液晶表示装置
【課題】対向基板の帯電の影響による表示品位の劣化を抑制することが可能な液晶表示装置を提供すること目的とする。
【解決手段】アレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲと対向するように配置された対向基板ＣＴと、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、
対向基板ＣＴは、絶縁基板３０と、絶縁基板上に配置されたシールド電極ＥＳと、シールド電極の上に配置された絶縁層３８と、絶縁層の上に配置され液晶層を介して画素電極に対向するとともに各画素において絶縁層の一部を露出する開口部ＡＰを有する対向電極ＥＴと、を備え、
シールド電極ＥＳは、絶縁層を介して少なくとも開口部と重なるように配置されたことを特徴とする。
【解決手段】アレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲと対向するように配置された対向基板ＣＴと、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、
対向基板ＣＴは、絶縁基板３０と、絶縁基板上に配置されたシールド電極ＥＳと、シールド電極の上に配置された絶縁層３８と、絶縁層の上に配置され液晶層を介して画素電極に対向するとともに各画素において絶縁層の一部を露出する開口部ＡＰを有する対向電極ＥＴと、を備え、
シールド電極ＥＳは、絶縁層を介して少なくとも開口部と重なるように配置されたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置に係り、例えば、開口部を有する対向電極を備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電極である等の様々な特徴を有しており、ＯＡ機器、情報端末機器、時計、及び、テレビ等の様々な用途に応用されている。特に、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）を有する液晶表示装置は、高画質性能が得られることから、携帯テレビやコンピュータなどのように多量の情報を表示するモニタとしての用途が増してきている。
【０００３】
近年、情報量の増加に伴い、画像の高精細化や表示速度の高速化に対する要求が高まっている。これらの要求に対して、従来のＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの他にも様々なモードが液晶表示装置の表示モードとしてある。例えば、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｅｄ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、マルチドメイン型ＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードなどがある。
【０００４】
特に、ＭＶＡモードは、視野角の拡大が比較的容易なことから広く実用化されている。ＭＶＡモードは、例えば、マスクラビング、画素電極構造の工夫、画素内に設けた突起などにより、液晶層に電圧を印加した際に液晶分子を複数方位に配向させてマルチドメインを形成し、視角特性の対称性改善や反転減少の抑止を実現している。例えば、特許文献１は、ＭＶＡに関する技術を開示している。この特許文献１には、マルチドメインを形成するための手段として、対向電極にスリットが形成された構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−０７８７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液晶表示パネルの表面を布で擦ると、静電気によって対向基板の外面が帯電してしまうことがある。特に、上述したＭＶＡモードの液晶表示装置のように、スリットの開口部が形成された対向電極を備えた液晶表示装置においては、対向基板の外面の帯電によって発生した電界が開口部を介して液晶層まで到達してしまう。つまり、液晶層には、画素電極と対向電極との間に形成される液晶分子の配向に必要な電界の他に、対向基板の外面の電荷による不所望な電界が開口部を介して形成されてしまう。このため、本来画素に入力した信号とは異なる電界の影響を受けて液晶分子が動作するため、帯電した部分において液晶分子の配向不良が生じ、表示ムラなど表示品位の劣化を招いてしまう。
【０００６】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、対向基板の帯電の影響による表示品位の劣化を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の態様による液晶表示装置は、
画像を表示する表示領域の各画素に対応して配置された画素電極を備えた第１基板と、
前記第１基板と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基板との間に保持された液晶層と、を備え、
前記第２基板は、
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に配置されたシールド電極と、
前記シールド電極の上に配置された絶縁層と、
前記絶縁層の上に配置され、前記液晶層を介して前記画素電極に対向するとともに、前記各画素において、前記絶縁層の一部を露出する開口部を有する対向電極と、を備え、
前記シールド電極は、前記絶縁層を介して少なくとも前記開口部と重なるように配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、対向基板の帯電の影響による表示品位の劣化を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。
【００１０】
ここでは、表示モードとして、ＭＶＡモードの液晶表示装置を例に説明する。
【００１１】
図１及び図２に示すように、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装置であって、液晶表示パネルＬＰＮを備えている。この液晶表示パネル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液晶層ＬＱと、を備えて構成されている。これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、シール材によって貼り合わせられている。
【００１２】
また、この液晶表示装置は、液晶表示パネルＬＰＮの一方の外面（すなわち、アレイ基板ＡＲの液晶層ＬＱと接触する面とは反対側の面）に設けられた第１光学素子ＯＤ１、及び、液晶表示パネルＬＰＮの他方の外面（すなわち、対向基板ＣＴの液晶層ＬＱと接触する面とは反対側の面）に設けられた第２光学素子ＯＤ２を備えている。さらに、この液晶表示装置は、第１光学素子ＯＤ１側から液晶表示パネルＬＰＮを照明するバックライトユニットＢＬを備えている。
【００１３】
このような液晶表示パネルＬＰＮは、画像を表示する表示領域ＤＳＰを備えている。表示領域ＤＳＰ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。
【００１４】
