JP2019040037A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液晶層中のイオンによる表示品位の低下を防止可能であり、かつ信頼性を高めた表示装置を提供する。【解決手段】 実施形態の液晶表示装置は、第１基板、第２基板、各基板を貼り合せるシール材、各基板とシール材で囲われた空間に配置された液晶層を備える。第１基板は、表示領域、表示領域の外側の周辺領域、表示領域に配置された共通電極、表示領域に延在する走査線と信号線、走査線と信号線で駆動されるスイッチング素子、共通電極に対向しスイッチング素子に接続された画素電極、周辺領域に配置された第１電極と第２電極を含む。第１電極は、少なくとも一部が遮光性の金属材料で形成され、走査線と信号線よりも液晶層に近い位置に配置される。第１電極には第１電圧が印加され、第２電極には第１電圧よりも大きい第２電圧が印加され、第１電極と第２電極の間の電界により液晶層に存在するイオンが捕捉される。【選択図】 図５

Description

本発明の実施形態は、液晶表示装置に関する。

第１基板と、第２基板と、これら基板の間の液晶層とを備えた液晶表示装置が知られている。液晶層には、不純物に起因したイオンや、第１基板と第２基板を貼り合せるシール材などから溶出するイオンが混入することがある。液晶層においてイオンの密度が局所的に高まると、この部分において液晶層に印加される実効電圧が低下し得る。これに応じて、当該部分の輝度が低下し、表示画像において黒ムラなどの影響が現れることがある。

表示領域の外側の周辺領域に電極を配置し、この電極によりイオンを捕捉して、表示領域における表示品位の低下を防ぐ技術が提案されている（例えば特許文献１）。このようなイオン捕捉用の電極を備えた液晶表示装置において、表示品位や信頼性のさらなる向上が求められている。

特開２０１７−９０７７１号公報

本発明が解決しようとする課題は、液晶層中のイオンによる表示品位の低下を防止可能であり、かつ信頼性を高めた表示装置を提供することである。

一実施形態に係る液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板を貼り合せるシール材と、前記第１基板、前記第２基板および前記シール材で囲われた空間に配置された液晶層と、を備えている。前記第１基板は、画像の表示領域と、前記表示領域の外側の周辺領域と、前記表示領域に配置された共通電極と、前記表示領域に延在する走査線と、前記表示領域に延在し前記走査線と交差する信号線と、前記走査線および前記信号線により駆動されるスイッチング素子と、前記共通電極に対向し前記スイッチング素子に接続された画素電極と、前記周辺領域に配置された第１電極および第２電極と、を含む。さらに、前記第１電極は、少なくとも一部が遮光性の金属材料で形成され、前記走査線および前記信号線よりも前記液晶層に近い位置に配置されている。前記第１電極には第１電圧が印加され、前記第２電極には前記第１電圧よりも大きい第２電圧が印加され、前記第１電極と前記第２電極の間に形成される電界により、前記液晶層に存在するイオンが捕捉される。

図１は、第１実施形態に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。 図２は、上記液晶表示装置の副画素の構造を概略的に示す平面図である。 図３は、図２におけるIII−III線に沿う表示パネルの概略的な断面図である。 図４は、第１実施形態に係るイオントラップ構造を概略的に示す平面図である。 図５は、図４におけるV−V線に沿う表示パネルの概略的な断面図である。 図６は、図４に示した第２電極の接続部分の近傍を拡大して示す平面図である。 図７は、第１実施形態との比較例を示す断面図である。 図８は、第２実施形態に係る液晶表示装置のイオントラップ構造を概略的に示す平面図である。 図９は、第２実施形態に係る液晶表示装置の断面構造の変形例を示す図である。 図１０は、第１電極の第１部分と第２部分の境界近傍を概略的に示す平面図である。

一実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、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。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。各図において、連続して配置される同一又は類似の要素については符号を省略することがある。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一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。

本実施形態においては、表示装置の一例として、液晶表示装置を開示する。ただし、本実施形態は、他種の表示装置に対する、本実施形態にて開示される個々の技術的思想の適用を妨げるものではない。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る液晶表示装置１（以下、表示装置１と称す）を概略的に示す平面図である。表示装置１は、表示パネルＰＮＬと、コントローラ２とを備えている。例えば、表示装置１は、表示パネルＰＮＬの裏面に対向するバックライトを備え、このバックライトからの光を画像表示に利用する透過型である。他の例として、表示装置１は、表示パネルＰＮＬの前面から供給される外光などの光を反射して、この反射光を画像表示に利用する反射型であってもよい。

