＤ（図６参照）は、配線層Ｌ１（図１０参照）および配線層Ｌ２（図１０参照）から成る複数の配線層を有する。また、配線層Ｌ１には、配線幅Ｗ１の複数の配線ＷＬ１が形成され、配線層Ｌ２には、配線幅Ｗ１よりも狭い配線幅Ｗ２の複数の配線ＷＬ２が形成されている。つまり、配線層Ｌ２は、配線層Ｌ１と比較して、相対的に配線密度を向上させ易い配線層である。上記のように、複数の配線層に配線幅が異なる複数の配線ＷＬ１および複数の配線ＷＬ２が形成されている点は、図８および図９に示す表示装置ＬＣＤ３と同様である。
【００６７】
また、図８および図９に示す表示装置ＬＣＤ３の場合、配線ＷＬ１と配線ＷＬ２とが交互に配列されているので、配線ＷＬ１の数と配線ＷＬ２の数は同数である。一方、図６および図１０に示す表示装置ＬＣＤ１の場合、平面視において、隣り合う配線ＷＬ１の間に複数（図６では２本）の配線ＷＬ２が形成されている。したがって、図１０に示す配線層Ｌ２に形成された複数の配線ＷＬ２の数は、配線層Ｌ１に形成される複数の配線ＷＬ１の数よりも多い。つまり、本実施の形態の表示装置ＬＣＤ１では、相対的に配線密度を向上させ易い配線層Ｌ２に形成される配線ＷＬ２の数が、相対的に配線密度を向上させ難い配線層Ｌ１に形成される配線ＷＬ１の数よりも多いので、複数の配線ＷＬの配線密度を向上させることができる。
【００６８】
図１０に示す例では、配線ＷＬ２の配線幅Ｗ２は１．８μｍであって、配線層Ｌ２の配線間距離は、例えば２．５μｍ以上であれば良い。一方、配線ＷＬ１の配線幅Ｗ１は、４．２μｍであって、配線層Ｌ１の配線間距離は、例えば５．１μｍ以上であれば良い。ただし、図１０に示す例では、平面視において、隣り合う配線ＷＬ１の間に二本の配線ＷＬ２を配列するために、配線層Ｌ１の配線間距離は、７．０μｍとしている。この場合、平面視において、１１．２μｍの範囲に三本の配線ＷＬが配置されるので、隣り合う配線ＷＬ同士の中心間距離、すなわち、配線ピッチは、約３．７μｍになる。したがって、図７に示す表示装置ＬＣＤ２、図８に示す表示装置ＬＣＤ３、あるいは、図９に示す第二層目の配線層Ｌ２の単層で配線ＷＬを引き回す場合の何れと比較しても、配線密度を向上させることができる。
【００６９】
また、上記説明では、配線密度の向上し易さを表す指標として、配線ＷＬの幅を用いて表現した。しかし、配線密度の向上し易さを表す指標として、配線層Ｌ１において隣り合う配線ＷＬ１の離間距離と、配線層Ｌ２において隣り合う配線ＷＬ２の離間距離とを用いて表現することができる。
【００７０】
すなわち、図１０に示す配線層Ｌ１には、離間距離Ｓ１で複数の配線ＷＬ１が形成されている。また、配線層Ｌ２には、離間距離Ｓ１よりも小さい離間距離Ｓ２で複数の配線ＷＬ２が形成されている。なお、図１０に示す例では、複数の配線ＷＬ２の離間距離には、離間距離Ｓ２と離間距離Ｓ４が含まれるが、離間距離Ｓ２および離間距離Ｓ４のいずれも離間距離Ｓ１よりも小さい。このように、隣り合う配線ＷＬの離間距離が、配線層ごとに異なる場合、離間距離が小さい配線層の方が、配線密度を向上させ易い。すなわち、図１０に示す例では、配線層Ｌ２の方が、配線層Ｌ１よりも配線密度を向上させ易い。
【００７１】
また、上記したように、図５に示す引出配線部ＬＤのうち、特に、配線密度を向上させる必要がある部分は、複数の配線ＷＬ（図６参照）がＸ方向およびＹ方向に交差する方向に延びる部分ＬＤ２である。例えば図６に示すように、複数の配線ＷＬがＹ方向に沿って延びる部分ＬＤ１および部分ＬＤ３では、部分ＬＤ２と比較して配線密度が低い。したがって、入力部ＩＰＣに接続される部分では、複数の配線ＷＬのそれぞれを、例えば第一層目の配線層Ｌ１に集約して設けることができる。
【００７２】
第一層目の配線層Ｌ１と第二層目の配線層Ｌ２とを電気的に接続する方法は、例えば、図１２に例示する通りである。図１２は、図６および図１０に示す第一層目の配線層の配線と第二層目の配線層の配線とを電気的に接続する構造例を示す拡大断面図である。
【００７３】