アレイ基板ＡＲは、ガラス板や石英板などの光透過性を有する絶縁基板１０を用いて形成されている。すなわち、このアレイ基板ＡＲは、表示領域ＤＳＰにおいて、各画素ＰＸに対応して配置されたｍ×ｎ個の画素電極ＥＰ、これらの画素電極ＥＰの行方向に沿って延出するようにそれぞれ配置されたｎ本の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｎ）、これらの画素電極ＥＰの列方向に沿って延出するようにそれぞれ配置されたｍ本の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｍ）、各画素ＰＸにおいて走査線Ｙと信号線Ｘとの交差部を含む領域に配置されたｍ×ｎ個のスイッチング素子Ｗ（例えば薄膜トランジスタ）、走査線Ｙと同様に行方向に沿って延出するようにそれぞれ配置され液晶容量ＣＬＣと並列に補助容量ＣＳを構成するよう画素電極ＥＰに容量結合する補助容量線ＡＹなどを備えている。
【００１５】
走査線Ｙ及び補助容量線ＡＹは、略平行に配置され、同一材料によって形成可能である。また、補助容量線ＡＹは、層間絶縁膜１６などの絶縁膜を介して画素電極ＥＰと対向するとともに複数の画素電極ＥＰを横切るように配置されている。信号線Ｘは、層間絶縁膜１６を介して走査線Ｙ及び補助容量線ＡＹと略直交するように配置されている。これらの信号線Ｘ、走査線Ｙ、及び、補助容量線ＡＹは、例えば、アルミニウム、モリブデン、タングステン、チタンなどの導電材料によって形成されている。
【００１６】
各スイッチング素子Ｗは、例えば、ｎチャネル薄膜トランジスタであり、絶縁基板１０の上に配置された半導体層１２を備えている。この半導体層１２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。半導体層１２は、チャネル領域１２Ｃを挟んだ両側にそれぞれソース領域１２Ｓ及びドレイン領域１２Ｄを有している。この半導体層１２は、ゲート絶縁膜１４によって覆われている。
【００１７】
スイッチング素子Ｗのゲート電極ＷＧは、走査線Ｙに接続され（あるいは、走査線Ｙと一体的に形成され）、走査線Ｙ及び補助容量線ＡＹとともにゲート絶縁膜１４上に配置されている。これらのゲート電極ＷＧ、走査線Ｙ、及び、補助容量線ＡＹは、層間絶縁膜１６によって覆われている。
【００１８】
スイッチング素子Ｗのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、層間絶縁膜１６の上においてゲート電極ＷＧの両側に配置されている。ソース電極ＷＳは、信号線Ｘに接続される（あるいは信号線Ｘと一体に形成される）とともに、半導体層１２のソース領域１２Ｓにコンタクトしている。ドレイン電極ＷＤは、画素電極ＥＰに接続される（あるいは画素電極ＥＰと一体に形成される）とともに、半導体層１２のドレイン領域１２Ｄにコンタクトしている。これらのソース電極ＷＳ、ドレイン電極ＷＤ、及び、信号線Ｘは、有機絶縁膜１８によって覆われている。
【００１９】
画素電極ＥＰは、有機絶縁膜１８の上に配置され、有機絶縁膜１８に形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極ＷＤと電気的に接続されている。この画素電極ＥＰは、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）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。すべての画素ＰＸに対応した画素電極ＥＰは、第１配向膜２０によって覆われている。
【００２０】
一方、対向基板ＣＴは、ガラス板や石英板などの光透過性を有する絶縁基板３０を用いて形成されている。すなわち、この対向基板ＣＴは、表示領域ＤＳＰにおいて、対向電極ＥＴなどを備えている。対向電極ＥＴは、液晶層ＬＱを介して画素電極ＥＰに対向するように、複数の画素ＰＸに共通に配置されている。この対向電極ＥＴ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ている。また、この対向電極ＥＴは、第２配向膜３６によって覆われている。さらに、対向電極ＥＴは、表示領域ＤＳＰ外において、コモン電位が供給されるコモン配線ＣＯＭと電気的に接続されている。
【００２１】
カラー表示タイプの液晶表示装置は、各画素ＰＸに対応して液晶表示パネルＬＰＮの内面に設けられたカラーフィルタ層３４を備えている。図２に示した例では、カラーフィルタ層３４は、対向基板ＣＴに設けられている。カラーフィルタ層３４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着色樹脂によって形成されている。赤色着色樹脂、青色着色樹脂、及び緑色着色樹脂は、それぞれ赤色画素、青色画素、及び緑色画素に対応して配置されている。
【００２２】
また、各画素ＰＸは、ブラックマトリクス３２によって区画されている。このブラックマトリクス３２は、黒色着色樹脂などによって形成され、アレイ基板ＡＲに設けられた走査線Ｙや信号線Ｘ、スイッチング素子Ｗなどの配線部に対向するように配置されている。カラー表示タイプの液晶表示装置においては、カラーフィルタ層３４は、ブラックマトリクス３２によって区画された領域にそれぞれ配置されている。
【００２３】
また、対向基板ＣＴは、絶縁層３８を備えている。特に、カラー表示タイプの液晶表示装置においては、各画素のカラーフィルタ層３４は、それらの境界付近で一部が互いに重なり合ったり、ブラックマトリクス３２に重なったりするため、その表面に凹凸が形成されやすい。このため、絶縁層３８は、カラーフィルタ層３４の上に配置され、カラーフィルタ層３４の表面の凹凸の影響を緩和している。このような絶縁層３８は、有機系材料によって形成することが望ましい。この絶縁層３８は、対向電極ＥＴによって覆われている。つまり、絶縁層３８は、カラーフィルタ層３４と対向電極ＥＴとの間に配置されている。
【００２４】
また、対向基板ＣＴは、遮光層を有している。この遮光層は、表示領域ＤＳＰを囲むように配置されている。この遮光層は、例えば、黒色着色樹脂などによって形成されている。遮光層は、ブラックマトリクス３２と同一材料によって形成可能であり、ブラックマトリクス３２と同一のフォトリソグラフィ工程で形成されても良い。
【００２５】
このような対向基板ＣＴと、上述したようなアレイ基板ＡＲとをそれぞれの第１配向膜２０及び第２配向膜３６を対向するように配置したとき、両者の間に配置されたスペーサにより、所定のギャップが形成される。液晶層ＬＱは、これらのアレイ基板ＡＲの第１配向膜２０と対向基板ＣＴの第２配向膜３６との間に形成ギャップに封入された負の誘電率異方性の液晶分子４０を含む液晶組成物によって構成されている。
【００２６】
第１配向膜２０及び第２配向膜３６は、それぞれ液晶分子４０を絶縁基板１０（あるいは、アレイ基板ＡＲ）及び絶縁基板３０（あるいは、対向基板ＣＴ）に対して略垂直に配向する特性を有している。このような第１配向膜２０及び第２配向膜３６を形成するための材料としては、基本的には垂直配向性を示す光透過性を有する薄膜であれば特に限定されない。
【００２７】
また、液晶表示装置は、アレイ基板ＡＲの表示領域ＤＳＰの周辺の駆動回路領域ＤＣＴにおいて、ｎ本の走査線Ｙに接続された走査線ドライバＹＤを構成する少なくとも一部、及び、ｍ本の信号線Ｘに接続された信号線ドライバＸＤを構成する少なくとも一部を備えていても良い。このとき、これらの走査線ドライバＹＤ及び信号線ドライバＸＤは、スイッチング素子Ｗと同様にポリシリコンを含む薄膜トランジスタを含んでいても良い。
【００２８】
走査線ドライバＹＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいてｎ本の走査線Ｙに順次走査信号（駆動信号）を供給する。また、信号線ドライバＸＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいて各行のスイッチング素子Ｗが走査信号によってオンするタイミングでｍ本の信号線Ｘに映像信号（駆動信号）を供給する。これにより、各行の画素電極ＥＰは、対応するスイッチング素子Ｗを介して供給される映像信号に応じた画素電位にそれぞれ設定される。
【００２９】