表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、シール材ＳＬと、液晶層ＬＣとを備えている。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２は、互いに対向している。シール材ＳＬは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の間において、表示パネルＰＮＬの縁部に沿って枠状に配置され、これら基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２を貼り合せている。液晶層ＬＣは、第１基板ＳＵＢ１、第２基板ＳＵＢ２およびシール材ＳＬで囲われた空間に配置されている。

図示したように第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、第３方向Ｚを定義する。これらの方向Ｘ，Ｙ，Ｚは、本実施形態においては互いに直交する方向であるが、垂直以外の角度で交わってもよい。本開示においては、第１基板ＳＵＢ１から第２基板ＳＵＢ２に向かう方向を「上方」あるいは「上」と称し、この反対方向を「下方」あるいは「下」と称する。

表示パネルＰＮＬは、画像の表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡの外側の周辺領域ＳＡとを有している。周辺領域ＳＡは、第１基板ＳＵＢ１が第２基板ＳＵＢ２から露出した端子領域ＴＡを含む。

第１基板ＳＵＢ１は、表示領域ＤＡに延在する複数の走査線Ｇおよび複数の信号線Ｓを備えている。複数の走査線Ｇは、第１方向Ｘに延在し第２方向Ｙに並んでいる。複数の信号線Ｓは、第２方向Ｙに延在し第１方向Ｘに並んでいる。図１の例においては、２本の走査線Ｇと２本の信号線Ｓで区画された領域が副画素ＳＰに相当する。異なる色の複数の副画素ＳＰによって１つの画素ＰＸが構成されている。一例として、画素ＰＸは、赤、緑、青の副画素ＳＰを含む。この例に限られず、画素ＰＸは、白の副画素ＳＰを含むなど、他の構成であってもよい。

第１基板ＳＵＢ１は、各副画素ＳＰに対して設けられたスイッチング素子ＳＷおよび画素電極ＰＥと、複数の副画素ＳＰにわたって設けられた共通電極ＣＥとを備えている。スイッチング素子ＳＷは、走査線Ｇおよび信号線Ｓによって駆動される。画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷに接続されている。

第１基板ＳＵＢ１は、走査線ドライバＧＤ１，ＧＤ２と、信号線ドライバＳＤとを備えている。走査線ドライバＧＤ１，ＧＤ２は、複数の走査線Ｇに走査信号を供給する。信号線ドライバＳＤは、複数の信号線Ｓに映像信号を供給する。図１の例においては、走査線ドライバＧＤ１，ＧＤ２に対して複数の走査線Ｇが交互に接続されている。他の例として、第１基板ＳＵＢ１は、走査線ドライバＧＤ１，ＧＤ２の一方のみを有し、当該一方に全ての走査線Ｇが接続されてもよい。

コントローラ２は、例えばＩＣであり、端子領域ＴＡに実装されている。コントローラ２は、走査線ドライバＧＤ１，ＧＤ２および信号線ドライバＳＤを制御する。端子領域ＴＡには、外部接続用の端子Ｔが設けられている。端子Ｔには、例えばフレキシブル回路基板が接続される。コントローラ２は、例えば当該フレキシブル回路基板など、端子領域ＴＡとは異なる部材に実装されてもよい。

図２は、副画素ＳＰの構造を概略的に示す平面図である。ここでは、第１基板ＳＵＢ１が備える要素の一部のみを示しており、スイッチング素子ＳＷなどの図示を省略している。

図２の例において、信号線Ｓは、屈曲しながら第２方向Ｙに沿って延びている。信号線Ｓは、第２方向Ｙに沿って直線状に延びてもよい。画素電極ＰＥは、共通電極ＣＥの上方に配置されており、２本のスリットＳＴを有している。画素電極ＰＥは、１本のみまたは３本以上のスリットＳＴを有してもよいし、スリットＳＴを有さなくてもよい。共通電極ＣＥは、隣り合う走査線Ｇの間に配置され、画素電極ＰＥと対向している。共通電極ＣＥは、走査線Ｇと重畳して、第２方向Ｙに並ぶ複数の副画素ＳＰにわたって連続的に設けられてもよい。

第１基板ＳＵＢ１は、複数の金属配線ＭＬを備えている。金属配線ＭＬは、対応する信号線Ｓの上方に配置され、当該信号線Ｓと平面視において重畳している。金属配線ＭＬは、共通電極ＣＥと電気的に接続されている。第２方向Ｙに並ぶ共通電極ＣＥは、金属配線ＭＬによって電気的に接続されている。

図３は、図２におけるIII−III線に沿う表示パネルＰＮＬの概略的な断面図である。第１基板ＳＵＢ１は、第１絶縁基体１０と、第１絶縁層１１と、第２絶縁層１２と、第３絶縁層１３と、第１配向膜１４と、上記信号線Ｓと、上記共通電極ＣＥと、上記画素電極ＰＥと、上記金属配線ＭＬとを備えている。第１基板ＳＵＢ１は、上記走査線Ｇや、上記スイッチング素子ＳＷの半導体層なども備えている。

