JP5013554B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、液晶表示装置に関する。

近年、平面表示装置が盛んに開発されており、中でも液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、各種分野に適用されている。なかでもＩＰＳ（In-Plane Switching）モードやＦＦＳ（Fringe-Field Switching）モードなどの横電界モードの液晶表示装置は、視野角特性に優れ（正面から斜めに表示装置を傾けたときの画質の変化の違和感が少ない）多くの携帯機器で使われるようになってきている。

例えば、特許文献１によれば、共通電極、画素電極、及び、接地用電極が形成された第１基板と、第１基板側と反対側の面に導電層が形成されるとともに導電層側の面から第１基板側の面にかけて貫通する貫通孔を有する第２基板と、第１基板と第２基板とによって挟持された電気光学物質と、を備え、導電層は、貫通孔に配置された導電部材などを通じて接地用電極に電気的に接続された横電界方式の電気光学装置が開示されている。

特開２００９−８９７１号公報

ＩＰＳモードやＦＦＳモードなどの横電界モードの液晶表示装置は、アレイ基板が横電界を形成するための電極を備えているのに対し、対向基板は電極を備えていない。このため、外部から液晶表示パネルの内部に電荷が流入したり、駆動に伴って帯電したりすることにより、輝度ムラの発生やフリッカの増加といった表示品位に悪影響を及ぼすおそれがある。このため、このような現象を抑制するために、対向基板と偏光板との間にシールド電極を設置する構成が多く採用されている。

この発明の目的は、横電界モードの液晶表示装置であって、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することにある。

本実施形態によれば、
第１絶縁基板と、前記第１絶縁基板の上方に配置された画素電極及び対向電極と、接地されたシールド配線と、を備えた第１基板と、第２絶縁基板と、前記第２絶縁基板の前記第１基板と向かい合う側において前記第２絶縁基板の基板端部よりも内側で額縁状に形成された額縁部を有する第１遮光層と、前記第２絶縁基板の前記第１基板と向かい合う側に配置され前記第１遮光層から離間し前記第２絶縁基板の基板端部まで延在した第２遮光層と、を備えた第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間を遮光する第３遮光層と、前記第２絶縁基板の前記第１基板と向かい合う側とは反対側の表面に配置され前記基板端部まで延在した光透過性を有するシールド部材と、前記基板端部において前記シールド部材と前記第１基板の前記シールド配線とを電気的に接続する導電部材と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。

この発明によれば、横電界モードの液晶表示装置であって、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。

図１は、この発明の一実施の形態における液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。 図２は、図１に示した液晶表示パネルの構成及び等価回路を概略的に示す図である。 図３は、図２に示したアレイ基板における画素の構造を対向基板の側から見た概略平面図である。 図４は、図３に示した画素をＡ−Ｂ線で切断した液晶表示パネルの断面構造を概略的に示す図である。 図５は、図３に示した画素をＣ−Ｄ線で切断した液晶表示パネルの断面構造を概略的に示す図である。 図６は、対向基板に形成される第１遮光層が基板端部まで延在していない液晶表示パネルＬＰＮ１の主要部、及び、第１遮光層が基板端部まで延在した液晶表示パネルＬＰＮ２の主要部を概略的に示す平面図である。 図７は、本実施形態における液晶表示パネルの構成を対向基板の側から見た概略平面図である。 図８は、図７に示した液晶表示パネルに適用可能な第１遮光層及び第２遮光層の一例を示す概略平面図である。 図９は、図７に示した液晶表示パネルをＥ−Ｆ線で切断した断面構造を概略的に示す断面図である。 図１０は、図６に示した液晶表示パネルＬＰＮ２、及び、本実施形態の液晶表示パネルＬＰＮのフリッカ率の測定結果の一例を示す図である。 図１１は、図９に示した液晶表示パネルにおける領域Ｐの構造を拡大した概略断面図である。 図１２は、図９に示した液晶表示パネルにおける領域Ｐの他の構造を拡大した概略断面図である。 図１３は、スリットに向かい合う第３遮光層の配置例を概略的に示す平面図である。 図１４は、図７に示した液晶表示パネルをＥ−Ｆ線で切断した他の断面構造を概略的に示す断面図である。 図１５は、図７に示した液晶表示パネルをＥ−Ｆ線で切断した他の断面構造を概略的に示す断面図である。 図１６は、第１遮光層に対して固定電位を印加するための構成例を概略的に示す断面図である。 図１７は、図７に示した液晶表示パネルに適用可能な第１遮光層及び第２遮光層の他の例を示す概略平面図である。 図１８は、画素表示モードにおける画像信号の書き込みを説明するための図である。 図１９は、検出モードにおける検出信号の書き込み及び検出動作を説明するための図である。

以下、本発明の一態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、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、重複する説明は省略する。

図１は、本実施形態における液晶表示装置の構成を模式的に示す図である。

すなわち、液晶表示装置１は、アクティブマトリクスタイプの液晶表示パネルＬＰＮ、液晶表示パネルＬＰＮに接続された駆動ＩＣチップ２及びフレキシブル配線基板３、液晶表示パネルＬＰＮを照明するバックライト４などを備えている。

液晶表示パネルＬＰＮは、アレイ基板（第１基板）ＡＲと、アレイ基板ＡＲに対向して配置された対向基板（第２基板）ＣＴと、これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持された図示しない液晶層と、を備えて構成されている。このような液晶表示パネルＬＰＮは、画像を表示するアクティブエリア（画面部）ＡＣＴを備えている。このアクティブエリアＡＣＴは、ｍ×ｎ個のマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている（但し、ｍ及びｎは正の整数）。

バックライト４は、アレイ基板ＡＲの背面側に配置されている。このようなバックライト４としては、種々の形態が適用可能であり、また、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用したものや冷陰極管（ＣＣＦＬ）を利用したものなどのいずれでも適用可能であり、詳細な構造については説明を省略する。

本実施形態の液晶表示装置１においては、対向基板ＣＴの側に表示面が形成される。また、液晶表示パネルＬＰＮの内部にタッチパネル機能を内蔵したタイプの液晶表示装置１においては、対向基板ＣＴの側に表示面が形成されるとともに接触を検出する検出面が形成される。

図２は、図１に示した液晶表示パネルＬＰＮの構成及び等価回路を概略的に示す図である。

アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴは、例えば略四角形である。アレイ基板ＡＲは、第１辺ＡＲ１、第２辺ＡＲ２、第３辺ＡＲ３、及び、第４辺ＡＲ４を有している。対向基板ＣＴは、第１辺ＣＴ１、第２辺ＣＴ２、第３辺ＣＴ３、及び、第４辺ＣＴ４を有している。対向基板ＣＴの第２辺ＣＴ２はアレイ基板ＡＲの第２辺ＡＲ２の直上に位置し、同様に、対向基板ＣＴの第３辺ＣＴ３はアレイ基板ＡＲの第３辺ＡＲ３の直上に位置し、対向基板ＣＴの第４辺ＣＴ４はアレイ基板ＡＲの第４辺ＡＲ４の直上に位置している。対向基板ＣＴの第１辺ＣＴ１は、アレイ基板ＡＲの第１辺ＡＲ１よりも内側、つまり、アクティブエリアＡＣＴ側に位置している。

