JP2013218178A

JP2013218178A - 液晶表示装置

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Publication number: JP2013218178A
Application number: JP2012089739A
Authority: JP
Inventors: Takashi Mitsumoto; 高志三本; Yoshitaka Yamada; 義孝山田
Original assignee: Japan Display Inc
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2013-10-24

Abstract

【課題】表示品位の良好な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】画像を表示するアクティブエリアにおいて、複数の画素に亘って形成された共通電極と、前記共通電極を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜の上において各画素に形成され前記共通電極と向かい合うとともにスリットが形成された画素電極と、を備えた第１基板と、前記第１基板に対向配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、前記第２基板の外面において前記アクティブエリアの全体に亘って形成された導電層と、前記導電層上において前記アクティブエリアに配置された偏光板を含む光学素子と、前記導電層と前記光学素子との間に介在し前記導電層と前記光学素子とを接着する導電性接着剤と、前記第２基板の端部よりも外方に延在した前記第１基板の延在部に形成された接地電位のパッドと、前記導電層と前記パッドとを電気的に接続する接続部材と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【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。

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、パーソナルコンピュータなどのＯＡ機器やテレビなどの表示装置として各種分野で利用されている。近年、液晶表示装置は、携帯電話などの携帯端末機器や、カーナビゲーション装置、ゲーム機などの表示装置としても利用されている。

液晶表示装置は、ＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モード、ＯＣＢ（ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｏｍｐｅｎｓａｔｅｄＢｅｎｄ）モード、ＶＡ（ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｅｄ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−ＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（ＦｒｉｎｇｅＦｉｅｌｄＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードなどの種々のモードに対応して構成されるが、一部のモードでは、一方の基板側の帯電を防止するための帯電防止層を必要とする場合がある。

最近では、画像を表示する液晶表示パネルにタッチセンシング機能を組み合わせた液晶表示装置が開発されている。静電容量の変化を利用してタッチセンシング機能を実現する構成の場合、帯電防止層を適用すると、十分なタッチセンシング機能を確保できないおそれがある。一方で、タッチセンシング機能を確保するために、帯電防止層を高抵抗化すると、外部電界を十分にシールドすることができず、液晶層に不所望な電界が印加され、表示ムラを発生するおそれがある。

特開２０１０−３９３６７号公報

本実施形態の目的は、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、
画像を表示するアクティブエリアにおいて、複数の画素に亘って形成された共通電極と、前記共通電極を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜の上において各画素に形成され前記共通電極と向かい合うとともにスリットが形成された画素電極と、を備えた第１基板と、前記第１基板に対向配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、前記第２基板の外面において前記アクティブエリアの全体に亘って形成された導電層と、前記導電層上において前記アクティブエリアに配置された偏光板を含む光学素子と、前記導電層と前記光学素子との間に介在し前記導電層と前記光学素子とを接着する導電性接着剤と、前記第２基板の端部よりも外方に延在した前記第１基板の延在部に形成された接地電位のパッドと、前記導電層と前記パッドとを電気的に接続する接続部材と、を備え、前記導電層は、透明な有機導電材料によって形成され、前記導電性接着剤は、前記導電層よりも高抵抗であることを特徴とする液晶表示装置が提供される。

図１は、本実施形態の液晶表示装置を構成する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２は、図１に示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。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１に示した液晶表示パネルの構成を概略的に示す平面図である。図５は、図４に示した液晶表示パネルのパッドを含む断面を概略的に示す断面図である。

以下、本実施形態について、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、本実施形態の液晶表示装置を構成する液晶表示パネルＬＰＮの構成及び等価回路を概略的に示す図である。

すなわち、液晶表示装置は、アクティブマトリクスタイプの液晶表示パネルＬＰＮを備えている。液晶表示パネルＬＰＮは、第１基板であるアレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲに対向配置された第２基板である対向基板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液晶層ＬＱと、を備えている。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ＡＣＴを備えている。このアクティブエリアＡＣＴは、例えば、四角形状であり、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は正の整数である）。

アレイ基板ＡＲは、アクティブエリアＡＣＴにおいて、第１方向Ｘ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）、第１方向Ｘに交差する第２方向Ｙ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と向かい合う共通電極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。