図１２に示す例では、第一層目の配線層Ｌ１を覆う絶縁膜ＩＬ１には、開口部ＯＰ１が形成され、開口部ＯＰ１において、配線ＷＬ１は絶縁膜ＩＬ１から露出している。また、第二層目の配線層Ｌ２に形成された配線ＷＬ２の一部は、絶縁膜ＩＬ１に形成された開口部ＯＰ１に埋め込まれており、配線ＷＬ１と電気的に接続されている。このように、配線層Ｌ１を覆う絶縁膜ＩＬ１の一部に開口部ＯＰ１を形成することにより、第二層目の配線層Ｌ２の配線ＷＬ２と第一層目の配線層Ｌ１の配線ＷＬ１とを電気的に接続することができる。なお、図１２では、複数の配線層を第一層目の配線層Ｌ１に集約する例を示しているが、変形例としては、例えば第２層目の配線層Ｌ２に集約することもできる。
【００７４】
また、図１２に示すように、異なる配線層に形成された配線ＷＬ１と配線ＷＬ２とを電気的に接続する、開口部ＯＰ１は、図６に示す部分ＬＤ３に形成されていることが好ましい。部分ＬＤ１、部分ＬＤ２、および部分ＬＤ３のうち、最も入力部ＩＰＣに近い部分ＬＤ３において、配線経路を複数の配線層に分配することで、部分ＬＤ２において配線密度を向上させることができる。
【００７５】
＜変形例＞
次に、上記した実施の形態に対する変形例について、代表的な変形例を例示的に説明する。
【００７６】
＜変形例１＞
図６および図１０では、複数の配線層のそれぞれに配線を形成する実施態様の例として、複数の配線ＷＬを二層の配線層で引き回した場合の構造例を取り上げて説明した。本変形例１では、複数の配線ＷＬを三層の配線層で引き回した場合の構造例を説明する。図１３は、図６に対する変形例であって、複数の配線を三層の配線層で引き回した場合のレイアウト例を示す拡大平面図である。また、図１４は、図１３のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。なお、図１３では、異なる層に形成された配線ＷＬ１、配線ＷＬ２、および配線ＷＬ３の区別をし易くするために、第一層目に形成された配線ＷＬ１を実線で示し、第二層目に形成された配線ＷＬ２を点線で示し、第三層目に形成された配線ＷＬ３を一点鎖線で示している。
【００７７】
図１３および図１４に示す表示装置ＬＣＤ４は、第三層目の配線層Ｌ３に形成された配線ＷＬ３を有している点で、図６に示す表示装置ＬＣＤ１と相違する。第三層目の配線層Ｌ３は、配線層Ｌ２を覆う絶縁膜ＩＬ２上に形成され、無機絶縁膜である絶縁膜ＩＬ３に覆われている。また、図１４に示す例では、配線ＷＬ３の配線幅Ｗ３は、第二層目の配線層Ｌ２の配線ＷＬ２の配線幅Ｗ２よりも広い。つまり、本変形例１の表示装置ＬＣＤ４は、配線層ごとに設計ルールが異なる。詳しくは、配線層Ｌ２は相対的に最も配線密度を向上させ易く、配線層Ｌ１および配線層Ｌ３は、それぞれ配線層Ｌ２よりも配線密度を向上させ難い。
【００７８】
本変形例１のように、複数の配線ＷＬを配線レイアウトの設計ルールが異なる三層の配線層で引き回す場合でも、上記した表示装置ＬＣＤ１と同様に考えることができる。すなわち、表示装置ＬＣＤ３では、相対的に配線密度を向上させ易い配線層Ｌ２に形成される配線ＷＬ２の数が、相対的に配線密度を向上させ難い配線層Ｌ１に形成される配線ＷＬ１の数、および配線層Ｌ３に形成される配線ＷＬ３の数よりも多い。これにより、複数の配線ＷＬの配線密度を向上させることができる。
【００７９】
図１４に示す例では、配線ＷＬ１の配線幅Ｗ１は、４．２μｍであって、配線層Ｌ１の配線ＷＬ１の離間距離Ｓ１は、例えば５．１μｍ以上であれば良い。また、配線ＷＬ２の配線幅Ｗ２は１．８μｍであって、配線層Ｌ２の配線ＷＬ２の離間距離Ｓ２は、例えば２．５μｍ以上であれば良い。また、配線ＷＬ３の配線幅Ｗ３は、４．２μｍであって、配線層Ｌ３の配線ＷＬ３の離間距離Ｓ３は、例えば５．１μｍ以上であれば良い。
【００８０】
ただし、図１４に示す例では、平面視において、隣り合う配線ＷＬ同士が、互いに重ならないようにするために、配線層Ｌ１の配線ＷＬ１の離間距離Ｓ１は９．７μｍとし、配線層Ｌ２の配線ＷＬ２の離間距離Ｓ２は５．２μｍとし、配線層Ｌ３の配線ＷＬ３の離間距離Ｓ３は、９．７μｍとしている。
