JPH09105918A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH09105918A
JPH09105918A JP7264443A JP26444395A JPH09105918A JP H09105918 A JPH09105918 A JP H09105918A JP 7264443 A JP7264443 A JP 7264443A JP 26444395 A JP26444395 A JP 26444395A JP H09105918 A JPH09105918 A JP H09105918A
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和宏 小川
Keiichiro Ashizawa
啓一郎 芦沢
Masahiro Yanai
雅弘 箭内
Nobutake Konishi
信武 小西
Kiyoshige Kinugawa
清重 衣川
Yasuyuki Mishima
康之 三島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示パネルの表面の外部から静電気等の
高い電位が加わった場合にあっても、表示の異常の発生
を防止する。 【解決手段】 液晶表示パネルと、この液晶表示パネル
の表示面に光を透過させるためのバックライトユニット
とを備え、前記液晶表示パネルは、液晶層を介して互い
に対向して配置される透明基板のうち、その一方または
両方の液晶層側の単位画素に相当する領域面に、表示用
電極と基準電極とが備えられ、この表示用電極と基準電
極との間に透明基板と平行に発生させる電界によって前
記液晶層を透過する光を変調させる構成となっている液
晶表示装置において、前記液晶表示パネルの透明基板の
うちバックライトユニットに対して遠い側の透明基板の
液晶層と反対側の面に透光性を備える導電層が形成さ
れ、この導電層は少なくとも画素形成領域に形成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に係
り、特に、横電界方式と称される液晶表示装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】横電界方式と称される液晶表示装置は、
縦電界方式と称される液晶表示装置と対比されるもので
あり、液晶層を介して互いに対向して配置される透明基
板のうち、その一方または両方の液晶層側の単位画素に
相当する領域面に、表示用電極と基準電極とが備えら
れ、この表示用電極と基準電極との間に透明基板と平行
に発生させる電界によって前記液晶層を透過する光を変
調させるようにしたものである。
【0003】一方、縦電界方式の液晶表示装置は、液晶
層を介して互いに対向して配置される透明基板の液晶層
側の単位画素に相当するそれぞれの領域面に、透明電極
からなる画素電極と共通電極とが対向して備えられ、こ
の画素電極と共通電極との間に透明基板に対して垂直に
発生させる電界によって前記液晶層を透過する光を変調
させるようにしたものである。
【0004】横電界方式の液晶表示装置は、このような
縦電界方式の液晶表示装置と異なり、その表示面に対し
て大きな角度視野から観察しても鮮明な映像を認識で
き、いわゆる角度視野に優れたものとして知られるに至
ったものである。
【0005】なお、このような構成からなる液晶表示装
置は、たとえば特許出願公表平5−505247号公
報、特公昭63−21907号公報、および特開平6−
160878号公報に詳述されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような横
電界方式の液晶表示装置は、その液晶表示パネルの表面
の外部から静電気等の高い電位が加わった場合に、表示
の異常が発生するという、いままでの縦電界方式の液晶
表示装置にみられなかった弊害が指摘されるに至った。
【0007】そこで、本願発明者等がこの原因を究明し
た結果、次のようなことが判明するに至った。
【0008】すなわち、横電界方式の液晶表示装置は、
液晶を間にして平行あるいはほぼ平行に配置された表示
用電極と基準電極との間に、外部からの静電気等に対す
るシールド機能を備える導電層を全く有していない構成
となっている。仮に、このような導電層が配置されてい
た場合に、表示用電極からの電界が基準電極側ではなく
該導電層側に終端してしまうことになって、該電界によ
る適切な表示ができなくなるからである。
【0009】そして、このようにシールド機能を有して
いないがために、表示用電極と基準電極との間において
透明基板と平行に発生する映像信号に対応する電界が、
外部からの静電気等によって影響されてしまうことにな
る。この外部からの静電気等は液晶表示パネル自体に帯
電し、この帯電は透明基板に対して垂直に電界を発生さ
せることになるからである。
【0010】これに対して、縦電界方式の液晶表示装置
の場合は、液晶を介して対向配置される画素電極と共通
電極がそれぞれ外部からの静電気等に対するシールド機
能を必然的に備えたものとして構成されていることか
ら、上述したような弊害は認められなかった。
【0011】本発明はこのような事情に基づいてなされ
たものであり、その目的は、液晶表示パネルの表面の外
部から静電気等の高い電位が加わった場合にあっても、
表示の異常の発生を防止できる液晶表示装置を提供する
ことにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0013】すなわち、液晶表示パネルと、この液晶表
示パネルの表示面に光を透過させるためのバックライト
ユニットとを備え、前記液晶表示パネルは、液晶層を介
して互いに対向して配置される透明基板のうち、その一
方または両方の液晶層側の単位画素に相当する領域面
に、表示用電極と基準電極とが備えられ、この表示用電
極と基準電極との間に透明基板と平行に発生させる電界
によって前記液晶層を透過する光を変調させる構成とな
っている液晶表示装置において、前記液晶表示パネルの
透明基板のうちバックライトユニットに対して遠い側の
透明基板の液晶層と反対側の面に透光性を備える導電層
が形成され、この導電層は少なくとも画素形成領域に形
成されていることを特徴とするものである。
【0014】このように、液晶表示パネルの透明基板の
うちバックライトユニットに対して遠い側の透明基板、
すなわち観察側の透明基板の少なくとも画素形成領域、
すなわち表示面領域に透光性を備える導電層が形成され
ることによって、この導電層が外部からの静電気等に対
するシールド機能を有するようになる。
