JP5454872B2 - 液晶装置、電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶装置及び電子機器に関するものである。
液晶装置の視野角を広げる手段として、基板に対して面内方向(横方向)の電界を発生させ、この横方向の電界で液晶分子を基板に並行な面内で回転させることで透過光を制御する、いわゆる横電界方式のIPS(In-Plane Switching)方式が実用化されている。更に、このIPS方式を改良したFFS(Fringe-Field Switching)方式が提案されている。
このような横電界方式の液晶装置は、TFT等の駆動素子が形成された素子基板に共通電極、画素電極といった電極、または配線といった導電性の部材を配置し、表示面側である対向基板には導電部材を設けない構成を有する。そのため、静電気などに代表される対向基板側の外部からの外部電界の影響を受けやすく、液晶表示に乱れが生じやすいという問題がある。これを解決するために、対向基板側に透明導電膜を形成し、透明導電膜で静電気を捕捉することで表示乱れを防ぐ方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1には、対向基板が備えるガラス基板の外側(液晶層とは反対側)に透明導電膜を備える構成と、ガラス基板の内側(液晶層側)に透明導電膜を備える構成と、が挙げられている。これらを比較すると、内側に透明導電膜を備える対向基板は、同じく内側に設けられる配向膜などの部材と積層して形成することで、ガラス基板の上下反転操作等が不要となるため製造が容易であるという利点を有する。
特開2001−51263号公報
ところで、上記特許文献1では、上側ガラス基板(対向基板)の内側に設けられた導電膜と、ガラス基板(素子基板)に設けられた共通電極と、をシール部で貼り合わせることで両基板を貼り合わせ、更にシール部の周辺に銀ペーストを配置して上下導通させる構成が示されている。しかしながら、金属材料や金属酸化物と、シール部の形成材料である硬化性樹脂とは密着性が悪いために、接着面での剥離による破損を起こしやすく、信頼性が低下しやすい。一方で、導電膜の表面をシール部との密着性が良い材料で覆ってしまうと、導電膜と共通電極とを上下導通させることができない。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、破損しにくく、外部からの静電気に起因する画像乱れを抑制した液晶装置を提供することを目的とする。また、このような液晶装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例にかかる液晶装置は、一方の面に画素電極と共通電極とを備える第1基板と、上記第1基板の上記一方の面に所定の間隔をおいて対向するように配置された第2基板と、上記第1基板と上記第2基板との間に挟持された液晶層と、上記液晶層を囲むように配置された環状のシール材と、を備え、上記画素電極と上記共通電極との間に発生する電界によって上記液晶層を駆動する横電界方式の液晶装置であって、上記第1基板の上記液晶層側の面には駆動回路と該駆動回路に電気的に接続された配線とが形成されており、上記第2基板の上記液晶層側の面には、静電遮蔽層と樹脂材料からなる絶縁層とがこの記載の順に形成されており、上記配線と上記静電遮蔽層とは、上記シール材の外周側において上記絶縁層が除去されてなる露出部に形成された導通材を介して電気的に接続されており、上記静電遮蔽層の電位が上記駆動回路によって所定電位に制御されていることを特徴とする。
この構成によれば、シール材が同じく樹脂材料である絶縁層に良好に密着して、接着面での剥離を防止すると共に、静電遮蔽層と配線とを導通させ、静電遮蔽層で捕捉する外部環境の静電気を第1基板(素子基板)側に放出することができる。そのため、破損しにくく、静電気による画像乱れを抑制した液晶装置とすることができる。
なお、上記露出部は上記絶縁層を局所的に除去して形成されている。また、「液晶層を駆動する」とは該液晶層中に含有される液晶分子の配向方向を変化させることである。
[適用例2]上述の液晶装置であって、上記絶縁層は、平面視で上記画素電極と重なるように形成された着色層と該着色層が形成されない領域に形成された遮光層とからなるカラーフィルター層と、該カラーフィルター層の上記液晶層側に形成されたオーバーコート層と、の積層体であることを特徴とする液晶装置。
この構成であれば、上記静電遮蔽層と上記液晶層との間隔をより大きくできる。したがって、静電気に起因する表示乱れをより一層低減できる。
[適用例3]上述の液晶装置であって、上記絶縁層は、平面視で上記画素電極と重なるように形成された着色層と、該着色層の上記液晶層側に形成されたオーバーコート層と、の積層体であることを特徴とする液晶装置。