なお、対向基板ＣＴにおける第１辺ＣＴ１、第２辺ＣＴ２、第３辺ＣＴ３、及び、第４辺ＣＴ４は、対向基板ＣＴを構成する後述する第２絶縁基板の基板端部に相当する。

アレイ基板ＡＲは、アクティブエリアＡＣＴにおいて、Ｘ方向に沿ってそれぞれ延出したｎ本のゲート配線Ｇ（Ｇ１〜Ｇｎ）及びｎ本の容量線Ｃ（Ｃ１〜Ｃｎ）、Ｘ方向に交差するＹ方向に沿ってそれぞれ延出したｍ本のソース配線Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）、各画素ＰＸにおいてゲート配線Ｇ及びソース配線Ｓと電気的に接続されたｍ×ｎ個のスイッチング素子ＳＷ、各画素ＰＸにおいてスイッチング素子ＳＷに各々電気的に接続されたｍ×ｎ個の画素電極ＰＥ、容量線Ｃの一部であり画素電極ＰＥと向かい合う対向電極ＣＥなどを備えている。保持容量Ｃｓは、容量線Ｃと画素電極ＰＥとの間に形成される。液晶層ＬＱは、画素電極ＰＥと対向電極ＣＥとの間に介在する。

各ゲート配線Ｇは、アクティブエリアＡＣＴの外側に引き出され、第１駆動回路ＧＤに接続されている。各ソース配線Ｓは、アクティブエリアＡＣＴの外側に引き出され、第２駆動回路ＳＤに接続されている。各容量線Ｃは、アクティブエリアＡＣＴの外側に引き出され、第３駆動回路ＣＤに接続されている。これらの第１駆動回路ＧＤ、第２駆動回路ＳＤ、及び、第３駆動回路ＣＤの少なくとも一部は、アレイ基板ＡＲに形成され、駆動ＩＣチップ２と電気的に接続されている。

図示した例では、駆動ＩＣチップ２は、アクティブエリアＡＣＴの外側において、アレイ基板ＡＲに実装されている。この駆動ＩＣチップ２は、対向基板ＣＴの第１辺ＣＴ１とアレイ基板ＡＲの第１辺ＡＲ１との間に位置している。なお、フレキシブル配線基板の図示は省略しており、アレイ基板ＡＲには、フレキシブル配線基板を接続するための端子Ｔが形成されている。端子Ｔは、アレイ基板ＡＲの第１辺ＡＲ１に並んで配置されている。端子Ｔのうち、コモン端子Ｔｃｏｍには、コモン電位のコモン配線Ｖｃｏｍが接続されている。このコモン配線Ｖｃｏｍは、第１駆動回路ＧＤ及び第３駆動回路ＣＤの外側を通り、アレイ基板ＡＲの第２辺ＡＲ２、第３辺ＡＲ３、及び、第４辺ＡＲ４に沿って配置されている。

駆動ＩＣチップ２は、アクティブエリアＡＣＴに画像を表示する画像表示モードにおいて各画素ＰＸの画素電極ＰＥに画像信号を書き込むのに必要な制御を行う画像信号書込回路２Ａを備えている。また、タッチパネル機能を内蔵したタイプでは、駆動ＩＣチップ２は、画像信号書込回路２Ａに加えて、検出面において物体の接触を検出する検出モードにおいて容量線Ｃとソース配線Ｓとの間の静電容量の変化を検出する検出回路２Ｂを備えている。詳細については後述する。

図３は、図２に示したアレイ基板ＡＲにおける画素ＰＸの構造を対向基板ＣＴの側から見た概略平面図である。なお、ここでは、アレイ基板ＡＲが画素電極ＰＥ及び対向電極ＣＥを備え、これらの間に形成される横電界（すなわち、基板の主面にほぼ平行な電界）を主に利用して液晶層を構成する液晶分子をスイッチングするＦＦＳモードを適用した構成について説明する。

ゲート配線ＧはそれぞれＸ方向に延出している。ソース配線ＳはそれぞれＹ方向に延出している。なお、Ｙ方向はＸ方向に直交する方向である。スイッチング素子ＳＷは、ゲート配線Ｇとソース配線Ｓとの交差部近傍に配置され、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成されている。このスイッチング素子ＳＷは、半導体層ＳＣを備えている。この半導体層ＳＣは、例えば、ポリシリコンやアモルファスシリコンなどによって形成可能であり、ここではポリシリコンによって形成されている。

スイッチング素子ＳＷのゲート電極ＷＧは、半導体層ＳＣの直上に位置し、ゲート配線Ｇに電気的に接続されている（図示した例では、ゲート電極ＷＧは、ゲート配線Ｇと一体的に形成されている）。スイッチング素子ＳＷのソース電極ＷＳは、ソース配線Ｓに電気的に接続されている（図示した例では、ソース電極ＷＳは、ソース配線Ｓと一体的に形成されている）。スイッチング素子ＳＷのドレイン電極ＷＤは、画素電極ＰＥに電気的に接続されている。

容量線Ｃは、Ｘ方向に延出している。すなわち、容量線Ｃは、各画素ＰＸに配置されるとともにソース配線Ｓの上方に延在しており、Ｘ方向に隣接する各画素ＰＸに共通に設けられている。この容量線Ｃは、各画素ＰＸに対応して形成された対向電極ＣＥを含んでいる。対向電極ＣＥは、容量線Ｃのうちの画素電極ＰＥと概ね対向する部分に相当する。各対向電極ＣＥは、ソース配線Ｓの上方で互いに電気的に接続されている。図示した例では、容量線Ｃは、Ｙ方向に隣接する２つのゲート配線Ｇの間においてＸ方向に並んだ１行分の複数の画素ＰＸに対して共通に設けられている。

各画素ＰＸの画素電極ＰＥは、対向電極ＣＥの上方に配置されている。各画素電極ＰＥは、各画素ＰＸにおいて画素形状に対応した島状、例えば、略四角形に形成されている。これらの画素電極ＰＥは、各々スイッチング素子ＳＷのドレイン電極ＷＤに接続されている。このような各画素電極ＰＥには、スリットＰＳＬが形成されている。図示した例では、１画素電極ＰＥにつき、４本のスリットＰＳＬがＹ方向に延出している。勿論、これらのスリットＰＳＬは、対向電極ＣＥの上方に位置している。

図４は、図３に示した画素ＰＸをＡ−Ｂ線で切断した液晶表示パネルＬＰＮの断面構造を概略的に示す図である。

すなわち、アレイ基板ＡＲは、ガラス板などの光透過性を有する第１絶縁基板２０を用いて形成されている。このアレイ基板ＡＲは、第１絶縁基板２０の内面（すなわち液晶層ＬＱに対向する面）にスイッチング素子ＳＷ、対向電極ＣＥを含む容量線Ｃ、及び、画素電極ＰＥを備えている。ここに示したスイッチング素子ＳＷは、トップゲート型の薄膜トランジスタである。