【００８１】
この場合、平面視において、１３．９μｍの範囲に四本の配線ＷＬが配置されるので、隣り合う配線ＷＬ同士の中心間距離、すなわち、配線ピッチは、約３．５μｍになる。したがって、図１に示す表示装置ＬＣＤ１よりもさらに、配線密度を向上させることができる。
【００８２】
また、上記説明では、配線密度の向上し易さを表す指標として、配線ＷＬの幅を用いて表現した。しかし、配線密度の向上し易さを表す指標として、配線層Ｌ１において隣り合う配線ＷＬ１の離間距離と、配線層Ｌ２において隣り合う配線ＷＬ２の離間距離とを用いて表現することができる。
【００８３】
すなわち、配線層Ｌ２に形成された複数の配線ＷＬ２のうち、隣り合う配線ＷＬ２の離間距離Ｓ２は、配線層Ｌ１における配線ＷＬ１の離間距離Ｓ１、および配線層Ｌ３における配線ＷＬ３の離間距離Ｓ３よりも小さい。したがって、配線層Ｌ２は相対的に最も配線密度を向上させ易く、配線層Ｌ１および配線層Ｌ３は、それぞれ配線層Ｌ２よりも配線密度を向上させ難い。
【００８４】
上記した相違点以外は、図１３および図１４に示す表示装置ＬＣＤ４は、図６および図１０に示す表示装置ＬＣＤ１と同様である。したがって、重複する説明は省略する。
【００８５】
＜変形例２＞
次に、上記した図６に示す表示装置ＬＣＤ１、図７に示す表示装置ＬＣＤ２、図８に示す表示装置ＬＣＤ３、および図１３に示す表示装置ＬＣＤ４では、各配線層に形成された配線ＷＬが互いに重ならない実施態様について説明した。しかし、配線密度を向上させる点に着目すれば、異なる配線層に形成された配線ＷＬの一部が厚さ方向に重なっている方が配線密度を向上させることができる。一方、異なる配線層に形成された配線ＷＬの一部が厚さ方向に重なっている場合、各信号線が互いに干渉しノイズが生じたり、配線間の寄生容量によって信号が影響を受けたり、絶縁膜の欠陥により配線間が短絡したりする懸念が考えられる。そこで、本変形例２では、異なる配線層に形成された配線ＷＬの一部が厚さ方向に重なっており、かつ重なった部分のノイズの影響を低減する技術について説明する。
【００８６】
図１５は、図１３に対する変形例であって、複数の配線のうちの一部が、厚さ方向に重なっている場合のレイアウト例を示す拡大平面図である。また、図１６は、図１５のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。
【００８７】
図１５および図１６に示す表示装置ＬＣＤ５は、第三層目の配線層Ｌ３に形成された配線ＷＬ３と、第一層目の配線層Ｌ１に形成された配線ＷＬとが互いに重なっている点で、図１３に示す表示装置ＬＣＤ４と相違する。
【００８８】
また、図１６に示すように、配線層Ｌ２を覆う絶縁膜ＩＬ２の厚さＴＨ２は、配線層Ｌ１を覆う絶縁膜ＩＬ１の厚さＴＨ１よりも厚い。絶縁膜ＩＬ１は、図１１に示すトランジスタＱ１のゲート絶縁膜を兼ねるので、厚さＴＨ１が極端に大きいと、トランジスタＱ１の駆動が難しくなる。一方、絶縁膜ＩＬ２は、ソース電極ＳＴおよびドレイン電極ＤＴを確実に覆う観点から、厚くなり易い。図１６に示す例では、絶縁膜ＩＬ１の厚さは１μｍよりも小さく、絶縁膜ＩＬ２の厚さは、例えば２μｍ程度である。
【００８９】
ここで、各配線層間のノイズ等を考慮した場合、配線層間の距離が遠い程、影響は低減することができる。したがって、相対的に薄い絶縁膜ＩＬ１を介して設けられた配線層Ｌ１と配線層Ｌ２との間では配線ＷＬ間の相互の影響が大きくなりやすい。一方、有機絶縁膜等で形成され、相対的に厚い絶縁膜ＩＬ２を介して設けられた配線層Ｌ２と配線層Ｌ３との間では、配線ＷＬ間の相互の影響が低減させ易い。
【００９０】
上記より、各配線層間のノイズ影響、および配線密度の向上をそれぞれ考慮すると、以下の構成が好ましい。すなわち、相対的にノイズ影響が大きい配線層Ｌ１の複数の配線ＷＬ１と配線層Ｌ２の複数の配線ＷＬ２とが互いに重なっていないことが好ましい。この場合、厚さＴＨ２が厚さＴＨ１よりも厚い絶縁膜ＩＬ２上に設けられている複数の配線ＷＬ３は、複数の配線ＷＬ１および複数のＷＬ１のうちの一部と重なっていても良い。
