(57)【要約】  対向電極２４に電気的に接続される対向信号線１３をアクティブマトリクス基板１１上に設けるときに、対向信号線１３の一部を基板と平行な面内で周回させてコイル１４を形成する。コイル１４の形成には、アクティブマトリクス基板１１が有する２層の配線層を使用する。対向信号線１３にコイル１４を直列に挿入して、対向電極電圧に乗る高周波ノイズを抑制し、液晶印加電圧を安定させて、液晶画面の表示品位を高める。アクティブマトリクス基板１１上の電源線を用いて、同様のコイルを形成してもよい。これにより、ノイズ対策部品を設けなくてもノイズに強い液晶パネルを提供する。
2010100783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板の間に液晶を挟んだ構造を有する液晶パネルであって、
ガラス基板上にスイッチング素子と画素電極を含む画素回路が複数形成されたアクティブマトリクス基板と、
別のガラス基板上に前記画素電極に対向する対向電極が形成された対向基板とを備え、
前記アクティブマトリクス基板は、前記対向電極に電気的に接続される対向信号線および基板上の電源線の少なくとも一方の一部を基板と平行な平面内で周回させて形成されたコイルを含むことを特徴とする、液晶パネル。
【請求項２】
前記コイルは、前記対向信号線の一部を用いて形成され、前記対向信号線に接続された外部端子と、当該外部端子に最も近い前記対向信号線と前記対向電極との接続点との間に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の液晶パネル。
【請求項３】
前記対向信号線は、前記画素回路の配置領域を囲むループ状配線を含み、
前記コイルは、前記対向信号線の一部を用いて形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の液晶パネル。
【請求項４】
前記スイッチング素子は、前記アクティブマトリクス基板が有する２層の配線層を用いて形成され、
前記コイルは、前記２層の配線層のそれぞれに設けられた配線を電気的に接続することにより形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の液晶パネル。
【請求項５】
前記コイルは、前記２層の配線層のそれぞれに設けられた配線を層間接続部材で接続することにより形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の液晶パネル。
【請求項６】
前記コイルは、前記２層の配線層のそれぞれに互いに直接接する配線を設けることにより形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の液晶パネル。
【請求項７】
前記アクティブマトリクス基板は、前記コイルとして、直列に接続された複数の一巻きコイルを含むことを特徴とする、請求項１に記載の液晶パネル。
【請求項８】
前記一巻きコイルには、ある巻き方向を有するものと、逆の巻き方向を有するものとが含まれていることを特徴とする、請求項７に記載の液晶パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器の表示部に利用される液晶パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器には、電気的ノイズに関して、自らが出すノイズが小さく他の機器に悪影響を与えないことと、他の機器からある程度のノイズを受けても誤動作しないことの両方が要求される（ＥＭＣ：Electro-Magnetic Compatibility、電磁両立性）。また、無線通信を行う電子機器や高速動作を行う電子機器（例えば、携帯電話）では、他の機器が出すノイズを遮断しても、自らが出すノイズが機器の性能に悪影響を与えることがある。【０００３】