第１絶縁基体１０は、例えばガラス基板であるが、フレキシブルな樹脂基板であってもよい。第１絶縁層１１は、第１絶縁基体１０の上を覆っている。信号線Ｓは、第１絶縁層１１の上に配置されている。図３においては、第１絶縁層１１を単一の層として示しているが、実際には複数の層で構成されている。これら複数の層は、スイッチング素子ＳＷの半導体層と走査線Ｇとを隔てる絶縁層や、走査線Ｇまたは半導体層と信号線Ｓとを隔てる絶縁層を含む。

第２絶縁層１２は、第１絶縁層１１および信号線Ｓを覆っている。第２絶縁層１２は、例えば有機樹脂材料で形成されており、第１絶縁層１１や第３絶縁層１３よりも厚い。共通電極ＣＥは、第２絶縁層１２を覆っている。金属配線ＭＬは、共通電極ＣＥの上に配置されている。第３絶縁層１３は、共通電極ＣＥおよび金属配線ＭＬを覆っている。画素電極ＰＥは、第３絶縁層１３の上に配置されている。第１配向膜１４は、第３絶縁層１３および画素電極ＰＥを覆っている。

金属配線ＭＬは、第２絶縁層１２と共通電極ＣＥの間に配置されてもよい。また、金属配線ＭＬと共通電極ＣＥの間に絶縁層が介在し、この絶縁層に設けられたコンタクトホールを通じて金属配線ＭＬと共通電極ＣＥとが電気的に接続されてもよい。

第２基板ＳＵＢ２は、第２絶縁基体２０と、遮光層２１と、カラーフィルタ２２と、オーバーコート層２３と、第２配向膜２４とを備えている。第２絶縁基体２０は、例えばガラス基板であるが、フレキシブルな樹脂基板であってもよい。

遮光層２１は、第１絶縁基体２０の下に配置されている。遮光層２１は、金属配線ＭＬ、信号線Ｓおよび走査線Ｇと平面視において重畳している。カラーフィルタ２２は、副画素ＳＰに対応する色に着色されており、第２絶縁基体２０の下に配置されている。例えば、異なる色のカラーフィルタ２２の境界は、遮光層２１と平面視において重畳している。オーバーコート層２３は、カラーフィルタ２２を覆っている。第２配向膜２４は、オーバーコート層２３を覆っている。液晶層ＬＣは、第１配向膜１４と第２配向膜２４の間に配置されている。

画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥは、例えばインジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）などの透明導電材料で形成することができる。走査線Ｇ、信号線Ｓおよび金属配線ＭＬは、各種の遮光性の金属材料で形成することができる。走査線Ｇ、信号線Ｓおよび金属配線ＭＬは、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。走査線Ｇ、信号線Ｓおよび金属配線ＭＬにおける各層は、金属単体で形成されてもよいし、合金で形成されてもよい。

図３に示す表示パネルＰＮＬの構造は、In-Plane Switching（ＩＰＳ）モードの一種であるFringe Field Switching（ＦＦＳ）モードに相当する。表示パネルＰＮＬの構造はこれに限定されず、例えば共通電極ＣＥが画素電極ＰＥよりも液晶層ＬＣに近い位置に配置されてもよい。また、表示パネルＰＮＬは、Vertical Aligned（ＶＡ）モードやTwisted Nematic（ＴＮ）モードなどの他種のモードに相当する構造を備えてもよい。

以上のような構成の表示装置１において、液晶層ＬＣには、外部から浸入する水分等の不純物に起因したイオンや、シール材ＳＬ、第１配向膜１４および第２配向膜２４から溶出するイオンが混入する可能性がある。その場合、このようなイオンが表示領域ＤＡに溜まると、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥの間の実効電圧が低下し、表示画像において黒ムラなどの影響が現れ得る。本実施形態に係る表示装置１は、このようなイオンを周辺領域ＳＡに止めるイオントラップ構造を備えることが望ましい。

図４は、イオントラップ構造の一例を概略的に示す表示パネルＰＮＬの平面図である。本実施形態において、表示パネルＰＮＬは、側縁Ｅ１１〜Ｅ１４を有した矩形状である。側縁Ｅ１１，Ｅ１２は第２方向Ｙと平行であり、側縁Ｅ１３，Ｅ１４は第１方向Ｘと平行である。側縁Ｅ１４は、端子領域ＴＡ側の側縁である。