【0015】この場合、この導電層は透明基板の液晶側
の反対の側の面に形成されていることから、表示用電極
からの電界がこの導電層ではなく、基準電極側に全て終
端することになることから、表示品質に悪影響を及ぼす
ことはない。液晶層の厚みおよび表示用電極と基準電極
との距離が数ミクロンから数十ミクロンであるのに対し
て、透明基板の厚みはおよそ1ミリであり、それらは2
桁から3桁の差があるからである。
【0016】したがって、液晶表示パネルの表面の外部
から静電気等の高い電位が加わった場合にあっても、表
示の異常の発生を防止できるようにすることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明による液晶表示装置
のそれぞれの実施例を各別に項を分けて説明する。
【0018】実施例1.図1は、本発明による液晶表示
装置に具備される液晶表示パネル(バックライトユニッ
ト300をも示している)の一実施例を示す断面図であ
る。
【0019】同図において、液晶表示パネル100は、
液晶層LCを介して互いに対向配置される透明基板1B
および透明基板1Aを外囲器とし、この実施例では、透
明基板1Aの主表面側が観察側となっている。このた
め、透明基板側1B側にはバックライトユニット300
が配置され、このバックライトユニット300側からの
均一な光が該透明基板1Bのほぼ全域を照射するように
なっている。
【0020】透明基板1Aと透明基板1Bとの間に介在
される液晶層LCは、各透明基板の液晶層LC側に形成
される電子回路とともに、その層の広がり方向にマトリ
ックス状に配置された複数の画素が構成されている。
【0021】これらマトリックス状に配置された各画素
の集合は、透明基板1A側から観察した場合に表示領域
を構成するようになっている。
【0022】表示領域を構成するそれぞれの各画素は、
前記電子回路を介した信号の供給によって、それぞれ独
自に前記バックライトユニット300からの光透過が制
御されるようになっており、これによって該表示領域に
任意の画像を映像できるようになっている。
【0023】ここで、前記各画素における光透過の制御
は、各画素における液晶層LC内に発生せしめる電界を
透明基板の面に対して平行に生じさせることによって行
う、いわゆる横電界方式を採用している。なお、この横
電界方式による液晶表示パネル100およびその周辺回
路等の詳細な構成は後に説明する。
【0024】このように構成された横電界方式の液晶表
示パネル100は、縦電界方式のそれと同様に、同図に
示すように、透明基板1Aの液晶層LCとは反対側の面
(観察側の面)および透明基板1Bの液晶層LCとは反
対側の面(バックライトユニット300側の面)に、そ
れぞれ偏光板21、26がそれぞれ貼付されている。
【0025】そして、この実施例では、特に、透明基板
1Aにおいて貼付される偏光板21と該透明基板1Aと
の間に介在される粘着層30内にたとえばカーボンから
なる導電性の微粒子が散在されて混入されている。そし
て、このように導電性の微粒子が散在された粘着層30
は、外部からの静電気等の帯電に対してシールドを行う
導電膜として機能するようになっている。
【0026】この場合、このような微粒子は、それが散
在される粘着層自体において光透過性を損なうことなく
ある程度の導電性を備えることが必要となる。
【0027】ここで、この光透過性および導電性がどの
程度であれば充分であるかを以下説明する。
【0028】一般に液晶表示装置は、その表示特性がブ
ラウン管のそれと対比され、特に、消費電力が極めて少
ないことが最も大きな特徴とされる。このため、液晶表
示パネル100の光透過性(上述した粘着層30の光透
過性をも含めて)はこの消費電力との兼ね合いで決定さ
れるものとなっている。
【0029】ここで、液晶表示パネル100の大きさが
13.3インチで、その表面輝度を200(Cd/
2)にすることを目標とする。これは15インチのブ
ラウン管の表面輝度に相当する。また、対角13.3イ
ンチの液晶表示パネルは対角15インチのブラウン管の
表示領域にほぼ匹敵する。一方、バックライトユニット
の消費電力はたとえば5000(Cd/m2)で34W
である。この場合、表面輝度と消費電力が一応比例する
と考えれば、147(Cd/m2)/Wである。
【0030】そして、液晶表示パネル(横電界方式)の
光透過率をT(%)、導電性微粒子を混入させた粘着層
の光透過率をP(%)ととした場合、次の式が成立する
ことになる。
【0031】
【数1】
【0032】この式(1)で、Tはおおよそ4%であ
る。15インチブラウン管の平均的消費電力は100W
であるので、消費電力を100W以下とした場合に、P
は34%以上として導かれる。
【0033】したがって、導電性微粒子を混入させた粘
着層光の透過率としては、34%以上であれば、消費電
力の少ない液晶表示装置としての長所をそのまま活かせ
ることになる。
【0034】また、導電性微粒子を混入させた粘着層の
導電性としては、そのシート抵抗が2×1014Ω・□以
下とすることが好ましいことが判明している。帯電防止
の効果を充分に得るためである。
【0035】このように構成した場合、液晶表示パネル
100の表示面領域に透光性を備える導電層が形成され
ることによって、この導電層が外部からの静電気等に対
するシールド機能を有するようになる。
【0036】この場合、この導電層は透明基板の液晶側
の反対の側の面に形成されていることから、表示用電極
からの電界がこの導電層ではなく、基準電極側に大部分
が終端することになり、表示品質に悪影響を及ぼすこと
はない。液晶層の厚みおよび表示用電極と基準電極との
距離が数ミクロンから数十ミクロンであるのに対して、
透明基板の厚みはおよそ1ミリであり、それらは2桁か
ら3桁の差があるからである。
【0037】したがって、液晶表示パネルの表面の外部
から静電気等の高い電位が加わった場合にあっても、表
示の異常の発生を防止できるようにすることができる。
【0038】次に、上述した横電界方式の液晶表示パネ
ル100およびその周辺駆動回路等からなる液晶表示装
置の一実施例の詳細な構成を以下説明する。
【0039】図2において、まず、いわゆるアクティブ
・マトリックス型の液晶表示パネル100がある。この
液晶表示パネル100は、その表示部がマトリックス状
に配置された複数の画素の集合によって構成され、それ
ぞれの各画素は、該液晶表示パネル100の背部に配置
されたバックライトユニット300からの透過光を独自
に変調制御できるように構成されている。
【0040】そして、各画素における光変調は横電界方
