JP6436666B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は液晶表示装置に関し、特に横電界方式の液晶表示装置に関する。
一般に、液晶表示装置は、一対の基板を備えた液晶表示装置の表示面側とは反対側に光源としてのバックライトを配置する。そして、バックライトから照射される光を液晶表示装置内に透過させて、所望の画像や映像を表示させている。２枚の基板の間には液晶が封入されている。第１の基板は、複数の画素がマトリックス状に配置されたアレイ基板であり、第２の基板は、カラーフィルタ、ブラックマトリックス（遮光膜）等が形成された対向基板である。アレイ基板と対向基板はシール材で貼り合わされている。このとき、液晶表示装置の表示領域の周辺である非表示領域（額縁領域ともいう）には、遮光層としてのブラックマトリックスが形成されているため、バックライトの光漏れを抑制することができる。
近年、従来の縦電界方式のＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードに代わり、視野角特性に優れている横電界方式のＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードやＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが広く用いられるようになっている。ＩＰＳモードやＦＦＳモードの液晶表示装置は、液晶層を挟んで対向配置されるアレイ基板（第１の基板）と対向基板（第２の基板）のうち、アレイ基板の液晶層側に液晶を駆動するための画素電極と共通電極が互いに絶縁された状態で形成されている。そして、画素電極と共通電極により、概ね横方向（面方向）の電界を液晶分子に対し印加している。ＩＰＳモードでは一対の電極が平面視で重ならないのに対し、ＦＦＳモードでは重なって形成されているのが特徴である。
ＩＰＳモードやＦＦＳモードの液晶表示装置は、画素電極と対向電極が第１の基板に形成されており、第２の基板の液晶側の面は、有機樹脂からなるブラックマトリックス、オーバーコート、カラーフィルタ等の絶縁膜で構成されている。つまり、対向基板には、ＴＮ方式のように対向電極（共通電極）が形成されていない。そのため、対向基板に外部から静電気が誘導されてくると、この静電気に起因する電界が液晶層に印加されてしまい、その結果として、表示の異常が発生してしまうという問題が知られている。
さらに、第１の基板の額縁領域には、検査回路（例えば、点灯検査用の回路）または保護回路（例えばショートリング回路）が配置されており、そのスイッチを行うために配置されたゲート引き出し配線から発生する電界の影響をうけて、第２の基板が電位変動を起こし表示ムラが生じるという課題があった。
そこで、特許文献１では、この対策として、アレイ基板のゲート引き出し配線上に、絶縁膜を介して電界遮蔽のシールド電極（導電膜）を配置することで表示ムラが解決することが記載されている。また、特許文献２では、ブラックマトリックスの静電気が浸入しないようにするために、非表示領域でブラックマトリックスを分断することが行われている。
検査回路または保護回路などの配線層とゲート配線との接続部に配置される変換部においては、特許文献１に記載の構成では、シールド電極の形成が実施できない。そのため、ドット密度の高いパネルの場合、上記変換部の密度が高くまた面積も広くなるため、上記変換部が配置されている近傍の表示領域周辺において、上記不具合が発生するという課題があった。
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、横電界方式の液晶表示装置において、検査回路または保護回路などの配線層とゲート配線との接続部近傍の表示領域に発生する表示ムラを抑制した液晶表示装置の提供を目的とする。
本発明に係る液晶表示装置は、複数の画素がマトリックス状に配置されたアレイ基板と、アレイ基板と対向して配置される対向基板と、アレイ基板と対向基板の間にシール材により封止された液晶と、を備える横電界方式の液晶表示装置であって、液晶表示装置には、画像を表示する表示領域とそれを囲む額縁領域とが設けられ、アレイ基板の額縁領域に設けられた検査回路または保護回路と、対向基板の額縁領域に設けられた、検査回路または保護回路の全体と平面視で重なる対向電極と、をさらに備え、対向電極は、アレイ基板の共通電極と同電位であり、前記表示領域には延在しない。
また、本発明に係る液晶表示装置は、複数の画素がマトリックス状に配置されたアレイ基板と、アレイ基板と対向して配置される対向基板と、アレイ基板と対向基板の間にシール材により封止された液晶と、を備える横電界方式の液晶表示装置であって、液晶表示装置には、画像を表示する表示領域とそれを囲む額縁領域とが設けられ、アレイ基板の額縁領域に設けられた検査回路または保護回路と、アレイ基板と対向基板の間に設けられ、検査回路または保護回路をシール材との間で囲む壁と、をさらに備え、壁およびシール材で囲まれた領域は真空であり、検査回路または保護回路は真空中におかれる。