また、表示領域ＤＡは、側縁Ｅ２１〜Ｅ２４を有した矩形状である。側縁Ｅ２１，Ｅ２２は第２方向Ｙと平行であり、側縁Ｅ２３，Ｅ２４は第１方向Ｘと平行である。側縁Ｅ２４は、端子領域ＴＡ側の側縁である。
なお、表示パネルＰＮＬおよび表示領域ＤＡの形状は矩形状に限られず、４角形以外の多角形状であってもよいし、少なくとも一部が曲線状であってもよい。

第１基板ＳＵＢ１は、周辺領域ＳＡにおいて、第１電極ＥＬ１と、第２電極ＥＬ２とを備えている。第１電極ＥＬ１は、側縁Ｅ１１，Ｅ２１の間、側縁Ｅ１３，Ｅ２３の間、側縁Ｅ１２，Ｅ２２の間において直線状に延びている。第１電極ＥＬ１は、曲線状に延びる部分を含んでもよい。また、複数の第１電極ＥＬ１が間欠的に周辺領域ＳＡに配置されてもよい。

第２電極ＥＬ２は、外側部分ＥＬ２ａと、外側部分ＥＬ２ａと表示領域ＤＡの間に配置された内側部分ＥＬ２ｂと、外側部分ＥＬ２ａと内側部分ＥＬ２ｂを接続する接続部分ＣＰ１，ＣＰ２とを有している。外側部分ＥＬ２ａおよび内側部分ＥＬ２ｂは、側縁Ｅ１１，Ｅ２１の間、側縁Ｅ１２，Ｅ２２の間、側縁Ｅ１３，Ｅ２３の間において直線状に延びている。外側部分ＥＬ２ａおよび内側部分ＥＬ２ｂは、曲線状に延びる部分を含んでもよい。第１電極ＥＬ１は、外側部分ＥＬ２ａと内側部分ＥＬ２ｂの間に配置されている。接続部分ＣＰ１，ＣＰ２は、外側部分ＥＬ２ａと内側部分ＥＬ２ｂの側縁Ｅ１４側の端部をそれぞれ接続している。

図４の例においては、側縁Ｅ１４，Ｅ２４の間に第１電極ＥＬ１および第２電極ＥＬ２が配置されていない。但し、側縁Ｅ１４，Ｅ２４の間に第１電極ＥＬ１および第２電極ＥＬ２が配置されてもよい。また、側縁Ｅ１１，Ｅ２１の間、側縁Ｅ１２，Ｅ２２の間、側縁Ｅ１３，Ｅ２３の間の全領域に第１電極ＥＬ１および第２電極ＥＬ２が配置される必要はなく、当該領域において部分的に第１電極ＥＬ１および第２電極ＥＬ２が配置されてもよい。例えば、第１電極ＥＬ１および第２電極ＥＬ２は、側縁Ｅ２１，Ｅ２３で構成される角Ｃ１の近傍、および、側縁Ｅ２２，Ｅ２３で構成される角Ｃ２の近傍に配置されてもよい。

第１電極ＥＬ１には、第１電圧ＶＬが印加される。第２電極ＥＬ２には、第１電圧よりも大きい第２電圧Ｖ０が印加される。一例として、第１電圧ＶＬは−７Ｖであり、第２電圧Ｖ０は共通電極ＣＥに印加される電圧と同じ共通電圧（０Ｖ）である。この場合において、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２の間には、例えば強度が０．２８Ｖ／μｍの電界が生じる。この電界により、液晶層ＬＣ中のプラスイオンが第１電極ＥＬ１に捕捉される。

図５は、図４におけるV−V線に沿う表示パネルＰＮＬの概略的な断面図である。第１電極ＥＬ１は、第２絶縁層１２の上に配置され、第３絶縁層１３で覆われている。他の例として、第１電極ＥＬ１は、第３絶縁層１３で覆われていなくてもよい。

第２電極ＥＬ２の外側部分ＥＬ２ａおよび内側部分ＥＬ２ｂは、いずれも第３絶縁層１３の上に配置されている。図５の例においては、外側部分ＥＬ２ａがシール材ＳＬで覆われ、内側部分ＥＬ２ｂが第１配向膜１４で覆われている。第１電極ＥＬ１の上方には、シール材ＳＬが配置されていない。他の例として、第１電極ＥＬ１の上方にシール材ＳＬが配置されてもよい。

第１電極ＥＬ１の下方には、第１配線Ｌ１が配置されている。外側部分ＥＬ２ａの下方には、上述の走査線ドライバＧＤ１が配置されている。内側部分ＥＬ２ｂの下方には、第２配線Ｌ２および第３配線Ｌ３が配置されている。第１配線Ｌ１および第２配線Ｌ２は、第１絶縁層１１の上に配置され、第２絶縁層１２で覆われている。第３配線Ｌ３は、第２絶縁層１２の上に配置され、第３絶縁層１３で覆われている。