例えば図５に示す折り畳み型の携帯電話では、蓋側筐体８１に液晶モジュール８３が収納され、本体筐体８２にＣＰＵ８４、ロジック回路８５、高周波回路８６、通信用アンテナ８７などが収納される。蓋側筐体８１内の液晶モジュール８３と本体筐体８２内のＣＰＵ８４を接続するために、両者の間にはフレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuit；以下、ＦＰＣという）８８が設けられる。【０００４】
通信用アンテナ８７は、高周波回路８６からの制御に従い電磁波を放射する。放射された電磁波の一部はＦＰＣ８８上の配線に影響を与え、ＦＰＣ８８上の配線にノイズが乗る。例えばＦＰＣ８８上の配線は、液晶モジュール制御回路に接続されている。この配線にノイズが乗ると、液晶モジュール制御回路を介して液晶パネルの対向電極電圧にもノイズが乗り、液晶印加電圧が不安定になって、液晶画面の表示品位が低下する。この問題を解決する方法として、ノイズの影響を排除すべき信号線にノイズ対策部品（例えば、バイパスコンデンサやコモンモードチョークコイル）を設ける方法が従来から知られている。図５に示す携帯電話では、ノイズ対策部品をＦＰＣ８８上に設けることができる。【０００５】
なお、本願発明に関連して特許文献１には、基板パターン内でリアクタンス値を得るために、図６に示すように、ビルドアップ多層基板９０の各層９１ａ〜ｃの表面にＣの字形状のコイル用パターン９２ａ〜ｄを形成し、ビルドアップバイア９３ａ〜ｃによりコイル用パターン９２ａ〜ｄを接続して、全体として螺旋状のコイルを形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特開２００１−７７５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年では、電子機器の小型化に対する要求はさらに厳しくなり、電子機器の耐ノイズ性に対する要求も厳しくなっている。一方、ＦＰＣ上の部品実装領域には限りがある。このため、ＦＰＣ上にノイズ対策部品を設けることが、従来よりも困難になっている。また、ノイズ対策部品を設けると、電子機器のコストが高くなるという問題もある。【０００８】
それ故に、本発明は、ノイズ対策部品を設けなくてもノイズに強い液晶パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の局面は、一対の基板の間に液晶を挟んだ構造を有する液晶パネルであって、
ガラス基板上にスイッチング素子と画素電極を含む画素回路が複数形成されたアクティブマトリクス基板と、
別のガラス基板上に前記画素電極に対向する対向電極が形成された対向基板とを備え、
前記アクティブマトリクス基板は、前記対向電極に電気的に接続される対向信号線および基板上の電源線の少なくとも一方の一部を基板と平行な平面内で周回させて形成されたコイルを含むことを特徴とする。【００１０】
本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
前記コイルは、前記対向信号線の一部を用いて形成され、前記対向信号線に接続された外部端子と、当該外部端子に最も近い前記対向信号線と前記対向電極との接続点との間に設けられていることを特徴とする。【００１１】
本発明の第３の局面は、本発明の第１の局面において、
前記対向信号線は、前記画素回路の配置領域を囲むループ状配線を含み、
前記コイルは、前記対向信号線の一部を用いて形成されていることを特徴とする。【００１２】
本発明の第４の局面は、本発明の第１の局面において、
前記スイッチング素子は、前記アクティブマトリクス基板が有する２層の配線層を用いて形成され、
前記コイルは、前記２層の配線層のそれぞれに設けられた配線を電気的に接続することにより形成されていることを特徴とする。【００１３】
本発明の第５の局面は、本発明の第４の局面において、
前記コイルは、前記２層の配線層のそれぞれに設けられた配線を層間接続部材で接続することにより形成されていることを特徴とする。【００１４】
本発明の第６の局面は、本発明の第４の局面において、
前記コイルは、前記２層の配線層のそれぞれに互いに直接接する配線を設けることにより形成されていることを特徴とする。【００１５】
本発明の第７の局面は、本発明の第１の局面において、