【００９１】
なお、図１６に示す例では、配線ＷＬ３と配線ＷＬ２とは重なっていないが、絶縁膜ＩＬ２の厚さＴＨ２が十分に厚く、ノイズや寄生容量の影響が低く、配線間の短絡の可能性が低い場合には、配線ＷＬ３と配線ＷＬ２とが重なっていても良い。
【００９２】
また、図１６に示す例のように、配線ＷＬ３と配線ＷＬ２とが重なっていない場合、互いに重なる配線ＷＬ１と配線ＷＬ３の離間距離は、厚さＴＨ１と厚さＴＨ２の合計値になるので、特にノイズ影響を低減できる。
【００９３】
本変形例２の表示装置ＬＣＤ５のように、複数の配線層に形成される配線ＷＬの一部が互いに重なるように設けられている場合、図１３に示す表示装置ＬＣＤ４よりも、さらに複数の配線ＷＬの配線密度を向上させることができる。
【００９４】
図１６に示す例では、配線ＷＬ１の配線幅Ｗ１は、４．２μｍであって、配線層Ｌ１の配線ＷＬ１の離間距離Ｓ１は、例えば５．１μｍ以上であれば良い。また、配線ＷＬ２の配線幅Ｗ２は１．８μｍであって、配線層Ｌ２の配線ＷＬ２の離間距離Ｓ２は、例えば２．５μｍ以上であれば良い。また、配線ＷＬ３の配線幅Ｗ３は、４．２μｍであって、配線層Ｌ３の配線ＷＬ３の離間距離Ｓ３は、例えば５．１μｍ以上であれば良い。
【００９５】
ただし、図１６に示す例では、平面視において、複数の配線ＷＬ２と複数の配線ＷＬ１とが、互いに重ならないようにするために、配線層Ｌ１の配線ＷＬ１の離間距離Ｓ１は７．０μｍとし、配線層Ｌ２の配線ＷＬ２の離間距離Ｓ２は２．５μｍとし、配線層Ｌ３の配線ＷＬ３の離間距離Ｓ３は、７．０μｍとしている。
【００９６】
この場合、平面視において、９．２μｍの範囲に四本の配線ＷＬが配置されるので、隣り合う配線ＷＬ同士の中心間距離、すなわち、配線ピッチは、約２．３μｍになる。したがって、図１３に示す表示装置ＬＣＤ４よりもさらに、配線密度を向上させることができる。
【００９７】
上記した相違点以外は、図１５および図１６に示す表示装置ＬＣＤ５は、図１３および図１４に示す表示装置ＬＣＤ４と同様である。したがって、重複する説明は省略する。
【００９８】
＜変形例３＞
また、上記変形例１で説明した表示装置ＬＣＤ４や上記変形例２で説明した表示装置ＬＣＤ５のように、絶縁膜ＩＬ２上に、配線ＷＬ３を形成する場合、配線ＷＬ３が形成されている領域には、絶縁膜ＩＬ２が形成されている必要がある。
【００９９】
ここで、有機絶縁膜である絶縁膜ＩＬ２と無機絶縁膜である絶縁膜ＩＬ１との界面には、表示装置の外部から水分が浸入し易いという特徴がある。このため、水分が表示部ＤＰ（図１参照）まで浸入することを防止する観点から、図１７に示すように、絶縁膜ＩＬ２の一部を取り除き、スリットＳＬＴを形成することが好ましい。図１７は、図１３および図１５に示す表示装置において、複数の配線層の配線を電気的に接続する部分の構造例を示す拡大断面図である。図１７に示すスリットＳＬＴは、図１に示すＸ方向に沿って延びるように形成された溝であって、スリットＳＬＴの開口部において、下地層である絶縁膜ＩＬ１が露出している。
【０１００】
図１７に示すようにスリットＳＬＴを形成するためには、スリットを避けた領域において第三層目の配線層Ｌ３の配線ＷＬ３と、配線層Ｌ２の配線ＷＬ２とを電気的に接続する必要がある。
【０１０１】
一方、上記したように、図５に示す引出配線部ＬＤのうち、配線密度を特に向上させる必要がある部分は、部分ＬＤ２である。したがって、図１７に示すようにスリットＳＬＴを形成する場所は、引出配線部ＬＤの部分ＬＤ３であることが好ましい。また、第三層目の配線層Ｌ３の配線ＷＬ３と、配線層Ｌ２の配線ＷＬ２とが、部分ＬＤ３で接続されていることが好ましい。
【０１０２】