式と称される方法を採用しており、その構成は後に詳述
するが、互いに対向配置される透明基板の間に介在され
る液晶層内に発生させる電界は該透明基板と平行になる
ようになっている。
【0041】このような液晶表示パネル100は、その
表示面に対して大きな角度視野から観察しても鮮明な映
像を認識でき、いわゆる広角度視野に優れたものとして
知られている。
【0042】すなわち、液晶表示パネル100があり、
この液晶表示パネル100の液晶を介して互いに対向配
置される透明基板1A、1Bのうち一方の透明基板1A
の液晶側の面に、そのx方向(行方向)に延在しy方向
(列方向)に並設される走査信号線2および基準信号線
4とが形成されている。
【0043】この場合、同図では、透明基板1Aの上方
から、走査信号線2、この走査信号線2と近接された基
準信号線4、この基準信号線4と比較的大きく離間され
た走査信号線2、この走査信号線2と近接された基準信
号線4、…というように順次配置されている。
【0044】そして、これら走査信号線2および基準信
号線4とそれぞれ絶縁されてy方向に延在しx方向に並
設される映像信号線3が形成されている。
【0045】ここで、走査信号線2、基準信号線4、お
よび映像信号線3のそれぞれによって囲まれる矩形状の
比較的広い面積の各領域において単位画素が形成される
領域となり、これら各単位画素がマトリックス状に配置
されて表示面を構成するようになっている。なお、この
画素の詳細な構成は以下に詳述する。
【0046】そして、液晶表示パネル100には、その
外部回路として垂直走査回路5および映像信号駆動回路
6が備えられ、該垂直走査回路5によって前記走査信号
線2のそれぞれに順次走査信号(電圧)が供給され、そ
のタイミングに合わせて映像信号駆動回路6から映像信
号線3に映像信号(電圧)を供給するようになってい
る。
【0047】なお、垂直走査回路5および映像信号駆動
回路6は、液晶駆動電源回路7から電源が供給されてい
ると共に、CPU8からの画像情報がコントローラ9に
よってそれぞれ表示データ及び制御信号に分けられて入
力されるようになっている。
【0048】また、上述した構成の液晶表示パネル10
0には、特に基準信号線4が設けられ、この基準信号線
4に印加される基準電圧信号も液晶駆動電源回路7から
供給されるようになっている。
【0049】なお、本発明の説明では、バックライトか
ら遠い側に配置された基板を上側基板、バックライトに
近い側に配置された基板を下側基板と定義する。また、
表示電極が形成された基板を透明基板1Aと定義し、表
示電極が形成されていない基板を透明基板1Bとする。
したがって、上側、下側基板と、透明基板1A、1Bの
関係は、実施例毎に対応関係が異なってくる。
【0050】この実施例では、透明基板1Aが上側基
板、透明基板1Bが下側基板となる。
【0051】図3は、前記単位画素の一実施例を示す平
面図である(図2の点線で囲んだ領域に相当する)。な
お、図3のIV−IV線における断面図を図4に、V−V線に
おける断面図を図5に、VI−VI線における断面図を図6
に示している。
【0052】図3において、透明基板1Aの主表面に、
x方向に延在する基準信号線4と、この基準信号線4と
(−)y方向に比較的大きく離間されかつ平行に走査信
号線2が形成されている。
【0053】ここで、基準信号線4には、3本の基準電
極14が一体に形成されている。すなわち、そのうちの
2本の基準電極14は、一対の後述する映像信号線3と
で形成される画素領域のy方向辺、すなわち前記それぞ
れの映像信号線3に近接して(−)y方向に走査信号線
2の近傍にまで延在されて形成され、残りの1本はそれ
らの間に形成されている。
【0054】そして、これら走査信号線2、基準信号線
4、および基準電極14が形成された透明基板1Aの表
面にはこれら走査信号線2等をも被ってたとえばシリコ
ン窒化膜からなる絶縁膜15(図4、図5、図6参照)
が形成されている。この絶縁膜15は、後述する映像信
号線3に対しては走査信号線2および基準信号線4との
交差部に対する層間絶縁膜として、薄膜トランジスタT
FTの形成領域に対してはゲート絶縁膜として、蓄積容
量Cstgの形成領域に対しては誘電体膜として機能す
るようになっている。
【0055】この絶縁膜15の表面には、まず、その薄
膜トランジスタTFTの形成領域において半導体層16
が形成されている。この半導体層16はたとえばアモル
ファスSiからなり、走査信号線2上において映像信号
線3に近接された部分に重畳して形成されている。これ
により、走査信号線2の一部が薄膜トランジスタTFT
のゲート電極を兼ねた構成となっている。
【0056】そして、このようにして形成された絶縁膜
15の表面には、図3に示すように、そのy方向に延在
しx方向に並設される映像信号線3が形成されている。
【0057】そして、映像信号線3は、薄膜トランジス
タTFTの前記半導体層16の表面の一部にまで延在さ
れて形成されたドレイン電極3Aが一体となって備えら
れている。
【0058】さらに、画素領域における絶縁膜15の表
面には表示電極18が形成されている。この表示電極1
8は前記基準電極14の間を走行するようにして形成さ
れている。すなわち、表示電極18の一端は前記薄膜ト
ランジスタTFTのソース電極18Aを兼ね、そのまま
(+)y方向に延在され、さらに基準信号線4上に沿っ
てx方向に延在された後に、(−)方向に延在して他端
を有するコ字形状となっている。
【0059】この場合、表示電極18の基準信号線4に
重畳される部分は、前記基準信号線4との間に誘電体膜
としての前記絶縁膜15を備える蓄積容量Cstgを構
成している。この蓄積容量Cstgによってたとえば薄
膜トランジスタTFTがオフした際に表示電極18に映
像情報を長く蓄積させる効果を奏するようにしている。
【0060】なお、前述した薄膜トランジスタTFTの
ドレイン電極3Aとソース電極18Aとの界面に相当す
る半導体層16の表面にはリン(P)がドープされて高
濃度層となっており、これにより前記各電極におけるオ
ーミックコンタクトを図っている。この場合、半導体層
16の表面の全域には前記高濃度層が形成されており、
前記各電極を形成した後に、該電極をマスクとして該電
極形成領域以外の高濃度層をエッチングするようにして
上記の構成とすることができる。
【0061】そして、このように薄膜トランジスタTF
T、映像信号線3、表示電極18、および蓄積容量Cs
tgが形成された絶縁膜15の上面にはたとえばシリコ
ン窒化膜からなる保護膜19(図4、図5、図6参照)
が形成され、この保護膜19の上面には配向膜20が形