第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、それぞれ少なくとも偏光板を含んでいる。これらの偏光板は、それぞれの吸収軸が互いに直交するように配置されている。また、これらの第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、透過光に対して適当な位相差を付与する位相差板を含んでいてもよい。例えば、円偏光を利用した表示モードにおいては、第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、それぞれ偏光板以外に、透過光にλ／４の位相差を付与する位相差板を含んでいる。
【００３０】
この実施の形態では、液晶分子４０は、画素電極ＥＰと対向電極ＥＴとの間に電圧が印加されていない、あるいはしきい値電圧より低い電圧が印加されている場合に、第１配向膜２０及び第２配向膜３６による配向制御によって液晶表示パネルＬＰＮの法線方向（つまり、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴの法線方向）に配向している。
【００３１】
このような状態においては、第１光学素子ＯＤ１を透過したバックライト光は、液晶層ＬＱを透過した後、第２光学素子ＯＤ２に吸収される。したがって、黒表示となる。
【００３２】
一方、画素電極ＥＰと対向電極ＥＴとの間にしきい値以上の電圧が印加された場合には、液晶分子４０は、液晶表示パネルＬＰＮの法線方向に対して傾斜もしくは略直交する（つまり、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴの主面に略平行となる）ように配向している。
【００３３】
このような状態においては、第１光学素子ＯＤ１を透過したバックライト光は、液晶層ＬＱを透過した後、第２光学素子ＯＤ２を透過する。したがって、白表示となる。
【００３４】
このようにして、垂直配向モードが実現される。
【００３５】
ところで、ＭＶＡモードの液晶表示装置においては、対向電極ＥＴは、図３及び図４に示すように、各画素ＰＸにおいて、開口部ＡＰを有している。なお、図３及び図４では、主要部のみを図示している。図３に示した例では、開口部ＡＰは、画素電極ＥＰの略中央を通り、列方向に延出したスリット状に形成されている。この開口部ＡＰは、第２配向膜３６によって覆われている。このような開口部ＡＰは、対向電極ＥＴのパターニング工程で同時に形成可能である。アレイ基板ＡＲ上の各画素ＰＸの画素電極ＥＰは、対向電極ＥＴの開口部ＡＰに対向している。
【００３６】
図４に示すように、画素電極ＥＰと対向電極ＥＴとの間にしきい値以上の電圧を印加した場合には、開口部ＡＰが形成された部分を除いて画素電極ＥＰと対向電極ＥＴとの間に電界（電気力線）Ｅが形成される。開口部ＡＰが配置された部分及びその周辺では、開口部ＡＰを避けるように液晶表示パネルの法線に対して傾斜した電界Ｅが形成される。液晶分子４０は、傾斜した電界Ｅの影響を受けて電界Ｅと垂直になるように配向する。言い換えれば、しきい値以上の電圧を印加した場合には、開口部ＡＰによって形成された傾斜した電気力線に対して直交するように配向する。このように、各画素には、電界Ｅにより液晶分子４０がそれぞれ異なる方位に配向された複数の領域が形成される。このようにして、ＭＶＡモードが実現される。
【００３７】
ここで、本実施の形態について、図５乃至図８を用いて説明する。なお、図５乃至図８では、主要部のみを図示している。
【００３８】
図５に示した例では、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、両者の間に配置された柱状スペーサＳＰにより、所定のギャップが形成された状態でシール材３００により貼り合わせられている。
【００３９】
対向基板ＣＴは、絶縁基板３０上にシールド電極ＥＳを備えている。表示領域ＤＳＰにおいて、シールド電極ＥＳの上には、ブラックマトリクス３２及びカラーフィルタ層３４が配置されている。さらに、カラーフィルタ層３４の上には、絶縁層３８が配置されている。絶縁層３８の上には、対向電極ＥＴが配置されている。この対向電極ＥＴは、各画素ＰＸにおいて、絶縁層３８の一部を露出する開口部ＡＰを有している。
【００４０】
シールド電極ＥＳは、絶縁層３８を介して少なくとも対向電極ＥＴの開口部ＡＰと重なるように配置されている。ここでは、シールド電極ＥＳは、表示領域ＤＳＰを含む絶縁基板３０の全面に配置されている。すなわち、シールド電極ＥＳは、対向基板ＣＴと略同等のサイズに形成されており、切れ目なく絶縁基板３０の端部まで延在している。このようなシールド電極ＥＳは、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成されている。
【００４１】
このように、本実施の形態においては、対向基板ＣＴは、対向電極ＥＴよりも外面側（つまり液晶層ＬＱから離れる側）にシールド電極ＥＳを備えている。このため、たとえ対向基板ＣＴの外面が帯電したとしても、シールド電極ＥＳにより、対向基板ＣＴの外面に帯電した電荷によって生じうる電界を遮断することが可能である。したがって、対向基板ＣＴの外面が帯電しても、液晶層ＬＱには、画素電極ＥＰと対向電極ＥＴとの間に形成される電界の他に不所望な電界が形成されない。
【００４２】
このため、対向電極ＥＴが形成されていない領域、すなわち、開口部ＡＰが形成されている領域においても、液晶層ＬＱの液晶分子が帯電の影響による不所望な電界によって動作することがなく、液晶分子の配向不良を抑制することが可能となる。これにより、対向基板ＣＴの外面の帯電の影響による表示品位の劣化を抑制することができる。
【００４３】
図５に示した構成の液晶表示パネルＬＰＮを製造し、実際に対向基板ＣＴの表面を布で擦り、帯電の影響を調べたが、帯電の影響による表示ムラは発生しなかった。
【００４４】
また、近年、液晶表示パネルの薄型化が要求されており、基板の表面を研磨するケースが増えている。絶縁基板３０の外面にシールド電極ＥＳを設けた場合には、研磨ができないといった不都合が生じるが、絶縁基板３０の内面（つまり液晶層に対向する面）にシールド電極ＥＳを設ける構成を採用したことにより、基板の研磨が可能となる。
【００４５】
シールド電極ＥＳは、所定の電位に設定されても良い。特に、絶縁基板３０の内面にシールド電極ＥＳを設ける構成の場合には、絶縁基板３０の外側表面にシールド電極ＥＳを設け、このシールド電極ＥＳと配線とを接続する場合と異なり半田付け作業を必要としないため、シールド電極ＥＳを容易に所定の電位に設定可能である。例えば、シールド電極ＥＳと対向するアレイ基板ＡＲの面に接地電位の接地配線を設け、導電スペーサや銀ペーストなどの導電部材を介して接地配線とシールド電極ＥＳとを電気的に接続することにより、シールド電極ＥＳを接地電位に設定することが可能である。
【００４６】
また、対向電極ＥＴは、シールド電極ＥＳと電気的に接続されていても良い。図６に示した例では、対向電極ＥＳは、表示領域ＤＳＰの外において、絶縁層３８及び遮光層ＳＨに形成されたコンタクトホールを介して、シールド電極ＥＳと電気的に接続されている。このようにシールド電極ＥＳと対向電極ＥＴとを電気的に接続させることによって、シールド電極ＥＳは、常に対向電極ＥＴと同電位に設定される。このような構成においても、上述した例と同様の効果が得られる。なお、図５に示した例では、シールド電極ＥＳはフローティング状態となるが、この図６に示した例では、シールド電極ＥＳが常にコモン電位に設定されるため、より帯電に対して高い耐性を得ることが可能となる。
【００４７】
図６に示した構成の液晶表示パネルＬＰＮを製造し、実際に対向基板ＣＴの表面を布で擦り、帯電の影響を調べたが、帯電の影響による表示ムラは発生しなかった。
【００４８】