この構成であれば、上記遮光層の形成時にアライメントマークも形成し、該アライメントマークを用いて上記静電遮蔽層をマスク成膜できる。したがって、製造コストの増加を抑制しつつ上記静電遮蔽層のパターニングが可能になり、信頼性を向上できる。
[適用例4]上述の液晶装置であって、上記第2基板の上記液晶層側の面には、平面視で上記画素電極と重なるように形成された着色層と該着色層が形成されない領域に形成された遮光層とからなるカラーフィルター層が形成されており、上記絶縁層は、該カラーフィルター層の上記液晶層側に形成されたオーバーコート層であることを特徴とする液晶装置。
この構成であれば、上記静電遮蔽層の機能、すなわち静電気の遮蔽機能に上記着色層の層厚が影響することを抑制できる。したがって、設計が容易な液晶装置を得ることができる。
[適用例5]上述の液晶装置であって、上記導通材と上記配線とは、該配線の上記液晶層側に形成された導電膜を介して接続されていることを特徴とする液晶装置。
この構成によれば、導電膜によりカラーフィルター層が含む夾雑物の溶出を防ぐことができ、液晶層の表示乱れを防ぐことができる。
[適用例6]上述の液晶装置を備えることを特徴とする電子機器。
この構成によれば、外部環境からの静電気による表示乱れが無い液晶装置を備え、高品質な画像表示が可能な電子機器を提供することができる。
第1の実施形態の液晶装置の等価回路図。 第1の実施形態の液晶装置を対向基板側から見た平面図。 図2の一部を拡大した図。 図3の一部を拡大した図。 第1の実施形態の液晶装置のシール材及び導通材周辺の概略断面図。 第2の実施形態の液晶装置の概略断面図。 第3の実施形態の液晶装置の概略断面図。 本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図。 変形例にかかる液晶装置における露出部の形成位置を示す概略平面図。
(第1の実施形態)
以下、図1〜図5を参照しながら、本発明の第1の実施形態に係る液晶装置1について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
本実施形態の液晶装置は、光の進行方向と直交する横電界によって液晶分子の方位角を制御して画像表示を行うものである。このような方式としては、FFS方式や、IPS方式等が知られている。以下、FFS方式の駆動方式を採用した液晶装置のうちフルカラー表示が可能なものに基づいて説明するが、本発明はIPS方式の液晶装置にも適用可能である。
図1は、本実施形態の液晶装置1の等価回路図である。液晶装置1の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数のサブ画素領域には、画素電極9と画素電極9をスイッチング制御するためのTFT(薄膜トランジスター)30とが形成されている。画素電極9と共通電極19との間には液晶層50が介在している。共通電極19は走査線駆動回路204から延びる共通線3bと電気的に接続されており、複数のサブ画素において共通の電位に保持されるようになっている。
データ線駆動回路201から延びるデータ線6aがTFT30のソースと電気的に接続されている。データ線駆動回路201は、画像信号S1、S2、・・・、Snを、データ線6aを介して各サブ画素に供給する。前記画像信号S1〜Snはこの順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
TFT30のゲートには、走査線駆動回路204から延びる走査線3aが電気的に接続されている。走査線駆動回路204から所定のタイミングで走査線3aにパルス的に供給される走査信号G1、G2、・・・、Gmが、この順に線順次でTFT30のゲートに印加されるようになっている。
画素電極9は、TFT30のドレインに電気的に接続されている。スイッチング素子であるTFT30が走査信号G1、G2、・・・、Gmの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線6aから供給される画像信号S1、S2、・・・、Snが所定のタイミングで画素電極9に書き込まれるようになっている。画素電極9を介して液晶層50に書き込まれた所定レベルの画像信号S1、S2、・・・、Snは、画素電極9と液晶層50を介して対向する共通電極19との間で一定期間保持される。
図2〜図4は、本実施形態の液晶装置1について、第2基板としての対向基板20側から見た平面図であり、図3は図2の一部を拡大した図、図4は図3の一部を拡大した図である。