成されて、液晶表示パネル100の透明基板1Aを構成
している。なお、この透明基板1Aの液晶層側と反対側
の面には偏光板21が配置されている。
【0062】そして、透明基板1Bの液晶側の部分に
は、図4に示すように、各画素領域の境界部に相当する
部分に遮光膜22が形成されている。この遮光膜22
は、前記薄膜トランジスタTFTへ直接光が照射される
のを防止するための機能と表示コントラストの向上を図
る機能とを備えるものとなっている。この遮光膜22
は、図3の破線に示す領域に形成され、それに形成され
た開口部が実質的な画素領域を構成するものとなってい
る。
【0063】さらに、遮光膜22の開口部を被ってカラ
ーフィルタ23が形成され、このカラーフィルタ23は
x方向に隣接する画素領域におけるそれとは異なった色
を備えるとともに、それぞれ遮光膜22上において境界
部を有するようになっている。また、このようにカラー
フィルタ23が形成された面には樹脂膜等からなる平坦
膜24が形成され、この平坦膜24の表面には配向膜2
5が形成されている。なお、この透明基板1Bの液晶層
側と反対側の面には偏光板26が配置されている。
【0064】ここで、透明基板1A側に形成された配向
膜20と偏光板21、透明基板1B側に形成された配向
膜25と偏光板26との関係を図7を用いて説明する。
【0065】表示電極18と基準電極14との間に印加
される電界の方向207に対して、配向膜20および2
5のいずれのラビング方向208の角度はφLCとなっ
ている。また、一方の偏光板21の偏光透過軸方向20
9の角度はφPとなっている。他方の偏光板26の偏光
透過軸は、φPと直交している。また、φLC=φPと
なっている。また、液晶層LCとしては、誘電率異方性
Δεが正でその値が7.3(1kHz)、屈折率異方性
Δnが0.073(589nm、20℃)のネマチック
液晶の組成物を用いている。
【0066】このような関係からなる配向膜20、25
と偏光板21、26等の構成は、いわゆるノーマリブラ
ックモードと称されるもので、液晶層LC内に透明基板
1Aと平行な電界Eを発生せしめることにより、該液晶
層LCに光を透過するようになっている。しかし、この
実施例では、このようなノーマリブラックモードに限定
されるものではなく、無電界時に液晶層LCを透過する
光が最大となるノーマリホワイトモードであってもよい
ことはいうまでもない。
【0067】実施例2.実施例1では、偏光板21の上
側基板に対する貼付のための粘着層30にたとえばカー
ボンからなる微粒子を混入させたものであるが、これに
限定されることはなく、金属の微粒子であってもよいこ
とはいうまでもない。
【0068】このように金属の微粒子を用いた場合、導
電性がさらに向上させることができることからシールド
機能が強化され、外部からの静電気等に対する表示異常
をさらに抑制できる効果を奏する。
【0069】この場合、特定波長での着色を防止する目
的で、該金属の微粒子は複数の粒径のもの、あるいは複
数の材質のものを選択して用いることができることはい
うまでもない。
【0070】実施例3.実施例2では、偏光板21の上
側基板に対する貼付のための粘着層に金属の微粒子を混
入させたものであるが、これに限定されることなく、透
明かつ導電性を有する酸化金属の微粒子であってもよい
ことはいうまでもない。
【0071】このような酸化金属としては、ITO(In
dium-Tin-Oxide)、SnO2、あるいはIn23等を選
択することができる。
【0072】このような酸化金属の微粒子を用いた場
合、透過光量の低減を大幅に抑制できることから、バッ
クライトユニット300に対する消費電力を低減できる
効果を奏するようになる。
【0073】実施例4.上述した各実施例では、そのい
ずれもが、偏光板21の上側基板に対する貼付のための
粘着層30自体に導電性をもたせるようにしたものであ
る。しかし、これに限定されることはなく、偏光板21
自体に導電性をもたせるように構成してもよいことはい
うまでもない。
【0074】たとえば、偏光板21の主表面にコーティ
ングしたITO層を設けるようにしてもよく、また導電
性を有する材料によって偏光板を形成するようにしても
よい。あるいは、偏光板を構成する各層のうち、いずれ
か一層に導電性を付与する構成としてもよい。
【0075】このようにした場合、粘着層30自体に導
電性をもたせた上述の構成と比較して、粘着層30それ
自体になんらの材料を混入させなくて済むことから、上
側基板に対する偏光板21の貼付における付着力の低下
等の問題を回避できるようになる。
【0076】実施例5.上述した各実施例では、既存の
粘着層30あるいは偏光板21に導電性を持たせるよう
にしたものである。しかし、これに限定されることはな
く、導電性を有する透明シートを別個に形成し、この透
明シートを偏光板21と上側基板との間に介在させる構
成としてもよいことはもちろんである。
【0077】ここで、導電性を有する透明シートは、た
とえば、ITOの微粒子を含むポリエチレン等の有機物
質を主成分とするものを容易に製造できる。
【0078】このような導電性を有する透明シートを用
いることで、偏光板21とは別個に構成できるので、そ
れぞれの最適な性能を顕在化でき、液晶表示装置の部材
選択の重度を向上させることができるようになる。
【0079】また、実施例1ないし5は、上側基板とし
て透明基板1Aを用い、偏光板21と上側基板の間の粘
着層に導電性を設けたが、上側基板として透明基板1B
を用い、偏光板26と上側基板の間の粘着層に導電性を
設けても、同様の効果が得られることはいうまでもな
い。
【0080】実施例6.この実施例では、透明基板1A
の液晶層LC側の反対側の面のほぼ全域に透明導電膜と
してのITO膜を形成し、このITO膜の上面に偏光板
21を貼付するようにしたものである。
【0081】このようなITO膜はたとえばスパッタリ
ング方法によって形成し、通常、透明基板1Aの液晶層
LC側の面に薄膜トランジスタTFTおよび信号線等か
らなる電子回路を形成した後に行う。この場合、透明基
板1Aの液晶層LC側の面には、該電子回路の端子とな
る部分をITO膜で形成する場合があり、この場合、後
のいずれかの工程として前記透明導電膜を形成すること
ができるようになる。
【0082】もし、仮に、前記透明導電膜を先に形成
し、その後、端子となる部分をITO膜で形成した場
合、端子となる部分のITOをエッチング加工する際に
前記透明導電膜も同時にエッチングされ、消失してしま
う場合がある。したがって、上述のように、先に端子と
なる部分をITOで形成、その後、透明導電膜を形成す