液晶表示装置は、図７に示すように、さらに、表示領域ＤＳＰ外において、アレイ基板ＡＲから対向基板ＣＴに給電する給電部５０を備えている。この給電部５０は、主に、アレイ基板ＡＲに備えられたコモン配線ＣＯＭと対向基板ＣＴに備えられた対向電極ＥＴとを電気的に接続するものである。この給電部５０は、導電部材５１、及び、給電パッド５２によって構成されている。
【００４９】
コモン配線ＣＯＭは、例えば、ゲート電極ＷＧなどと同層に配置され、給電部５０まで引き出されており、ゲート電極などと同一材料により形成されている。また、給電パッド５２は、画素電極ＥＰと同層に配置され、ＩＴＯなどの画素電極材料により形成されている。この給電パッド５２は、層間絶縁膜１６と有機絶縁膜１８を貫通するコンタクトホールを介してコモン配線ＣＯＭと電気的に接続されている。導電部材５１は、例えば、導電スペーサや銀ペーストなどにより形成され、給電パッド５２と対向電極ＥＴとの間に配置されており、両者を電気的に接続している。給電部５０において、対向電極ＥＴとシールド電極ＥＳとは、電気的に接続されている。
【００５０】
このような給電部５０において、シールド電極ＥＳとコモン配線ＣＯＭとが電気的に接続されている。このような例においても、図６に示した例と同様に、シールド電極ＥＳは、常にコモン電位に設定されるため、より帯電に対して高い耐性を得ることが可能となる。このような構成においても、上述した例と同様の効果が得られる。
【００５１】
ところで、図２に示したカラー表示タイプの液晶表示装置の例では、カラーフィルタ層３４は、対向基板ＣＴ側に配置されているが、図８に示すように、アレイ基板ＡＲ側に配置しても良い。この場合、アレイ基板ＡＲにおける有機絶縁膜１８をカラーフィルタ層３４に置き換えることが可能である。または、カラーフィルタ層３４は、有機絶縁膜１８と画素電極ＥＰとの間に配置しても良い。
【００５２】
このとき、対向基板ＣＴは、絶縁基板３０の上に配置されたシールド電極ＥＳと、シールド電極ＥＳの上に配置された絶縁層３８と、絶縁層３８の上に配置された対向電極ＥＴと、を備えている。この場合、絶縁層３８は、無機系材料や有機系材料によって形成可能である。このような構成においても上述した例と同様の効果が得られる。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態の液晶表示装置によれば、対向基板ＣＴの帯電による影響を抑制することが可能となり、表示品位の改善が可能となる。
【００５４】
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。
【００５５】
ここでは、ＭＶＡモードについて説明したが、各画素ＰＸにおいて、開口部ＡＰを有する対向電極ＥＴを用いた構造ならば、特にモードは問わない。
【００５６】
例えば、一方の基板に櫛歯状の画素電極ＥＰ及び対向電極ＥＴを備え、アレイ基板ＡＲの主面に対してほぼ平行な横電界で液晶分子４０をスイッチングするＩＰＳモードにおいても本実施の形態を適用可能である。このとき、隣接する対向電極ＥＴの間に開口部ＡＰが形成される。シールド電極ＥＳは、少なくともこの開口部ＡＰに重なるように配置される。
【００５７】
また、例えば、対向基板ＣＴに櫛歯状の対向電極ＥＴを備え、アレイ基板ＡＲに櫛歯状の画素電極ＥＰを備え、アレイ基板ＡＲの主面に対してほぼ平行な横電界で液晶分子４０をスイッチングするモードにおいても本実施の形態を適用可能である。このとき、隣接する対向電極ＥＴの間に開口部ＡＰが形成される。シールド電極ＥＳは、少なくともこの開口部ＡＰに重なるように配置される。
【００５８】
また、上述した実施の形態においては、バックライトユニットＢＬと組み合わせ可能な透過型の液晶表示パネルの例を説明したが、液晶表示パネルはこの例に限らず、外光を選択的に反射して画像を表示する反射型の液晶表示パネルであっても良い。また、各画素ＰＸが反射部及び透過部を有するような半透過型の液晶表示パネルであってもよい。
【００５９】
さらに、上述した実施の形態においては、カラー表示タイプの液晶表示装置について説明したが、モノクロ表示タイプの液晶表示装置においては、シールド電極と対向電極との間に絶縁層を配置した対向基板を適用すればよい。
【００６０】
また、カラー表示タイプの液晶表示装置において、対向基板がカラーフィルタ層を備えた構成においては、カラーフィルタ層は、絶縁基板と対向電極との間のいずれの位置に配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示装置の構造を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、図１に示した液晶表示装置の一画素分の構造を簡略に示す図である。
【図４】図４は、図３のＡ−Ａ’線に沿って液晶表示パネルを切断したときの断面である。
【図５】図５は、図１に示した液晶表示装置に適用可能な構造を示す概略的な断面図である。
【図６】図６は、図１に示した液晶表示装置に適用可能な他の構造を示す概略的な断面図である。
【図７】図７は、図１に示した液晶表示装置に適用可能な他の構造を示す概略的な断面図である。
【図８】図８は、図１に示した液晶表示装置に適用可能な他の構造を示す概略的な断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
ＬＰＮ…液晶表示パネル
ＡＲ…アレイ基板 ＣＴ…対向基板
ＬＱ…液晶層 ＢＬ…バックライトユニット
ＰＸ…画素
Ｙ…走査線 Ｘ…信号線 ＡＹ…補助容量線
Ｗ…スイッチング素子
ＥＰ…画素電極 ＥＴ…対向電極
ＥＳ…シールド電極 ＳＨ…遮光層
ＡＰ…開口部
２０…第１配向膜 ３６…第２配向膜
３２…ブラックマトリクス
３４…カラーフィルタ層 ３８…絶縁層
４０…液晶分子
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置に係り、例えば、開口部を有する対向電極を備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電極である等の様々な特徴を有しており、ＯＡ機器、情報端末機器、時計、及び、テレビ等の様々な用途に応用されている。特に、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）を有する液晶表示装置は、高画質性能が得られることから、携帯テレビやコンピュータなどのように多量の情報を表示するモニタとしての用途が増してきている。
【０００３】
近年、情報量の増加に伴い、画像の高精細化や表示速度の高速化に対する要求が高まっている。これらの要求に対して、従来のＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの他にも様々なモードが液晶表示装置の表示モードとしてある。例えば、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｅｄ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、マルチドメイン型ＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードなどがある。
【０００４】