共通電極ＣＥは、複数の画素ＰＸに亘って共通に形成されている。画素電極ＰＥは、各画素ＰＸにおいて島状に形成されている。

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は、例えばその少なくとも一部がアレイ基板ＡＲに形成され、液晶表示パネルＬＰＮを駆動するのに必要な信号源である駆動ＩＣチップ２と接続されている。図示した例では、駆動ＩＣチップ２は、液晶表示パネルＬＰＮのアクティブエリアＡＣＴの外側において、アレイ基板ＡＲに実装されている。

本実施形態において、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と、検出面において物体の接触を検出するタッチセンシングモードにおいて静電容量タッチセンシング用配線の静電容量（ここに示した例では、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と、を備えている。

また、図示した例の液晶表示パネルＬＰＮは、ＦＦＳモードあるいはＩＰＳモードに適用可能な構成であり、アレイ基板ＡＲに画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥを備えている。このような構成の液晶表示パネルＬＰＮでは、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥの間に形成される横電界（例えば、フリンジ電界のうちの基板の主面にほぼ平行な電界）を主に利用して液晶層ＬＱを構成する液晶分子をスイッチングする。

図２は、図１に示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、ガラス基板などの光透過性を有する第１絶縁基板１０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１０の内面（すなわち対向基板ＣＴに対向する側）１０Ａの側に、スイッチング素子ＳＷ、共通電極ＣＥ、画素電極ＰＥ、第１配向膜ＡＬ１などを備えている。

ここに示したスイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。このスイッチング素子ＳＷは、ポリシリコンやアモルファスシリコンによって形成された半導体層を備えている。なお、スイッチング素子ＳＷは、トップゲート型あるいはボトムゲート型のいずれであっても良い。このようなスイッチング素子ＳＷは、第１絶縁膜１１によって覆われている。

共通電極ＣＥは、第１絶縁膜１１の上に形成されている。この共通電極ＣＥは、第２絶縁膜１２によって覆われている。また、この第２絶縁膜１２は、第１絶縁膜１１の上にも配置されている。画素電極ＰＥは、第２絶縁膜１２の上に形成されている。この画素電極ＰＥは、第１絶縁膜１１及び第２絶縁膜１２を貫通するコンタクトホールを介してスイッチング素子ＳＷに接続されている。また、この画素電極ＰＥは、第２絶縁膜１２を介して共通電極ＣＥと向かい合うスリットＰＳＬを有している。これらの共通電極ＣＥ及び画素電極ＰＥは、ともに透明な導電材料、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）などによって形成されている。画素電極ＰＥは、第１配向膜ＡＬ１によって覆われている。この第１配向膜ＡＬ１は、水平配向性を示す材料によって形成され、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、ガラス基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（すなわちアレイ基板ＡＲに対向する側）３０Ａの側に、ブラックマトリクス３１、カラーフィルタ３２、オーバーコート層３３、第２配向膜ＡＬ２などを備えている。

ブラックマトリクス３１は、第２絶縁基板３０の内面３０Ａにおいて、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形成され、各画素ＰＸを区画している。

カラーフィルタ３２は、第２絶縁基板３０の内面３０Ａに形成され、ブラックマトリクス３１の上にも延在している。このカラーフィルタ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。赤色に着色された樹脂材料からなる赤色カラーフィルタは、赤色画素に対応して配置されている。青色に着色された樹脂材料からなる青色カラーフィルタは、青色画素に対応して配置されている。緑色に着色された樹脂材料からなる緑色カラーフィルタは、緑色画素に対応して配置されている。異なる色のカラーフィルタ３２間の境界は、ブラックマトリクス３１上に位置している。

オーバーコート層３３は、カラーフィルタ３２を覆っている。このオーバーコート層３３は、ブラックマトリクス３１やカラーフィルタ３２の表面の凹凸を平坦化する。このようなオーバーコート層３３は、透明な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ＡＬ２によって覆われている。この第２配向膜ＡＬ２は、水平配向性を示す材料によって形成され、対向基板ＣＴの液晶層ＬＱに接する面に配置されている。

上述したようなアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２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の間には、一方の基板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、セルギャップが形成された状態でシール材によって貼り合わせられている。