図2に示すように、本実施形態の液晶装置1は、第1基板としての素子基板10と第2基板としての対向基板20と、が平面的に重なる部分の周縁部においてシール材52によって貼り合わされ、このシール材52によって区画された領域(表示領域A)内に液晶分子が封入、保持されている。シール材52には、製造時において素子基板10と対向基板20とを貼り合わせた後に液晶分子を注入するための液晶注入口55が形成されており、液晶注入口55は液晶注入後に封止材54により封止されている。素子基板10の内面側であって表示領域Aと平面的に重なる領域には、図示略の画素電極および共通電極が形成されており、素子基板10の内面側であってシール材52と平面的に重なる領域には、引き回し配線18が設けられている。
素子基板10の一端側の、素子基板10と対向基板20との重なり部分から張り出した部分(基板張出部10a)には、液晶装置1を駆動する駆動信号を処理し適宜供給するための駆動用IC207が実装されており、端部には入力用端子202が設けられている。入力用端子202には、例えば異方性導電膜203を介して、配線が形成されたFPC(Flexible Printed Circuit)基板等が実装されており、外部電源や種々の外部機器と接続している。
また、対向基板20の内面側には、後述の静電遮蔽層40が設けられており、対向基板20のコーナー部の少なくとも1箇所に配設された導通材43を介して、素子基板10の引き回し配線18と電気的に導通している。本実施形態の液晶装置1では、素子基板10の他端側(駆動用IC207側の辺と対向する側)の辺の両端部に2箇所、導通材43が設けられている。液晶装置1においては、その他必要応じて位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。
図3は、図2において二点鎖線で囲んだ領域AR1の拡大図である。ここでは、素子基板10側の構成、および対向基板20側のコーナー部に形成された静電遮蔽層40の露出部42を示している。
図に示すように、表示領域Aには、平面視略矩形の複数のサブ画素Pがマトリクス状に縦横に配置している。また、シール材52の内側であって表示領域Aの周辺は、非表示領域Mとなっている。非表示領域Mには、引き回し配線18から浸入する静電気を放電し、表示領域Aに配置されたサブ画素Pを保護するための静電保護領域SAと、静電保護領域SAで放電仕切れなかった静電気によるサブ画素Pの破壊を自ら破壊されることで代行するダミー画素(静電保護部材)DPが配置されたダミー領域DAが設けられている。素子基板10における表示領域Aの周囲には、シール材52と重なって、共通電極19に共通電位を供給する引き回し配線18が形成されている。
対向基板20が備える静電遮蔽層40は、該基板の角部(コーナー部)においてシール材52の外側に突出している。かかる突出部が接続部40aである。また、対向基板20の角部(コーナー部)においては後述する遮光層22b等(図5参照)が除去されており、露出部42となっている。したがって、該露出部において接続部40aの表面は露出している。
図に示ように、引き回し配線18は平面視で上述の露出部42の一部まで、すなわちシール材52の外側まで形成されている。したがって、引き回し配線18と露出した接続部40aの表面とは、露出部42の一部領域において平面視で重なっている。該静電遮蔽層は、かかる領域において導通材43を介して引き回し配線18と導通している。したがって、静電遮蔽層40の電位は、共通電位と同電位に保たれている。
図4は、図3において二点鎖線で囲んだ領域AR2の拡大図である。図に示すように、非表示領域M(図3参照)には、サブ画素Pの周辺に配置された複数のダミー画素DPを有するダミー領域DAと、ダミー領域DAとシール材52との間の領域に配置されたショートリング(静電保護部材)211や抵抗素子(静電保護部材)212を有する静電保護領域SAと、が設けられている。静電保護領域SAのショートリング211および抵抗素子212は、主に製造工程中に発生する静電気からサブ画素Pごとに配置されたTFT30(図1参照)を保護するために設けられる。
製造工程中に発生する静電気は、表示領域Aの周辺からサブ画素Pに侵入する。そのため、発生する静電気を静電保護領域SAの機能にて放電すると共に、放電仕切れなかった静電気をダミー領域DAに配置されたダミー画素DPが破壊されることで、サブ画素Pが破壊されることを防いでいる。
抵抗素子212は、サブ画素Pおよびダミー画素DPが配列する行列に対応して、各行列の端部に設けられている。本図では、サブ画素Pおよびダミー画素DPの行に対して1行おき(上端の行から数えて偶数行)に設けられ、各々の行の走査線3aと接続している。また、図示は省略するが、図に示す右辺と対向する側の左辺には、残る行(奇数行)に対応する抵抗素子212が設けられている。また、サブ画素Pおよびダミー画素DPの列の上端部にも、列毎に抵抗素子212が設けられている。