第１電極ＥＬ１は、走査線Ｇおよび信号線Ｓよりも液晶層ＬＣに近い位置にある。具体的には、第１電極ＥＬ１は、金属配線ＭＬと同層にあり、金属配線ＭＬと同じ遮光性の金属材料で形成されている。すなわち、第１電極ＥＬ１は、金属配線ＭＬと同じプロセスで形成することができる。第１電極ＥＬ１および金属配線ＭＬは、例えば、アルミニウム層の上下をモリブデン層で挟んだ多層構造とすることができる。その他にも、第１電極ＥＬ１および金属配線ＭＬの金属材料としては、タングステン、銅、チタンなどを用いることができる。

第２電極ＥＬ２は、画素電極ＰＥと同層にあり、画素電極ＰＥと同じ透明導電材料で形成されている。すなわち、第２電極ＥＬ２は、画素電極ＰＥと同じプロセスで形成することができる。

第１配線Ｌ１および第２配線Ｌ２は、信号線Ｓと同層にあり、信号線Ｓと同じ金属材料で形成されている。すなわち、第１配線Ｌ１および第２配線Ｌ２は、信号線Ｓと同じプロセスで形成することができる。第３配線Ｌ３は、共通電極ＣＥと同層にあり、共通電極ＣＥと同じ透明導電材料で形成されている。すなわち、第３配線Ｌ３は、共通電極ＣＥと同じプロセスで形成することができる。

走査線ドライバＧＤ１は、走査線Ｇおよび信号線Ｓと同層の金属配線や半導体層などで構成されている。外側部分ＥＬ２ａは、平面視において走査線ドライバＧＤ１と重畳する。外側部分ＥＬ２ａは、走査線ドライバＧＤ１からの電界を遮蔽するシールドとしての役割を有している。

図示したように、第１電極ＥＬ１の幅をＷ１、外側部分ＥＬ２ａの幅をＷ２、内側部分ＥＬ２ｂの幅をＷ３、第１配線Ｌ１の幅をＷ４、第１電極ＥＬ１と外側部分ＥＬ２ａの間隔をＧ１、第１電極ＥＬ１と内側部分ＥＬ２ｂの間隔をＧ２と定義する。

本実施形態においては、幅Ｗ１が幅Ｗ２より小さく、幅Ｗ１が幅Ｗ３より大きい（Ｗ３＜Ｗ１＜Ｗ２）。一例として、幅Ｗ１は２０μｍであり、幅Ｗ２は２４０μｍであり、幅Ｗ３は８μｍである。
また、本実施形態においては、間隔Ｇ１が間隔Ｇ２よりも小さい（Ｇ１＜Ｇ２）。一例として、間隔Ｇ１は２５μｍであり、間隔Ｇ２は４６μｍである。

また、本実施形態においては、幅Ｗ４が幅Ｗ１より大きい（Ｗ１＜Ｗ４）。すなわち、第１配線Ｌ１は、第１電極ＥＬ１と対向する対向部分Ｌ１ａと、第１電極ＥＬ１と対向しない非対向部分Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃとを含む。非対向部分Ｌ１ｂは第１電極ＥＬ１から外側部分ＥＬ２ａの側にはみ出した領域であり、非対向部分Ｌ１ｃは第１電極ＥＬ１から内側部分ＥＬ２ｂの側にはみ出した領域である。対向部分Ｌ１ａおよび非対向部分Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃは、いずれも図４に示した第１電極ＥＬ１に沿って延在している。非対向部分Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃの幅は、幅Ｗ１以下である。一例として、非対向部分Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃの幅は、それぞれ５μｍである。

第１電極ＥＬ１および第１配線Ｌ１には、上述の第１電圧ＶＬが印加される。外側部分ＥＬ２ａ、内側部分ＥＬ２ｂ、第２配線Ｌ２および第３配線Ｌ３には、上述の第２電圧Ｖ０が印加される。この場合、図５において破線の曲線で示すように、第１電極ＥＬ１と外側部分ＥＬ２ａの間、および、第１電極ＥＬ１と内側部分ＥＬ２ｂの間にそれぞれイオントラップ用の電界が生じる。また、非対向部分Ｌ１ｂと外側部分ＥＬ２ａの間、および、非対向部分Ｌ１ｃと内側部分ＥＬ２ｂの間にもイオントラップ用の電界が生じる。このように、図５の例においては、イオントラップ用の電界を、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２の間と、第１配線Ｌ１と第２電極ＥＬ２の間とに分散して形成することができる。