特に、ＭＶＡモードは、視野角の拡大が比較的容易なことから広く実用化されている。ＭＶＡモードは、例えば、マスクラビング、画素電極構造の工夫、画素内に設けた突起などにより、液晶層に電圧を印加した際に液晶分子を複数方位に配向させてマルチドメインを形成し、視角特性の対称性改善や反転減少の抑止を実現している。例えば、特許文献１は、ＭＶＡに関する技術を開示している。この特許文献１には、マルチドメインを形成するための手段として、対向電極にスリットが形成された構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−０７８７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液晶表示パネルの表面を布で擦ると、静電気によって対向基板の外面が帯電してしまうことがある。特に、上述したＭＶＡモードの液晶表示装置のように、スリットの開口部が形成された対向電極を備えた液晶表示装置においては、対向基板の外面の帯電によって発生した電界が開口部を介して液晶層まで到達してしまう。つまり、液晶層には、画素電極と対向電極との間に形成される液晶分子の配向に必要な電界の他に、対向基板の外面の電荷による不所望な電界が開口部を介して形成されてしまう。このため、本来画素に入力した信号とは異なる電界の影響を受けて液晶分子が動作するため、帯電した部分において液晶分子の配向不良が生じ、表示ムラなど表示品位の劣化を招いてしまう。
【０００６】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、対向基板の帯電の影響による表示品位の劣化を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の態様による液晶表示装置は、
画像を表示する表示領域の各画素に対応して配置された画素電極を備えた第１基板と、
前記第１基板と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基板との間に保持された液晶層と、を備え、
前記第２基板は、
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に配置されたシールド電極と、
前記シールド電極の上に配置された絶縁層と、
前記絶縁層の上に配置され、前記液晶層を介して前記画素電極に対向するとともに、前記各画素において、前記絶縁層の一部を露出する開口部を有する対向電極と、を備え、
前記シールド電極は、前記絶縁層を介して少なくとも前記開口部と重なるように配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、対向基板の帯電の影響による表示品位の劣化を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。
【００１０】
ここでは、表示モードとして、ＭＶＡモードの液晶表示装置を例に説明する。
【００１１】
図１及び図２に示すように、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装置であって、液晶表示パネルＬＰＮを備えている。この液晶表示パネル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液晶層ＬＱと、を備えて構成されている。これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、シール材によって貼り合わせられている。
【００１２】
また、この液晶表示装置は、液晶表示パネルＬＰＮの一方の外面（すなわち、アレイ基板ＡＲの液晶層ＬＱと接触する面とは反対側の面）に設けられた第１光学素子ＯＤ１、及び、液晶表示パネルＬＰＮの他方の外面（すなわち、対向基板ＣＴの液晶層ＬＱと接触する面とは反対側の面）に設けられた第２光学素子ＯＤ２を備えている。さらに、この液晶表示装置は、第１光学素子ＯＤ１側から液晶表示パネルＬＰＮを照明するバックライトユニットＢＬを備えている。
【００１３】
このような液晶表示パネルＬＰＮは、画像を表示する表示領域ＤＳＰを備えている。表示領域ＤＳＰ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。
【００１４】
アレイ基板ＡＲは、ガラス板や石英板などの光透過性を有する絶縁基板１０を用いて形成されている。すなわち、このアレイ基板ＡＲは、表示領域ＤＳＰにおいて、各画素ＰＸに対応して配置されたｍ×ｎ個の画素電極ＥＰ、これらの画素電極ＥＰの行方向に沿って延出するようにそれぞれ配置されたｎ本の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｎ）、これらの画素電極ＥＰの列方向に沿って延出するようにそれぞれ配置されたｍ本の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｍ）、各画素ＰＸにおいて走査線Ｙと信号線Ｘとの交差部を含む領域に配置されたｍ×ｎ個のスイッチング素子Ｗ（例えば薄膜トランジスタ）、走査線Ｙと同様に行方向に沿って延出するようにそれぞれ配置され液晶容量ＣＬＣと並列に補助容量ＣＳを構成するよう画素電極ＥＰに容量結合する補助容量線ＡＹなどを備えている。
【００１５】
走査線Ｙ及び補助容量線ＡＹは、略平行に配置され、同一材料によって形成可能である。また、補助容量線ＡＹは、層間絶縁膜１６などの絶縁膜を介して画素電極ＥＰと対向するとともに複数の画素電極ＥＰを横切るように配置されている。信号線Ｘは、層間絶縁膜１６を介して走査線Ｙ及び補助容量線ＡＹと略直交するように配置されている。これらの信号線Ｘ、走査線Ｙ、及び、補助容量線ＡＹは、例えば、アルミニウム、モリブデン、タングステン、チタンなどの導電材料によって形成されている。
【００１６】
各スイッチング素子Ｗは、例えば、ｎチャネル薄膜トランジスタであり、絶縁基板１０の上に配置された半導体層１２を備えている。この半導体層１２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。半導体層１２は、チャネル領域１２Ｃを挟んだ両側にそれぞれソース領域１２Ｓ及びドレイン領域１２Ｄを有している。この半導体層１２は、ゲート絶縁膜１４によって覆われている。
【００１７】
スイッチング素子Ｗのゲート電極ＷＧは、走査線Ｙに接続され（あるいは、走査線Ｙと一体的に形成され）、走査線Ｙ及び補助容量線ＡＹとともにゲート絶縁膜１４上に配置されている。これらのゲート電極ＷＧ、走査線Ｙ、及び、補助容量線ＡＹは、層間絶縁膜１６によって覆われている。
【００１８】
スイッチング素子Ｗのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、層間絶縁膜１６の上においてゲート電極ＷＧの両側に配置されている。ソース電極ＷＳは、信号線Ｘに接続される（あるいは信号線Ｘと一体に形成される）とともに、半導体層１２のソース領域１２Ｓにコンタクトしている。ドレイン電極ＷＤは、画素電極ＥＰに接続される（あるいは画素電極ＥＰと一体に形成される）とともに、半導体層１２のドレイン領域１２Ｄにコンタクトしている。これらのソース電極ＷＳ、ドレイン電極ＷＤ、及び、信号線Ｘは、有機絶縁膜１８によって覆われている。
【００１９】
画素電極ＥＰは、有機絶縁膜１８の上に配置され、有機絶縁膜１８に形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極ＷＤと電気的に接続されている。この画素電極ＥＰは、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）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。すべての画素ＰＸに対応した画素電極ＥＰは、第１配向膜２０によって覆われている。
【００２０】
一方、対向基板ＣＴは、ガラス板や石英板などの光透過性を有する絶縁基板３０を用いて形成されている。すなわち、この対向基板ＣＴは、表示領域ＤＳＰにおいて、対向電極ＥＴなどを備えている。対向電極ＥＴは、液晶層ＬＱを介して画素電極ＥＰに対向するように、複数の画素ＰＸに共通に配置されている。この対向電極ＥＴ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ている。また、この対向電極ＥＴは、第２配向膜３６によって覆われている。さらに、対向電極ＥＴは、表示領域ＤＳＰ外において、コモン電位が供給されるコモン配線ＣＯＭと電気的に接続されている。