また、本発明に係る液晶表示装置は、複数の画素がマトリックス状に配置されたアレイ基板と、アレイ基板と対向して配置される対向基板と、アレイ基板と対向基板の間にシール材により封止された液晶と、を備える横電界方式の液晶表示装置であって、液晶表示装置には、画像を表示する表示領域とそれを囲む額縁領域とが設けられ、アレイ基板の額縁領域に設けられた検査回路または保護回路と、アレイ基板と対向基板の間に設けられ、検査回路または保護回路を囲む壁と、をさらに備え、壁で囲まれた領域は真空であり、検査回路または保護回路は真空中におかれる。
本発明に係る液晶表示装置においては、対向基板に対向電極を形成し、さらに、対向電極を、アレイ基板のコモン電極と導通することにより検査回路および検査回路の配線により生じる漏れ電界を対向基板に対して遮蔽する。よって、対向基板が、検査回路および検査回路の配線からの漏れ電界の影響を受けにくくなるため、表示領域における表示ムラの発生を抑制することができる。
また、本発明に係る液晶表示装置においては、検査回路または保護回路が真空の空間に配置されるため絶縁性が向上する。そのため、対向基板側に電荷が誘起されにくい。よって、対向基板が、検査回路および検査回路の配線からの漏れ電界の影響を受けにくくなるため、表示領域における表示ムラの発生を抑制することができる。
＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１の液晶表示装置の構成を模式的に示す平面図である。本実施の形態における液晶表示装置は横電界方式（例えばＩＰＳ方式、ＦＦＳ方式）を採用する。液晶表示装置１００において、液晶パネルは、アレイ基板１０と、アレイ基板１０と対向して配置される対向基板２０とを備える。アレイ基板１０と対向基板２０とはシール材４０により貼り合わされており、アレイ基板１０と対向基板２０の間には液晶が保持されている。
図１は、本実施の形態１の液晶表示装置の構成を模式的に示す平面図である。本実施の形態における液晶表示装置は横電界方式（例えばＩＰＳ方式、ＦＦＳ方式）を採用する。液晶表示装置１００において、液晶パネルは、アレイ基板１０と、アレイ基板１０と対向して配置される対向基板２０とを備える。アレイ基板１０と対向基板２０とはシール材４０により貼り合わされており、アレイ基板１０と対向基板２０の間には液晶が保持されている。
アレイ基板１０には、画素３０がマトリックス状に配置されている。各画素３０は、ゲート配線２、ソース配線５、ＴＦＴ、及び画素電極等（図示せず）等により構成される。また、アレイ基板１０の表示領域５０の外側近傍には共通配線９が形成されている。
対向基板２０には、カラーフィルタ２４やブラックマトリックス２６等が形成されている。図１には示していないが、液晶パネルの両面には、偏向板や位相板が貼り付けられ、バックライト、外部回路や筐体等が取り付けられて、液晶表示装置１００が完成する。
アレイ基板１０の領域は、ガラス、プラスチック等の絶縁性基板１上において、表示領域５０と、表示領域５０の外側の額縁領域９０に分けられる。額縁領域９０には、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）実装技術により、ゲート配線駆動回路７０及びソース配線駆動回路７２が複数の接続端子（図示せず）に実装されている。また、絶縁性基板１の端部には、ゲート配線駆動回路７０及びソース配線駆動回路７２に、制御信号、クロック、画像データ、駆動電圧等を供給する外部回路と接続するフレキシブル基板７４，７６用の複数の接続端子（図示せず）が設けられている。
なお、図１では、表示領域５０のゲート配線２又はソース配線５から、シール材４０を越えてゲート配線駆動回路７０又はソース配線駆動回路７２の出力部へ延びるゲート引き出し配線２ａ又はソース引き出し配線５ａや、ゲート配線駆動回路７０又はソース配線駆動回路７２の入力部と、絶縁性基板１の端部に設けられたフレキシブル基板７４、７６用の複数の接続端子とを接続する入力配線が多数本あるが、図の簡素化のために一部の配線だけを図示している。小型パネルでは、配線の総本数が比較的少ないので、ゲート配線用駆動回路７０及びソース配線用駆動回路７２を一体化した駆動回路が使用されることが多い。同時に、フレキシブル基板７４，７６も、まとめて１枚にすることが多い。
図２は、図１における領域Ｓを拡大して示す平面図である。図３は、図２の線分ＡＡにおける断面図である。なお、図２において、対向基板２０の、ブラックマトリックス２６、オーバーコート２３等については、図の簡素化のために図示を省略している。また、図２の表示領域５０には、複数の画素３０がマトリックス状に配置されているが、画素３０の詳細構成は後述する。