ることが必要である。
【0083】このように、シールド機能としての導電層
をITO膜を形成することによって、その導電率を大幅
に向上させることができ、本発明による効果を向上させ
ることができるようになる。また、耐久性、対環境性、
および信頼性等も向上させることができるようになる。
【0084】なお、この実施例では、透明導電膜として
ITO膜に限定されることはなく、たとえばSnO
2膜、あるいはIn23膜とであっても同様の効果を奏
することはいうまでもない。
【0085】むろん、端子部はITO等の透明導電膜を
設けず、シールドのための透明導電膜を設ける場合も含
まれる。
【0086】実施例7.この実施例では、シールド機能
としての導電層をITO膜で形成することは実施例6と
同様であるが、そのITO膜を形成する透明基板の液晶
層側の構成が異なっている(すなわち、図8に示す構成
となっている)ことにある。
【0087】バックライトユニット300側に配置され
る透明基板1Aは、その液晶層LC側の面に薄膜トラン
ジスタTFT等を含む電子回路が形成されたものとなっ
ており、観察側に配置される透明基板1Bは、その液晶
層側の面に遮光膜22、フィルタ23等が形成されたも
のとなっている。そして、シールド機能としてのITO
膜からなる導電層は、観察側の透明基板1B、すなわ
ち、液晶層LC側の面に遮光膜22、フィルタ23等が
形成された上側基板側に形成されていることにある。
【0088】このように構成された液晶表示装置は、シ
ールド機能としてのITO膜をスパッタリング方法で形
成する際に、実施例6にみられなかった効果を奏するよ
うになる。
【0089】すなわち、実施例6の場合において、シー
ルド機能としてのITO膜をスパッタリング方法で形成
した際にITOが透明基板1Aの裏面側に回り込む場合
があり、このITOが既に形成されている電子回路(薄
膜トランジスタ、信号線等を含む回路)を短絡させてし
まう場合がある。しかし、本実施例では、このような電
子回路が形成されていない透明基板1Bに該ITO膜を
形成することから、上述したような弊害を回避できるこ
とになる。
【0090】なお、ITO膜の代わりに、SnO2膜、
あるいはIn23膜を用いた場合も同様である。
【0091】実施例8.図9は、本発明の他の実施例を
示す断面図を示している。上述した実施例と異なる部分
は、まず、観察側の上側透明基板の表面には、その表示
部を露呈させるフレーム32が配置されている。このフ
レームはその剛性を確保する目的から導電性部材で形成
されている。そして、前記上側透明基板の表面にはシー
ルド機能を有する導電膜30Aが形成され、さらにその
上面に偏光板26が形成さている。そして、シールド機
能を有する前記導電膜30Aは、偏光板26、導電性材
料34およびフレーム32をそれぞれ介して接地(アー
ス)された構成となっている。
【0092】このように構成した場合、シールド機能を
有する導電膜30Aに拡散した電荷をアース電位に逃す
ことができるようになり、たとえば実施例1の場合と比
較した場合に、表示異常の防止を大幅に向上させること
ができるようになる。また、表示異常が生じた場合で
も、極めて短時間で該表示異常を回復できる効果を奏す
る。
【0093】実施例9.図10は、本発明の他の実施例
を示す断面図を示している。実施例8とほぼ同様の構成
となっているが、シールド機能を有する導電層30Aが
偏光板26の表面に形成されていることに相違を有す
る。
【0094】このように構成した場合、該導電層30A
は導電性材料34を介してフレーム32と直接接続され
るために、その接続抵抗を大幅に低減できることにな
る。したがって、実施例8の場合と比較して、さらに表
示異常を低減できるとともに、極めて短時間で表示異常
から回復できるようにすることができる。
【0095】実施例10.図11は、本発明の他の実施
例を示す断面図を示している。実施例8とほぼ同様の構
成となっているが、フレーム32で被われる部分の偏光
板26は、その一部(あるいは全部)においてシールド
機能を有する導電層30Aを露呈させるように形成さ
れ、この露呈された部分において該導電層30Aが導電
性材料34を介してフレーム32に直接接続されてい
る。
【0096】このように構成した場合にも、該導電層3
0Aは導電性材料34を介してフレーム32と直接接続
されるために、その接続抵抗を大幅に低減できることに
なる。 さらに、偏光板26の面積を小さくすることが
できることから、価格を低減できるという効果を奏す
る。
【0097】実施例11.本実施例は、上述した実施例
8、9、10にそれぞれ示した導電性材料34として、
特に、導電性ゴムを用いたことにある。
【0098】このようにした場合、該導電性材料34は
従来液晶表示パネル100とフレーム32との固定用と
して用いられたゴムスペーサーと兼用できることにな
り、特に、ゴムスペーサーを必要とすることがなくなる
ことから部材コストの低減を図ることができるようにな
る。
【0099】実施例12.本実施例は、上述した実施例
8、9、10にそれぞれ示した導電性材料34として、
特に、銀ペーストを用いたことにある。
【0100】このようにした場合、実施例11のように
導電性ゴムを用いた場合に比較して、接続抵抗を大幅に
低減できることになり、さらに表示異常を低減できると
ともに、極めて短時間で表示異常から回復できるように
することができる。
【0101】実施例13.本実施例は、上述した実施例
8、9、10にそれぞれ示した導電性材料34として、
特に、金属箔テープを用いたことにある。
【0102】このようにした場合、実施例12のように
銀ペーストを用いた場合に比較して、接続抵抗を大幅に
低減できることになり、さらに表示異常を低減できると
ともに、極めて短時間で表示異常から回復できるように
することができる。
【0103】実施例14.この実施例は、上述した実施
例8、9、10にそれぞれ示した導電性材料34とし
て、特に、導電性ビーズもしくは導電性ファイバの双方
もしくは一方を含む有機材料を用いたことにある。
【0104】このようにした場合、該有機材料をライン
状に塗布することで導電性材料34とすることができる
ので、該導電性材料を短時間に構成できるため、表示異
常を低減できるとともに、生産性を向上させることがで
きる。
【0105】実施例15.図12は、本発明による他の
実施例を示す断面図である。上述した実施例では、シー
ルド機能を有する導電層30Aを、導電性材料34およ
びフレーム32を介して接地(アース)したものである
が、本実施例では、液晶表示パネル100側にアース端