半導体層ＳＣは、第１絶縁基板２０の上に配置されている。このような半導体層ＳＣは、ゲート絶縁膜２１によって覆われている。また、ゲート絶縁膜２１は、第１絶縁基板２０の上にも配置されている。なお、図示していないが、第１絶縁基板２０と半導体層ＳＣとの間に絶縁膜であるアンダーコート層が介在していても良い。

スイッチング素子ＳＷのゲート電極ＷＧは、ゲート絶縁膜２１の上に配置され、半導体層ＳＣの直上に位置している。なお、図示しないが、ゲート配線もゲート絶縁膜２１の上に配置され、ゲート電極ＷＧと同一材料によって形成されている。このようなゲート電極ＷＧ及びゲート配線は、第１層間絶縁膜２２によって覆われている。また、第１層間絶縁膜２２は、ゲート絶縁膜２１の上にも配置されている。これらのゲート絶縁膜２１及び第１層間絶縁膜２２は、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）などの無機系材料によって形成されている。

スイッチング素子ＳＷのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、第１層間絶縁膜２２の上に配置されている。これらのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、ゲート絶縁膜２１及び第１層間絶縁膜２２を貫通するコンタクトホールを介して半導体層ＳＣにコンタクトしている。また、ソース配線Ｓも第１層間絶縁膜２２の上に配置され、ソース電極ＷＳと同一材料によって形成されている。これらのゲート電極ＷＧ、ソース電極ＷＳ、及び、ドレイン電極ＷＤは、例えば、モリブデン、アルミニウム、タングステン、チタンなどの遮光性（あるいは、ほとんど光を透過しない物性）の導電材料によって形成されている。

ソース電極ＷＳ、ドレイン電極ＷＤ、及び、ソース配線Ｓは、第２層間絶縁膜２３によって覆われている。また、この第２層間絶縁膜２３は、第１層間絶縁膜２２の上にも配置されている。このような第２層間絶縁膜２３は、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などの各種樹脂材料によって形成されている。

容量線Ｃあるいは対向電極ＣＥは、第２層間絶縁膜２３の上に配置されている。容量線Ｃあるいは対向電極ＣＥは、第３層間絶縁膜２４によって覆われている。また、この第３層間絶縁膜２４は、第２層間絶縁膜２３の上にも配置されている。このような第３層間絶縁膜２４は、上述した無機系材料あるいは樹脂材料によって形成されている。

画素電極ＰＥは、第３層間絶縁膜２４の上に配置されている。この画素電極ＰＥは、第２層間絶縁膜２３及び第３層間絶縁膜２４を貫通するコンタクトホールを介してドレイン電極ＷＤに接続されている。この画素電極ＰＥには、スリットＰＳＬが形成されている。画素電極ＰＥのスリットＰＳＬは、例えば５〜６μｍのピッチで形成されている。

容量線Ｃあるいは対向電極ＣＥと、画素電極ＰＥとは、ともに光透過性を有する導電材料、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などのほぼ透明な導電材料によって形成されている。第３層間絶縁膜２４を介して向かい合う画素電極ＰＥと対向電極ＣＥとは保持容量Ｃｓを形成する。画素電極ＰＥは、第１配向膜２５によって覆われている。この第１配向膜２５は、アレイ基板ＡＲの液晶層ＬＱに接する面に配置されている。

一方、対向基板ＣＴは、ガラス板などの光透過性を有する第２絶縁基板３０を用いて形成されている。この対向基板ＣＴは、第２絶縁基板３０の内面（すなわち液晶層ＬＱに対向する面）に、第１遮光層５１及びカラーフィルタ層３２を備えている。

第１遮光層５１は、第２絶縁基板３０上に配置されている。この第１遮光層５１は、各画素ＰＸを区画する区画部（あるいはブラックマトリクスと称される場合もある）５１１を含んでいる。区画部５１１は、アレイ基板ＡＲに設けられたゲート配線Ｇやソース配線Ｓ、さらにはスイッチング素子ＳＷなどの配線部に対向するように配置され、略格子状に形成されている。

このような第１遮光層５１は、例えば、カーボンブラックなどが分散され黒色を呈する樹脂材料やクロム（Ｃｒ）などの遮光性の金属材料によって形成されている。また、このような第１遮光層５１は、導電性（この場合、数Ω／ｃｍ^２から帯電防止レベルである１０^１２Ω／ｃｍ^２以上まで非常に広い範囲を含む）を有している。

カラーフィルタ層３２は、第２絶縁基板３０の上に配置されている。より具体的には、カラーフィルタ層３２は、区画部５１１によって囲まれた内側に配置され、その一部が区画部５１１に重なっている場合もある。このようなカラーフィルタ層３２は、互いに異なる複数の色、例えば赤色、青色、緑色といった３原色にそれぞれ着色された樹脂材料によって形成されている。

上述したような横電界モードの液晶表示パネルＬＰＮにおいては、対向基板ＣＴの液晶層ＬＱに接する面が平坦であることが望ましく、対向基板ＣＴは、さらに、第１遮光層５１及びカラーフィルタ層３２の表面の凹凸を平坦化するオーバーコート層３３を備えている。図示した例では、オーバーコート層３３は、第１遮光層５１及びカラーフィルタ層３２の上に配置されている。このようなオーバーコート層３３は、光透過性を有する樹脂材料によって形成されている。オーバーコート層３３は、第２配向膜３４によって覆われている。この第２配向膜３４は、対向基板ＣＴの液晶層ＬＱに接する面に配置されている。これらの第１配向膜２５及び第２配向膜３４は、例えばポリイミドによって形成されている。

上述したようなアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、それぞれの第１配向膜２５及び第２配向膜３４が向かい合うように配置されている。このとき、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間には、図示しないスペーサ（例えば、樹脂材料によって一方の基板に一体的に形成された柱状スペーサ）が配置され、これにより、所定のセルギャップが形成される。アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、所定のセルギャップが形成された状態でシール部材によって貼り合わせられている。

液晶層ＬＱは、これらのアレイ基板ＡＲの第１配向膜２５と対向基板ＣＴの第２配向膜３４との間に形成されたセルギャップに封入された液晶組成物によって構成されている。アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間のセルギャップ、つまり、第１配向膜２５と第２配向膜３４との間の液晶層ＬＱの層厚は、例えば、３μｍである。

液晶表示パネルＬＰＮの一方の外面、すなわちアレイ基板ＡＲを構成する第１絶縁基板２０の外面には、第１偏光板ＰＬ１が配置されている。また、液晶表示パネルＬＰＮの他方の外面、すなわち対向基板ＣＴを構成する第２絶縁基板３０の外面には、光透過性を有するシールド部材ＳＥが配置され、さらに、このシールド部材ＳＥを介して第２偏光板ＰＬ２が配置されている。