前記アクティブマトリクス基板は、前記コイルとして、直列に接続された複数の一巻きコイルを含むことを特徴とする。【００１６】
本発明の第８の局面は、本発明の第７の局面において、
前記一巻きコイルには、ある巻き方向を有するものと、逆の巻き方向を有するものとが含まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の第１の局面によれば、アクティブマトリクス基板上の対向信号線または電源線にコイルを直列に挿入することにより、これらの配線に乗るノイズを除去し、液晶パネルのノイズ耐性を高めることができる。対向信号線にコイルを直列に挿入すれば、対向電極電圧に乗るノイズを除去し、液晶印加電圧を安定させて、液晶画面の表示品位を高めることができる。電源線にコイルを直列に挿入すれば、電源線に乗るノイズを除去し、電源電圧を安定させて、液晶画面の表示品位を高めることができる。また、コイルはアクティブマトリクス基板上の対向信号線または電源線を周回させて形成されるので、ノイズ対策部品を液晶パネルの周辺に設ける必要がない。したがって、ノイズ対策部品を設けなくてもノイズに強い液晶パネルを得ることができる。【００１８】
本発明の第２の局面によれば、対向信号線に接続された外部端子と、当該外部端子に最も近い対向信号線と対向電極との接続点との間にコイルを挿入することにより、対向電極電圧に乗るノイズをより効果的に除去し、液晶画面の表示品位をさらに高めることができる。【００１９】
本発明の第３の局面によれば、ループ状配線を含む対向信号線に電磁誘導による電流が流れて対向電極電圧にノイズが乗る場合でも、対向信号線にコイルを直列に挿入することにより、当該ノイズを除去し、液晶画面の表示品位を高めることができる。【００２０】
本発明の第４〜６の局面によれば、アクティブマトリクス基板が有する２層の配線層を用いて対向信号線または電源線を基板と平行な面内で周回させることにより、ノイズ除去機能を有するコイルを容易に形成することができる。【００２１】
本発明の第７の局面によれば、アクティブマトリクス基板上の対向信号線または電源線を基板と平行な面内で周回させることにより、それぞれがノイズ除去機能を有し、直列に接続された複数の一巻きコイルを容易に形成することができる。【００２２】
本発明の第８の局面によれば、巻き方向が異なる２種類の一巻きコイルを混在して形成することにより、コイルに電流が流れたときに方向が異なる２種類の磁束を発生させて、磁束の結合による外部への磁束の漏れを減らし、外部への影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶パネルの構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す液晶パネルに形成される回路の回路図である。
【図３】図１に示す液晶パネルの対向信号線に挿入されたコイルの平面図である。
【図４】図１に示す液晶パネルの対向信号線に挿入されたコイルの斜視図である。
【図５】携帯電話の構成例を示すブロック図である。
【図６】従来のプリント基板のパターンコイルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係る液晶パネルの構成を示す分解斜視図である。図１には、本実施形態に係る液晶パネル１０と、液晶パネル１０に接続されるＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）１９とが記載されている。図１に示すように、液晶パネル１０は、アクティブマトリクス基板１１と対向基板１２を備えている。アクティブマトリクス基板１１は、ガラス基板上にスイッチング素子と画素電極を含む画素回路を複数形成したものである。対向基板１２は、別のガラス基板上に画素電極に対向する対向電極を形成したものである。アクティブマトリクス基板１１と対向基板１２の間には、液晶（図示せず）が充填される。このように液晶パネル１０は、一対の基板の間に液晶を挟んだ構造を有する。
【００２５】