第１電極ＥＬ１の厚さは、第２電極ＥＬ２の厚さ（各部分ＥＬ２ａ，ＥＬ２ｂの厚さ）よりも大きい。第１電極ＥＬ１の厚さは、第２電極ＥＬ２の厚さの２倍以上とすることができる。一例として、第１電極ＥＬ１の厚さは１００μｍであり、第２電極ＥＬ２の厚さは４０μｍである。例えば、第１電極ＥＬ１の厚さは、第３絶縁層１３の厚さと同程度である。

第３絶縁層１３の上面には、第１電極ＥＬ１に起因した突起ＰＴが生じる。この突起ＰＴの高さは、例えば第１電極ＥＬ１の厚さと同じである。第１配向膜１４は、例えば配向膜材料を第３絶縁層１３の上に印刷法などにより塗布した後に、硬化することで形成される。突起ＰＴは、硬化前の配向膜材料を堰き止めるストッパとして機能する。

これにより、図５の例においては、突起ＰＴ（または第１電極ＥＬ１）と側縁Ｅ１１の間に第１配向膜１４が存在しない。したがって、シール材ＳＬの下方に第１配向膜１４が存在しないため、シール材ＳＬと第１基板ＳＵＢ１との密着性が高まる。

なお、突起ＰＴと側縁Ｅ１１の間に第１配向膜１４が存在してもよい。この場合においても、硬化前の配向膜材料が突起ＰＴによって幾分か堰き止められるので、第１電極ＥＬ１および側縁Ｅ１１の間における第１配向膜１４の厚さが、第１電極ＥＬ１および表示領域ＤＡ（図中の右方）の間における第１配向膜１４の厚さよりも小さくなる。
側縁Ｅ１２と側縁Ｅ２２の間、および、側縁Ｅ１３と側縁Ｅ２３の間の構造は、図５と同様であるため説明を省略する。

図６は、図４に示した接続部分ＣＰ１の近傍を拡大して示す平面図である。第１電極ＥＬ１と第１配線Ｌ１は、第１接続構造ＣＭ１を介して電気的に接続されている。第２電極ＥＬ２と各配線Ｌ２，Ｌ３とは、第２接続構造ＣＭ２を介して電気的に接続されている。

第１接続構造ＣＭ１は、２つのコンタクトホールＨ１１と、中継電極ＲＥとを備えている。第２接続構造ＣＭ２は、２つのコンタクトホールＨ２１と、コンタクトホールＨ２２とを備えている。コンタクトホールＨ１１，Ｈ２１は、第２絶縁層１２を貫通している。コンタクトホールＨ２２は、第３絶縁層１３を貫通している。

中継電極ＲＥは、第２絶縁層１２の上に配置されている。中継電極ＲＥは、共通電極ＣＥと同層にあり、共通電極ＣＥと同じ透明導電材料で形成されている。すなわち、中継電極ＲＥは、共通電極ＣＥと同じプロセスで形成することができる。中継電極ＲＥは、コンタクトホールＨ１１を通じて第１配線Ｌ１に接触している。さらに、中継電極ＲＥは、第１電極ＥＬ１で覆われている。このようにして、第１電極ＥＬ１と第１配線Ｌ１とが電気的に接続される。

第３配線Ｌ３は、コンタクトホールＨ２１を通じて第２配線Ｌ２に接触している。第２電極ＥＬ２は、コンタクトホールＨ２２を通じて第３配線Ｌ３に接触している。このようにして、第２電極ＥＬ２と各配線Ｌ１，Ｌ３とが電気的に接続される。

なお、上述のコントローラ２は、第１配線Ｌ１に第１電圧ＶＬを供給し、第２配線Ｌ２および第３配線Ｌ３に第２電圧Ｖ０を供給する。
図４に示した接続部分ＣＰ２の近傍にも、同様の第１接続構造ＣＭ１および第２接続構造ＣＭ２が設けられている。第１接続構造ＣＭ１および第２接続構造ＣＭ２を設ける位置は、２箇所に限られず、より多くの箇所に設けられてもよい。

続いて、図７の比較例を用いて本実施形態の効果について説明する。この比較例では、第１電極ＥＬ１が第２電極ＥＬ２（各部分ＥＬ２ａ，ＥＬ２ｂ）と同じ層のＩＴＯで形成されている。

第１電極ＥＬ１に第１電圧ＶＬを印加すると、液晶層ＬＣ中のプラスイオンが第１電極ＥＬ１に引き寄せられる。長時間にわたって第１電極ＥＬ１に第１電圧ＶＬを印加すると、プラスイオンによりＩＴＯに含まれるＩｎ_２Ｏ_３が腐食（還元）されて、Ｏ_２ガスと低級酸化物ＩｎＯｘが生成される。Ｏ_２ガスは気泡となって、例えば第３絶縁層１３と第１配向膜１４の間や液晶層ＬＣ中に溜まり、表示装置の信頼性を低下させる一因となり得る。また、低級酸化物ＩｎＯｘによって第１電極ＥＬ１が白色化する。