図２において、表示領域５０の外周部には共通配線９および検査回路６０が配置されている。検査回路６０は、上部の電極が露出した構造となっている。検査回路６０は、例えば、各画素３０の点灯を検査するための点灯検査用回路である。検査回路６０は、ＴＦＴによりスイッチングする構成となっており、液晶表示装置の製品使用時においては、検査をオフするために検査用ＴＦＴを駆動するためのゲート配線にはオフ電位が入力される。オフ信号は上部電極８を介してゲート配線２に入力される。なお、検査回路６０の代わりに保護回路を配置する構成としてもよい。保護回路は、例えばショートリング回路である。
対向基板２０においては、ガラス、プラスチック等の絶縁性基板２１上に、黒色有機樹脂からなるブラックマトリックス２６、遮光層２２、カラーフィルタ２４、透明有機樹脂からなるオーバーコート２３が積層されている。なお、ブラックマトリックス２６と遮光層２２は同じ材質である。通常、各画素３０は赤青緑の３原色のカラーフィルタのいずれかの色が対応する。色再現性を向上するために４原色以上のカラーフィルタが使用される場合もある。
一般に、横電界方式の液晶表示装置では、対向基板２０の液晶側にＩＴＯ等の透明酸化導電膜からなる対向電極（共通電極）が形成されない。つまり、対向基板２０において、液晶側は誘電体である絶縁膜だけになる。このため、アレイ基板１０のゲート電位により生じる電界により、対向基板２０の絶縁性基板２１、ブラックマトリックス２６、遮光層２２、オーバーコート２３、カラーフィルタ２４等が、検査回路６０または保護回路からの漏れ電界によって電位変動を起こす。この電位変動により、漏れ電界が生じている近傍の表示領域５０周辺に表示ムラが生じる。
上記の課題を解決するために、本実施の形態１では、対向基板２０において、検査回路６０と対向した部分に対向電極６１が形成される。対向電極６１は、検査回路６０部分に露出した上部電極に印加されているオフ電位から生じる電界が、表示領域５０に広がらないようにするシールド電極として作用する。
対向電極６１は、シール材４０に混入された導電性粒子を介して共通配線９と接続されている。シール材４０は、アレイ基板１０と対向基板２０とを貼り合わせて液晶１５を封入するシール機能を持つ。一般に、シール材４０は、エポキシ樹脂等からなり、熱硬化型と光硬化型がある。シール材４０は、液晶１５へ不純物が溶け出さない材料であることが必要である。対向電極６１と共通配線９との接続は、シール材４０とは別にＡｇペースト等で形成してもよい。液晶１５の注入は真空注入方式、滴下注入方式どちらでもよい。
図４は、本実施の形態１のアレイ基板１０に配置される複数の画素３０のうちの一つを示す平面図である。図５は、図４の線分ＢＢにおける断面図である。本実施の形態１における液晶表示装置はＦＦＳ方式である。画素３０は画素電極として下部電極６を備え、対向電極として上部電極８を備える。画素３０において、ガラス、プラスチック等の絶縁性基板１の上に、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等の金属や、これらの合金又は積層膜からなるゲート配線２やゲート引き出し配線２ａ等が形成されている。この上層には、酸化膜、窒化膜等の無機膜からなるゲート絶縁膜３が形成されている。さらに、ゲート配線２上の一部分のゲート絶縁膜３上には、半導体膜４と、これに不純物が注入されたオーミックコンタクト膜４１が積層して島状に形成されている。さらに、ゲート配線２と交差するように、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等の金属や、これらの合金又は積層膜からなるソース配線５やソース引き出し配線５ａ等が、ゲート絶縁膜３上に形成されている。なお、製造工程において、ソース配線５と同一層からなる共通配線９は、ソース配線５と同時に形成される。また、ソース配線５と同一層からなるソース電極５１及びドレイン電極５２が、オーミックコンタクト膜４１と重なるように形成されている。製造工程において、ソース電極５１及びドレイン電極５２から露出するオーミックコンタクト膜４１は除去される。また、ソース電極５１及びドレイン電極５２との間のオーミックコンタクト膜４１も除去されて、ＴＦＴのチャネル部となる。このチャネル部の下層のゲート配線２は、ゲート電極として作用し、スイッチング素子であるＴＦＴが構成されている。
なお、半導体膜４及びオーミックコンタクト膜４１は、ＴＦＴ領域だけでなく、ソース配線５に沿って延在して形成され、ソース配線５の下層に配置される場合がある。また、ソース配線５の断線を抑制するために、ゲート配線２とソース配線５の交差部に島状に配置される場合もある。板形状の下部電極６は画素電極であり、透過型ではＩＴＯ等の透明酸化導電膜からなる。反射型では、Ａｌ、Ａｇ、Ｐｔ等の金属や、これらの合金又は積層膜で、表面が高反射率の導電膜からなる場合もある。下部電極６の一部分は、ドレイン電極５２の上に積層して形成され、電気的に接続されている。なお、下部電極６の一部分を、ドレイン電極５２の下層に形成して、電気的に接続することもできる。ソース配線５、ＴＦＴ、及び下部電極６等の上層には、酸化膜、窒化膜等の無機膜、又は有機樹脂の絶縁膜や、これらの積層膜からなる保護膜７が覆い形成されている。