【００２１】
カラー表示タイプの液晶表示装置は、各画素ＰＸに対応して液晶表示パネルＬＰＮの内面に設けられたカラーフィルタ層３４を備えている。図２に示した例では、カラーフィルタ層３４は、対向基板ＣＴに設けられている。カラーフィルタ層３４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着色樹脂によって形成されている。赤色着色樹脂、青色着色樹脂、及び緑色着色樹脂は、それぞれ赤色画素、青色画素、及び緑色画素に対応して配置されている。
【００２２】
また、各画素ＰＸは、ブラックマトリクス３２によって区画されている。このブラックマトリクス３２は、黒色着色樹脂などによって形成され、アレイ基板ＡＲに設けられた走査線Ｙや信号線Ｘ、スイッチング素子Ｗなどの配線部に対向するように配置されている。カラー表示タイプの液晶表示装置においては、カラーフィルタ層３４は、ブラックマトリクス３２によって区画された領域にそれぞれ配置されている。
【００２３】
また、対向基板ＣＴは、絶縁層３８を備えている。特に、カラー表示タイプの液晶表示装置においては、各画素のカラーフィルタ層３４は、それらの境界付近で一部が互いに重なり合ったり、ブラックマトリクス３２に重なったりするため、その表面に凹凸が形成されやすい。このため、絶縁層３８は、カラーフィルタ層３４の上に配置され、カラーフィルタ層３４の表面の凹凸の影響を緩和している。このような絶縁層３８は、有機系材料によって形成することが望ましい。この絶縁層３８は、対向電極ＥＴによって覆われている。つまり、絶縁層３８は、カラーフィルタ層３４と対向電極ＥＴとの間に配置されている。
【００２４】
また、対向基板ＣＴは、遮光層を有している。この遮光層は、表示領域ＤＳＰを囲むように配置されている。この遮光層は、例えば、黒色着色樹脂などによって形成されている。遮光層は、ブラックマトリクス３２と同一材料によって形成可能であり、ブラックマトリクス３２と同一のフォトリソグラフィ工程で形成されても良い。
【００２５】
このような対向基板ＣＴと、上述したようなアレイ基板ＡＲとをそれぞれの第１配向膜２０及び第２配向膜３６を対向するように配置したとき、両者の間に配置されたスペーサにより、所定のギャップが形成される。液晶層ＬＱは、これらのアレイ基板ＡＲの第１配向膜２０と対向基板ＣＴの第２配向膜３６との間に形成ギャップに封入された負の誘電率異方性の液晶分子４０を含む液晶組成物によって構成されている。
【００２６】
第１配向膜２０及び第２配向膜３６は、それぞれ液晶分子４０を絶縁基板１０（あるいは、アレイ基板ＡＲ）及び絶縁基板３０（あるいは、対向基板ＣＴ）に対して略垂直に配向する特性を有している。このような第１配向膜２０及び第２配向膜３６を形成するための材料としては、基本的には垂直配向性を示す光透過性を有する薄膜であれば特に限定されない。
【００２７】
また、液晶表示装置は、アレイ基板ＡＲの表示領域ＤＳＰの周辺の駆動回路領域ＤＣＴにおいて、ｎ本の走査線Ｙに接続された走査線ドライバＹＤを構成する少なくとも一部、及び、ｍ本の信号線Ｘに接続された信号線ドライバＸＤを構成する少なくとも一部を備えていても良い。このとき、これらの走査線ドライバＹＤ及び信号線ドライバＸＤは、スイッチング素子Ｗと同様にポリシリコンを含む薄膜トランジスタを含んでいても良い。
【００２８】
走査線ドライバＹＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいてｎ本の走査線Ｙに順次走査信号（駆動信号）を供給する。また、信号線ドライバＸＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいて各行のスイッチング素子Ｗが走査信号によってオンするタイミングでｍ本の信号線Ｘに映像信号（駆動信号）を供給する。これにより、各行の画素電極ＥＰは、対応するスイッチング素子Ｗを介して供給される映像信号に応じた画素電位にそれぞれ設定される。
【００２９】
第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、それぞれ少なくとも偏光板を含んでいる。これらの偏光板は、それぞれの吸収軸が互いに直交するように配置されている。また、これらの第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、透過光に対して適当な位相差を付与する位相差板を含んでいてもよい。例えば、円偏光を利用した表示モードにおいては、第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、それぞれ偏光板以外に、透過光にλ／４の位相差を付与する位相差板を含んでいる。
【００３０】
この実施の形態では、液晶分子４０は、画素電極ＥＰと対向電極ＥＴとの間に電圧が印加されていない、あるいはしきい値電圧より低い電圧が印加されている場合に、第１配向膜２０及び第２配向膜３６による配向制御によって液晶表示パネルＬＰＮの法線方向（つまり、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴの法線方向）に配向している。
【００３１】
このような状態においては、第１光学素子ＯＤ１を透過したバックライト光は、液晶層ＬＱを透過した後、第２光学素子ＯＤ２に吸収される。したがって、黒表示となる。
【００３２】
一方、画素電極ＥＰと対向電極ＥＴとの間にしきい値以上の電圧が印加された場合には、液晶分子４０は、液晶表示パネルＬＰＮの法線方向に対して傾斜もしくは略直交する（つまり、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴの主面に略平行となる）ように配向している。
【００３３】
このような状態においては、第１光学素子ＯＤ１を透過したバックライト光は、液晶層ＬＱを透過した後、第２光学素子ＯＤ２を透過する。したがって、白表示となる。
【００３４】
このようにして、垂直配向モードが実現される。
【００３５】
ところで、ＭＶＡモードの液晶表示装置においては、対向電極ＥＴは、図３及び図４に示すように、各画素ＰＸにおいて、開口部ＡＰを有している。なお、図３及び図４では、主要部のみを図示している。図３に示した例では、開口部ＡＰは、画素電極ＥＰの略中央を通り、列方向に延出したスリット状に形成されている。この開口部ＡＰは、第２配向膜３６によって覆われている。このような開口部ＡＰは、対向電極ＥＴのパターニング工程で同時に形成可能である。アレイ基板ＡＲ上の各画素ＰＸの画素電極ＥＰは、対向電極ＥＴの開口部ＡＰに対向している。
【００３６】
図４に示すように、画素電極ＥＰと対向電極ＥＴとの間にしきい値以上の電圧を印加した場合には、開口部ＡＰが形成された部分を除いて画素電極ＥＰと対向電極ＥＴとの間に電界（電気力線）Ｅが形成される。開口部ＡＰが配置された部分及びその周辺では、開口部ＡＰを避けるように液晶表示パネルの法線に対して傾斜した電界Ｅが形成される。液晶分子４０は、傾斜した電界Ｅの影響を受けて電界Ｅと垂直になるように配向する。言い換えれば、しきい値以上の電圧を印加した場合には、開口部ＡＰによって形成された傾斜した電気力線に対して直交するように配向する。このように、各画素には、電界Ｅにより液晶分子４０がそれぞれ異なる方位に配向された複数の領域が形成される。このようにして、ＭＶＡモードが実現される。
【００３７】
ここで、本実施の形態について、図５乃至図８を用いて説明する。なお、図５乃至図８では、主要部のみを図示している。
【００３８】
図５に示した例では、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、両者の間に配置された柱状スペーサＳＰにより、所定のギャップが形成された状態でシール材３００により貼り合わせられている。
