JP6315892B2

JP6315892B2 - 液晶表示パネル

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Publication number: JP6315892B2
Application number: JP2013102687A
Authority: JP
Inventors: 和浩武田; 三宅　史郎; 史郎三宅; 慎吾永野; 徳仁外
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2033-05-15
Also published as: US20140340605A1; JP2014224840A

Description

本発明は、液晶表示装置、特に、横電界方式の液晶表示装置の表示品位と信頼性の向上に関するものである。

従来、液晶表示装置における液晶の駆動方式としては、ＴＮ（Twisted Nematic）モードが広く用いられてきた。しかし近年では、ＴＮモードの液晶表示装置に代わり、画素電極と共通電極（対向電極）との間に電圧を印加すると表示パネルの表面に対してほぼ水平方向（横方向）の電界が発生し、その横方向の電界で液晶分子を駆動する横電界方式の液晶表示装置が普及してきている。横電界方式の液晶表示装置は、視野角が広く、何れの視野範囲でも高い表示品位を得ることができる。

横電界方式としては、In-Plane SwitchingモードとＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードがよく知られている。特にＦＦＳモードは、液晶を駆動する画素電極および共通電極が透明導電膜で形成され、画素電極と共通電極の上のほぼ全ての領域の液晶を駆動して表示に寄与させることができることから、In-Plane Switchingモードよりも光の利用効率が高い。よって、ＦＦＳモードでは、ＴＮモードと同等以上の高輝度化あるいは低消費電力化を、広視野角や高精細化と両立できる。さらに、ＦＦＳモードは、In-Plane Switchingモードよりも電極構造が単純であり、構造的にも高精細化に有利である。

今後有望な製品分野であるスマートフォンやタブレット端末などに使用される中小型パネルは、高精細化と高輝度化あるいは低消費電力化の要求が高い。よって、それらを実現できるＦＦＳモードの液晶表示装置は、当該製品分野の主流になりつつある。

一般に、液晶表示装置を構成する液晶表示パネル（以下「液晶パネル」）は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）や画素電極などが形成されたＴＦＴアレイ基板と、カラーフィルタやブラックマトリクス（ＢＭ）などが形成された対向基板との間に液晶層が挟持された構造となる。横電界方式の液晶パネルでは、画素電極と対向電極が共にＴＦＴアレイ基板側に配設されるため、基本的に対向基板側には電極を設ける必要がない。そのため、横電界方式の液晶パネルでは、対向基板の内側（液晶層側）には導電膜が形成されない。従って、対向基板の電位が不安定になりやすく、また、外部からの電磁ノイズが液晶層に侵入して画質に影響を与えることが懸念される。

この問題を解決するために、横電界方式の液晶表示装置では、対向基板の外側にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜よりなるシールド導電層が設けられていた。通常、対向電極に設けられるシールド導電層は、電位を安定させるために接地（アース接続）される。シールド導電層の接地の方法としては、接地された導電性の金属筐体や端子電極を銀ペーストや金属テープを介してシールド導電層に接続させる方法や、接地された金属筐体の一部をシールド導電層に接するバネ構造とする方法などがある。

対向基板の外側にシールド導電層を設けることで液晶パネルの外部からの電磁ノイズ等をシールドでき、さらに、シールド導電層を接地することで対向基板の外側表面を接地電位に安定させることができる。しかし、液晶パネル内部で発生する帯電への対策は困難である。特に、比較的高い電位のゲート信号が印加されるゲート引き出し配線が配設された画面周辺の部分では、ゲート信号の影響を受けやすく、液晶パネルの内部に帯電を生ずる。その結果、画面周辺にコントラストが劣化する「白抜け」が生じる。この白抜けは、液晶パネルの内側表面の各箇所における導電性の大小に応じて、場所ごとに発生の程度が異なり、例えば、対向基板が備えるカラーフィルタの色材間に導電性の差がある場合には、特定色の光漏れとして現れる場合もある。

特許文献１では、横電界方式の液晶表示装置において、ＴＦＴアレイ基板のゲート引き出し配線上に、絶縁膜を介してシールド導電層を配設することで、ゲート引き出し配線に印加されたゲート信号の影響による白抜けの改善を図る技術が提案されている。特許文献１のシールド導電層は、液晶パネルの外周部で液晶を封止しているシール材の下にまで延在して、ゲート引き出し配線の上を覆う構造となっている。

特開２０１０−０４９１８５号公報

先に述べたように、横電界方式の液晶表示装置の対向基板には、その外側に接地されたシールド導電層が設けられ、外部からの電磁ノイズ等による帯電を防止している。しかし、シールド導電層の接地構造が何らかの理由（例えば断線など）により機能しなくなった場合には、シールド導電層に電荷が蓄積される。その場合、電荷が蓄積されたシールド導電層と液晶パネル内部の各導電体とで形成される容量の大小に応じた不均一な電界が液晶層に印加されて、白抜けなどに起因する表示ムラが現れる。