液晶層ＬＱは、アレイ基板ＡＲの第１配向膜ＡＬ１と対向基板ＣＴの第２配向膜ＡＬ２との間に形成されたセルギャップに封入されている。特に、このような液晶層ＬＱは、例えば、誘電率異方性が正（ポジ型）の液晶材料によって構成されている。

このような構成の液晶表示パネルＬＰＮに対して、その背面側には、バックライトＢＬが配置されている。バックライトＢＬ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。

バックライトＢＬと対向するアレイ基板ＡＲの外面、すなわち第１絶縁基板１０の外面１０Ｂには、第１偏光板ＰＬ１を含む第１光学素子ＯＤ１が配置されている。また、カバーガラスＣＧと対向する対向基板ＣＴの外面、すなわち第２絶縁基板３０の外面３０Ｂには導電層ＣＦが形成され、さらに、導電層ＣＦの上には第２偏光板ＰＬ２を含む第２光学素子ＯＤ２が配置されている。導電層ＣＦと第２光学素子ＯＤ２との間には導電性接着剤ＡＤが介在しており、第２光学素子ＯＤ２が導電層ＣＦに接着されている。第１偏光板ＰＬ１の第１偏光軸（あるいは第１吸収軸）と第２偏光板ＰＬ２の第２偏光軸（あるいは第２吸収軸）とは、例えば、クロスニコルの位置関係にある。

図示した例においては、第２光学素子ＯＤ２の上方に配置されたカバーガラスＣＧの表面が検出面あるいは表示面となる。

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、説明に必要な主要部のみを図示している。

ゲート配線Ｇは、第１方向Ｘに沿って延出している。ソース配線Ｓは、第２方向Ｙに沿って延出している。ゲート配線Ｇとソース配線Ｓとの交差部にはスイッチング素子が配置されているが図示を省略している。

容量線Ｃは、第１方向Ｘに沿って延在している。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、第１方向Ｘに隣接する複数の画素ＰＸに亘って共通に形成されている。この容量線Ｃは、各画素ＰＸに対応して形成された共通電極ＣＥを含んでいる。

各画素ＰＸの画素電極ＰＥは、共通電極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。このような各画素電極ＰＥには、共通電極ＣＥと向かい合う複数のスリットＰＳＬが形成されている。図示した例では、スリットＰＳＬのそれぞれは、第２方向Ｙに沿って延出しており、第２方向Ｙと平行な長軸を有している。

第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２は、基板主面と平行な面内において、互いに平行な方位に配向処理（例えば、ラビング処理や光配向処理）がなされている。第１配向膜ＡＬ１は、スリットＰＳＬが延出した第２方向Ｙに対して４５°以下、より好ましくは５°〜１５°の鋭角に交差する方向に沿って配向処理されている。第２配向膜ＡＬ２は、第１配向膜ＡＬ１の配向処理方向Ｒ１と平行な方向に沿って配向処理されている。第１配向膜ＡＬ１の配向処理方向Ｒ１と第２配向膜ＡＬ２の配向処理方向Ｒ２とは互いに逆向きである。

このような構成の液晶表示装置において、液晶層ＬＱに電圧が印加されていない状態、つまり、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電界が形成されていない状態（ＯＦＦ時）では、液晶層ＬＱに含まれる液晶分子ＬＭは、面内において、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２の配向処理方向に応じて初期配向する（液晶分子ＬＭが初期配向する方向を初期配向方向と称する）。

ＯＦＦ時には、バックライトＢＬからのバックライト光の一部は、第１偏光板ＰＬ１を透過し、液晶表示パネルＬＰＮに入射する。液晶表示パネルＬＰＮに入射した光は、第１偏光板ＰＬ１の第１吸収軸と直交する直線偏光である。このような直線偏光の偏光状態は、ＯＦＦ時の液晶表示パネルＬＰＮを通過した際にほとんど変化しない。このため、液晶表示パネルＬＰＮを透過した直線偏光は、第１偏光板ＰＬ１に対してクロスニコルの位置関係にある第２偏光板ＰＬ２によって吸収される（黒表示）。

一方、液晶層ＬＱに電圧が印加された状態、つまり、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間にフリンジ電界が形成された状態（ＯＮ時）では、液晶分子ＬＭは、面内において、初期配向方向とは異なる方位に配向する。ポジ型の液晶材料においては、液晶分子ＬＭは、電界と略平行な方向を向くように配向する。