また、共通電極19は、サブ画素Pおよびダミー画素DPを覆って形成されており、抵抗素子212が設けられた側の端部には、ショートリング211と接続するための張出部213が設けられている。張出部213は、抵抗素子212と重ならない位置に設けられており、張出部213を介して共通電極19とショートリング211とが接続している。
また、共通電極19の上端の角部分に設けられた張出部213には、引き回し配線18と接続するために平面視略矩形の接続部19aが設けられており、共通電極19と引き回し配線18とは複数のコンタクトホール214を介して互いに接続している。また、接続部19aは、複数のコンタクトホール215を介して、ショートリング211とも接続している。これら静電保護領域SAに設けられた部材により、サブ画素Pに設けられたTFTの静電破壊を防止している。
また、静電遮蔽層40は、これらダミー領域DAや静電保護領域SAの各構成と平面的に重なって設けられている。静電遮蔽層40は、後述するように外部からの静電気を捕捉する機能を有しており、静電気によりダミー領域DAや静電保護領域SAの各構成が破壊されることを防いでいる。そのため、ダミー領域DAや静電保護領域SAでは、サブ画素Pが破壊されることを良好に防ぐことができる。また、静電遮蔽層40とダミー領域DAや静電保護領域SAの各構成とは電気的に接続されているため、互いに協働して静電気を拡散させることができる。
図5は、本実施形態の液晶装置1のシール材52及び導通材43周辺の概略断面図である。ここでは、図を見やすくするために、非表示領域における構成を省略して図示している。
図に示すように、液晶装置1は、素子基板10と、素子基板10と対向配置された対向基板20と、素子基板10と対向基板20との間に挟持された液晶層50と、を備えて構成されている。また、液晶装置1には、素子基板10と対向基板20とが対向する領域の縁端に沿ってシール材52が設けられ、液晶層50を構成する液晶分子が封止されている。この液晶装置1は、素子基板10側から照明光が照射され、表示される画像を対向基板20側から観察する構成となっている。
素子基板10は、透光性を有する素子基板本体11を備えている。素子基板本体11を形成する材料には、例えばガラス、石英ガラス、窒化ケイ素等の無機物や、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機高分子化合物(樹脂)を用いることができる。また、透光性を備えるならば、これらの材料を積層または混合して形成された複合材料を用いることもできる。
素子基板本体11の液晶層50側の面上には、アルミや銅等の導電性材料からなる走査線3aと不図示のデータ線が形成されている。また、シール材52と平面的に重なる領域には、同様の導電性材料からなる引き回し配線18が形成されている。これらは同じ材料を用いることとしてもよく、また異なる材料を用いて形成しても良い。これらは、例えば導電性材料の薄膜を成膜した後に、パターニングされることにより得られる。本実施形態では形成材料としてアルミニウムを用いる。
また素子基板本体11上には、走査線3a、データ線、引き回し配線18を覆うようにゲート絶縁膜12が形成されている。ゲート絶縁膜12は、窒化シリコンや酸化シリコンなどのような絶縁性を有する透光性材料で構成されている。
ゲート絶縁膜12上には、半導体層32、半導体層32の一端に接続されているソース電極33、半導体層32の他端に接続されているドレイン電極34が形成されており、これら半導体層32、ソース電極33、ドレイン電極34および走査線3aによってボトムゲート型のTFT30を構成している。また、TFT30を覆うように層間絶縁膜13が形成されている。層間絶縁膜13は、ゲート絶縁膜12と同様に、窒化シリコンや酸化シリコンなどの絶縁性を有する透光性材料で構成されている。
層間絶縁膜13上には、画素電極9が形成されており、コンタクトホール16を介してTFT30のドレイン電極34と電気的に接続している。画素電極9は、ITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)や錫酸化物(SnO2)等の透光性を備えた導電性材料にて形成されている。本実施形態ではITOを用いている。
また、層間絶縁膜13上には、画素電極9を覆って電極間絶縁膜14が形成されている。電極間絶縁膜14は、ゲート絶縁膜12や層間絶縁膜13と同様に、窒化シリコンや酸化シリコンなどの絶縁性を有する透光性材料で構成されており、層間絶縁膜13上に形成された画素電極9を被覆している。
電極間絶縁膜14上には、梯子状の共通電極19が形成されている。画素電極9と共通電極19とは、電極間絶縁膜14を介して配置されており、FFS方式の電極構造を構成している。また共通電極19は、ゲート絶縁膜12、層間絶縁膜13、電極間絶縁膜14を連通するコンタクトホール17を介して引き回し配線18と接続されている。共通電極19は、ITO等の透光性の導電性材料にて形成されており、本実施形態では共通電極19の材料にITOを用いている。