特に対向基板においては、抵抗値の低いブラックマトリクスの部分に多くの電荷が誘起される。ブラックマトリクスは、表示領域では部分的に形成されるが、表示領域外側の額縁領域では全体的に形成されるので、表示領域における額縁領域に近接する部分、すなわち表示領域の外周部で、局所的に異なる電界が液晶に印加されることになり、表示ムラを引き起こす。

一方、特許文献１のＴＦＴアレイ基板上に設けられるシールド導電層は、ゲート引き出し配線からの電界をシールドすることのみが意図されており、矩形の液晶パネルの４辺のうちゲート引き出し配線が配設された辺にのみ設けられている。そのため、シールド導電層が設けられている辺と設けられていない辺とで、ブラックマトリクスに誘起された電荷が生じさせる電界が異なることになる。その結果、表示領域外周部の特にシールド導電層が設けられていない辺において、局所的に異なる電界が液晶に印加され、その部分に表示ムラが生じる。

つまり、特許文献１の液晶表示装置であっても、シールド導電層の接地構造が機能しなくなった状況では、液晶パネルの内部で発生する帯電に起因する表示ムラを充分に抑えることはできない。

また、白抜けは、液晶パネルの内側表面の各箇所における導電性の大小に応じて発生の程度が異なるため、ＴＦＴアレイ基板側に設けるシールド導電層は、ＴＦＴアレイ基板の最表面に配設すると効果的である。その点、特許文献１のシールド導電層は、絶縁膜の下に設けられる共通電極と同じ層で形成されるため、ＴＦＴアレイ基板の最表面ではなく絶縁膜の下に設けられている。

さらに、対向基板外側に設けられるシールド導電層の接地構造は、銀ペーストや金属テープの形成プロセスが必要になることによる製造プロセスの複雑化およびそれに伴うコスト増加、部品点数増加による信頼性の低下、あるいは、金属筐体の一部をバネ構造とすることによる金属筐体の設計自由度の低下を招く。

このように、横電界方式の液晶表示装置では、信頼性、コスト面などの課題も含めて、液晶パネル内部で発生する帯電を起因とする表示ムラに対する十分な解決手段は提案されてなかった。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、表示領域の外周部の表示ムラを効果的に抑制できる横電界方式の液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る液晶表示パネルは、各画素のＴＦＴ（Thin Film Transistor）が配設されたＴＦＴアレイ基板と、前記ＴＦＴアレイ基板に対向配置され、外側の面にシールド導電層を有する対向基板と、前記ＴＦＴアレイ基板と前記対向基板との間に挟持された液晶層と、を備える横電界方式の液晶表示パネルであって、前記ＴＦＴアレイ基板は、前記ＴＦＴのゲート電極に接続したゲート配線と、前記ゲート配線を表示領域より外側の額縁領域へ引き出すゲート引き出し配線と、前記ゲート引き出し配線が配置されない辺を含む全ての辺の前記額縁領域において、前記ＴＦＴアレイ基板における前記ゲート引き出し配線を覆うように形成された絶縁膜の表面を覆って配置されるとともに、前記液晶層と前記絶縁膜の表面との境界面に配置された導電層と、を備え、前記液晶表示パネルは、前記額縁領域において前記ＴＦＴアレイ基板と前記対向基板の間に形成され、前記液晶層を封止するシール材をさらに備え、前記導電層は、前記シール材と表示領域との間に形成されており、前記シールド導電層は、特定の電位に固定されないフローティング状態であることを特徴とする。

本発明に係る液晶表示装置によれば、ゲート引き出し配線が配設されていない辺も含めて全ての辺の額縁領域の最表面に導電層を備えるため、表示ムラが生じ易い表示領域端部で局所的に異なる電界が発生することが抑制され、表示ムラを効果的に抑制できる。よって、例えばシールド導電層の接地構造が機能しなくなった場合や、その接地構造を省略した場合にも、表示ムラの発生を抑えることができる。また、接地構造の不具合による表示不良が防止されることによる信頼性向上、あるいは、接地構造を省略することによる製造プロセス簡略化および低コスト化を図ることができる。

さらに、液晶層を封止するシール材表面の抵抗値が液晶の抵抗値よりも小さい場合、対向基板表面の電荷が、シール材の近傍で基板表面およびシール材表面を通して導電層へ流れる。それにより、対向基板表面とＴＦＴアレイ基板表面の電位差、つまり液晶に印加される縦方向（表示パネルの表面に対して垂直方向）の電界が緩和され、このことも表示ムラの抑制に寄与する。

実施の形態１に係る液晶パネルの構成を示す平面図である。実施の形態１に係る液晶パネルの構成を示す断面図である。実施の形態１に係る液晶パネルにおける額縁領域近傍の断面図である。実施の形態１に係る液晶パネルにおける額縁領域近傍の断面図である。実施の形態２に係る液晶パネルにおける額縁領域近傍の断面図である。実施の形態２に係る液晶パネルにおける額縁領域近傍の断面図である。実施の形態４に係る液晶パネルにおける額縁領域近傍の断面図である。実施の形態４に係る液晶パネルにおける額縁領域近傍の断面図である。