このようなＯＮ時には、第１偏光板ＰＬ１の第１吸収軸と直交する直線偏光は、液晶表示パネルＬＰＮに入射し、その偏光状態は、液晶層ＬＱを通過する際に液晶分子ＬＭの配向状態に応じて変化する。このため、ＯＮ時においては、液晶層ＬＱを通過した少なくとも一部の光は、第２偏光板ＰＬ２を透過する（白表示）。

図４は、図１に示した液晶表示パネルＬＰＮの構成を概略的に示す平面図である。

液晶表示パネルＬＰＮを構成するアレイ基板ＡＲは、対向基板ＣＴの端部ＣＴＥよりも外方に延在した延在部ＡＲＥを有している。この延在部ＡＲＥには、駆動ＩＣチップ２やフレキシブル・プリンテッド・サーキット（ＦＰＣ）基板３などが実装されている。また、この延在部ＡＲＥには、接地電位のパッドＰＤが形成されている。このパッドＰＤは、詳述しないが、駆動ＩＣチップ２やＦＰＣ基板３などを介して接地されている。

導電層ＣＦは、図中に右下がりの斜線で示したように、対向基板ＣＴの上においてアクティブエリアＡＣＴの全体に亘って形成されている。当然のことながら、導電層ＣＦは、各画素ＰＸの上を覆っている。図示した例では、導電層ＣＦは、対向基板ＣＴの表面の略全面に亘って形成されている。つまり、Ｘ−Ｙ平面において、導電層ＣＦのサイズは、対向基板ＣＴのサイズと同等である。

第２光学素子ＯＤ２は、図中に右上がりの斜線で示したように、導電層ＣＦの上においてアクティブエリアＡＣＴの全体に亘って配置されている。また、この第２光学素子ＯＤ２は、導電層ＣＦの一部を露出している。すなわち、Ｘ−Ｙ平面において、第２光学素子ＯＤ２のサイズは、導電層ＣＦのサイズよりも小さい。また、第２光学素子ＯＤ２の端部ＯＤＥは、対向基板ＣＴの端部ＣＴＥの直上には重ならず、端部ＣＴＥよりもアクティブエリアＡＣＴ側に位置している。つまり、導電層ＣＦの端部ＣＦＥは、第２光学素子ＯＤ２の端部ＯＤＥよりも対向基板ＣＴの端部ＣＴＥ側に延在し、第２光学素子ＯＤ２から露出している。このような端部ＣＦＥは、接続部材ＰＳＴに接触している。

接続部材ＰＳＴは、導電層ＣＦとパッドＰＤとを電気的に接続する。

図５は、図４に示した液晶表示パネルＬＰＮのパッドＰＤを含む断面を概略的に示す断面図である。

アレイ基板ＡＲにおいて、対向基板ＣＴと向かい合う内面側の構造については詳細な説明を省略するが、延在部ＡＲＥにおいては、パッドＰＤが形成されている。アレイ基板ＡＲを構成する第１絶縁基板１０の外面１０Ｂには、第１光学素子ＯＤ１が接着されている。なお、第１光学素子ＯＤ１を第１絶縁基板１０に接着するための接着剤の図示は省略している。

対向基板ＣＴにおいて、アレイ基板ＡＲと向かい合う内面３０Ａ側の構造については詳細な説明を省略するが、第２絶縁基板３０の周辺にはアクティブエリアＡＣＴを囲む枠状の周辺遮光層ＳＨＤが形成されている。この周辺遮光層ＳＨＤは、例えば、上記したブラックマトリクスＢＭと同一材料によって形成されている。これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとはシール材ＳＥによって貼り合わせされており、これらの間に液晶層ＬＱが保持されている。

導電層ＣＦは、第２絶縁基板３０の外面３０Ｂに形成されている。この導電層ＣＦは、アクティブエリアＡＣＴをカバーするのみならず、周辺遮光層ＳＨＤの上方にも延在している。このような導電層ＣＦは、アクティブエリアＡＣＴと重なるため、透明な有機導電材料によって形成されている。また、このような導電層ＣＦは、その表面抵抗値が例えば１×１０^７〜１×１０^９Ω／□の材料によって形成されることが望ましい。導電層ＣＦを形成するための有機導電材料の一例として、導電性物質であるポリチオフェンにバインダ樹脂などを混合したものなどが適用可能である。このような導電層ＣＦは、例えば、対向基板ＣＴを薄型化するために第２絶縁基板３０の外面３０Ｂの側を研磨した後に、有機導電材料を略均一な膜厚に塗布し焼成することで形成される。