シールド部材ＳＥは、ＩＴＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成されたいわゆるシールド電極であっても良いし、第２偏光板ＰＬ２を第２絶縁基板３０の外面に接着するための導電性糊であっても良い。図示を省略するが、シールド部材ＳＥは、導電部材を介してアレイ基板ＡＲに形成されたシールド配線に電気的に接続されている。シールド配線は例えば接地されている。このようなシールド部材ＳＥは、液晶分子を駆動するのに不要な外部からの静電気などの電気的要素をシールドする。つまり、シールド部材ＳＥを配置することにより、不所望な電界の液晶層ＬＱへの進入を抑制することが可能である。

図５は、図３に示した３つの画素ＰＸをＣ−Ｄ線で切断した液晶表示パネルＬＰＮの断面構造を概略的に示す図である。なお、図４を参照して説明した構成と同一構成については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。また、ここでは、図３に示した３つの画素ＰＸが左側から順に赤色画素ＰＸＲ、緑色画素ＰＸＧ、及び、青色画素ＰＸＢである場合について説明する。

各ソース配線Ｓは、第１層間絶縁膜２２の上に配置されている。これらのソース配線Ｓは、第２層間絶縁膜２３によって覆われている。このようなソース配線Ｓは、アレイ基板ＡＲにおいて、Ｘ方向に隣接する各画素ＰＸの間に位置している。ソース配線Ｓの上方には、対向基板ＣＴに形成された第１遮光層５１の区画部５１１が位置している。

対向電極ＣＥを含む容量線Ｃは、第２層間絶縁膜２３の上に配置されている。画素電極ＰＥは、容量線Ｃを覆う第３層間絶縁膜２４の上において容量線Ｃのうちの対向電極ＣＥと向かい合っている。

対向基板ＣＴは、カラーフィルタ層３２として、赤色を呈するカラーフィルタ層３２Ｒ、緑色を呈するカラーフィルタ層３２Ｇ、青色を呈するカラーフィルタ層３２Ｂを備えている。カラーフィルタ層３２Ｒは、赤色画素ＰＸＲに対応して配置されている。カラーフィルタ層３２Ｇは、緑色画素ＰＸＧに対応して配置されている。カラーフィルタ層３２Ｂは、青色画素ＰＸＢに対応して配置されている。第１遮光層５１の区画部５１１は、赤色画素ＰＸＲと緑色画素ＰＸＧとの間、緑色画素ＰＸＧと青色画素ＰＸＢとの間、及び、図示しないが赤色画素ＰＸＲと青色画素ＰＸＢとの間にそれぞれ配置され、各画素ＰＸを区画するとともに隣接する画素ＰＸの間を遮光している。

図６は、対向基板ＣＴに形成される第１遮光層５１が基板端部まで延在していない液晶表示パネルＬＰＮ１の主要部、及び、第１遮光層５１が基板端部まで延在した液晶表示パネルＬＰＮ２の主要部を概略的に示す平面図である。

液晶表示パネルＬＰＮ１では、第１遮光層５１は、対向基板ＣＴの第１辺ＣＴ１、第２辺ＣＴ２、第３辺ＣＴ３、及び、第４辺ＣＴ４のいずれの辺よりも内側に形成されている。一方、液晶表示パネルＬＰＮ２では、第１遮光層５１は、対向基板ＣＴの第１辺ＣＴ１、第２辺ＣＴ２、第３辺ＣＴ３、及び、第４辺ＣＴ４まで延在している。つまり、この液晶表示パネルＬＰＮ２では、第１遮光層５１は、対向基板ＣＴの基板端部から露出している。

図示したように、液晶表示パネルＬＰＮ１と液晶表示パネルＬＰＮ２とを比較した場合、後者の液晶表示パネルＬＰＮ２の方がコンパクト化（特に狭額縁化）に有利である。また、このような液晶表示パネルＬＰＮ２を採用した表示装置や携帯機器などの各種電子機器においては、その小型化や見栄え（デザイン性）の改善が期待できる。

しかしながら、液晶表示パネルＬＰＮ２では、第１遮光層５１は、上述したように導電性を有しているため、人間の指や電子機器側のモジュール部材が基板端部に接触した際に、露出した第１遮光層５１に対して電荷の出入りが簡単に起こってしまう。このような第１遮光層５１は、アクティブエリアＡＣＴに配置された区画部５１１と電気的に接続されているため、基板端部からの電荷の出入りに起因して、アクティブエリアＡＣＴにおいて不均一な電荷の分布が形成されるおそれがある。このため、たとえシールド部材ＳＥを設置して外部電界をシールドしても、アクティブエリアＡＣＴにおける不均一な電荷の分布に起因して、表示品位に悪影響を及ぼすおそれがある。

より具体的には、例えば、基板端部に人間の指などが接触した場合には、表示ムラあるいはフリッカの変動が生ずる。特に、フリッカ変動が生じている場合、容量線Ｃの電位を調整してフリッカ調整を行う際に、調整ずれが発生し、商品性能が損なわれるおそれがある。

なお、基板端部に導電性の異物が付着した場合や、図示しないが対向基板ＣＴの外面に配置されたシールド部材とアレイ基板ＡＲに形成されたシールド配線とを電気的に接続するための導電部材が基板端部で第１遮光層５１に接触した場合や、この導電部材と基板端部との間に導電性の異物が介在し第１遮光層５１とショートした場合などにおいても、上記の問題が発生するおそれがある。

図７は、本実施形態における液晶表示パネルＬＰＮの構成を対向基板ＣＴの側から見た概略平面図である。

アレイ基板ＡＲには、駆動ＩＣチップ２及びフレキシブル配線基板３が接続されている。また、アレイ基板ＡＲには、シールド配線６０が形成されている。このシールド配線６０は、例えば、フレキシブル配線基板３と電気的に接続され、接地されている。

対向基板ＣＴには、シールド部材ＳＥが形成されている。図示した例では、シールド部材ＳＥは、対向基板ＣＴの第１辺ＣＴ１、第２辺ＣＴ２、第３辺ＣＴ３、及び、第４辺ＣＴ４までそれぞれ延在している。このシールド部材ＳＥは、第１辺ＣＴ１の近傍において、導電性テープや導電性ペーストなどの導電部材６１を介してシールド配線６０と電気的に接続されている。このようなシールド部材ＳＥの上には、第２偏光板ＰＬ２が配置されている。

図８は、図７に示した液晶表示パネルＬＰＮに適用可能な第１遮光層５１及び第２遮光層５２の一例を示す概略平面図である。

対向基板ＣＴのアレイ基板ＡＲと向かい合う側に形成された第１遮光層５１及び第２遮光層５２は、互いに電気的に絶縁されている。すなわち、第１遮光層５１は、区画部５１１と、この区画部５１１に繋がった額縁部５１２と、を有している。つまり、区画部５１１と額縁部５１２とは電気的に接続されている。区画部５１１は、アクティブエリアＡＣＴに対応する位置に配置されている。この区画部５１１は、Ｘ方向及びＹ方向に延出し、格子状に形成されている。額縁部５１２は、区画部５１１の各終端部と繋がっている。この額縁部５１２は、アクティブエリアＡＣＴの周縁に沿って配置され、額縁状に形成されている。このような額縁部５１２は、対向基板ＣＴの第１辺ＣＴ１、第２辺ＣＴ２、第３辺ＣＴ３、及び、第４辺ＣＴ４よりも内側に形成されている。つまり、額縁部５１２は、対向基板ＣＴを構成する第２絶縁基板３０の基板端部よりも内側に形成されている。