＜実施の形態１＞
図１および図２は、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置を構成する液晶パネルの概略図である。図１は、液晶パネルの全体構成を示した平面図であり、図２は、図１におけるＡ−Ｂ線に沿った断面図である。本実施の形態では、各画素のスイッチング素子としてＴＦＴを用いた横電界方式の液晶パネル、特にＦＦＳ方式の液晶パネルに本発明を適用した例を説明する。

液晶パネル１０は、各画素のＴＦＴ１０４が配設されたＴＦＴアレイ基板１００と、ＴＦＴアレイ基板１００に対向配置されたカラーフィルタ基板である対向基板２００との間に液晶層３０が挟持されて成る構造を有している。ＴＦＴアレイ基板１００と対向基板２００は、複数の画素が配置される表示領域１１を囲うように設けられたシール材３１を介して接着され、液晶層３０はシール材３１によって封止されている。すなわち、シール材３１は、表示領域１１よりも外側の額縁領域１２（１２ａ〜１２ｄ）に設けられる。また、図示は省略するが、ＴＦＴアレイ基板１００と対向基板２００との間には、その間隔を一定に保持するための柱状スペーサが、表示領域１１に多数配置される。

ここで、額縁領域１２は、矩形の表示領域１１を取り囲むフレーム状の領域であるが、以下の説明では、図１に示すように、液晶パネル１０の右側の辺の部分を「額縁領域１２ａ」、上側の辺の部分を「額縁領域１２ｂ」、左側の辺の部分を「額縁領域１２ｃ」、下側の辺の部分を「額縁領域１２ｄ」と称する。また、表示領域１１および額縁領域１２は、液晶パネル１０上だけでなく、ＴＦＴアレイ基板１００上、対向基板２００上、あるいはＴＦＴアレイ基板１００と対向基板２００との間の空間（液晶層３０を含む）においても規定されるものとする。

図２に示すように、対向基板２００は、第１の透明基板であるガラス基板２０１を用いて形成されている。ガラス基板２０１の内側の面（液晶層３０側の面）には、表示領域１１に各色のカラーフィルタ２０２が配設され、カラーフィルタ２０２間および額縁領域１２には、遮光層であるブラックマトリクス（ＢＭ）２０３が配設される。

図示は省略するが、対向基板２００の液晶層３０側の面には、表示領域１１に、カラーフィルタ２０２およびブラックマトリクス２０３を覆うように、液晶層３０の液晶を配向させるための配向膜が設けられる。また、横電界方式の液晶表示装置で必要な基板間隔（ＴＦＴアレイ基板１００と対向基板２００との間隔）の均一性を確保するために、カラーフィルタ２０２およびブラックマトリクス２０３と配向膜の間に、対向基板２００の表面を平坦化する透明樹脂膜（オーバーコート層）を設けてもよい。

カラーフィルタ２０２としては、例えば樹脂中に顔料などを分散させた色材層を用いることができる。カラーフィルタ２０２は、赤、緑、青などの特定の波長範囲の光を選択的に透過するフィルタとして機能し、各色の色材層が規則的に配列される。

ブラックマトリクス２０３としては、例えば、酸化クロムなどを用いた金属系の材料や、樹脂中に黒色粒子を分散させた樹脂系の材料を用いることができる。実施の形態１では、横電界方式の液晶表示装置で焼き付き特性において優れることから汎用される後者の樹脂系の材料で構成した、いわゆる樹脂ＢＭを採用した。樹脂ＢＭは、樹脂中に分散される黒色粒子が、炭素やチタンなどの導電性材料であることから、金属系の材料ほど低抵抗ではないが、ある程度の導電性を有している。

また、対向基板２００は、ガラス基板２０１の外側の面（液晶層３０とは反対側の面））に、透明導電膜からなるシールド導電層２０４を備えている。シールド導電層２０４は、ガラス基板２０１の少なくとも表示領域１１を覆うように設けられ、所定の接地構造を通して接地される（シールド導電層２０４の接地構造については後述する）。シールド導電層２０４は、横電界方式の液晶パネル１０において静電気による帯電や外部電界の影響による表示不良を防止するのに有効な手段である。

一方、ＴＦＴアレイ基板１００は、第２の透明基板であるガラス基板１０１を用いて形成されている。ガラス基板１０１の内側の面（液晶層３０側の面）の表示領域１１には、画素電極１０２、共通電極１０３、ＴＦＴ１０４、ゲート配線１０５、ソース配線１０６、共通配線１０７および絶縁膜１０８などが形成される。

画素電極１０２および共通電極１０３は、透明導電膜で形成されており、画像信号に応じた電圧が印加されると、液晶層３０の液晶を駆動するための横方向（ＴＦＴアレイ基板１００の表面に平行な方向）の電界を発生する。ＴＦＴ１０４は、画像信号に応じた電圧を、そのソース電極に接続された画素電極１０２に印加するスイッチング素子である。ゲート配線１０５は、ＴＦＴ１０４のゲート電極に駆動信号（ゲート信号）を供給するためのものであり、ソース配線１０６はＴＦＴ１０４のソース電極に画像信号を供給するためのものである。共通配線１０７は、共通電極１０３に所定の共通電位を供給するためのものである。画素電極１０２、ＴＦＴ１０４、ゲート配線１０５およびソース配線１０６は絶縁膜１０８に覆われる（図示の便宜上、画素電極１０２と共通電極１０３の間の層間絶縁膜も絶縁膜１０８に含めている）。共通電極１０３は、絶縁膜１０８の上すなわちＴＦＴアレイ基板１００の最表面に形成される。