第２光学素子ＯＤ２は、導電性接着剤ＡＤにより導電層ＣＦの上に接着されている。導電性接着剤ＡＤは、導電層ＣＦの上においてアクティブエリアＡＣＴの全体に亘って延在しており、導電層ＣＦと第２光学素子ＯＤ２との間の全体に亘って介在している。このような導電性接着剤ＡＤは、アクティブエリアＡＣＴと重なるため、透明な材料によって形成されている。また、このような導電性接着剤ＡＤは、その表面抵抗値が例えば１×１０^９〜１×１０^１１Ω／□の材料によって形成されることが望ましい。つまり、導電性接着剤ＡＤは、導電層ＣＦよりも高抵抗である。

導電層ＣＦの端部ＣＦＥは、アクティブエリアＡＣＴの外側で第２光学素子ＯＤ２及び導電性接着剤ＡＤから露出している。接続部材ＰＳＴは、導電層ＣＦの端部ＣＦＥ及びパッドＰＤの双方に接触し、両者を電気的に接続している。このような接続部材ＰＳＴは、例えば、銀などの導電粒子を含む導電ペーストや、導電性シールなどである。

本実施形態で説明したＦＦＳモードやＩＰＳモードなどの液晶表示パネルＬＰＮにおいては、対向基板ＣＴ側に電極などの導電膜が形成されていないため、不所望な電荷が液晶表示パネルＬＰＮに入り込みやすい。例えば、対向基板ＣＴの側から電荷が侵入したことにより、液晶層ＬＱに局所的に不所望な電圧が印加されると、表示ムラとして視認されるおそれがある。

本実施形態によれば、液晶表示パネルＬＰＮの前面側すなわち対向基板ＣＴの外面には導電層ＣＦが配置され、また、この導電層ＣＦの上に第２光学素子ＯＤ２を接着するための導電性接着剤ＡＤが配置されている。このため、検出面あるいは表示面となるカバーガラスＣＧの表面側から液晶表示パネルＬＰＮに向かって侵入してきた電荷は、導電性接着剤ＡＤにおいてアクティブエリアＡＣＴの面内に拡散するため、外部からの電界の侵入をある程度シールドすることが可能である。また、導電性接着剤ＡＤに到達した電荷は、より低抵抗な導電層ＣＦに流れ込み、導電層ＣＦの面内に拡散するため、電界シールド効果をさらに高めることが可能である。さらに、導電層ＣＦに到達した電荷は、導電層ＣＦから接続部材ＰＳＴを介して接地電位のパッドＰＤに流れ込む。このため、液晶表示パネルＬＰＮへの電荷の侵入を抑制することが可能となる。あるいは、たとえ液晶表示パネルＬＰＮの内部に電荷が侵入したとしても導電層ＣＦ及び導電性接着剤ＡＤを介して放電されるため、視認される表示ムラを短時間で解消することが可能となる。

また、本実施形態によれば、導電性接着剤ＡＤは、導電層ＣＦよりも高抵抗である。すなわち、ＦＦＳモードなどの液晶表示パネルＬＰＮに対しては、外部電界に対するシールド機能を確保する上で、液晶表示パネルＬＰＮの前面側にて電荷をすばやく拡散する導電膜を配置することが有効であるが、本実施形態のように、アクティブエリアＡＣＴにおいて静電容量の変化を利用してタッチセンシングを行う機能を兼ね備えた液晶表示パネルＬＰＮでは、センシング感度を確保することが要求される。