一方、第２遮光層５２は、第１遮光層５１から離間し、且つ、第１遮光層５１の外側に配置されている。つまり、第２遮光層５２は、アクティブエリアＡＣＴには配置されていない。図示した例では、この第２遮光層５２は、第１遮光層５１の外側において、額縁状に形成され、対向基板ＣＴの第１辺ＣＴ１、第２辺ＣＴ２、第３辺ＣＴ３、及び、第４辺ＣＴ４まで延在している。つまり、第２遮光層５２は、対向基板ＣＴを構成する第２絶縁基板３０の基板端部まで延在している。換言すると、このような第１遮光層５１と第２遮光層５２との間には、ループ状のスリットＳＬが形成されている。スリットＳＬの幅は、第１遮光層５１と第２遮光層５２とを電気的に絶縁するのに十分な距離に設定され、例えば１０μｍ程度である。

このような第２遮光層５２は、第１遮光層５１と同様に、例えば、カーボンブラックなどが分散され黒色を呈する樹脂材料やクロム（Ｃｒ）などの遮光性の金属材料によって形成されている。第１遮光層５１と第２遮光層５２とは異なる遮光性材料によって形成されても良いが、製造工程数の削減や材料の利用効率改善のために、第１遮光層５１及び第２遮光層５２は、同一の遮光性材料を用いてフォトリソグラフィプロセスにより一括して形成されることが望ましい。第１遮光層５１及び第２遮光層５２が一括して形成された場合には、これらの各膜厚は実質的に同一である。

図９は、図７に示した液晶表示パネルＬＰＮをＥ−Ｆ線で切断した断面構造を概略的に示す断面図である。なお、図９においては、説明に必要な主要部のみを図示している。

すなわち、液晶表示パネルＬＰＮを構成するアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、シール部材ＳＭによって貼り合わせられている。アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間には、液晶層ＬＱが保持されている。アレイ基板ＡＲの外面には第１偏光板ＰＬ１が配置される一方で、対向基板ＣＴの外面つまり第２絶縁基板３０の外面にはシールド部材ＳＥを介して第２偏光板ＰＬ２が配置されている。第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２は、少なくともアクティブエリアＡＣＴをカバーしている。シールド部材ＳＥは、導電部材６１を介してシールド配線６０に電気的に接続されている。

対向基板ＣＴでは、第２絶縁基板３０のアレイ基板ＡＲと向かい合う側の内面に、カラーフィルタ層３２、区画部５１１及び額縁部５１２を有する第１遮光層５１、及び、第２遮光層５２が形成されている。図示した例では、第２遮光層５２は、対向基板ＣＴの第１辺ＣＴ１及び第３辺ＣＴ３に相当する第２絶縁基板３０の基板端部まで延在している。第１遮光層５１と第２遮光層５２との間には、第２絶縁基板３０まで貫通するスリットＳＬが形成されている。オーバーコート層３３は、カラーフィルタ層３２、区画部５１１及び額縁部５１２を有する第１遮光層５１、及び、第２遮光層５２の上に配置されている。図示した例では、オーバーコート層３３は、さらに、スリットＳＬを覆っている。

アレイ基板ＡＲは、第１遮光層５１と第２遮光層５２との間を遮光する第３遮光層５３を備えている。つまり、第３遮光層５３は、第１遮光層５１と第２遮光層５２との間に形成されたスリットＳＬと向かい合っている。このような第３遮光層５３は、アレイ基板ＡＲに備えられる各種配線を形成する遮光性の導電材料、例えば、ゲート配線及びソース配線の少なくとも一方と同一材料によって形成されている。このため、第３遮光層５３は、バックライト４からのバックライト光がスリットＳＬを介して漏れ出るのを防止している。

このような構成の本実施形態によれば、アクティブエリアＡＣＴに対応して配置された区画部５１１を含む第１遮光層５１が基板端部で露出することはなく、基板端部まで延在した第２遮光層５２とその内側に配置された第１遮光層５１とが電気的に絶縁されている。このため、たとえ基板端部で第２遮光層５２への電荷の出入りがあったとしても、アクティブエリアＡＣＴに不均一な電荷の分布が形成されにくくなり、表示品位への影響を低減することが可能となる。したがって、コンパクトでデザイン性の優れた表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。

図１０は、図６に示した液晶表示パネルＬＰＮ２、及び、本実施形態の液晶表示パネルＬＰＮのフリッカ率の測定結果の一例を示す図である。図において、横軸は時間（分）であり、縦軸はフリッカ率である。なお、フリッカ率とは、ＶＥＳＡ（Video Electronics Standards Association）規格によるフリッカ率（液晶表示パネルの光出力を光−電変換した電気信号をオシロスコープに入力したときの波形のフリッカ振幅（ＡＣ成分のｐ−ｐ）と平均輝度（ＤＣ成分）の比率で定義したの）であり、フリッカ率＝（フリッカ振幅）／（平均輝度）の式で定義されるものである。

図示したように、本実施形態の液晶表示パネルＬＰＮによれば、第１遮光層５１が基板端部で露出した液晶表示パネルＬＰＮ２と比較して、時間の経過に伴うフリッカ率の変動を抑制できることが確認された。

図１１は、図９に示した液晶表示パネルＬＰＮにおける領域Ｐの構造を拡大した概略断面図である。

アレイ基板ＡＲは、ゲート絶縁膜２１の上に形成された第３遮光層５３を備えている。この第３遮光層５３は、図示しないゲート配線と同一材料すなわち遮光性の導電材料を用いて形成されている。つまり、第３遮光層５３は、ゲート配線と同一層に配置されている。このような第３遮光層５３は、フォトリソグラフィプロセスによりゲート配線などとともに一括して形成される。このようにして形成された第３遮光層５３は、第１層間絶縁膜２２によって覆われている。

第３遮光層５３の幅は、スリットＳＬの幅つまり第１遮光層５１と第２遮光層５２との間隔よりも大きく設定されることが望ましい。このとき、第３遮光層５３は、スリットＳＬのみならず、第１遮光層５１の額縁部５１２及び第２遮光層５２に向かい合うように配置されることが望ましい。これにより、斜め方向からスリットＳＬに向かうバックライト光を確実に遮光できるとともに、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの合わせズレに対する十分なマージンを確保できる。