保護膜７上には、ＩＴＯ等の透明酸化導電膜からなる上部電極８が形成されている。上部電極８は、開口部８２を有するスリット形状（穴形状）、櫛歯形状（開口部８２の片方が開放端）、又はストライプ形状をしている。上部電極８は対向電極であり、共通電位（コモン電位）が印加されている。上部電極８は、この開口部８２の領域の保護膜７を介して下部電極６との間にフリンジ電界を発生させて液晶１５を駆動する。また、本実施の形態１では、上部電極８を、ソース配線５（上下）方向及びゲート配線２（左右）方向に、隣接する画素３０の上部電極８と、それぞれ上部電極８と同一層からなる接続部８４，８６で接続している。接続部８４，８６は、ゲート配線２及びソース配線５の略全体を覆い、格子（網目）形状とすることで、上部電極８の低抵抗化と、ゲート配線２及びソース配線５から液晶１５への電界の遮蔽を図っている。
また、ＴＦＴ上の上部電極８又は接続部８４，８６に開口部８１を設けている。これは、上部電極８の共通電位が、ＴＦＴ特性に影響を与えないためである。ただし、開口部８１は、ゲート配線２から液晶１５への電界漏れの原因にもなるので、開口部８１の大きさは最小限とするか、ＴＦＴ上に開口部８１を設けない構成でも良い。
また、表示領域５０の端部において、画素３０の接続部８４，８６はそのまま延在させて、共通配線９と接続する。なお、接続部８４，８６は上部電極８と同一層である。接続部８４，８６と、共通配線９とは、シール材４０の内側の領域において、保護膜７に設けられたコンタクトホール１３を介して接続される。
表示領域５０端部と共通配線９との間に配置される接続部８６は、ゲート引き出し配線２ａからの電界を遮蔽する効果も有する。また、コンタクトホール１３の大きさ、形状、数や位置は任意に設計できる。
アレイ基板１０と対向基板２０は、液晶パネルの組み立て工程において、それぞれにポリイミド等の有機樹脂からなる配向膜（図示せず）を塗布形成した後、ラビング又は光配向等の手法を用いて、液晶１５の分子が所定の方向に向くように配向処理を施す。アレイ基板１０と対向基板２０は、互いの配向膜が対向するように重ね合わせ、有機樹脂等からなるスペーサ材２５で数μｍ程度の隙間を設けて、表示領域５０を囲むように形成されたシール材４０によって貼り合わされる。このシール材４０の内側の隙間に、液晶１５が封入される。
このようにして形成された液晶パネルの両面に偏光板、位相板が貼り付けられ、走査線用駆動回路７０、信号線用駆動回路７２及びフレキシブル基板７４，７６が実装される。液晶パネルに各種電気信号を供給するための外部回路や、透過型では液晶パネルの背面にバックライトユニットを取り付け、筐体に収納することにより液晶表示装置１００が完成する。
なお、後述する実施の形態２（図６）のように、シール材４０および壁６２で検査回路６０または保護回路を囲んで真空中においてもよい。また、後述する実施の形態３（図７）のように壁６２で検査回路６０または保護回路を囲んで真空中においてもよい。検査回路６０または保護回路を真空中に配置することにより絶縁性が向上する。そのため、対向基板２０側に電荷が誘起されにくくなる。よって、対向基板２０が、検査回路６０または保護回路からの漏れ電界の影響をさらに受けにくくなるため、表示領域５０における表示ムラの発生をさらに抑制することができる。
＜効果＞
本実施の形態１における液晶表示装置は、複数の画素３０がマトリックス状に配置されたアレイ基板１０と、アレイ基板１０と対向して配置される対向基板２０と、アレイ基板１０と対向基板２０の間にシール材４０により封止された液晶１５と、を備える横電界方式の液晶表示装置であって、液晶表示装置には、画像を表示する表示領域５０とそれを囲む額縁領域９０とが設けられ、アレイ基板１０の額縁領域９０に設けられた検査回路６０または保護回路と、対向基板２０の額縁領域９０に設けられた、検査回路６０または保護回路の全体と平面視で重なる対向電極６１と、をさらに備え、対向電極６１は、アレイ基板１０の共通電極（即ちコモン電極）と同電位である。
本実施の形態１における液晶表示装置は、複数の画素３０がマトリックス状に配置されたアレイ基板１０と、アレイ基板１０と対向して配置される対向基板２０と、アレイ基板１０と対向基板２０の間にシール材４０により封止された液晶１５と、を備える横電界方式の液晶表示装置であって、液晶表示装置には、画像を表示する表示領域５０とそれを囲む額縁領域９０とが設けられ、アレイ基板１０の額縁領域９０に設けられた検査回路６０または保護回路と、対向基板２０の額縁領域９０に設けられた、検査回路６０または保護回路の全体と平面視で重なる対向電極６１と、をさらに備え、対向電極６１は、アレイ基板１０の共通電極（即ちコモン電極）と同電位である。