比較例の構成においては、間隔Ｇ１，Ｇ２を十分に大きくすると、第１電極ＥＬ１の腐食が生じにくいことが実験により判明した。しかしながら、間隔Ｇ１，Ｇ２を大きくすると、周辺領域ＳＡの幅が大きくなるので、表示装置の狭額縁化が困難となる。

また、比較例の構成においては、第１電極ＥＬ１が薄いために、第１配向膜１４の形成時における配向膜材料を堰き止めることが困難である。したがって、シール材ＳＬの下方にまで第１配向膜１４が形成され得る。

一方で、図５に示した本実施形態の構造においては、第１電極ＥＬ１が金属配線ＭＬと同じ金属材料で形成されている。上述のように金属配線ＭＬはアルミニウム、モリブデン、タングステン、銅、チタンなどを用いることができ、これら金属材料はＩＴＯと比較し還元されにくい材料である。したがって、第１電極ＥＬ１の腐食（還元）が抑制され、表示装置１の信頼性を高めることができる。

このように、第１電極ＥＬ１の腐食が抑制されるので、間隔Ｇ１，Ｇ２を小さくすることができる。これにより、周辺領域ＳＡの幅を小さくできるので、表示装置１の狭額縁化が可能である。

また、上述の通り、突起ＰＴにより配向膜材料を堰き止めることができる。したがって、シール材ＳＬの密着強度を高め、表示装置１の信頼性を一層高めることが可能となる。
以上の他にも、本実施形態からは種々の好適な効果を得ることができる。

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。第１実施形態と同一の構成および効果については説明を省略する。
図８は、第２実施形態に係る表示装置１を概略的に示す平面図である。ここでは、図４と同じく、イオントラップ構造の一例を示している。本実施形態において、第１電極ＥＬ１は、金属材料で形成された第１部分ＥＬ１ａと、透明導電材料で形成された第２部分ＥＬ１ｂとを含む。

図８の例においては、側縁Ｅ２１と側縁Ｅ２３で構成される角Ｃ１の近傍、および、側縁Ｅ２２と側縁Ｅ２３で構成される角Ｃ２の近傍に、それぞれ第１部分ＥＬ１ａが配置されている。また、側縁Ｅ１１と側縁Ｅ２１の間、側縁Ｅ１２と側縁Ｅ２２の間、側縁Ｅ１３と側縁Ｅ２３の間にそれぞれ第２部分ＥＬ１ｂが配置されている。

２つの第１部分ＥＬ１ａは、それぞれ角Ｃ１，Ｃ２に沿って直角に曲がっている。これら第１部分ＥＬ１ａは、それぞれ角Ｃ１，Ｃ２に沿って滑らかな円弧状に曲がってもよい。３つの第２部分ＥＬ１ａは、それぞれ側縁Ｅ２１，Ｅ２２，Ｅ２３に沿って直線状に延びている。２つの第１部分ＥＬ１ａと３つの第２部分ＥＬ１ｂは、端部同士が接続され、全体として図４に示した第１電極ＥＬ１と同じ形状を成している。

第１部分ＥＬ１ａを含む周辺領域ＳＡの断面構造は、図５に示したものと同様である。
また、第２部分ＥＬ１ｂを含む周辺領域ＳＡの断面構造は、図７の比較例に示したものと同様である。第２部分ＥＬ１ｂを含む周辺領域ＳＡの断面構造は、図９に示す変形例に係る構造であってもよい。

この変形例においては、第２部分ＥＬ１ｂの下方に第４配線Ｌ４が配置されている。第４配線Ｌ４は、第２絶縁層１２の上に配置され、第３絶縁層１３で覆われている。第４配線Ｌ４は、金属配線ＭＬと同層にあり、金属配線ＭＬと同じ金属材料で形成されている。すなわち、第１電極ＥＬ１は、金属配線ＭＬと同じプロセスで形成することができる。

第３絶縁層１３の上面には、第４配線Ｌ４に起因した突起ＰＴ２が生じる。第２部分ＥＬ２ｂは、この突起ＰＴ２の上に配置されている。突起ＰＴ２により、第１配向膜１４の形成時において、硬化前の配向膜材料を堰き止めることができる。

図１０は、第１部分ＥＬ１ａと第２部分ＥＬ１ｂの境界近傍を概略的に示す平面図である。第１部分ＥＬ１ａと第２部分ＥＬ１ｂは、第３絶縁層１３を貫通する２つのコンタクトホールＨを通じて接触している。これにより、第１部分ＥＬ１ａと第２部分ＥＬ１ｂとが電気的に接続される。なお、コンタクトホールＨの数は２つに限られず、１つであってもよいし３つ以上であってもよい。