図示した例では、対向基板ＣＴは、第１遮光層５１と第２遮光層５２との間にカラーフィルタ層３２Ｘを備えている。つまり、スリットＳＬには、カラーフィルタ層３２Ｘが充填されている。ここでは、カラーフィルタ層３２Ｘの膜厚が第１遮光層５１及び第２遮光層５２の膜厚と同一であって、カラーフィルタ層３２Ｘの表面が第１遮光層５１及び第２遮光層５２の表面と同一平面を形成しているが、カラーフィルタ層３２Ｘの膜厚は必ずしも第１遮光層５１及び第２遮光層５２の膜厚と同一であるとは限らない。また、カラーフィルタ層３２Ｘの一部が第１遮光層５１及び第２遮光層５２に重なっている場合もある。いずれにしても、カラーフィルタ層３２Ｘは、スリットＳＬを隙間なく埋めるように配置されることが望ましい。これらのカラーフィルタ層３２Ｘ、第１遮光層５１及び第２遮光層５２は、オーバーコート層３３によって覆われている。

このようなカラーフィルタ層３２Ｘは、アクティブエリアＡＣＴに配置されたいずれかのカラーフィルタ層と同一材料によって形成される。上述したように、アクティブエリアＡＣＴに、赤色を呈するカラーフィルタ層３２Ｒ、緑色を呈するカラーフィルタ層３２Ｇ、青色を呈するカラーフィルタ層３２Ｂが配置された構成の場合、カラーフィルタ層３２Ｘは、視感度が最も低い色、あるいは、透過率が最も低い色である青色のカラーフィルタ層３２Ｂと同一材料によって形成される。カラーフィルタ層３２Ｂとカラーフィルタ層３２Ｘとは、製造工程数の削減や材料の利用効率改善のために、フォトリソグラフィプロセスにより一括して形成されることが望ましい。

このように、スリットＳＬにカラーフィルタ層３２Ｘを配置したことにより、第１遮光層５１及び第２遮光層５２の表面と第２絶縁基板３０の表面（つまりスリットＳＬの底面）との段差を低減することができる。また、たとえ第３遮光層５３による遮光が不十分であったとしても、カラーフィルタ層３２ＸによってスリットＳＬからの光漏れを抑制することが可能となる。

なお、図１１に示した例では、第３遮光層５３は、ゲート配線と同一材料である遮光性の導電材料を用いてゲート配線と同一層に形成された場合について説明したが、ソース配線と同一材料である遮光性の導電材料を用いてソース配線と同一層に形成されても良い。この場合、第３遮光層５３は、フォトリソグラフィプロセスによりソース配線などとともに一括して形成される。

図１２は、図９に示した液晶表示パネルＬＰＮにおける領域Ｐの他の構造を拡大した概略断面図である。

図示した例は、図１１に示した例と比較して、アレイ基板ＡＲに備えられた第３遮光層５３が２層構造である点で相違している。すなわち、第３遮光層５３は、ゲート絶縁膜２１の上に形成された第１セグメント５３１と、第１層間絶縁膜２２の上に形成された第２セグメント５３２とを有している。

第１セグメント５３１は、ゲート配線と同一材料である遮光性の導電材料を用いてゲート配線と同一層に形成されている。このような第１セグメント５３１は、第１層間絶縁膜２２によって覆われている。第２セグメント５３２は、ソース配線と同一材料である遮光性の導電材料を用いてソース配線と同一層に形成されている。このような第２セグメント５３２は、第２層間絶縁膜２３によって覆われている。

このような構成においては、第１セグメント５３１及び第２セグメント５３２のそれぞれ幅は、必ずしもスリットＳＬの幅よりも大きく設定されていなくても良い。図示した例では、第１セグメント５３１は、スリットＳＬ及び第１遮光層５１に向かい合うように配置され、第２セグメント５３２は、第１セグメント５３１、スリットＳＬ、及び、第２遮光層５２に向かい合うように配置されている。つまり、第１遮光層５１の一部と、第２遮光層５２の一部とが第１層間絶縁膜２２を介して重なっている。

このような構成においても、図１１を参照して説明したのと同様の効果が得られる。

図１３は、スリットＳＬに向かい合う第３遮光層５３の配置例を概略的に示す平面図である。

アレイ基板ＡＲに形成された第３遮光層５３は、対向基板ＣＴに形成されたスリットＳＬの略全体に対して向かい合っている。図示した例では、第３遮光層５３は、ループ状に形成されたスリットＳＬに向かい合うように、額縁状に形成されている。このような第３遮光層５３は、全体が単一の層で形成されている必要はなく、例えば、対向基板ＣＴの第２辺ＣＴ２、第３辺ＣＴ３、及び、第４辺ＣＴ４に沿って形成されたスリットＳＬに向かい合う部分については、図１２に示したような第１セグメント５３１で形成し、第１辺ＣＴ１に沿って形成されたスリットＳＬと向かい合う部分については、図１２に示した第２セグメント５３２で形成しても良い。

第３遮光層５３は、導電材料によって形成されるため、アレイ基板ＡＲの各種配線とのショートを防止する必要がある。このため、アレイ基板ＡＲに第３遮光層５３を形成するにあたり、第１セグメント５３１及び第２セグメント５３２のいずれのセグメントを適用するかについては、配線と交差する部分において、配線と第３遮光層５３との間に層間絶縁膜が介在するように適宜選択される。

なお、第３遮光層５３は、電気的にフローティングであっても良いが、所定の電位が供給される配線の一部であっても良い。例えば、第３遮光層５３の少なくとも一部は、図２に示したコモン配線Ｖｃｏｍであっても良い。

図１４は、図７に示した液晶表示パネルＬＰＮをＥ−Ｆ線で切断した他の断面構造を概略的に示す断面図である。

図示した例は、図９に示した例と比較して、対向基板ＣＴが第３遮光層５３を備えている点で相違している。

すなわち、対向基板ＣＴにおいては、第２絶縁基板３０のアレイ基板ＡＲと向かい合う側の内面に、第３遮光層５３が形成されている。この第３遮光層５３は、対向基板ＣＴの各辺よりも内側に形成され、第２絶縁基板３０の基板端部から露出することはない。このような第３遮光層５３は、第１オーバーコート層３３１によって覆われている。

カラーフィルタ層３２、区画部５１１及び額縁部５１２を有する第１遮光層５１、及び、第２遮光層５２は、第１オーバーコート層３３１の上に形成され、第２オーバーコート層３３２によって覆われている。また、第２オーバーコート層３３２は、第１遮光層５１と第２遮光層５２との間のスリットＳＬも覆っている。これらの第１オーバーコート層３３１及び第２オーバーコート層３３２は、上述したオーバーコート層３３と同様に、光透過性を有する樹脂材料によって形成されている。

ここに示した例では、第１オーバーコート層３３１は、第３遮光層５３と第１遮光層５１及び第２遮光層５２との間に介在した層間絶縁膜に相当する。第１遮光層５１と第２遮光層５２との間に形成されたスリットＳＬの直上には、第３遮光層５３が位置している。

このような構成においても、図９を参照して説明したのと同様の効果が得られる。また、第３遮光層５３は、対向基板ＣＴに形成されているため、アレイ基板ＡＲに形成した図９の例と比較して、配線と交差する可能性が極めて低く、レイアウトの自由度を向上できる。