また、電極間絶縁膜14上には、共通電極19を覆って第1配向膜15が形成されている。第1配向膜15は、例えばポリイミドなどの有機材料やシリコン酸化物などの無機材料で構成されている。本実施形態の第1配向膜15は、ポリイミドの形成材料を塗布してこれを乾燥・硬化させた後、その上面にラビング処理を施すことによって得られる。
一方、対向基板20は透光性を備えた対向基板本体21を備えている。対向基板本体21を形成する材料には素子基板本体11と同様の材料を用いることができる。
対向基板本体21の液晶層50側の面上には、図3で示す表示領域Aとダミー領域DAと静電保護領域SAとの全面を覆って、静電遮蔽層40が形成されている。静電遮蔽層40は、外部からの静電気を捕捉し、捉えた静電気を後述の導通材43を介して逃がすことで、対向基板20と素子基板10との間に不測の縦電界を生じることを抑制するために設けられている。静電遮蔽層40は、ITOやSnO2等の透光性を有する導電材料を用いて形成されており、本実施形態ではITOを形成材料としている。
静電遮蔽層40の液晶層50側の面上には、着色層22aおよび遮光層22bとからなるカラーフィルター層22が形成されている。カラーフィルター層22は、例えば、黒色顔料を混合したアクリル樹脂や低反射クロムなどを用い、通常知られた方法を用いて格子状にパターニングした遮光層22bを形成し、パターニングにより設けられた開口部22cに液滴吐出法などの湿式塗布法を用いて着色層22aの形成材料を配置して形成する。本実施形態の液晶装置1では、遮光層22bの形成材料に黒色顔料を混合したアクリル樹脂を用いた。
本実施形態では各層の膜厚を、着色層22aは2μm、遮光層22bは1.5μmとした。カラーフィルター層22で、素子基板10側から入射して対向基板20側に出射する光を赤色、緑色、青色に変調し、各色の光を混色することでフルカラー表示が可能となる。
カラーフィルター層22上には、絶縁材料からなるオーバーコート層24が形成されている。オーバーコート層(オーバーコート層)24は、カラーフィルター層22を物理的または化学的に保護する機能を備える。また、形成された着色層22aや遮光層22bから、各々の形成材料に含まれる硬化剤の反応残渣などの低分子量物質やイオン性の不純物が液晶層50へ溶出し、表示乱れを起こすことを防ぐ。オーバーコート層24は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂などの透光性を備えた硬化性樹脂を用いて形成する。本実施形態ではアクリル樹脂を用い、膜厚2μmに形成している。
オーバーコート層24の液晶層50側の面上には液晶層50と平面的に重なる領域に、第1配向膜15と同様の材料を用いて第2配向膜25が形成されている。本実施形態の第2配向膜25は、ポリイミドの形成材料を塗布してこれを乾燥・硬化させた後、その上面に一定方向にラビング処理を施すことによって得られる。ラビングによる第2配向膜25の配向方向は、第1配向膜15の配向方向と同方向となるように設定されている。
また、液晶層50と重なる領域のオーバーコート層24の液晶層50側の面上には、遮光層22bと重なる領域の少なくとも一部にスペーサー56が形成されている。スペーサー56は、素子基板10と対向基板20との離間距離を一定以下にならないように保持するためのものである。例えば、対向基板20側から応力が加わった場合に、液晶層50の厚さがスペーサー56の高さ未満とならないため、表示乱れを防ぐことができる。
素子基板10に設けられた引き回し配線18と、対向基板20に設けられた静電遮蔽層40とは、液晶層50の周囲を囲むシール材52の外側(液晶層50側とは反対側)の領域において、導通材43を介して導通している。導通材43は、導電性を有する微粒子を混合した硬化性樹脂や、銀ペーストなどを用いることができる。導電性を有する微粒子には、例えばAuやAgなどの金属微粒子や、金属などの導電性を有する材料で導電性を有さない微粒子の表面をコートしたものなどが挙げられる。
素子基板10側の導通材43を配置する領域には、ゲート絶縁膜12と層間絶縁膜13と電極間絶縁膜14との計3層が除去されてなる素子基板コーナー部41が形成されており、底部には引き回し配線18が一部露出している。
本実施形態の引き回し配線18は、形成材料としてアルミニウムを用いているため、素子基板コーナー部41を形成して露出させると、表面が酸化して酸化膜となり導通を取ることができないおそれがある。また、素子基板コーナー部41の底部には引き回し配線18の一部のみが露出するのみであり、導通材43との導通面積が小さい。そのため、本実施形態の液晶装置1では、引き回し配線18の表面酸化を防ぎ、また、導通材43との導通を確実なものとするため、素子基板コーナー部41の形成により露出した引き回し配線18の表面の少なくとも一部を覆う導電膜44を形成している。導電膜44の形成材料は、ITOあるいはSnO2が望ましい。