従って、本実施の形態１の液晶表示装置においては、対向基板２０に対向電極６１を形成し、さらに、対向電極６１を、アレイ基板１０のコモン電極と導通することにより検査回路６０により生じる漏れ電界を対向基板２０に対して遮蔽する。よって、対向基板２０が、検査回路６０および検査回路６０の配線からの漏れ電界の影響を受けにくくなるため、表示領域５０における表示ムラの発生を抑制することができる。
また、本実施の形態１における液晶表示装置は、対向基板２０の額縁領域９０に設けられた遮光層２２をさらに備え、対向電極６１は、遮光層２２よりも液晶１５側に設けられる。
従って、対向電極６１により漏れ電界が遮蔽されるため、比較的低い抵抗率（例えば、１０１１Ω・ｃｍ程度）の材料で遮光層２２を形成することが可能となる。これにより、カーボン濃度が高く、光学濃度（ＯＤ値）の大きな材料を使用することが可能となり、効率的に遮光を行うことが可能である。
また、本実施の形態１における液晶表示装置は、アレイ基板１０と対向基板２０の間に設けられ、検査回路６０または保護回路をシール材４０との間で囲む壁６２をさらに備え、壁６２で囲まれた領域６０ａは真空であり、検査回路６０または保護回路は真空中におかれる構成としてもよい。
従って、検査回路６０が真空の空間に配置されるため絶縁性が向上する。そのため、対向基板２０側に電荷が誘起されにくい。よって、対向基板２０が、検査回路６０からの漏れ電界の影響を受けにくくなるため、表示領域５０における表示ムラの発生を抑制することができる。さらに、液晶１５中を移動する不純物イオンが偏析しない。更に、実施の形態２で述べるように、液晶表示装置が低温となった時に真空気泡の発生を抑制する効果もある。
また、本実施の形態１における液晶表示装置は、アレイ基板１０と対向基板２０の間に設けられ、検査回路６０または保護回路を囲む壁６２をさらに備え、壁６２で囲まれた領域６０ａは真空であり、検査回路６０または保護回路は真空中におかれる構成としてもよい。従って、上述した効果に加えて、シール材４０から生じる不純物の検査回路６０への拡散を防止することができる。
また、本実施の形態１における液晶表示装置において、検査回路６０は、画素３０の点灯検査用の回路である。従って、検査回路６０として画素３０の点灯を検査する回路を配置した場合であっても、検査回路６０から漏れ出る電界による表示領域５０の表示ムラの発生を抑制することが可能となる。
また、本実施の形態１における液晶表示装置において、保護回路はショートリング回路である。従って、保護回路としてショートリング回路を配置した場合であっても、保護回路から漏れ出る電界による表示領域５０の表示ムラの発生を抑制することが可能となる。
＜実施の形態２＞
図６は、本実施の形態２における液晶表示装置の検査回路６０近傍の断面図である。本実施の形態２においては、アレイ基板１０と対向基板２０との間において、壁６２を設ける。図６に示すように、壁６２は、シール材４０とともに検査回路６０を囲むように形成される。製造工程において、壁６２はスペーサ材２５と同時に形成される。
図６は、本実施の形態２における液晶表示装置の検査回路６０近傍の断面図である。本実施の形態２においては、アレイ基板１０と対向基板２０との間において、壁６２を設ける。図６に示すように、壁６２は、シール材４０とともに検査回路６０を囲むように形成される。製造工程において、壁６２はスペーサ材２５と同時に形成される。
壁６２を設けることにより、検査回路６０を液晶１５から隔離することが可能である。アレイ基板１０、対向基板２０、壁６２およびシール材４０で囲まれた領域６０ａは真空に保たれる。
製造工程において、まず、表示領域５０になる部分にのみ液晶１５を滴下する。このとき、壁６２およびシール材４０で囲まれた領域６０ａには液晶１５を滴下しない。そして、アレイ基板１０と対向基板２０をチャンバーに入れて、チャンバー内部を真空にする。その状態でアレイ基板１０と対向基板２０を貼り合わせる。表示領域５０においては液晶１５が広がる。壁６２およびシール材４０で囲まれた領域６０ａは真空となる。
＜効果＞
本実施の形態における液晶表示装置は、複数の画素３０がマトリックス状に配置されたアレイ基板１０と、アレイ基板１０と対向して配置される対向基板２０と、アレイ基板１０と対向基板２０の間にシール材４０により封止された液晶１５と、を備える横電界方式の液晶表示装置であって、液晶表示装置には、画像を表示する表示領域５０とそれを囲む額縁領域９０とが設けられ、アレイ基板１０の額縁領域９０に設けられた検査回路６０または保護回路と、アレイ基板１０と対向基板２０の間に設けられ、検査回路６０または保護回路をシール材４０との間で囲む壁６２と、をさらに備え、壁６２およびシール材４０で囲まれた領域６０ａは真空であり、領域６０ａ中に配置される検査回路６０または保護回路は真空中におかれる。