なお、第１遮光層５１及び第２遮光層５２が第２絶縁基板３０と第１オーバーコート層３３１との間に配置され、第３遮光層５３が第１オーバーコート層３３１と第２オーバーコート層３３２との間に配置されても良い。

図１５は、図７に示した液晶表示パネルＬＰＮをＥ−Ｆ線で切断した他の断面構造を概略的に示す断面図である。

図示した例は、図１４に示した例と比較して、第１遮光層５１と第２遮光層５２との間にスリットを形成することなく、第３遮光層を省略した点で相違している。

すなわち、対向基板ＣＴでは、第２絶縁基板３０のアレイ基板ＡＲと向かい合う側の内面に、第２遮光層５２が形成されている。この第２遮光層５２は、対向基板ＣＴの各辺まで延在し、第２絶縁基板３０の基板端部から露出している。このような第２遮光層５２は、第１オーバーコート層３３１によって覆われている。

カラーフィルタ層３２、及び、区画部５１１及び額縁部５１２を有する第１遮光層５１は、第１オーバーコート層３３１の上に形成され、第２オーバーコート層３３２によって覆われている。ここに示した例では、第１オーバーコート層３３１は、第２遮光層５２と第１遮光層５１との間に介在した層間絶縁膜に相当する。

図中の拡大図に示すように、第１遮光層５１の額縁部５１２は、対向基板ＣＴの各辺よりも内側に形成されているが、その少なくとも外縁部５１２Ｏが第１オーバーコート層３３１を介して第２遮光層５２の内縁部５２Ｉに重なっている。つまり、対向基板ＣＴは、外縁部５１２Ｏ、第１オーバーコート層３３１、及び、内縁部５２Ｉが積層された積層部ＬＭを有している。

このような構成によれば、第３遮光層を省略したにもかかわらず、電気的に絶縁された第１遮光層５１と第２遮光層５２との間からの光漏れを防止することができる。したがって、図９を参照して説明したのと同様の効果が得られる。

なお、第１遮光層５１が第２絶縁基板３０と第１オーバーコート層３３１との間に配置され、第２遮光層５２が第１オーバーコート層３３１と第２オーバーコート層３３２との間に配置されても良い。

上述した本実施形態においては、第１遮光層５１は電気的にフローティング状態であったが、第１遮光層５１に固定電位を印加しても良い。

図１６は、第１遮光層５１に対して固定電位を印加するための構成例を概略的に示す断面図である。

図示した例は、図９に示した例と比較して、アレイ基板ＡＲが接続電極７０を備え、さらに、第１遮光層５１と接続電極７０とを電気的に接続する導電部材７１を備えた点で相違している。

すなわち、接続電極７０は、第１遮光層５１と向かい合っている。この接続電極７０には固定電位が印加されている。接続電極７０の表面は露出している。一方で、第１遮光層５１を覆うオーバーコート層３３には、第１遮光層５１まで貫通した貫通孔ＴＨが形成されている。この貫通孔ＴＨは、接続電極７０と向かい合っている。導電部材７１は、例えば、導電性ペーストなどであり、接続電極７０にコンタクトするとともに貫通孔ＴＨを介して第１遮光層５１にコンタクトし、両者を電気的に接続している。

このような構成によれば、図９を参照して説明したのと同様の効果が得られるのに加えて、液晶表示パネルＬＰＮの状態をより安定化することが可能となる。

なお、第１遮光層５１に固定電位を印加する手法は、図９に示したようなアレイ基板ＡＲに第３遮光層５３を形成する形態のみならず、図１４に示したような対向基板ＣＴに第３遮光層５３を形成する形態、及び、図１５に示したような第３遮光層を省略しつつ第１遮光層５１と第２遮光層５２とを電気的に絶縁する形態にもそれぞれ適用可能である。

上述した本実施形態においては、第２遮光層５２は、第１遮光層５１の外側において額縁状に形成したが、対向基板ＣＴの４辺に沿って配置されていなくても良い。つまり、本実施形態は、基板端部まで延在した第２遮光層５２が対向基板ＣＴの少なくとも１辺に沿って配置されている場合に、当該第２遮光層５２と第１遮光層５１とを電気的に絶縁するものである。

図１７は、図７に示した液晶表示パネルＬＰＮに適用可能な第１遮光層５１及び第２遮光層５２の他の例を示す概略平面図である。

図示した例は、図８に示した例と比較して、対向基板ＣＴの第３辺ＣＴ３に沿った第２遮光層５２を省略した点で相違している。すなわち、第１遮光層５１は、区画部５１１と、額縁状の額縁部５１２と、を有している。一方で、第２遮光層５２は、第１遮光層５１から離間し、且つ、第１遮光層５１の外側において、対向基板ＣＴの第１辺ＣＴ１、第２辺ＣＴ２、及び、第４辺ＣＴ４まで延在している。つまり、対向基板ＣＴの第３辺ＣＴ３と第１遮光層５１の額縁部５１２との間には、第２遮光層が存在しない。このような第１遮光層５１と第２遮光層５２との間には、略Ｕ字状のスリットＳＬが形成されている。

このような構成においても、図９を参照して説明したのと同様の効果が得られる。

次に、本実施形態の液晶表示装置が液晶表示パネルＬＰＮの内部にタッチパネル機能を内蔵したタイプである場合について説明する。

図１８は、画素表示モードにおける画像信号の書き込みを説明するための図である。

駆動ＩＣチップ２の画像信号書込回路２Ａは、第１駆動回路ＧＤを制御して各ゲート配線Ｇに対して図示しないスイッチング素子ＳＷをオン状態とする制御信号を出力する。また、画像信号書込回路２Ａは、第２駆動回路ＳＤを制御して各ソース配線Ｓに対して画像信号を出力する。ソース配線Ｓに出力された画像信号は、オン状態のスイッチング素子ＳＷを介して図示しない画素電極ＰＥに書き込まれる。一方で、画像信号書込回路２Ａは、第３駆動回路ＣＤを制御して各容量線Ｃに対してコモン電圧を印加する。

これにより、画素電極ＰＥと容量線Ｃの対向電極ＣＥとの間の液晶層ＬＱに対し、画像信号相当の電圧が印加される。液晶層ＬＱでは、印加された電圧に応じて液晶分子が配向し、液晶層ＬＱを透過する光に対する変調率が変化する。このため、バックライト４から出射され液晶表示パネルＬＰＮに入射したバックライト光は、画素電極ＰＥ−対向電極ＣＥ間の電圧に依存して選択的に第２偏光板ＰＬ２を透過する。これにより、表示面に画像信号に対応した画像が表示される。