以上、本願発明者によってなされた発明を実施の形態および代表的な変形例に基づき具体的に説明したが、例えば、上記した種々の変形例同士を組み合わせて適用することもできる。また、配線層Ｌ３は、横電界方式の表示装置であれば共通電極を低抵抗化するための金属と兼用できる。配線層Ｌ３をアルミニウムのような低抵抗金属で形成した場合、配線ＷＬ２と同程度の配線幅や配線間隔で形成することが出来る。あるいは、配線層Ｌ３の膜厚によっては配線ＷＬ２よりも少し配線幅を太くして形成することが可能である。このような場合であっても本願発明を適用することが出来る。
【０１０３】
また、絶縁膜Ｌ１の特性によっては、配線ＷＬ１と配線ＷＬ２とを部分的に重畳させることも可能である。同様に、絶縁膜Ｌ２を無機膜で形成した場合に、配線ＷＬ２と配線ＷＬ３とを重畳させることも可能である。これにより、更なる高密度化が実現できる。
【０１０４】
また、トップゲートの薄膜トランジスタでは、バックライトと半導体層との間に、バックライトの光を遮光するための遮光金属が用いられる場合がある。この遮光金属を配線層ＷＬ３に代えて使用することも可能である。また、前記遮光金属を４つ目の配線層として使用することも可能である。なお、上記で示した配線層は、表示領域のトランジスタのソース電極、あるいはドレイン電極に接続される配線を想定しているが、薄膜トランジスタのゲートに接続される配線、クロックや電源等を供給する配線、あるいは、半導体チップに信号を供給する配線等に適用することも可能である。また例えば、上述の実施の形態では、表示機能層として液晶層を用いる表示装置を開示しているがこれに限ったものではない。例えば、表示機能層として有機化合物から成る発光素子を用いる、所謂、有機ＥＬタイプの表示装置の引出配線部に上記した技術を適用することもできる。
【０１０５】
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、表示装置や表示装置が組み込まれた電子機器に利用可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
ＡＦ１、ＡＦ２  配向膜
ＢＭ  遮光膜
ＢＳ、ＦＳ  基板
ＢＳｂ、ＦＳｂ  背面
ＢＳｆ、ＦＳｆ  前面
ＢＳｇ、ＦＳｇ  基材
ＢＳｓ１、ＢＳｓ２、ＢＳｓ３、ＢＳｓ４  辺
ＣＣ  回路部
ＣＥ  共通電極
ＣＦ  カラーフィルタ
ＣＦｒ、ＣＦｇ、ＣＦｂ  カラーフィルタ画素
ＣＨＰ  半導体チップ
ＣＮＴ１  制御回路
ＤＰ  表示部
ＤＰＱ  表示素子部
ＤＲ１  駆動回路
ＤＴ  ドレイン電極
ＦＬ  額縁部
ＧＴ  ゲート電極
ＩＬ１、ＩＬ２、ＩＬ３  絶縁膜
ＩＰＣ  入力部
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  配線層
ＬＣＤ１、ＬＣＤ２、ＬＣＤ３、ＬＣＤ４、ＬＣＤ５  表示装置
ＬＣＬ  液晶層
ＬＤ  引出配線部
ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３  部分
ＬＳ  光源
ＯＣ１、ＯＣ２  樹脂層
ＯＰ１  開口部
ＰＥ  画素電極
ＰＬ１、ＰＬ２  偏光板
ＰＳ  部材
Ｑ１  トランジスタ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４  離間距離
ＳＣＬ  半導体層
ＳＬ  シール部
ＳＬｐ  シール材（封着材）
ＳＬＴ  スリット
ＳＴ  ソース電極
ＶＷ  観者
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３  配線幅
ＷＬ、ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＬ３  配線
【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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【手続補正書】