本実施形態では、導電層ＣＦよりも検出面に近い導電性接着剤ＡＤが高抵抗であるため、十分なセンシング感度を確保することが可能となる。一方で、導電性接着剤ＡＤよりも液晶表示パネルＬＰＮに近い導電層ＣＦが低抵抗であるため、外部から液晶表示パネルＬＰＮに向かう不所望な電界をシールドすることができるとともに、液晶表示パネルＬＰＮに侵入した電荷を速やかに収集し、接続部材ＰＳＴを介してパッドＰＤに放電することが可能となる。これにより、外部電界の影響を受けにくくなり、液晶表示パネルＬＰＮにおける液晶分子の配向乱れによる表示ムラの発生を抑制することが可能となる。したがって、タッチセンシング機能と外部電界に対するシールド機能とを両立することが可能となる。

本実施形態で適用される導電層ＣＦは、導電性接着剤ＡＤよりも比較的低抵抗化が可能であるが、上記の如く成膜する過程や材料のバラツキなどに起因して局所的に抵抗値が異なった領域が形成される場合があり得る。例えば、局所的に高抵抗な領域が形成された場合、当該領域では、外部から侵入した電界が液晶表示パネル側に突き抜け、表示ムラが発生するおそれがある。また、局所的に低抵抗な領域が形成された場合には、当該領域では、電荷が逃げやすく、センシング感度が低下するおそれがある。つまり、導電層ＣＦ単独では、タッチセンシング機能と外部電界に対する十分なシールド機能とを両立することが困難である。なお、導電層ＣＦとして、ＩＴＯなどの酸化物導電膜を適用した場合、その面内での抵抗値のバラツキは比較的小さく抑えることが可能であるが、有機導電材料と比較して抵抗値が低すぎるために、十分なセンシング感度を確保することが困難である。

また、本実施形態で適用される導電性接着剤ＡＤは、有機導電材料によって形成される導電層ＣＦと比較して、その面内での抵抗値のばらつきは小さいが、接着剤としての機能を確保するために導電性物質の含有量を高めることが困難であり、比較的高抵抗となる。また、導電性接着剤ＡＤは、第２光学素子ＯＤ２の内面に位置しており、外部には引き出されていないため、接地電位のパッドＰＤとの導通をとることも困難である。このため、導電層ＣＦを組み合わせることなく導電性接着剤ＡＤ単独では、外部電界に対する十分なシールド機能を得ることが困難である。

このため、本実施形態では、導電層ＣＦと導電性接着剤ＡＤとを組み合わせることにより、例え導電層ＣＦの面内で抵抗値のバラツキが生じたとしても、導電性接着剤ＡＤにおいて電荷の分散が可能となり、導電層ＣＦにおける局所的な領域での電界の突き抜けやセンシング感度の低下を抑制することができ、アクティブエリアＡＣＴの全域に亘り、タッチセンシング機能とシールド機能とを両立できる抵抗値を確保することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態によれば、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。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

ＬＰＮ…液晶表示パネルＡＲ…アレイ基板ＣＴ…対向基板
ＡＣＴ…アクティブエリア
ＰＥ…画素電極ＣＥ…共通電極ＬＱ…液晶層
ＯＤ１…第１光学素子ＯＤ２…第２光学素子
ＰＤ…パッドＰＳＴ…接続部材
ＣＦ…導電層
ＡＤ…導電性接着剤

Claims

画像を表示するアクティブエリアにおいて、複数の画素に亘って形成された共通電極と、前記共通電極を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜の上において各画素に形成され前記共通電極と向かい合うとともにスリットが形成された画素電極と、を備えた第１基板と、
前記第１基板に対向配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、
前記第２基板の外面において前記アクティブエリアの全体に亘って形成された導電層と、
前記導電層上において前記アクティブエリアに配置された偏光板を含む光学素子と、
前記導電層と前記光学素子との間に介在し前記導電層と前記光学素子とを接着する導電性接着剤と、
前記第２基板の端部よりも外方に延在した前記第１基板の延在部に形成された接地電位のパッドと、
前記導電層と前記パッドとを電気的に接続する接続部材と、
を備え、
前記導電層は、透明な有機導電材料によって形成され、前記導電性接着剤は、前記導電層よりも高抵抗であることを特徴とする液晶表示装置。
前記導電層は、前記光学素子の端部よりも前記第２基板の端部側に延在し、前記接続部材に接触する端部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。
前記導電層の表面抵抗値は１×１０^７〜１×１０^９Ω／□であり、前記導電性接着剤の表面抵抗値は１×１０^９〜１×１０^１１Ω／□であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。