また、対向基板20側の導通材43を配置する領域には、遮光層22b及びオーバーコート層24が除去されてなる露出部42が形成されている。
本実施形態の液晶装置1は、以上のような構成となっている。以上のような構成の液晶装置1では、シール材52がオーバーコート層24に良好に密着して剥離を防止すると共に、静電遮蔽層40と導通材43とを導通させ、静電遮蔽層40で捕捉する静電気を素子基板10側に放出することができる。そのため、破損しにくく、静電気による画像乱れを抑制した液晶装置1とすることができる。
また、露出部42は、シール材52で囲まれた領域の外側に形成されており、液晶層50と重ならない。そのため、露出部42を介してカラーフィルター層22に含まれる不純物が液晶層50へ溶出し、表示乱れを起こすことを防ぐことができる。
なお、本実施形態の液晶装置1においては、静電遮蔽層40は引き回し配線18と電気的に接続することとしたがこれに限らない。例えば、共通電極19をシール材52の外側にまで延在して形成しておき、静電遮蔽層40と共通電極19との間で導通させることとしても良い。また、静電遮蔽層40に帯電する静電気を放電するための導通部材を別途設けることとしても構わない。
また、本実施形態においては、静電遮蔽層40を共通電極19と接続し、共通電位に制御することとしたが、これに限らない。例えば、GND電位に保たれた配線を別途形成し、当該配線と静電遮蔽層40とを接続することで、静電遮蔽層40をGND電位に保つこととしても良い。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る液晶装置2について説明する。図6は本発明の第2の実施形態に係る液晶装置2の概略断面図であり、上述の第1の実施形態における図5に相当する図である。したがって、非表示領域における構成を省略して図示している。
本実施形態にかかる液晶装置2は第1の実施形態の液晶装置1と類似した構成を有しており、対向基板20における遮光層22b、着色層22a、及び静電遮蔽層40の配置の態様が異なるのみである。そこで、本実施形態の説明においては、上述の図1〜図4に相当する図は省略する。また、同様の理由から、TFT30等の、素子基板本体11上に形成される各要素の図示も省略して、素子基板10のみを図示している。
図に示すように、液晶装置2が有する静電遮蔽層40は、対向基板本体21および遮光層22bの表面を覆って形成され、着色層22aは、静電遮蔽層40の液晶層50側に形成されている。対向基板20側には、オーバーコート層24が除去されてなる露出部42が形成されており、該露出部で静電遮蔽層40と導通材43とが電気的に接続されている。上述の液晶装置1とは異なり、露出部42内において静電遮蔽層40と対向基板本体21との間には遮光層22bが形成されている。したがって、静電遮蔽層40の表面は、下地となる遮光層22bの形状を反映した凹凸形状を備えている。以上のような構成の液晶装置2であっても同様に、破損しにくく、静電気による画像乱れを抑制した液晶装置とすることができる。
このような露出部42を備える場合、次の様な効果が期待できる。導通材43が備える導電性を有する微粒子(導電性微粒子)が、素子基板10の引き回し配線18(図5参照)または導電膜44(図5参照)と露出部42の底部との離間距離相当の直径を備えている場合、導電性微粒子の直径は、通常シール材52が備える略球形のスペーサーの直径よりも、露出部42の深さ分だけ大きいものとなる。このような場合において、露出部42が、オーバーコート層24の膜厚に加え他の構成(遮光層22b等)の膜厚も含めた深さを有していると、導電性微粒子とスペーサーとの直径差が拡大するため、上記のような導通材43の配置ずれを起こした場合のギャップのずれが拡大する。しかし、本実施形態の構成によれば、オーバーコート層24の膜厚相当のずれしか生じないために、ギャップ管理が行い易い液晶装置とすることができる。
また、底部に静電遮蔽層40を露出する露出部42の深さはオーバーコート層24の膜厚相当の深さとなっている。そのため、遮光層22bに対して加工を施す必要が無く、加工が容易である。
さらに、本実施形態の液晶装置2は、静電遮蔽層40をマスク成膜できるという効果がある。図6に示すように、対向基板本体21と静電遮蔽層40の間には遮光層22bが形成されている。上述したように、遮光層22bは対向基板本体21前面に形成されたアクリル樹脂層あるいは低反射クロム層等をパターニングして形成されている。かかるパターニングの際に開口部22c(図5参照)とともにアライメントマーク(不図示)を形成することで、該遮光層上に静電遮蔽層40を形成する際に対向基板本体21にマスクを被せて局所的に成膜するマスク成膜を行うことができる。したがって、図示するように、平面視で静電遮蔽層40の端面が対向基板本体21の外周線の内側となるように形成できる。