図２は、液晶パネル１０に形成される回路の回路図である。図２に示す対向電極２４は、対向基板１２のほぼ全面に形成される。基板間接続部材２５〜２８は、アクティブマトリクス基板１１と対向基板１２の間で、対向電極２４の４隅に対応する位置に設けられる。図２に示す他の構成要素は、アクティブマトリクス基板１１に形成される。
【００２６】
アクティブマトリクス基板１１には、互いに平行な複数の走査信号線Ｇｉと、走査信号線Ｇｉと直交する互いに平行な複数のデータ信号線Ｓｊとが形成される。走査信号線Ｇｉとデータ信号線Ｓｊは、アクティブマトリクス基板１１に設けられた外部端子（図示せず）、あるいは、アクティブマトリクス基板１１に形成された駆動回路（図示せず）に接続される。走査信号線Ｇｉとデータ信号線Ｓｊは、液晶パネル１０の外部に設けられた駆動回路、あるいは、液晶パネル１０と一体に形成された駆動回路によって駆動される。
【００２７】
走査信号線Ｇｉとデータ信号線Ｓｊの各交点の近傍には、画素回路２０が形成される。画素回路２０は、スイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下、ＴＦＴという）２１、画素電極２２、および、補助容量２３を含んでいる。ＴＦＴ２１のゲート電極は走査信号線Ｇｉに接続され、ソース電極はデータ信号線Ｓｊに接続され、ドレイン電極は画素電極２２と補助容量２３の一方の電極に接続される。補助容量２３の他方の電極は、対向信号線１３に接続される。対向電極２４はすべての画素電極２２に対向するように配置され、これにより画素回路ごとに液晶容量が形成される。
【００２８】
対向信号線１３は、画素回路２０の配置領域を囲むループ状配線と、画素回路２０の配置領域を横断する配線（走査信号線Ｇｉと平行な配線）を含んでいる。ループ状配線の一端には外部端子Ｖｃｏｍ１が設けられ、他端には外部端子Ｖｃｏｍ２が設けられる。外部端子Ｖｃｏｍ１、Ｖｃｏｍ２には、ＦＰＣ１９上に配置された液晶モジュール制御回路（図示せず）から同じ電圧が与えられる。ループ状配線は、途中４箇所で基板間接続部材２５〜２８に接続される。このように対向電極２４を基板間接続部材２５〜２８と対向信号線１３を介して外部端子Ｖｃｏｍ１、Ｖｃｏｍ２に電気的に接続することにより、外部から対向電極２４に所望の電圧（対向電極電圧）を印加することがきる。なお、上記の方法で対向電極電圧を印加する理由は、対向電極電圧を対向電極２４上の位置に依らずに一定にするためである。
【００２９】
対向信号線１３は、その一部がアクティブマトリクス基板１１と平行な面内で小さく周回するように形成される。これにより、対向信号線１３にコイル１４が直列に挿入される。液晶パネル１０では、対向信号線１３と対向電極２４は４箇所で電気的に接続され、４個の接続点のうち基板間接続部材２８の位置にある接続点が外部端子Ｖｃｏｍ２に最も近い。この点を考慮して、コイル１４は、外部端子Ｖｃｏｍ２と、基板間接続部材２８の位置にある接続点との間に形成される。このように液晶パネル１０では、外部端子Ｖｃｏｍ２と、外部端子Ｖｃｏｍ２に最も近い対向信号線１３と対向電極２４との接続点との間で、対向信号線１３の一部をアクティブマトリクス基板１１と平行な面内で周回させることにより、コイル１４が形成される。
【００３０】
図３はコイル１４の平面図であり、図４はコイル１４の斜視図である。アクティブマトリクス基板１１は、ＴＦＴ２１を形成するために、２層の金属配線層（以下、第１配線層および第２配線層という）を有する。第１配線層はＴＦＴ２１のゲート電極などの形成に使用され、第２配線層はＴＦＴ２１のソース電極などの形成に使用される。図３および図４に示すように、コイル１４は、第１配線層の配線３１と第２配線層の配線３２をコンタクト３３で接続することにより形成される。すなわち、コイル１４は、ＴＦＴ２１を形成するときに使用される２層の配線層にそれぞれ設けられた配線３１、３２を層間接続部材で接続することにより形成される。
【００３１】
図３および図４に示すコイル１４は、直列に接続された５個の一巻きコイルを含んでいる。５個の一巻きコイルには、ある巻き方向を有するものと、逆の巻き方向を有するものとが含まれている。これら２種類の一巻きコイルの個数は、ほぼ同じであることが好ましい（この例では、３個と２個）。