以上説明した本実施形態において、第２部分ＥＬ１ｂは、第１部分ＥＬ１ａよりも液晶層ＬＣに近い位置にある。したがって、第２部分ＥＬ１ｂと第２電極ＥＬ２の間に形成される電界が液晶層ＬＣに作用し易いため、イオントラップ能を高めることができる。

液晶層ＬＣ中のイオンは、角Ｃ１，Ｃ２の近傍に溜まり易い。したがって、上述の腐食（還元）は、主に角Ｃ１，Ｃ２の近傍で生じる。本実施形態のように、角Ｃ１，Ｃ２の近傍でのみ第１電極ＥＬ１を金属材料で形成することで、第１実施形態と同様に当該腐食を防ぐことができる。

以上、本発明の実施形態として説明した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上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、又は、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。
また、各実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

１…液晶表示装置、ＰＮＬ…表示パネル、ＳＵＢ１…第１基板、ＳＵＢ２…第２基板、ＬＣ…液晶層、ＳＬ…シール材、ＤＡ…表示領域、ＳＡ…周辺領域、ＴＡ…端子領域、Ｇ…走査線、Ｓ…信号線、ＧＤ１，ＧＤ２…走査線ドライバ、ＳＰ…副画素、ＰＥ…画素電極、ＣＥ…共通電極、ＭＬ…金属配線、Ｌ１〜Ｌ３…第１〜第３配線、ＥＬ１…第１電極、ＥＬ２…第２電極、ＥＬ２ａ…外側部分、ＥＬ２ｂ…内側部分、ＣＭ１…第１接続構造、ＣＭ２…第２接続構造、１１〜１３…第１〜第３絶縁層、１４…第１配向膜、２４…第２配向膜、ＰＴ…突起。

Claims (10)

1. 画像の表示領域と、前記表示領域の外側の周辺領域と、前記表示領域に配置された共通電極と、前記表示領域に延在する走査線と、前記表示領域に延在し前記走査線と交差する信号線と、前記走査線および前記信号線により駆動されるスイッチング素子と、前記共通電極に対向し前記スイッチング素子に接続された画素電極と、前記周辺領域に配置された第１電極および第２電極と、を含む第１基板と、
   前記第１基板に対向する第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板を貼り合せるシール材と、
   前記第１基板、前記第２基板および前記シール材で囲われた空間に配置された液晶層と、を備え、
   前記第１電極は、少なくとも一部が遮光性の金属材料で形成され、前記走査線および前記信号線よりも前記液晶層に近い位置に配置され、
   前記第１電極には第１電圧が印加され、
   前記第２電極には前記第１電圧よりも大きい第２電圧が印加され、
   前記第１電極と前記第２電極の間に形成される電界により、前記液晶層に存在するイオンが捕捉される、
   液晶表示装置。
2. 前記第１基板は、前記表示領域に配置され、前記共通電極と電気的に接続されるとともに前記信号線に沿って延在する金属配線をさらに備え、
   前記第１電極は、前記金属配線と同じ金属材料で形成されている、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第１電極は、金属材料で形成された第１部分と、透明導電材料で形成された第２部分とを含む、
   請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記表示領域は、直線状の側縁および角を有した形状であり、
   前記第１部分は前記角に沿い、前記第２部分は前記側縁に沿う、
   請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１基板は、前記周辺領域において前記第１電極よりも前記液晶層から離れた位置に配置された配線と、前記第１電極と前記配線を電気的に接続する接続構造と、をさらに備え、
   前記配線は、前記第１電極に沿って延在する、
   請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記配線は、前記第１電極と対向して前記第１電極に沿って延在する対向部分と、前記第１電極と対向せずに前記第１電極に沿って延在する非対向部分と、を含む、
   請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記第２電極は、外側部分と、前記外側部分と前記表示領域の間に配置された内側部分と、を含み、
   前記第１電極は、前記外側部分と前記内側部分の間に配置されている、
   請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置。
8. 前記第１電極と前記内側部分の間隔は、前記第１電極と前記外側部分の間隔よりも大きい、
   請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 前記第１基板は、前記液晶層と接する配向膜をさらに備え、
   前記第１電極と前記第１基板の側縁との間に前記配向膜が存在しない、
   請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置。
10. 前記第１基板は、前記液晶層と接する配向膜をさらに備え、
    前記第１電極と前記第１基板の側縁との間における前記配向膜の厚さは、前記第１電極と前記表示領域との間における前記配向膜の厚さよりも小さい、
    請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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