上記端面が該外周線と一致していると、すなわち面一になっていると静電遮蔽層40が電蝕される恐れ、あるいは静電気が進入しやすくなる恐れがある。しかし、本実施形態の液晶装置2は、静電遮蔽層40の端面が対向基板本体21の外周線の内側に位置するように形成されているため、上記の電蝕あるいは静電気の進入を低減されている。したがって、本実施形態の構成によれば、信頼性の向上した液晶装置とすることができる。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係る液晶装置3について説明する。図7は本発明の第3の実施形態に係る液晶装置3の概略断面図であり、上述の第2の実施形態における図6に相当する図である。本実施形態にかかる液晶装置3は第2の実施形態の液晶装置2と類似した構成を有しており、対向基板20における遮光層22b、着色層22a、及び静電遮蔽層40の配置の態様が異なるのみである。そこで、本実施形態の説明においても、上述の図1〜図4に相当する図は省略し、TFT30等の、素子基板本体11上に形成される各要素の図示も省略している。
図に示すように、カラーフィルター層22は、着色層22aが、遮光層22bよりも厚く形成されており、周縁の一部が隣接する遮光層22bと重なって形成されている。隣り合う着色層22aの間には遮光層22bが一部露出している。静電遮蔽層40は、このようなカラーフィルター層22の表面を覆って形成されている。すなわち、液晶装置3が有する静電遮蔽層40は、遮光層22b及び着色層22aの液晶層50側に形成されており、静電遮蔽層40と液晶層50の間にはオーバーコート層24と第2配向膜25のみが配置されている。
対向基板20側には、液晶装置2と同様に、オーバーコート層24が除去されて露出部42が形成されており、該露出部において静電遮蔽層40と導通材43とが電気的に接続されている。
本実施形態の液晶装置3は、第2の実施形態の液晶装置2が有する特徴(効果)をほぼ全て有している。すなわち液晶装置3は、破損しにくく、静電気による画像乱れを抑制されている。そして、ギャップ管理が容易であり、露出部42の加工も容易であり、信頼性が向上している。
そして、本実施形態の液晶装置3は、設計が容易であるという特徴も有している。上記したように、静電遮蔽層40と液晶層50との間に着色層22aが配置されていないため、静電気の遮蔽機能に着色層22aの層厚が影響することを抑制できる。したがって、着色層22aの膜厚を考慮せずに静電遮蔽層40の膜厚を設定でき、設計作業が容易となっている。
(変形例)
次に、本発明の変形例について説明する。図9(a)および図9(b)は、変形例にかかる液晶装置における露出部42の形成位置を示す概略平面図である。本変形例にかかる液晶装置は双方とも上述の各実施形態にかかる液晶装置と類似した構成を有している。すなわち、平面視で表示領域Aを囲むように引き回し配線18とシール材52とが形成されており、対向基板20側に形成された露出部42において導通材43を介して静電遮蔽層(不図示)と引き回し配線18とが接続されている。そして、露出部42の形成位置が、上述の各実施形態にかかる液晶装置と異なっている。
図9(a)に示す液晶装置は、露出部42が基板(対向基板20)の角部(隅部)ではなく、対向する一対の辺の各々に2箇所ずつ形成されている。一辺につき3箇所以上形成してもいい。このような構成であれば、角部(隅部)が別の用途に用いられる液晶装置においても引き回し配線18と静電遮蔽層40との導通を得ることができる。また、このような構成であれば、導通材43の断面積をより多く取れる効果もある。
図9(b)に示す液晶装置は、露出部42が基板張出部10a(図2参照)が形成されている側の辺に形成されている。かかる位置は駆動用IC207(図2参照)が実装される位置であるため、表示領域Aと基板の外周との間に余裕があり、露出部42を容易に形成できるという特徴がある。
[電子機器]
次に、本発明の電子機器の実施形態について説明する。図8は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。図8に示す携帯電話(電子機器)1300は、本発明の液晶装置を小サイズの表示部1301として備え、複数の操作ボタン1302、受話口1303、及び送話口1304を備えて構成されている。これにより、本発明の液晶装置により構成された、静電気による表示乱れを抑制した表示部を具備した携帯電話1300を提供することができる。