【００３９】
対向基板ＣＴは、絶縁基板３０上にシールド電極ＥＳを備えている。表示領域ＤＳＰにおいて、シールド電極ＥＳの上には、ブラックマトリクス３２及びカラーフィルタ層３４が配置されている。さらに、カラーフィルタ層３４の上には、絶縁層３８が配置されている。絶縁層３８の上には、対向電極ＥＴが配置されている。この対向電極ＥＴは、各画素ＰＸにおいて、絶縁層３８の一部を露出する開口部ＡＰを有している。
【００４０】
シールド電極ＥＳは、絶縁層３８を介して少なくとも対向電極ＥＴの開口部ＡＰと重なるように配置されている。ここでは、シールド電極ＥＳは、表示領域ＤＳＰを含む絶縁基板３０の全面に配置されている。すなわち、シールド電極ＥＳは、対向基板ＣＴと略同等のサイズに形成されており、切れ目なく絶縁基板３０の端部まで延在している。このようなシールド電極ＥＳは、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成されている。
【００４１】
このように、本実施の形態においては、対向基板ＣＴは、対向電極ＥＴよりも外面側（つまり液晶層ＬＱから離れる側）にシールド電極ＥＳを備えている。このため、たとえ対向基板ＣＴの外面が帯電したとしても、シールド電極ＥＳにより、対向基板ＣＴの外面に帯電した電荷によって生じうる電界を遮断することが可能である。したがって、対向基板ＣＴの外面が帯電しても、液晶層ＬＱには、画素電極ＥＰと対向電極ＥＴとの間に形成される電界の他に不所望な電界が形成されない。
【００４２】
このため、対向電極ＥＴが形成されていない領域、すなわち、開口部ＡＰが形成されている領域においても、液晶層ＬＱの液晶分子が帯電の影響による不所望な電界によって動作することがなく、液晶分子の配向不良を抑制することが可能となる。これにより、対向基板ＣＴの外面の帯電の影響による表示品位の劣化を抑制することができる。
【００４３】
図５に示した構成の液晶表示パネルＬＰＮを製造し、実際に対向基板ＣＴの表面を布で擦り、帯電の影響を調べたが、帯電の影響による表示ムラは発生しなかった。
【００４４】
また、近年、液晶表示パネルの薄型化が要求されており、基板の表面を研磨するケースが増えている。絶縁基板３０の外面にシールド電極ＥＳを設けた場合には、研磨ができないといった不都合が生じるが、絶縁基板３０の内面（つまり液晶層に対向する面）にシールド電極ＥＳを設ける構成を採用したことにより、基板の研磨が可能となる。
【００４５】
シールド電極ＥＳは、所定の電位に設定されても良い。特に、絶縁基板３０の内面にシールド電極ＥＳを設ける構成の場合には、絶縁基板３０の外側表面にシールド電極ＥＳを設け、このシールド電極ＥＳと配線とを接続する場合と異なり半田付け作業を必要としないため、シールド電極ＥＳを容易に所定の電位に設定可能である。例えば、シールド電極ＥＳと対向するアレイ基板ＡＲの面に接地電位の接地配線を設け、導電スペーサや銀ペーストなどの導電部材を介して接地配線とシールド電極ＥＳとを電気的に接続することにより、シールド電極ＥＳを接地電位に設定することが可能である。
【００４６】
また、対向電極ＥＴは、シールド電極ＥＳと電気的に接続されていても良い。図６に示した例では、対向電極ＥＳは、表示領域ＤＳＰの外において、絶縁層３８及び遮光層ＳＨに形成されたコンタクトホールを介して、シールド電極ＥＳと電気的に接続されている。このようにシールド電極ＥＳと対向電極ＥＴとを電気的に接続させることによって、シールド電極ＥＳは、常に対向電極ＥＴと同電位に設定される。このような構成においても、上述した例と同様の効果が得られる。なお、図５に示した例では、シールド電極ＥＳはフローティング状態となるが、この図６に示した例では、シールド電極ＥＳが常にコモン電位に設定されるため、より帯電に対して高い耐性を得ることが可能となる。
【００４７】
図６に示した構成の液晶表示パネルＬＰＮを製造し、実際に対向基板ＣＴの表面を布で擦り、帯電の影響を調べたが、帯電の影響による表示ムラは発生しなかった。
【００４８】
液晶表示装置は、図７に示すように、さらに、表示領域ＤＳＰ外において、アレイ基板ＡＲから対向基板ＣＴに給電する給電部５０を備えている。この給電部５０は、主に、アレイ基板ＡＲに備えられたコモン配線ＣＯＭと対向基板ＣＴに備えられた対向電極ＥＴとを電気的に接続するものである。この給電部５０は、導電部材５１、及び、給電パッド５２によって構成されている。
【００４９】
コモン配線ＣＯＭは、例えば、ゲート電極ＷＧなどと同層に配置され、給電部５０まで引き出されており、ゲート電極などと同一材料により形成されている。また、給電パッド５２は、画素電極ＥＰと同層に配置され、ＩＴＯなどの画素電極材料により形成されている。この給電パッド５２は、層間絶縁膜１６と有機絶縁膜１８を貫通するコンタクトホールを介してコモン配線ＣＯＭと電気的に接続されている。導電部材５１は、例えば、導電スペーサや銀ペーストなどにより形成され、給電パッド５２と対向電極ＥＴとの間に配置されており、両者を電気的に接続している。給電部５０において、対向電極ＥＴとシールド電極ＥＳとは、電気的に接続されている。
【００５０】
このような給電部５０において、シールド電極ＥＳとコモン配線ＣＯＭとが電気的に接続されている。このような例においても、図６に示した例と同様に、シールド電極ＥＳは、常にコモン電位に設定されるため、より帯電に対して高い耐性を得ることが可能となる。このような構成においても、上述した例と同様の効果が得られる。
【００５１】
ところで、図２に示したカラー表示タイプの液晶表示装置の例では、カラーフィルタ層３４は、対向基板ＣＴ側に配置されているが、図８に示すように、アレイ基板ＡＲ側に配置しても良い。この場合、アレイ基板ＡＲにおける有機絶縁膜１８をカラーフィルタ層３４に置き換えることが可能である。または、カラーフィルタ層３４は、有機絶縁膜１８と画素電極ＥＰとの間に配置しても良い。
【００５２】
このとき、対向基板ＣＴは、絶縁基板３０の上に配置されたシールド電極ＥＳと、シールド電極ＥＳの上に配置された絶縁層３８と、絶縁層３８の上に配置された対向電極ＥＴと、を備えている。この場合、絶縁層３８は、無機系材料や有機系材料によって形成可能である。このような構成においても上述した例と同様の効果が得られる。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態の液晶表示装置によれば、対向基板ＣＴの帯電による影響を抑制することが可能となり、表示品位の改善が可能となる。
【００５４】
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。
【００５５】
ここでは、ＭＶＡモードについて説明したが、各画素ＰＸにおいて、開口部ＡＰを有する対向電極ＥＴを用いた構造ならば、特にモードは問わない。
【００５６】
例えば、一方の基板に櫛歯状の画素電極ＥＰ及び対向電極ＥＴを備え、アレイ基板ＡＲの主面に対してほぼ平行な横電界で液晶分子４０をスイッチングするＩＰＳモードにおいても本実施の形態を適用可能である。このとき、隣接する対向電極ＥＴの間に開口部ＡＰが形成される。シールド電極ＥＳは、少なくともこの開口部ＡＰに重なるように配置される。
【００５７】
また、例えば、対向基板ＣＴに櫛歯状の対向電極ＥＴを備え、アレイ基板ＡＲに櫛歯状の画素電極ＥＰを備え、アレイ基板ＡＲの主面に対してほぼ平行な横電界で液晶分子４０をスイッチングするモードにおいても本実施の形態を適用可能である。このとき、隣接する対向電極ＥＴの間に開口部ＡＰが形成される。シールド電極ＥＳは、少なくともこの開口部ＡＰに重なるように配置される。
【００５８】