本実施の形態では、共通配線１０７は、表示領域１１内では共通電極１０３と接続するように共通電極１０３と同層（ＴＦＴアレイ基板１００の最上層）に形成され、額縁領域１２ではゲート配線１０５と同層（絶縁膜１０８の下）に形成されるものとする。ただし、表示領域１１内でも共通配線１０７を絶縁膜１０８の下に形成し、絶縁膜１０８上の共通電極１０３がコンタクトホールを通して共通配線１０７に接続するように構成してもよい。

絶縁膜１０８は、単層の透明絶縁膜、あるいは複数の透明絶縁膜からなる積層膜により構成される。また、図示は省略するが、ＴＦＴアレイ基板１００の液晶層３０側の面には、表示領域１１に、液晶層３０の液晶を配向させるための配向膜が設けられる。

画素電極１０２および共通電極１０３の構成に関して、実施の形態１では、平板状の画素電極１０２の上方に、スリットを有する櫛歯状あるいは格子状の共通電極１０３を対向配置させている。ただし、それらの形状と上下関係を逆にして、平板状の共通電極１０３の上方に、櫛歯状あるいは格子状の画素電極１０２を対向配置させてもよい。画素電極１０２および共通電極１０３の具体的なパターン形状は、公知のＦＦＳ方式の液晶パネルに用いられるものと同様でよい。

ＴＦＴアレイ基板１００の表示領域１１には、図１に示すように、複数のゲート配線１０５がそれぞれ平行に延在し、複数のソース配線１０６もそれぞれ平行に延在する。複数のゲート配線１０５と複数のソース配線１０６とは互いに交差するように配設されている。また、共通配線１０７は、ゲート配線１０５と平行にゲート配線１０５と同数配置されている。

ゲート配線１０５とソース配線１０６とで囲まれる領域のそれぞれが画素の領域となるため、複数の画素はアレイ状（マトリクス状）に配列されることになる。画素電極１０２、共通電極１０３およびＴＦＴ１０４は、各画素ごとに形成される。各画素の共通電極１０３は、共通配線１０７に接続しており、全て同じ電位（共通電位）に設定される。

ＴＦＴアレイ基板１００および対向基板２００はそれぞれ矩形であり、ＴＦＴアレイ基板１００の方が対向基板２００よりも大きくなっている。そのため、ＴＦＴアレイ基板１００と対向基板２００を重ね合わせると、ＴＦＴアレイ基板１００の額縁領域１２の一部が対向基板２００の端部から突出することになる。図１においては、右側の額縁領域１２ａの一部と、上側の額縁領域１２ｂの一部が、対向基板２００の端部から突出している。

対向基板２００の端部よりも突出した部分の額縁領域１２ａには、対向基板２００に対向する側の面に、ゲート配線１０５を駆動する駆動ＩＣ（Integrated Circuit）チップ１０９（ゲート側駆動ＩＣチップ）およびゲート側駆動ＩＣチップ１０９に信号を入力するための信号端子１１０（ゲート側信号端子）が実装されている。ゲート側信号端子１１０は、複数の矩形のパッドが図１の上下方向（Ｙ方向）に多数配列した構成となっている。ゲート側信号端子１１０には、接続配線であるＦＦＣ（Flexible Flat Cable）１１１（ゲート側ＦＦＣ）を通して、ソース側駆動ＩＣチップ１１３の動作を制御する制御基板１１２（ゲート側制御基板）が接続されている。

ゲート側制御基板１１２は、ゲート側駆動ＩＣチップ１０９を制御する制御信号を生成する制御ＩＣチップなどを装備しており、当該制御信号をゲート側信号端子１１０に入力する。ゲート側信号端子１１０に入力された制御信号は、ゲート側駆動ＩＣチップ１０９に入力される。ゲート側駆動ＩＣチップ１０９は、その制御信号に基づいて、ゲート配線１０５に接続されたＴＦＴ１０４の駆動信号（ゲート信号）を生成する。ゲート側駆動ＩＣチップ１０９が生成したゲート信号は、表示領域１１内のゲート配線１０５から額縁領域１２ａのゲート側駆動ＩＣチップ１０９まで引き出された不図示の配線（ゲート引き出し配線）を通してゲート配線１０５に供給され、それに接続したＴＦＴ１０４のゲート電極に入力される。本実施の形態では、ゲート引き出し配線は、額縁領域１２ａに形成されているものとする。

一方、対向基板２００の端部よりも突出した部分の額縁領域１２ｂには、対向基板２００に対向する側の面に、ソース配線１０６に画像信号を供給する駆動ＩＣチップ１１３（ソース側駆動ＩＣチップ）およびソース側駆動ＩＣチップ１１３に信号を入力するための信号端子１１４（ソース側信号端子）が実装されている。ソース側信号端子１１４は、複数の矩形のパッドが図１の左右方向（Ｘ方向）に多数配列した構成となっている。ソース側信号端子１１４には、ＦＦＣ１１５（ソース側ＦＦＣ）を通して、ソース側駆動ＩＣチップ１１３の動作を制御する制御基板１１６（ソース側制御基板）が接続されている。