子36を予め形成しておき、このアース端子36に該導
電層30Aを接続する構成としたものである。
【0106】この場合のアース端子36Aと該導電層3
0Aとの接続は、図中に示すようにケーブル38を用い
てもよいが、これに限定されず、金属箔あるいは銀ペー
スト等であってもよいことはいうまでもない。
【0107】このようした構成は、たとえば、液晶表示
パネル100の前方部に配置されるフレーム32が絶縁
性の材料で形成されている場合において等に、前記導電
層30Aの接地(アース)を有効に行なうことができ
る。
【0108】実施例16.図13は、本発明による他の
実施例を示す断面図である。この実施例では、液晶表示
パネル100側にアース端子36を予め形成しておくの
は実施例14と同様であるが、偏光板26をその下層の
導電性を有する粘着層30とともに延在させて、前記ア
ース端子36に接続させていることに相違を有する。
【0109】このように構成した場合、偏光板26は上
側透明基板1Bに貼付すると同時に、該粘着層30の接
地(アース)を達成でき、生産性の向上を図ることがで
きるようになる。
【0110】実施例17.図14は、本発明による他の
実施例を示す断面図である。上述した実施例では、シー
ルド機能を有する導電層30Aを接地(アース)する場
合において、液晶表示パネル100に形成したアース端
子に接続したものであるが、本実施例では、液晶表示パ
ネル100の周辺に配置される周辺回路の基板40上に
アース端子41を設け、このアース端子41に接続する
ようにしたことに相違を有する。
【0111】このようにした場合、液晶表示パネル10
0側からたとえばケーブル38等を介して容易に該導電
層30Aの接地(アース)を実現することができるよう
になる。
【0112】実施例18.図15は、本発明による他の
実施例を示す断面図である。この実施例では、シールド
機能を有する導電層30Aを観察側の上側基板のみなら
ずバックライトユニット300側の下側透明基板にも形
成したことにある。
【0113】このように構成した場合、液晶表示パネル
100から輻射される電磁界を大幅に低減できる(EM
I特性の向上)という効果を奏する。
【0114】また、同図に示していないが、観察側およ
びバックライトユニット側のそれぞれの該導電層30A
をそれぞれ必要に応じて接地(アース)してもよいこと
はいうまでもない。
【0115】実施例19.図16は、本発明による他の
実施例を示した断面図である。この実施例では、液晶表
示パネル100の観察側の上側透明基板の前方部に、該
上側透明基板から若干の隙間を有して透明な保護板50
が配置され、この保護板50はフレーム32に固定され
ている。
【0116】この場合の保護板50は、導電性を備えて
おらず、したがって、使用者の手が直接液晶表示パネル
100に接触するのを防止する機能、あるいは人体によ
る液晶表示パネル100に対する高圧電圧印加の恐れを
防止する機能等を備えるものとなっている。
【0117】このように構成しても、保護板50の上述
した機能から、液晶表示パネル100への帯電そのもの
の機会を大幅に低減でき、表示異常を抑制できるように
なる。
【0118】そして、この場合における液晶表示パネル
100は、その観察側の上側透明基板に上述した実施例
で説明したシールド機能を有する導電層を設けなくても
よいが、これに限定されずに設けてもよいことはいうま
でもない。さらに効果の向上が図れるからである。
【0119】また、この実施例では、前記保護板50は
導電性を備えていないものとして説明したが、これに限
定されることはなく、備えるようにしてもよいことはい
うまでもない。さらに効果の向上が図れるからである。
【0120】実施例20.図17は、本発明による他の
実施例を示した断面図である。この実施例では、フレー
ム32の材料を特に導電性材料として、その周辺にたと
えばプラスチック製のケース52を一体に取り付けてい
ることにある。
【0121】このように構成した場合、導電性のフレー
ム32によってEMI放射特性を向上させることができ
るようになる。
【0122】この場合、保護板50に導電層30Aを備
えたものを用いることにより、さらにEMI放射特性を
向上させることができるようになる。また、同じ目的
で、液晶表示パネル100自体にも上述した実施例に示
した導電層を設けるようにしてもよい。
【0123】
【発明の効果】以上説明したことから明らかになるよう
に、本発明による液晶表示装置によれば、液晶表示パネ
ルの表面の外部から静電気等の高い電位が加わった場合
にあっても、表示の異常の発生を防止できるようにでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す要
部断面図である。
【図2】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す全
体の概略構成図である。
【図3】本発明による液晶表示装置に具備される液晶表
示パネルの画素の一実施例を示す平面図である。
【図4】図3のIV−IV線における断面図である。
【図5】図3のV−V線における断面図である。
【図6】図3のVI−VI線における断面図である。
【図7】本発明による液晶表示装置に具備される液晶表
示パネルの電界方向とラビング方向、および偏光板との
関係を示す説明図である。
【図8】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す
要部断面図である。
【図9】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す
要部断面図である。
【図10】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示
す要部断面図である。
【図11】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示
す要部断面図である。
【図12】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示
す要部断面図である。
【図13】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示
す要部断面図である。
【図14】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示
す要部断面図である。
【図15】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示
す要部断面図である。