上記各実施形態の液晶装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、プロジェクター、パーソナルコンピューター、ディジタルスチルカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいはモニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、かかる構成とすることで、静電気による画像乱れが少なく、表示品質が高い表示部を備えた電子機器を提供できる。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
1…第1の実施形態にかかる液晶装置、2…第2の実施形態にかかる液晶装置、3…第3の実施形態にかかる液晶装置、3a…走査線、3b…共通線、6a…データ線、9…画素電極、10a…基板張出部、10…第1基板としての素子基板、11…素子基板本体、12…ゲート絶縁膜、13…層間絶縁膜、14…電極間絶縁膜、15…第1配向膜、16…コンタクトホール、17…コンタクトホール、18…引き回し配線、19…共通電極、19a…接続部、20…第2基板としての対向基板、21…対向基板本体、22…カラーフィルター層、22a…着色層、22b…遮光層、24…オーバーコート層、25…第2配向膜、30…TFT、32…半導体層、33…ソース電極、34…ドレイン電極、40…静電遮蔽層、40a…接続部、41…素子基板コーナー部、42…露出部、43…導通材、44…導電膜、50…液晶層、52…シール材、54…封止材、55…液晶注入口、56…スペーサー、201…データ線駆動回路、202…入力用端子、203…異方性導電膜、204…走査線駆動回路、207…駆動用IC、211…ショートリング(静電保護部材)、212…抵抗素子(静電保護部材)、213…張出部、214…コンタクトホール、215…コンタクトホール、1300…電子機器としての携帯電話、1301…表示部、1302…操作ボタン、1303…受話口、1304…送話口、A…表示領域。DA…ダミー領域、DP…ダミー画素(静電保護部材)、M…非表示領域、P…サブ画素、SA…静電保護領域。

Claims (6)

  1. 一方の面に画素電極と共通電極とを備える第1基板と、前記第1基板の前記一方の面に所定の間隔をおいて対向するように配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された液晶層と、前記液晶層を囲むように配置された樹脂材料からなる環状のシール材と、を備え、前記画素電極と前記共通電極との間に発生する電界によって前記液晶層を駆動する横電界方式の液晶装置であって、
    前記第1基板の前記液晶層側の面には駆動回路と該駆動回路に電気的に接続された配線とが形成されており、
    前記第2基板の前記液晶層側の面には、静電遮蔽層と樹脂材料からなる絶縁層とがこの記載の順に形成され、前記シール材の外周側まで延設されており、
    前記配線と前記静電遮蔽層とは、前記シール材の外周側において前記絶縁層が除去されてなる露出部に形成された導通材を介して電気的に接続されており、前記静電遮蔽層の電位が前記駆動回路によって所定電位に制御されている
    ことを特徴とする液晶装置。
  2. 請求項1に記載の液晶装置であって、
    前記絶縁層は、平面視で前記画素電極と重なるように形成された着色層と該着色層が形成されない領域に形成された遮光層とからなるカラーフィルター層と、該カラーフィルター層の前記液晶層側に形成されたオーバーコート層と、の積層体であることを特徴とする液晶装置。
  3. 請求項1に記載の液晶装置であって、
    前記絶縁層は、平面視で前記画素電極と重なるように形成された着色層と、該着色層の前記液晶層側に形成されたオーバーコート層と、の積層体であることを特徴とする液晶装置。
  4. 請求項1に記載の液晶装置であって、
    前記第2基板の前記液晶層側の面には、平面視で前記画素電極と重なるように形成された着色層と該着色層が形成されない領域に形成された遮光層とからなるカラーフィルター層が形成されており、
    前記絶縁層は、該カラーフィルター層の前記液晶層側に形成されたオーバーコート層であることを特徴とする液晶装置。
  5. 請求項2〜4のいずれか一項に記載の液晶装置であって、前記導通材と前記配線とは、該配線の前記液晶層側に形成された導電膜を介して接続されていることを特徴とする液晶装置。
  6. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の液晶装置を備えることを特徴とする電子機器。
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