図１９は、検出モードにおける検出信号の書き込み及び検出動作を説明するための図である。なお、検出モードにおいては、画素電極ＰＥはフローティングの状態にある。

駆動ＩＣチップ２の検出回路２Ｂは、第３駆動回路ＣＤを制御して容量線Ｃに対して検出信号を書き込む。ここでは、検出信号は、例えば交流信号である。このとき、第３駆動回路ＣＤは、複数の容量線Ｃ、図示した例では、隣り合う４本の容量線Ｃに対して同時に検出信号を書き込む。これは、容量線Ｃを複数本ずつ束ねてブロックを形成し、これらの容量線Ｃを検出要素として利用するものである。詳述しないが、第３駆動回路ＣＤは、例えば、各容量線Ｃに接続された１個以上のスイッチを含み、画像表示モードにおいては順次スイッチをオンさせて容量線Ｃにコモン電圧を印加するのに対して、検出モードにおいては複数本の容量線Ｃに接続さえたスイッチを同時にオンさせて検出信号を書き込む。

一方で、検出回路２Ｂは、第２駆動回路ＳＤを制御して各ソース配線Ｓをプリチャージする。容量線Ｃには交流の検出信号が書き込まれるため、ソース配線Ｓの電位が変動する。検出回路２Ｂは、このときのソース配線Ｓの電位変動を読み取る。検出面に物体が接近または接触した場合には、容量線Ｃとソース配線Ｓとの間の静電容量が変化する。このような静電容量の変化に伴って、ソース配線Ｓの電位変動も変化する。このため、検出回路２Ｂでは、ソース配線Ｓの電位変動の変化もしくは電流値の変化をモニタすることにより、容量線Ｃとソース配線Ｓとの間の静電容量の変化、つまり、検出面への物体の接近または接触が検出される。

なお、第２駆動回路ＳＤは、複数のソース配線Ｓ、図示した例では、隣り合う１２本のソース配線Ｓから同時に電位変動もしくは電流値変動を読み取る。これは、ソース配線Ｓを複数本ずつ束ねてブロックを形成し、これらのソース配線Ｓを検出要素として利用するものである。詳述しないが、第２駆動回路ＳＤは、例えば、各ソース配線Ｓに接続された１以上のスイッチを含み、画像表示モードにおいては順次スイッチをオンさせてソース配線Ｓに画像信号を書き込むのに対して、検出モードにおいては複数本のソース配線Ｓに接続さえたスイッチを同時にオンさせてプリチャージした後に電位変動もしくは電流値変動を読み取る。

なお、図示した例では、容量線Ｃに検出信号を書き込み、ソース配線Ｓから静電容量の変化に伴った電位変動を読み取ったが、ソース配線Ｓに検出信号を書き込み、容量線Ｃから静電容量の変化に伴った電位変動を読み取っても良い。また、検出モードにおいて、容量線Ｃ及びソース配線Ｓを束ねる本数については必要な検出感度に応じて適宜設定される。

また、この検出モードにおいて、検出要素である容量線Ｃやソース配線Ｓの束ねる組み合わせをタイミング毎に変えても良い。例えば、第１のタイミングでは、隣り合った複数本の検出要素（容量線Ｃやソース配線Ｓ）を束ね、第２のタイミングでは、適度に束ねる組み合わせを変えることで、検出の精度を改善する事ができる。たとえば、最初に束ねた複数本と隣接する複数本から半分ずつの検出要素を束ねたり、１本おきの検出要素を束ねたり、２本おきの検出要素を束ねるなどしても良い。このような束ねる組み合わせは、各検出要素に接続されたスイッチの組み合わせで自在に変更可能である。

このように、アレイ基板ＡＲに形成された電極（ここに示した例では、容量線Ｃ及びソース配線Ｓ）を静電容量検出電極として利用したタッチパネル機能を内蔵した液晶表示パネルＬＰＮにおいて、第１遮光層５１が基板端部で露出している場合には、電荷の出入りなどに起因して検出容量値が変化してしまうため、タッチパネルとしての検出感度が著しく低下し、また、外部のノイズを拾ってしまうため、検出性能が損なわれる。

一方で、本実施形態によれば、基板端部で露出している第２遮光層５２は、アクティブエリアに位置する第１遮光層５１とは電気的に絶縁されており、また、第１遮光層５１がフローティングとなっているため、安定した検出が可能である。

なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本実施形態においては、ＦＦＳモードを適用した液晶表示装置について説明したが、ＦＦＳモードに限らずＩＰＳモードなどの横電界モードを適用した液晶表示装置についても上記構成を適用できることは言うまでもない。

１…液晶表示装置
２…駆動ＩＣチップ ２Ａ…画像信号書込回路 ２Ｂ…検出回路
ＬＰＮ…液晶表示パネル ＡＲ…アレイ基板 ＣＴ…対向基板 ＬＱ…液晶層
ＡＣＴ…アクティブエリア ＰＸ…画素
Ｇ…ゲート配線 Ｓ…ソース配線
ＰＥ…画素電極 Ｃ…容量線 ＣＥ…対向電極
ＳＬ…スリット
５１…第１遮光層 ５１１…区画部 ５１２…額縁部
５２…第２遮光層
５３…第３遮光層
ＳＥ…シールド部材 ６０…シールド配線 ６１…導電部材
７０…接続電極 ７１…導電部材

Claims (9)

1. 第１絶縁基板と、前記第１絶縁基板の上方に配置された画素電極及び対向電極と、接地されたシールド配線と、を備えた第１基板と、
   第２絶縁基板と、前記第２絶縁基板の前記第１基板と向かい合う側において前記第２絶縁基板の基板端部よりも内側で額縁状に形成された額縁部を有する第１遮光層と、前記第２絶縁基板の前記第１基板と向かい合う側に配置され前記第１遮光層から離間し前記第２絶縁基板の基板端部まで延在した第２遮光層と、を備えた第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、
   前記第１遮光層と前記第２遮光層との間を遮光する第３遮光層と、
   前記第２絶縁基板の前記第１基板と向かい合う側とは反対側の表面に配置され前記基板端部まで延在した光透過性を有するシールド部材と、
   前記基板端部において前記シールド部材と前記第１基板の前記シールド配線とを電気的に接続する導電部材と、
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第１基板は、さらに、ゲート配線と、ソース配線と、前記ゲート配線と前記ソース配線との間に介在した層間絶縁膜と、前記ゲート配線及び前記ソース配線の少なくとも一方と同一材料によって形成された前記第３遮光層と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第２基板は、さらに、前記第３遮光層と、前記第１遮光層及び前記第２遮光層と前記第３遮光層との間に介在した層間絶縁膜と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記第２基板は、さらに、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間に配置されたカラーフィルタ層を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記第３遮光層の幅は、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間隔よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
6. さらに、前記第１基板に備えられ固定電位が印加された接続電極と、前記第１遮光層と前記接続電極とを電気的に接続する導電部材と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 前記第２遮光層は、前記第２基板の少なくとも１辺に沿って配置されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
8. 前記第１基板は、さらに、前記対向電極を含む容量線と、前記容量線に対して交差する方向に延在した信号配線と、前記容量線と前記信号配線との間に介在した層間絶縁膜と、前記容量線と前記信号配線との間の静電容量の変化を検出する検出回路と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
9. さらに、前記シールド部材の上に配置された偏光板を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。

Images