【００３２】
なお、図４に示すコイル１４は、配線３１、３２をコンタクト３３で接続することにより形成されているが、第１配線層と第２配線層のそれぞれに互いに直接接する配線を設けることにより、コイルを形成してもよい。このようにコイルは、アクティブマトリクス基板が有する２層の配線層のそれぞれに設けられた配線を電気的に接続することにより形成される。
【００３３】
以下、コイル１４を備えていない従来の液晶パネルと対比して、本実施形態に係る液晶パネル１０の効果を説明する。ここでは、従来の液晶パネルと本実施形態に係る液晶パネル１０を、図５に示す携帯電話の液晶モジュール８３に内蔵して使用する場合を考える。図５に示す携帯電話では、液晶モジュール８３とＣＰＵ８４は別の筐体に収納され、両者はＦＰＣ８８を用いて接続される。一般にＦＰＣ８８上の配線は、リジッド基板上の配線よりも長く、ノイズの影響を受けやすい。また、対向信号線１３は、ループ状配線を含んでいる（図１および図２を参照）。このような条件下で、ＣＰＵ８４は携帯電話の機能を実現するために高速動作を行い、通信用アンテナ８７は高周波回路８６からの制御に従い電磁波を放射する。
【００３４】
ＣＰＵ８４が高速動作を行うと、高周波エネルギーが発生し、発生した高周波エネルギーは電源やグランドから電磁波として放射される。ＦＰＣ８８上の配線は、ノイズの影響を受けやすく、放射された電磁波を受信するアンテナとして機能してしまう。このため、ＦＰＣ８８上の配線に高周波ノイズが乗り、液晶モジュール８３の液晶モジュール制御回路に供給される電源電圧は不安定になる。対向信号線１３はＦＰＣ８８上に設けられた液晶モジュール制御回路に接続されるが、液晶モジュール制御回路に供給される電源電圧が不安定であるので、対向信号線１３に出力される対向電極電圧にも高周波ノイズが乗る。
【００３５】
また、通信用アンテナ８７から放射された電磁波の磁束が対向信号線１３のループ状配線を貫くと、電磁誘導によってループ状配線に電流が流れる。このときに流れる誘導電流は、対向信号線１３を本来流れるべき電流にとって高周波ノイズとなる。このため、対向信号線１３に印加される対向電極電圧にも高周波ノイズが乗る。従来の液晶パネルを使用した場合、上記２つの経路で対向電極電圧に高周波ノイズが乗るために、液晶印加電圧が不安定になり、液晶画面の表示品位が低下する。
【００３６】
これに対して、本実施形態に係る液晶パネル１０では、対向信号線１３の一部をアクティブマトリクス基板１１と平行な面内で周回させることにより、対向信号線１３にコイル１４が直列に挿入されている。一般に、コイルの自己インダクタンスをＬ、コイルを流れる交流信号の周波数をｆとしたとき、コイルのインピーダンスＺは、Ｚ＝２πｆＬで与えられる。交流信号の周波数ｆが高くなると、インピーダンスＺは大きくなり、コイルは抵抗として機能する。このようにコイルは、低周波信号を通過させ、高周波ノイズを熱に変換して遮断するという性質を有する。
【００３７】
本実施形態に係る液晶パネル１０を構成するときには、液晶パネル１０を含む電子機器から放射される電磁波の周波数に応じて、カットオフ周波数を決定し、コイル１４のインダクタンスを決定する。その上で、決定したインダクタンスが得られるように、コイル１４の形状（一巻きコイルの個数、サイズ、配線幅、接続形態など）を決定する。コイル１４の形状を決定するときには、アクティブマトリクス基板１１が有する２層の配線層の間の絶縁層の特性や厚さなどを考慮する。
【００３８】
このようして設計したコイル１４を対向信号線１３に直列に挿入した場合、ＣＰＵ８４が高速動作して電磁波が放射されたときでも、ＦＰＣ８８上の配線に乗る高周波ノイズをコイル１４で除去し、液晶モジュール８３の液晶モジュール制御回路に供給される電源電圧を安定させることができる。また、通信用アンテナ８７から電磁波が放射されたときでも、対向信号線１３に流れる誘導電流をコイル１４で熱に変換して除去することができる。これにより、対向電極電圧に乗る高周波ノイズを除去し、液晶印加電圧を安定させて、液晶画面の表示品位を高めることができる。
【００３９】