【図16】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示
す要部断面図である。
【図17】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示
す要部断面図である。
【符号の説明】
1A……表示電極が形成された透明基板、1B……表示
電極が形成されていない透明基板、21、26……偏光
板、30……導電微粒子を散在させた粘着層、30A…
…導電層、100……液晶表示パネル、300……バッ
クライトユニット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芦沢 啓一郎 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 箭内 雅弘 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 小西 信武 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 衣川 清重 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 三島 康之 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶表示パネルと、この液晶表示パネル
    の表示面に光を透過させるためのバックライトユニット
    とを備え、前記液晶表示パネルは、液晶層を介して互い
    に対向して配置される透明基板のうち、その一方または
    両方の液晶層側の単位画素に相当する領域面に、表示用
    電極と基準電極とが備えられ、この表示用電極と基準電
    極との間に透明基板と平行に発生させる電界によって前
    記液晶層を透過する光を変調させる構成となっている液
    晶表示装置において、 前記液晶表示パネルの透明基板のうちバックライトユニ
    ットに対して遠い側の透明基板の液晶層と反対側の面に
    透光性を備える導電層が形成され、この導電層は少なく
    とも画素形成領域に形成されていることを特徴とする液
    晶表示装置。
  2. 【請求項2】 液晶層を介して互いに対向して配置され
    る透明基板のうち、その一方または両方の液晶層側の単
    位画素に相当する領域面に、表示用電極と基準電極とが
    備えられ、この表示用電極と基準電極との間に透明基板
    と平行に発生させる電界によって前記液晶層を透過する
    光を変調させる液晶表示パネルにおいて、 その観察される側の透明基板の液晶層と反対側の面に透
    光性を備える導電層が形成され、この導電層は少なくと
    も画素形成領域に形成されていることを特徴とする液晶
    表示パネル。
  3. 【請求項3】 液晶表示パネルと、この液晶表示パネル
    の表示面に光を透過させるためのバックライトユニット
    とを備え、前記液晶表示パネルは、液晶層を介して互い
    に対向して配置される透明基板のうち、その一方または
    両方の液晶層側の単位画素に相当する領域面に表示用電
    極と基準電極とが備えられ、この基準電極と少なくとも
    スイッチング素子を介して映像信号線からの映像信号が
    供給される前記表示用電極との間に透明基板と平行に発
    生させる電界によって前記液晶層を透過する光を変調さ
    せる構成となっている液晶表示装置において、 前記液晶表示パネルの透明基板のうちバックライトユニ
    ットに対して遠い側の透明基板は前記スイッチング素子
    が形成されていない側の透明基板となっているとととも
    に、この透明基板の液晶層と反対側の面に透光性を備え
    る導電層が少なくとも画素形成領域に形成されているこ
    とを特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 液晶層を介して互いに対向して配置され
    る透明基板のうち、その一方または両方の液晶層側の単
    位画素に相当する領域面に表示用電極と基準電極とが備
    えられ、この基準電極と少なくともスイッチング素子を
    介して映像信号線からの映像信号が供給される前記表示
    用電極との間に透明基板と平行に発生させる電界によっ
    て前記液晶層を透過する光を変調させる構成となってい
    る液晶表示パネルにおいて、 その観察される側の透明基板は、前記スイッチング素子
    が形成されていない側の透明基板となっているとととも
    に、この透明基板の液晶層と反対側の面に透光性を備え
    る導電層が少なくとも画素形成領域に形成されているこ
    とを特徴とする液晶表示パネル。
  5. 【請求項5】 導電層は、その光透過率が34%以上で
    あることを特徴とする請求項1、3記載のうちいずれか
    記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 導電層は、そのシート抵抗が2×1014
    Ω・□以下であることを特徴とする請求項1、3記載の
    うちいずれか記載の液晶表示装置。
  7. 【請求項7】 導電層は、その光透過率が34%以上で
    あることを特徴とする請求項2、4記載のうちいずれか
    記載の液晶表示パネル。
  8. 【請求項8】 導電層は、そのシート抵抗が2×1014
    Ω・□以下であることを特徴とする請求項2、4記載の
    うちいずれか記載の液晶表示パネル。
  9. 【請求項9】 液晶表示パネルの透明基板のうちバック
    ライトユニットに対して遠い側の透明基板の液晶層と反
    対側の面に透光性を備える導電層は、偏光板を透明基板
    に貼付する粘着材中に導電性粒子を散在させて構成した
    ことを特徴とする請求項1、2、3および4記載のうち
    いずれか記載の液晶表示装置。
  10. 【請求項10】 導電性粒子はカーボンであることを特
    徴とする請求項9記載の液晶表示装置。
  11. 【請求項11】 導電性粒子は金属であることを特徴と
    する請求項9記載の液晶表示装置。
  12. 【請求項12】 導電性粒子は、ITO、SnO2、I
    23のうちのいずれかを含む粒子、あるいはそれらの
    混合からなることを特徴とする請求項9記載の液晶表示
    装置。
  13. 【請求項13】 液晶表示パネルの透明基板のうちバッ
    クライトユニットに対して遠い側の透明基板の液晶層と