本実施の形態における液晶表示装置は、複数の画素３０がマトリックス状に配置されたアレイ基板１０と、アレイ基板１０と対向して配置される対向基板２０と、アレイ基板１０と対向基板２０の間にシール材４０により封止された液晶１５と、を備える横電界方式の液晶表示装置であって、液晶表示装置には、画像を表示する表示領域５０とそれを囲む額縁領域９０とが設けられ、アレイ基板１０の額縁領域９０に設けられた検査回路６０または保護回路と、アレイ基板１０と対向基板２０の間に設けられ、検査回路６０または保護回路をシール材４０との間で囲む壁６２と、をさらに備え、壁６２およびシール材４０で囲まれた領域６０ａは真空であり、領域６０ａ中に配置される検査回路６０または保護回路は真空中におかれる。
本実施の形態２の液晶表示装置においては、検査回路６０が真空の空間に配置されるため絶縁性が向上する。そのため、対向基板２０側に電荷が誘起されにくい。よって、対向基板２０が、検査回路６０からの漏れ電界の影響を受けにくくなるため、表示領域５０における表示ムラの発生を抑制することができる。さらに、液晶１５中を移動する不純物イオンが偏析しない。
なお、壁６２で囲まれた領域６０ａについては、壁６２に部分的に形成された隙間や開口部などの表示領域５０との連通経路を設けることによって、表示領域５０と空間的につながっていても良い。その場合においても、製造工程において表示領域５０になる部分にのみ当該領域の体積に相当する量の液晶１５を滴下することで、壁６２で囲まれた領域６０ａには液晶１５は侵入することがなく真空となる。但し、この領域６０ａ内は、液体状態の液晶１５が存在しない空間ではあるが、厳密に言えば真空ではなく、液晶１５中の揮発成分のガスなどが満たされた状態となっている場合もある。しかしながら、この壁６２で囲まれた領域６０ａ内が、液体状態の液晶１５が存在しない空間であれば、真空状態の場合と同様に本発明での所望の作用が得られる。従って、このような液体状態の液晶１５が存在しない状態も含めて、真空であると見なして本明細書においては記載し説明することとする。また、上記例示したように、この壁６２で囲まれた領域６０ａが表示領域５０と空間的につながっている場合においては、この領域６０ａと表示領域５０との間をある程度液晶１５が出入りすることができる。これにより、領域６０ａは、表示領域５０に配置される液晶１５の温度変化によって生ずる体積変化に追従するバッファ領域として機能する。従って、液晶表示装置が低温となった時の液晶１５の体積減少に伴って生ずる真空泡の発生を抑制する効果が得られる。
＜実施の形態３＞
図７は、本実施の形態３における液晶表示装置の検査回路６０近傍の断面図である。実施の形態２においては、アレイ基板１０と対向基板２０との間で、壁６２とシール材４０によって検査回路６０を囲んだ。一方、本実施の形態３においては、アレイ基板１０と対向基板２０との間で、壁６２のみよって検査回路６０が囲まれる。つまり、検査回路６０とシール材４０の間にも壁６２が形成される。
図７は、本実施の形態３における液晶表示装置の検査回路６０近傍の断面図である。実施の形態２においては、アレイ基板１０と対向基板２０との間で、壁６２とシール材４０によって検査回路６０を囲んだ。一方、本実施の形態３においては、アレイ基板１０と対向基板２０との間で、壁６２のみよって検査回路６０が囲まれる。つまり、検査回路６０とシール材４０の間にも壁６２が形成される。
実施の形態２と同様、壁６２で囲まれた領域６０ａは真空であり、領域６０ａ中に配置される検査回路６０または保護回路は真空中におかれる。
＜効果＞
本実施の形態３における液晶表示装置は、複数の画素３０がマトリックス状に配置されたアレイ基板１０と、アレイ基板１０と対向して配置される対向基板２０と、アレイ基板１０と対向基板２０の間にシール材４０により封止された液晶１５と、を備える横電界方式の液晶表示装置であって、液晶表示装置には、画像を表示する表示領域５０とそれを囲む額縁領域９０とが設けられ、アレイ基板１０の額縁領域９０に設けられた検査回路６０または保護回路と、アレイ基板１０と対向基板２０の間に設けられ、検査回路６０または保護回路を囲む壁６２と、をさらに備え、壁６２で囲まれた領域６０ａは真空であり、検査回路６０または保護回路は真空中におかれる。
本実施の形態３における液晶表示装置は、複数の画素３０がマトリックス状に配置されたアレイ基板１０と、アレイ基板１０と対向して配置される対向基板２０と、アレイ基板１０と対向基板２０の間にシール材４０により封止された液晶１５と、を備える横電界方式の液晶表示装置であって、液晶表示装置には、画像を表示する表示領域５０とそれを囲む額縁領域９０とが設けられ、アレイ基板１０の額縁領域９０に設けられた検査回路６０または保護回路と、アレイ基板１０と対向基板２０の間に設けられ、検査回路６０または保護回路を囲む壁６２と、をさらに備え、壁６２で囲まれた領域６０ａは真空であり、検査回路６０または保護回路は真空中におかれる。