ソース側制御基板１１６は、ソース側駆動ＩＣチップ１１３を制御する制御信号および画像信号を生成する制御ＩＣチップなどを装備しており、それらの信号をソース側信号端子１１４に入力する。ソース側信号端子１１４に入力された制御信号および画像信号は、ソース側駆動ＩＣチップ１１３に入力される。ソース側駆動ＩＣチップ１１３は、その制御信号に基づいたタイミングで、ソース配線１０６に画像信号を出力する。ソース側駆動ＩＣチップ１１３が出力した画像信号は、表示領域１１内のソース配線１０６から額縁領域１２ｂのソース側駆動ＩＣチップ１１３まで引き出された不図示の配線（ソース引き出し配線）を通してソース配線１０６に供給され、ＴＦＴ１０４を通して各画素の画素電極１０２に供給される。本実施の形態では、ソース引き出し配線は、額縁領域１２ｃに形成されているものとする。

図１のように、実施の形態１の液晶パネル１０の額縁領域１２には、シール材３１と表示領域１１の間を埋めるように、表示領域１１を囲む導電層１１７が配設されている。すなわち、導電層１１７は、ゲート引き出し配線が設けられた額縁領域１２ａ、ソース引き出し配線が設けられた額縁領域１２ｂだけでなく、ゲート引き出し配線やソース引き出し配線が設けられていない額縁領域１２ｃ，１２ｄも含めた全ての辺の額縁領域１２に形成されている。

導電層１１７は、図２のようにＴＦＴアレイ基板１００の最表面を覆うように形成される。実施の形態１では、導電層１１７を、表示領域１１に設けられる共通電極１０３と同じ透明導電膜の層で形成している。それにより、導電層１１７のパターン形成を共通電極１０３のパターン形成と同時に行うことができ、導電層１１７を設けることによる製造工程の増加は生じない。

なお、図２の画素電極１０２および共通電極１０３の形状と上下関係を逆にして、平板状の共通電極１０３の上方に、櫛歯状あるいは格子状の画素電極１０２を対向配置させる場合には、導電層１１７がＴＦＴアレイ基板１００の最上層となるように、導電層１１７を画素電極１０２と同じ透明導電膜の層で形成するとよい。

導電層１１７には、特定の固定電位が供給されることが望ましい。実施の形態１では、共通配線１０７および共通電極１０３と同じ共通電位を導電層１１７に供給した。導電層１１７を共通電位に固定した場合、導電層１１７を表示領域１１の周辺に配置しても、表示領域１１に表示される画像に導電層１１７が悪影響を与えることが抑えられる。

なお、このように導電層１１７に共通電位を供給する場合には、導電層１１７の一部を、表示領域１１内の共通配線１０７に共通電位を供給する経路（額縁領域１２に形成される共通配線１０７）として利用してもよい。また、共通電位が供給される導電層１１７は、額縁領域１２に形成される共通配線１０７がゲート配線１０５と交差して配置される場合における、共通配線１０７の迂回経路としても活用できる。さらに、共通電位が供給される導電層１１７を、額縁領域１２に形成される共通配線１０７と併設し、導電層１１７を共通配線１０７のバイパスとして利用してもよく、それによって共通電位の供給経路を低抵抗化でき、液晶パネル１０内の共通電位が安定化する作用が得られる。

また、本実施の形態１のように表示領域１１に設けられる共通電極１０３がＴＦＴアレイ基板１００の最上層に形成される場合には、導電層１１７と同じ透明導電膜の層で形成し、さらに、この同じ透明導電膜によって両者が接続する構成、つまり、導電層１１７と共通電極１０３とが、少なくとも一部で繋がって一体化したパターンに形成される構成としてもよい。そのように構成すると、導電層１１７に共通電極１０３と同じ共通電位を比較的容易に供給することができる。

ＴＦＴアレイ基板１００の外側の面には偏光板１２０が設けられる。また、対向基板２００の外側の面には、シールド導電層２０４の上に、偏光板２２０が設けられる。偏光板２２０および偏光板１２０は、液晶パネル１０の少なくとも表示領域１１を覆っている。

対向基板２００のシールド導電層２０４は接地される。シールド導電層２０４の接地構造は任意の構造でよいが、本実施の形態では、対向基板２００の端部よりも突出した部分の額縁領域１２ａに接地電位が供給されるアースパッド１１８を設け、アースパッド１１８とシールド導電層２０４とを導電テープ１１９を用いて電気的に接続させている。シールド導電層２０４は、その大部分が偏光板２２０で覆われるが、一部を対向基板２００から露出させている。導電テープ１１９の一端はシールド導電層２０４の露出部分に貼り付けられ、他端はアースパッド１１８に貼り付けられる。