【提出日】平成31年1月31日(2019.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面を備える基板と、
前記基板の前記第１面上にあり、複数の画素を備える表示部と、
前記基板の前記第１面上の前記表示部の周辺にある額縁部と、
を有し、
前記額縁部は、前記複数の画素に供給される信号が入力される入力部と、前記表示部と前記入力部とを電気的に接続する引出配線部と、を有し、
前記引出配線部は、前記第１面上に形成された複数の第１配線を有する第１配線層と、前記第１面上に前記第１配線層を介して積層された複数の第２配線を有する第２配線層と、前記第１面上に前記第２配線層を介して積層された複数の第３配線を有する第３配線層と、前記第１配線層と前記第２配線層との間に形成された第１絶縁層と、前記第２配線層と前記第３配線層との間に形成された第２絶縁層と、を含み、
前記引出配線部において、
前記第１配線層、前記第２配線層、および前記第３配線層のそれぞれは、前記表示部との境界側に配置され、前記複数の第１、第２または第３配線が第１方向に沿って延びる第１部分と、前記表示部から離れた位置に配置され、前記複数の第１、第２または第３配線が前記第１方向に沿って延びる第３部分と、前記第１部分と前記第３部分との間に配置され、前記第１方向とは異なる方向に延びる第２部分を有し、
平面視において、前記複数の第１配線と前記複数の第２配線のそれぞれは互いに重ならないように配置され、
前記第３部分において、前記第１絶縁層に複数の第１開口部が形成され、前記複数の第１開口部を介して前記第１配線層の前記複数の第１配線と前記第２配線層の前記複数の第２配線とが電気的に接続される、表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記第１絶縁層は、無機材料からなり、前記第２絶縁層は、有機絶縁層からなる、表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置であって、
前記引出配線部において、前記第２絶縁層に複数の第２開口部が形成され、前記複数の第２開口部を介して前記第２配線層の前記複数の第２配線と前記第３配線層の前記複数の第３配線とが電気的に接続される、表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記第３部分において、前記第２絶縁層には、前記第１絶縁層が露出するように形成されたスリットが形成され、
前記スリットは、前記第１方向と直交する方向に延在する、表示装置。
【請求項５】
請求項２に記載の表示装置であって、
平面視において、前記複数の第３配線は、前記複数の第１配線および前記複数の第２配線のうちの一部と重なっている、表示装置。
【請求項６】
請求項２に記載の表示装置であって、
平面視において、前記複数の第３配線は、前記複数の第２配線とは互いに重ならず、かつ、前記複数の第１配線と重なっている、表示装置。
【請求項７】
請求項２に記載の表示装置であって、
平面視において、前記複数の第３配線のそれぞれの線幅は、前記複数の第２配線のそれぞれの線幅よりも広い、表示装置。
【請求項８】
請求項２に記載の表示装置であって、
平面視において、前記複数の第２配線のそれぞれは、互いに隣り合う前記複数の第１配線の間に配置される、表示装置。
【請求項９】
請求項２に記載の表示装置であって、
平面視において、前記複数の第１配線と、前記複数の第２配線とは交互に配置される、表示装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記複数の第１配線と前記複数の第２配線と前記複数の第３配線とは、互いに異なる材料により形成されている、表示装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記表示部の前記複数の画素のそれぞれは、ゲート電極を有するトランジスタを有し、
前記第１配線層は、前記ゲート電極と同層に形成されている、表示装置。