従って、本実施の形態３における液晶表示装置においては、実施の形態２で述べた効果に加えて、シール材４０から生じる不純物の検査回路６０への拡散を防止することができる。
＜実施の形態４＞
図８は、本実施の形態４における液晶表示装置の検査回路６０近傍の断面図である。本実施の形態４では、実施の形態２もしくは実施の形態３の液晶表示装置において、額縁領域９０に配置される遮光層２２にスリット６３をさらに設ける。その他の構成は実施の形態２もしくは実施の形態３と同じため、説明を省略する。
図８は、本実施の形態４における液晶表示装置の検査回路６０近傍の断面図である。本実施の形態４では、実施の形態２もしくは実施の形態３の液晶表示装置において、額縁領域９０に配置される遮光層２２にスリット６３をさらに設ける。その他の構成は実施の形態２もしくは実施の形態３と同じため、説明を省略する。
なお、液晶パネルの両面に貼り付ける偏光板および位相板を、スリット６３部を覆うように配置することによりスリット６３からの光漏れを防ぐことが出来る。
＜効果＞
本実施の形態４における液晶表示装置は、対向基板２０に設けられた遮光層２２をさらに備え、表示領域５０と額縁領域９０の間において、遮光層２２にはスリット６３が設けられる。
本実施の形態４における液晶表示装置は、対向基板２０に設けられた遮光層２２をさらに備え、表示領域５０と額縁領域９０の間において、遮光層２２にはスリット６３が設けられる。
検査回路６０上部に配置された遮光層２２には電荷が誘起されやすい。そこで、額縁領域９０に形成する遮光層２２において、表示領域５０と額縁領域９０との間においてスリット６３を設けることにより、表示領域５０における遮光層２２に電荷が誘起されることを、さらに抑制することが可能である。
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。
１ 絶縁性基板、２ ゲート配線、２ａ ゲート引き出し配線、３ ゲート絶縁膜、４ 半導体膜、５ ソース配線、５ａ ソース引き出し配線、６ 下部電極、７ 保護膜、８ 上部電極、９ 共通配線、１０ アレイ基板、１５ 液晶、２０ 対向基板、２１ 絶縁性基板、２２ 遮光層、２３ オーバーコート、２４ カラーフィルタ、２５ スペーサ材、２６ ブラックマトリックス、３０ 画素、４０ シール材、４１ オーミックコンタクト膜、５０ 表示領域、６０ 検査回路、６１ 対向電極、６２ 壁、６３ スリット、７０ ゲート配線駆動回路、７２ ソース配線駆動回路、７４，７６ フレキシブル基板、８２ 開口部、８４，８６ 接続部、９０ 額縁領域。
Claims (13)
- 複数の画素がマトリックス状に配置されたアレイ基板と、
前記アレイ基板と対向して配置される対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間にシール材により封止された液晶と、
を備える横電界方式の液晶表示装置であって、
前記液晶表示装置には、画像を表示する表示領域とそれを囲む額縁領域とが設けられ、
前記アレイ基板の前記額縁領域に設けられた検査回路または保護回路と、
前記対向基板の前記額縁領域に設けられた、前記検査回路または前記保護回路の全体と平面視で重なる対向電極と、
をさらに備え、
前記対向電極は、前記アレイ基板の共通電極と同電位であり、前記表示領域には延在しない、
液晶表示装置。 - 前記対向基板の前記額縁領域に設けられた遮光層をさらに備え、
前記対向電極は、前記遮光層よりも前記液晶側に設けられる、
請求項１に記載の液晶表示装置。 - 前記アレイ基板と前記対向基板の間に設けられ、前記検査回路または前記保護回路を前記シール材との間で囲む壁をさらに備え、
前記壁および前記シール材で囲まれた領域は真空であり、
前記検査回路または前記保護回路は真空中におかれる、
請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。 - 前記アレイ基板と前記対向基板の間に設けられ、前記検査回路または前記保護回路を囲む壁をさらに備え、
前記壁で囲まれた領域は真空であり、
前記検査回路または前記保護回路は真空中におかれる、
請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。 - 複数の画素がマトリックス状に配置されたアレイ基板と、
前記アレイ基板と対向して配置される対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間にシール材により封止された液晶と、
を備える横電界方式の液晶表示装置であって、
前記液晶表示装置には、画像を表示する表示領域とそれを囲む額縁領域とが設けられ、
前記アレイ基板の前記額縁領域に設けられた検査回路または保護回路と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間に設けられ、前記検査回路または前記保護回路を前記シール材との間で囲む壁と、