また、上述した実施の形態においては、バックライトユニットＢＬと組み合わせ可能な透過型の液晶表示パネルの例を説明したが、液晶表示パネルはこの例に限らず、外光を選択的に反射して画像を表示する反射型の液晶表示パネルであっても良い。また、各画素ＰＸが反射部及び透過部を有するような半透過型の液晶表示パネルであってもよい。
【００５９】
さらに、上述した実施の形態においては、カラー表示タイプの液晶表示装置について説明したが、モノクロ表示タイプの液晶表示装置においては、シールド電極と対向電極との間に絶縁層を配置した対向基板を適用すればよい。
【００６０】
また、カラー表示タイプの液晶表示装置において、対向基板がカラーフィルタ層を備えた構成においては、カラーフィルタ層は、絶縁基板と対向電極との間のいずれの位置に配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示装置の構造を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、図１に示した液晶表示装置の一画素分の構造を簡略に示す図である。
【図４】図４は、図３のＡ−Ａ’線に沿って液晶表示パネルを切断したときの断面である。
【図５】図５は、図１に示した液晶表示装置に適用可能な構造を示す概略的な断面図である。
【図６】図６は、図１に示した液晶表示装置に適用可能な他の構造を示す概略的な断面図である。
【図７】図７は、図１に示した液晶表示装置に適用可能な他の構造を示す概略的な断面図である。
【図８】図８は、図１に示した液晶表示装置に適用可能な他の構造を示す概略的な断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
ＬＰＮ…液晶表示パネル
ＡＲ…アレイ基板 ＣＴ…対向基板
ＬＱ…液晶層 ＢＬ…バックライトユニット
ＰＸ…画素
Ｙ…走査線 Ｘ…信号線 ＡＹ…補助容量線
Ｗ…スイッチング素子
ＥＰ…画素電極 ＥＴ…対向電極
ＥＳ…シールド電極 ＳＨ…遮光層
ＡＰ…開口部
２０…第１配向膜 ３６…第２配向膜
３２…ブラックマトリクス
３４…カラーフィルタ層 ３８…絶縁層
４０…液晶分子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示領域の各画素に対応して配置された画素電極を備えた第１基板と、
前記第１基板と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基板との間に保持された液晶層と、を備え、
前記第２基板は、
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に配置されたシールド電極と、
前記シールド電極の上に配置された絶縁層と、
前記絶縁層の上に配置され、前記液晶層を介して前記画素電極に対向するとともに、前記各画素において、前記絶縁層の一部を露出する開口部を有する対向電極と、を備え、
前記シールド電極は、前記絶縁層を介して少なくとも前記開口部と重なるように配置されたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記シールド電極は、少なくとも前記表示領域全体に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。
【請求項３】
前記対向電極と前記シールド電極とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
さらに、前記表示領域の外において、前記第１基板から前記第２基板に給電する給電部を備え、
前記対向電極と前記シールド電極とが前記給電部において前記絶縁層に形成されたコンタクトホールを介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第２基板は、さらに、前記絶縁基板と前記対向電極との間に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。
【請求項６】
前記第１基板は、さらに、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。
【請求項７】
前記開口部は、スリット状に形成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。
【請求項８】
前記画素電極及び前記対向電極は、櫛歯状に形成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。
【請求項９】
前記液晶層の液晶分子は、負の誘電率異方性を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
画像を表示する表示領域の各画素に対応して配置された画素電極を備えた第１基板と、
前記第１基板と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基板との間に保持された液晶層と、を備え、
前記第２基板は、
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に配置されたシールド電極と、
前記シールド電極の上に配置された絶縁層と、
前記絶縁層の上に配置され、前記液晶層を介して前記画素電極に対向するとともに、前記各画素において、前記絶縁層の一部を露出する開口部を有する対向電極と、を備え、
前記シールド電極は、前記絶縁層を介して少なくとも前記開口部と重なるように配置されたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記シールド電極は、少なくとも前記表示領域全体に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。
【請求項３】
前記対向電極と前記シールド電極とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
さらに、前記表示領域の外において、前記第１基板から前記第２基板に給電する給電部を備え、
前記対向電極と前記シールド電極とが前記給電部において前記絶縁層に形成されたコンタクトホールを介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第２基板は、さらに、前記絶縁基板と前記対向電極との間に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。
【請求項６】
前記第１基板は、さらに、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。
【請求項７】
前記開口部は、スリット状に形成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。
【請求項８】
前記画素電極及び前記対向電極は、櫛歯状に形成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。
【請求項９】
前記液晶層の液晶分子は、負の誘電率異方性を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１８６５１４（Ｐ２００９−１８６５１４Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３２４３（Ｐ２００８−２３２４３）
【出願日】平成２０年２月１日（２００８．２．１）
【出願人】（３０２０２０２０７）東芝モバイルディスプレイ株式会社 (2,170)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１日（２００８．２．１）
【出願人】（３０２０２０２０７）東芝モバイルディスプレイ株式会社 (2,170)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]