また、コイル１４は、アクティブマトリクス基板１１上の対向信号線を周回させて形成されるので、ノイズ対策部品を液晶パネル１０の周辺に設ける必要がない。したがって、ＦＰＣ１９の部品実装領域にかかわらず、液晶パネル１０のノイズ耐性（Immunity）を高めることができる。
【００４０】
以上に示すように、本実施形態に係る液晶パネルでは、アクティブマトリクス基板上に、対向信号線の一部を基板と平行な面内で周回させたコイルが形成されている。対向信号線にコイルを直列に挿入することにより、対向電極電圧に乗るノイズを抑制し、液晶印加電圧を安定させて、液晶画面の表示品位を高めることができる。また、コイルは対向信号線の一部を周回させて形成されるので、ノイズ対策部品を液晶パネルの周辺に設ける必要がない。
【００４１】
また、コイルは、対向信号線に接続された外部端子と、当該外部端子に最も近い対向信号線と対向電極との接続点との間に形成されている。この位置にコイルを挿入することにより、対向電極電圧に乗るノイズをより効果的に抑制し、液晶画面の表示品位をさらに高めることができる。
【００４２】
また、ループ状配線を含む対向信号線に電磁誘導による電流が流れて対向電極電圧にノイズが乗る場合でも、対向信号線にコイルを直列に挿入することにより、当該ノイズを抑制し、液晶画面の表示品位を高めることができる。
【００４３】
また、コイルは、アクティブマトリクス基板が有する２層の配線層のそれぞれに設けられた配線を電気的に接続することにより形成される。これら２層の配線層を用いて対向信号線を周回させることにより、ノイズ除去機能を有するコイルを容易に形成することができる。
【００４４】
また、アクティブマトリクス基板には、直列に接続された複数の一巻きコイルが形成されており、一巻きコイルには、ある巻き方向を有するものと、逆の巻き方向を有するものとが含まれている。このような一巻きコイルは、アクティブマトリクス基板上の対向信号線を基板と平行な面内で周回させることにより、容易に形成することができる。また、２種類の一巻きコイルを混在して形成することにより、コイルに電流が流れたときに方向が異なる２種類の磁束を発生させて、磁束の結合による外部への磁束の漏れを減らし、外部への影響を低減することができる。
【００４５】
なお、以上の説明では、対向信号線を用いてコイルを形成することとしたが、アクティブマトリクス基板上の電源線を用いて同様のコイルを形成してもよい。また、対向信号線を用いてコイルを形成すると共に、アクティブマトリクス基板上の電源線を用いてコイルを形成してもよい。これにより、液晶モジュール制御回路や液晶パネル内に形成された昇圧回路に供給される電源電圧に高周波ノイズが乗る場合でも、昇圧回路からアクティブマトリクス基板上の電源線に供給される電源電圧に乗る高周波ノイズを除去し、電源電圧を安定させて、液晶画面の表示品位を高めることができる。このようにして、ノイズ対策部品を設けなくてもノイズに強い液晶パネルを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の液晶パネルは、ノイズ対策部品を設けなくてもノイズに強いという特徴を有するので、携帯電話など、各種電子機器の表示部などに利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０…液晶パネル
１１…アクティブマトリクス基板
１２…対向基板
１３…対向信号線
１４…コイル
２０…画素回路
２１…ＴＦＴ
２２…画素電極
２３…補助容量
２４…対向電極
２５〜２８…基板間接続部材
３１…第１配線層の配線
３２…第２配線層の配線
３３…コンタクト
【図１】
2010100783.tif 000003
【図２】
2010100783.tif 000004
【図３】
2010100783.tif 000005
【図４】
2010100783.tif 000006
【図５】
2010100783.tif 000007
【図６】
2010100783.tif 000008
【国際調査報告】
2010100783.tif 000009
2010100783.tif 000010