をさらに備え、
前記壁および前記シール材で囲まれた領域は真空であり、
前記検査回路または前記保護回路は真空中におかれる、
液晶表示装置。 - 複数の画素がマトリックス状に配置されたアレイ基板と、
前記アレイ基板と対向して配置される対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間にシール材により封止された液晶と、
を備える横電界方式の液晶表示装置であって、
前記液晶表示装置には、画像を表示する表示領域とそれを囲む額縁領域とが設けられ、
前記アレイ基板の前記額縁領域に設けられた検査回路または保護回路と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間に設けられ、前記検査回路または前記保護回路を囲む壁と、
をさらに備え、
前記壁で囲まれた領域は真空であり、
前記検査回路または前記保護回路は真空中におかれる、
液晶表示装置。 - 前記対向基板に設けられた遮光層をさらに備え、
前記表示領域と前記額縁領域の間において、前記遮光層にはスリットが設けられる、
請求項５または請求項６に記載の液晶表示装置。 - 前記検査回路は、前記画素の点灯検査用の回路である、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 - 前記保護回路はショートリング回路である、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 - 複数の画素がマトリックス状に配置されたアレイ基板と、
前記アレイ基板と対向して配置される対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間にシール材により封止された液晶と、
を備える横電界方式の液晶表示装置であって、
前記液晶表示装置には、画像を表示する表示領域とそれを囲む額縁領域とが設けられ、
前記アレイ基板の前記額縁領域に設けられた検査回路または保護回路と、
前記対向基板の前記額縁領域に設けられた、前記検査回路または前記保護回路の全体と平面視で重なる対向電極と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間に設けられ、前記検査回路または前記保護回路を前記シール材との間で囲む壁と、
をさらに備え、
前記対向電極は、前記アレイ基板の共通電極と同電位であり、
前記壁および前記シール材で囲まれた領域は真空であり、
前記検査回路または前記保護回路は真空中におかれる、
液晶表示装置。 - 複数の画素がマトリックス状に配置されたアレイ基板と、
前記アレイ基板と対向して配置される対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間にシール材により封止された液晶と、
を備える横電界方式の液晶表示装置であって、
前記液晶表示装置には、画像を表示する表示領域とそれを囲む額縁領域とが設けられ、
前記アレイ基板の前記額縁領域に設けられた検査回路または保護回路と、
前記対向基板の前記額縁領域に設けられた、前記検査回路または前記保護回路の全体と平面視で重なる対向電極と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間に設けられ、前記検査回路または前記保護回路を囲む壁と、
をさらに備え、
前記対向電極は、前記アレイ基板の共通電極と同電位であり、
前記壁で囲まれた領域は真空であり、
前記検査回路または前記保護回路は真空中におかれる、
液晶表示装置。 - 複数の画素がマトリックス状に配置されたアレイ基板と、
前記アレイ基板と対向して配置される対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間にシール材により封止された液晶と、
を備える横電界方式の液晶表示装置であって、
前記液晶表示装置には、画像を表示する表示領域とそれを囲む額縁領域とが設けられ、
前記アレイ基板の前記額縁領域に設けられた検査回路または保護回路と、
前記対向基板の前記額縁領域に設けられた、前記検査回路または前記保護回路の全体と平面視で重なる対向電極と、
をさらに備え、
前記対向電極は、前記アレイ基板の共通電極と同電位であり、
前記検査回路は、前記画素の点灯検査用の回路である、
液晶表示装置。 - 前記真空の領域と前記表示領域とは連通経路により繋がっており、前記液晶の体積変化に応じて、前記表示領域の前記液晶が前記連通経路を介して前記真空の領域に出入り可能である、
請求項３から請求項７、請求項１０および請求項１１のうちのいずれか一項に記載の液晶表示装置。
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