    反対側の面に透光性を備える導電層は、偏光板と透明基
    板との間に介在された導電シートであることを特徴とす
    る請求項1、2、3および4記載のうちいずれか記載の
    液晶表示装置。
  14. 【請求項14】 液晶表示パネルの透明基板のうちバッ
    クライトユニットに対して遠い側の透明基板の液晶層と
    反対側の面に透光性を備える導電層は、偏光板と透明基
    板との間に介在された透明導電膜であることを特徴とす
    る請求項1、2、3および4記載のうちいずれか記載の
    液晶表示装置。
  15. 【請求項15】 透明導電膜は、ITO、SnO2、I
    23のうちのいずれかを主成分とした膜からなること
    を特徴とする請求項14記載の液晶表示装置。
  16. 【請求項16】 透明基板の液晶層と反対側の面に形成
    された透光性を備える導電層は接地されていることを特
    徴とする請求項9、13、14記載のうちいずれか記載
    の液晶表示装置。
  17. 【請求項17】 液晶表示パネルはアース用端子が備え
    られるものであって、偏光板から露出された下層の導電
    層が前記アース用端子と電気的に接続されていることを
    特徴とする請求項16記載の液晶表示装置。
  18. 【請求項18】 液晶表示パネルの周辺に電子部品を搭
    載した基板が配置され、かつ、この基板にアース電極を
    備えるものであって、偏光板から露出された下層の導電
    層が前記アース電極と電気的に接続されていることを特
    徴とする請求項16記載の液晶表示装置。
  19. 【請求項19】 液晶表示パネルの観察側の面に、その
    表示部を露出させた開口を備える導電性のフレームが配
    置されるものであって、前記液晶表示パネルの透明基板
    の液晶層と反対側の面に形成された透光性を備える導電
    層の上部に絶縁性材料が形成され、かつ該絶縁材料と前
    記フレームは導電性材料を介して接続されていることを
    特徴とする請求項16記載の液晶表示装置。
  20. 【請求項20】 液晶表示パネルの観察側の面に、その
    表示部を露出させた開口を備える導電性のフレームが配
    置されるものであって、前記液晶表示パネルの透明基板
    の液晶層と反対側の面に形成された透光性を備える導電
    層は前記フレームに導電性材料を介して接続されている
    ことを特徴とする請求項16記載の液晶表示装置。
  21. 【請求項21】 液晶表示パネルの観察側の面に、その
    表示部を露出させた開口を備える導電性のフレームが配
    置されるものであって、このフレームは、偏光板から露
    呈されている下層の導電層に導電性材料を介し電気的に
    接続されていることを特徴とする請求項9、13、14
    記載のうちいずれか記載の液晶表示装置。
  22. 【請求項22】 導電性材料は、導電ゴムであることを
    特徴とする請求項19、20、21記載のうちいずれか
    記載の液晶表示装置。
  23. 【請求項23】 導電性材料は、銀ベーストであること
    を特徴とする請求項19、20、21記載のうちいずれ
    か記載の液晶表示装置。
  24. 【請求項24】 導電性材料は、金属箔テープであるこ
    とを特徴とする請求項19、20、21記載のうちいず
    れか記載の液晶表示装置。
  25. 【請求項25】 導電性材料は、導電性ビーズもしくは
    導電性ファイバの双方もしくは一方を含む有機材料であ
    ることを特徴とする請求項19、20、21記載のうち
    いずれか記載の液晶表示装置。
  26. 【請求項26】 アース用の端子を備えるものであっ
    て、透明基板の液晶層と反対側の面に形成された透光性
    を備える導電層は、前記アース用の端子に電気的に接続
    されていることを特徴とする請求項2、4記載のうちい
    ずれか記載の液晶表示パネル。
  27. 【請求項27】 液晶表示パネルの透明基板のうちバッ
    クライトユニットに対して遠い側の透明基板の液晶層と
    反対側の面に透光性を備える導電層は、該透明基板に粘
    着される偏光板の表面に形成された透明導電膜としたこ
    とを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  28. 【請求項28】 液晶表示パネルの透明基板のうちバッ
    クライトユニットに対して近い側の透明基板の液晶層と
    反対側の面に透光性を備える導電層が少なくとも表示領
    域に形成されていることを特徴とする請求項1、3、
    9、16、19、20、21、26、27記載のうちい
    ずれか記載の液晶表示装置。
  29. 【請求項29】 導電層は接地されているこを特徴とす
    る請求項28記載の液晶表示装置。
  30. 【請求項30】 液晶表示パネルと、この液晶表示パネ
    ルの表示面に光を透過させるためのバックライトユニッ
    トとを備え、前記液晶表示パネルは、液晶層を介して互
    いに対向して配置される透明基板のうち、その一方また
    は両方の液晶層側の単位画素に相当する領域面に、表示
    用電極と基準電極とが備えられ、この表示用電極と基準
    電極との間に透明基板と平行に発生させる電界によって
    前記液晶層を透過する光を変調させる構成となっている
    液晶表示装置において、 前記液晶表示パネルの透明基板のうちバックライトユニ
    ットに対して遠い側の透明基板面に隙間を有して透明な
    保護板が配置されていることを特徴とする液晶表示装
    置。
  31. 【請求項31】 保護膜は、導電膜が備えられているこ
    とを特徴とする請求項30記載の液晶表示装置。
  32. 【請求項32】 導電膜は、接地されていることを特徴
    とする請求項31記載の液晶表示装置。
  33. 【請求項33】 液晶表示パネルおよびバックライトユ
    ニットは導電性の構体に内蔵され、かつ、保護板は前記
    構体に支持されていることを特徴とする請求項30記載
    の液晶表示装置。
  34. 【請求項34】 液晶表示パネルおよびバックライトユ
    ニットは導電性の構体に内蔵され、かつ、保護板は前記
    構体に支持されているとともに、その導電膜は前記構体
    に接続されていることを特徴とする請求項32記載の液
    晶表示装置。
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