アースパッド１１８は、ゲート側信号端子１１０およびゲート側ＦＦＣ１１１を通して接地される。導電テープ１１９としては、Ａｌ箔やＣｕ箔などの金属箔よりなる母材に導電粘着剤を塗布したものを使用することができ、一般的な市販品を利用できる。

実施の形態１に係る液晶パネル１０の構成は以上のとおりである。図示は省略するが、液晶パネル１０の背面側に、バックライトユニットおよびバックライトユニットが発した光を調整する光学シートが配置され、それらを表示領域１１の前面側（視認側）が開口された筐体に収納することによって、液晶表示装置が構成される。

次に、実施の形態１に係る液晶パネル１０およびそれを用いた液晶表示装置で得られる効果について説明する。図３および図４は、実施の形態１の液晶パネル１０の額縁領域１２近傍の断面図であり、図３は額縁領域１２ａの近傍、図４は額縁領域１２ｃの近傍をそれぞれ示している。これらの図では、図１〜図４に示したものと同様の要素には、同一符号を付してある。

図３のように、ＴＦＴアレイ基板１００の額縁領域１２ａには、絶縁膜１０８下にゲート引き出し配線１０５ａが配設されている。一方、図４のように、ＴＦＴアレイ基板１００の額縁領域１２ｃには、ＴＦＴアレイ基板１００の製造途中で各配線の導通検査やＴＦＴ１０４の動作検査などを行うための検査回路部１２１が配設されており、その表面の一部には検査針を当てるための検査パッド（不図示）が設けられる。また、表示領域１１内の共通配線１０７はＴＦＴアレイ基板１００の最上層に配設されるが、額縁領域１２ｃ内の共通配線１０７ａは絶縁膜１０８の下に配設されている。

対向基板２００上に形成されたシールド導電層２０４は、接地構造２０５（図２のアースパッド１１８および導電テープ１１９など）を通して接地されている。

額縁領域１２ｂ，１２ｄの断面の図示は省略するが、実施の形態１の液晶パネル１０では、額縁領域１２ａ〜１２ｄの全てにおいて、表示領域１１とシール材３１の間に、ＴＦＴアレイ基板１００の最表面を覆う導電層１１７が形成されている。すなわち、導電層１１７は、ゲート引き出し配線１０５ａが設けられる額縁領域１２ａのみならず、共通配線１０７ａが設けられる額縁領域１２ｃ、さらには、ソース引き出し配線が設けられる額縁領域１２ｂ、額縁領域１２ｃと同様に共通配線１０７ａが設けられる額縁領域１２ｄにおいても、ＴＦＴアレイ基板１００の最表面を覆うように形成される。

なお、額縁領域１２ｃの検査回路部１２１は、比較的狭い領域であるため表示ムラへの影響が小さく、また、検査回路部１２１上に設けられる検査パッドと干渉することから、図３の例では検査回路部１２１上に導電層１１７を形成していない。しかし、検査パッドを除く範囲であれば、検査回路部１２１上にも導電層１１７を配設してもよい。

実施の形態１によれば、ＦＦＳ方式などの横電界方式の液晶表示装置において、ゲート引き出し配線１０５ａが配置されない辺も含む全ての辺の額縁領域１２（１２ａ〜１２ｄ）に、ＴＦＴアレイ基板１００の最表面を覆う導電層１１７を配設している。従って、仮に対向基板２００上に形成されたシールド導電層２０４の接地構造２０５が機能しなくなったとしても、表示ムラが生じ易い表示領域１１の端部に局所的に異なる電界が生じることが抑えられ、表示ムラの発生を抑制できる。

表示ムラの問題に関して、対向基板２００におけるブラックマトリクス２０３の抵抗値が低いと、ブラックマトリクス２０３が全体的に形成される額縁領域１２に多くの電荷が誘起され易く、さらに、金属系の材料に比べて抵抗値の高い樹脂系の材料でブラックマトリクス２０３を形成した場合には、その誘起された電荷の分布が均一化され難いので、表示領域１１の外周部に局所的な表示ムラが発生しやすい。従って、導電層１１７により得られる表示ムラの抑制効果は、特に比較的抵抗値の高い樹脂系の材料からなるブラックマトリクス２０３を有する液晶パネル１０において、より顕著に得られることになる。

また、シール材３１表面の抵抗値が、液晶層３０の液晶の抵抗値よりも小さい場合、シール材３１の近傍で、対向基板２００の表面に帯電した電荷がシール材３１の表面を通して導電層１１７へ流れる。よって、対向基板２００の表面とＴＦＴアレイ基板１００の表面との電位差、つまり液晶層３０に縦方向に印加される電界が緩和され、それによっても表示領域１１の端部に表示ムラが発生することを抑制できる。

このように、実施の形態１の液晶パネル１０によれば、シールド導電層２０４の接地構造２０５が機能しなくなった場合でも、表示ムラによる表示不良の発生が抑えられるので、液晶表示装置の信頼性の向上に寄与できる。

実施の形態１では、液晶パネル１０の４辺のうち、ゲート側駆動機構（ゲート側駆動ＩＣチップ１０９、ゲート側制御基板１１２など）が実装される額縁領域１２ａにゲート引き出し配線が配設され、ソース側駆動機構（ソース側駆動ＩＣチップ１１３、ソース側制御基板１１６など）が実装される額縁領域１２ｂにソース引き出し配線が配設されるように構成したが、本発明の適用はこの構成の液晶パネルに限られない。

例えば、小型の液晶表示装置では、液晶パネルの４辺のうち１辺の額縁領域にゲート側駆動機構とソース側駆動機構の両方が実装されることも多い。その場合、ゲート引き出し配線は、液晶パネルの４辺のうち駆動機構の実装される１辺とその両側の２辺、すなわち計３辺の額縁領域に配設されることが多い。本発明は、そのような構成の液晶パネルにも適用可能であり、ゲート引き出し配線が配置されない辺も含めて、全ての辺の額縁領域に、ＴＦＴアレイ基板１００の最表面を覆う導電層を設けることで、上記と同様の効果を得ることができる。

すなわち、本発明は、４辺のうち１辺ないし３辺の額縁領域にゲート引き出し配線が配置される構造の液晶パネルに対して適用可能であり、ゲート引き出し配線の配置されない辺も含めて全ての辺に、ＴＦＴアレイ基板の最表面を覆う導電層が設ければよい。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、ＴＦＴアレイ基板１００の最表面を覆う導電層１１７を、液晶層３０内（シール材３１よりも内側）のみに配置したが、その配置場所はこの限りではない。

図５および図６は、実施の形態２に係る液晶パネル１０の額縁領域１２近傍の断面図であり、図５は額縁領域１２ａの近傍、図６は額縁領域１２ｃの近傍をそれぞれ示している。実施の形態２では、導電層１１７がシール材３１にかかるように、つまり、導電層１１７の外側端部がシール材３１と重複するように、導電層１１７を配置する。額縁領域１２ｂ，１２ｄの図示は省略するが、額縁領域１２ａ〜１２ｄの全てにおいて、導電層１１７の外側端部がシール材３１と重複するように、導電層１１７を配置するとよい。

シール材３１表面の抵抗値が液晶層３０の液晶の抵抗値よりも小さい場合には、実施の形態２のように、導電層１１７をシール材３１に接触させることで、対向基板２００の表面に蓄積された電荷がより効率的に導電層１１７に流れるようになる。それにより、対向基板２００表面とＴＦＴアレイ基板１００の表面の電位差、つまり液晶層３０に縦方向に印加される電界を緩和する作用が向上し、表示ムラの発生を防止する効果が高くなる。

さらに、シール材３１自体を導電性材料より構成してもよい。具体的には、例えば表面に金メッキがされた球形の樹脂等の導電性粒子を混入した樹脂材料などを、シール材３１として用いてもよい。そうすることにより、対向基板２００の表面に蓄積された電荷を、シール材３１の内部とシール材３１と導電層１１７の重なり部分を介して、導電層１１７に流すことができ、上記の効果がより顕著に得られる。なお、シール材３１を導電性材料で構成とする際の抵抗値の目安としては、上記の具体例のように、金属などのいわゆる導体を介した程度の抵抗値が望ましいが、少なくとも液晶層３０の液晶の抵抗値よりも小さければ、シール材３１表面の抵抗値が液晶層３０の液晶の抵抗値よりも小さい場合と同等の効果は得られる。また、実施の形態１においても、シール材３１を導電性材料で形成してもよい。

また、導電層１１７の端部がシール材３１に達することで、シール材３１近傍の領域の全てが導電層１１７で覆われることとなり、導電層１１７の下に配設されるゲート引き出し配線１０５ａ、共通配線１０７ａ、ソース引き出し配線（不図示）などからの電界をシールドする作用が最大限に発揮されるようになる。

＜実施の形態３＞
実施の形態１では、ＴＦＴアレイ基板１００の最表面を覆う導電層１１７を、表示領域１１に設けられる共通電極１０３または画素電極１０２と同じ透明導電膜を用いて形成したが、導電層１１７の材料はこれに限られない。

実施の形態３では、導電層１１７を、例えばＡｌ膜などの低抵抗な金属膜により形成する。それにより、対向基板２００に蓄積された電荷がより効率的に導電層１１７へ流れるようになり、表示ムラを抑制する作用がさらに向上する。実施の形態３は、実施の形態２の液晶パネル１０に対しても適用可能である。

＜実施の形態４＞
図７および図８は、実施の形態４に係る液晶パネル１０の額縁領域１２近傍の断面図であり、図７は額縁領域１２ａの近傍、図８は額縁領域１２ｃの近傍をそれぞれ示している。実施の形態４の液晶パネル１０の構成は、実施の形態１とほぼ同様であるが、対向基板２００のシールド導電層２０４の接地構造（図３および図４の接地構造２０５）を省略している。

実施の形態１で説明したように、本発明に係る液晶パネル１０では、シールド導電層２０４の接地構造が機能しなくなった場合でも、表示領域１１端部に局所的に異なる電界を生じることを防止でき、表示ムラの発生を抑制できる。従って、シールド導電層２０４の接地構造を省略することも可能になる。

そこで実施の形態４では、シールド導電層２０４の接地構造を省略することにより、液晶パネル１０の製造プロセスの簡略化を図っている。また、ＴＦＴアレイ基板１００および対向基板２００の構造も簡単になるため、歩留まりの向上も期待できる。

また、実施の形態４では、シールド導電層２０４は特定の電位に固定される必要はなく、例えば電位的にフローティング状態であってもよい。そのため、他の目的で対向基板２００の外側表面に形成される導電膜を、シールド導電層２０４として兼用してもよい。

例えば、異なる方向に異なる画像を表示する２画面液晶表示装置や３Ｄ液晶表示装置などでは、対向基板２００の前面側に「視差バリア」と呼ばれる遮光膜が設けられるが、視差バリアとして導電性の遮光膜を用いることで、それをシールド導電層２０４として機能させることができる。また、例えば、相互容量方式のタッチパネルを対向基板２００の前面側に配置した液晶表示装置では、タッチパネルと対向基板２００との間にノイズシールド用の透明導電膜が設けられるが、それをシールド導電層２０４として機能させることもできる。

さらに、図２に示した対向基板２００の前面側に配置される偏光板２２０を導電性の材料で形成し、それをシールド導電層２０４として機能させてもよい。あるいは、偏光板２２０を対向基板２００に貼り付けるための粘着剤を導電性にし、接着剤の層をシールド導電層２０４として機能させてもよい。いずれにしても、本実施の形態ではシールド導電層２０４を接地しないため、シールド導電層２０４は、対向基板２００の外側に露出していなくてもよい。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０液晶パネル、１１表示領域、１２，１２ａ〜１２ｄ額縁領域、３０液晶層、３１シール材、１００ＴＦＴアレイ基板、１０１ガラス基板、１０２画素電極、１０３共通電極、１０４ＴＦＴ、１０５ゲート配線、１０５ａゲート引き出し配線、１０６ソース配線、１０７，１０７ａ共通配線、１０８絶縁膜、１０９ゲート側駆動ＩＣチップ、１１０ゲート側信号端子、１１１ゲート側ＦＦＣ、１１２ゲート側制御基板、１１３ソース側駆動ＩＣチップ、１１４ソース側信号端子、１１５ソース側ＦＦＣ、１１６ソース側制御基板、１１７導電層、１１８アースパッド、１１９導電テープ、１２０偏光板、１２１検査回路部、２００対向基板、２０１ガラス基板、２０２カラーフィルタ、２０３ブラックマトリクス、２０４シールド導電層、２０５接地構造、２２０偏光板。

Claims

各画素のＴＦＴ（Thin Film Transistor）が配設されたＴＦＴアレイ基板と、
前記ＴＦＴアレイ基板に対向配置され、外側の面にシールド導電層を有する対向基板と、
前記ＴＦＴアレイ基板と前記対向基板との間に挟持された液晶層と、
を備える横電界方式の液晶表示パネルであって、
前記ＴＦＴアレイ基板は、
前記ＴＦＴのゲート電極に接続したゲート配線と、
前記ゲート配線を表示領域より外側の額縁領域へ引き出すゲート引き出し配線と、
前記ゲート引き出し配線が配置されない辺を含む全ての辺の前記額縁領域において、前記ＴＦＴアレイ基板における前記ゲート引き出し配線を覆うように形成された絶縁膜の表面を覆って配置されるとともに、前記液晶層と前記絶縁膜の表面との境界面に配置された導電層と、を備え、
前記液晶表示パネルは、
前記額縁領域において前記ＴＦＴアレイ基板と前記対向基板の間に形成され、前記液晶層を封止するシール材をさらに備え、
前記導電層は、前記シール材と表示領域との間に形成されており、
前記シールド導電層は、特定の電位に固定されないフローティング状態である
ことを特徴とする液晶表示パネル。
前記導電層には、各画素の共通電極の電位である共通電位が供給される
請求項１記載の液晶表示パネル。
前記導電層は、各画素の画素電極または共通電極と同じ透明導電膜により形成されている
請求項１または請求項２記載の液晶表示パネル。
前記導電層は、金属膜により形成されている
請求項１または請求項２記載の液晶表示パネル。
前記対向基板は、前記液晶層側の面に、黒色粒子を分散させた樹脂により形成されたブラックマトリクスをさらに備える
請求項１から請求項４のいずれか一項記載の液晶表示パネル。
前記シールド導電層は、視差バリアを構成する遮光性導電膜である
請求項１記載の液晶表示パネル。
前記シールド導電層は、前記対向基板の前面側に配置されるタッチパネルと前記対向基板との間にノイズシールドとして設けられた透明導電膜である
請求項１記載の液晶表示パネル。
前記導電層の外側端部は、前記シール材に接触するように前記シール材と重複しており、
前記シール材の表面の抵抗値は、前記液晶層の抵抗値よりも小さい
請求項１から請求項７のいずれか一項記載の液晶表示パネル。
前記導電層の外側端部は、前記シール材に接触するように前記シール材と重複しており、
前記シール材は、導電性材料により構成されている
請求項１から請求項７のいずれか一項記載の液晶表示パネル。