(57)【要約】【課題】  電圧が印加された電気回路により発生する電界によって直流電圧が液晶に印加されることを防止し、液晶の劣化を抑える。【解決手段】  液晶表示装置１において、基板１１と、その基板１１上に設けられ複数の画素電極２を有する画素回路１２と、基板１１上の画素回路１２が設けられた領域外に設けられ画素回路１２に接続された電気回路１３と、画素回路１２及び電気回路１３に対向させて設けられた対向電極４と、基板１１と対向電極４との間に設けられた液晶層７と、電気回路１３と液晶層７との間に位置付けられ電気回路１３上に絶縁層１５を介して設けられた導電層１６とを備える。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられ、複数の画素電極を有する画素回路と、
前記基板上の前記画素回路が設けられた領域外に設けられ、前記画素回路に接続された電気回路と、
前記画素回路及び前記電気回路に対向させて設けられた対向電極と、
前記基板と前記対向電極との間に設けられた液晶層と、
前記電気回路と前記液晶層との間に位置付けられ、前記電気回路上に絶縁層を介して設けられた導電層と、
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記導電層の電位は、前記対向電極の電位と同じ電位であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記対向電極と前記導電層とを接続する接続部を備えることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記接続部は、前記画素回路と前記対向電極とを接続するトランスファであることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記導電層の電位は、前記対向電極の電位と略同じ電位であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記電気回路は、前記基板上の前記画素回路が設けられた領域の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記電気回路と前記基板上の前記画素回路が設けられた領域との間の距離は５００μｍ以下であることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記電気回路は、１０Ｖ以上の高電圧が印加される電気回路であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記画素回路は、複数の走査線及び複数の信号線を有しており、
前記電気回路は、前記複数の走査線及び前記複数の信号線を保護する保護回路であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記画素回路は、複数の走査線を有しており、
前記電気回路は、前記複数の走査線をそれぞれ駆動する走査線駆動回路を有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記画素回路は、複数の信号線を有しており、
前記電気回路は、前記複数の信号線をそれぞれ駆動する信号線駆動回路を有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記導電層は、前記画素電極と同じ材料により形成されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記画素電極は、インジウムスズ酸化物により形成されていることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記画素電極は、Ａｌ又はＡｌ合金又はＡｇ合金により形成されていることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型で軽量及び低消費電力であるため、携帯情報端末、コンピュータ及びテレビ等に用いられている。特に、携帯電話等の携帯情報端末に用いられる液晶表示装置においては、表示性能の向上や消費電力の低減等が求められている。このため、コントラストを確保するノーマリブラック型の液晶表示装置や消費電力を抑える低電圧型の液晶表示装置等が開発されている。
【０００３】
このような液晶表示装置は、複数の画素電極を有するアレイ基板、そのアレイ基板上に設けられた駆動回路等の電気回路、各画素電極及び電気回路に対向する対向電極を有する対向基板、及びアレイ基板と対向基板との間に保持された液晶層等を備えている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２０２３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電圧が電気回路に印加された場合には、対向電極と電気回路との間に電界が発生するため、直流電圧が液晶に印加されてしまう。これにより、直流電圧が印加された部分の液晶は劣化し、他の部分の液晶に悪影響を与えてしまう。特に、ノーマリブラック型や低電圧型の液晶表示装置では、その他のＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶表示装置に比べ、液晶が直流電圧の印加に対して弱いため、液晶の劣化は著しく、液晶表示装置の信頼性が低下してしまう。
【０００５】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電圧が印加された電気回路により発生する電界によって直流電圧が液晶に印加されることを防止し、液晶の劣化を抑えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施の形態に係る特徴は、液晶表示装置において、基板と、前記基板上に設けられ、複数の画素電極を有する画素回路と、前記基板上の前記画素回路が設けられた領域外に設けられ、前記画素回路に接続された電気回路と、前記画素回路及び前記電気回路に対向させて設けられた対向電極と、前記基板と前記対向電極との間に設けられた液晶層と、前記電気回路と前記液晶層との間に位置付けられ、前記電気回路上に絶縁層を介して設けられた導電層とを備えることである。
【０００７】
本発明では、電気回路と液晶層との間に位置付けて電気回路上に絶縁層を介して導電層を設けることによって、電圧が印加された電気回路により発生する電界は導電層により遮断されるので、直流電圧が液晶に印加されることは防止される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電圧が印加された電気回路により発生する電界によって直流電圧が液晶に印加されることを防止し、液晶の劣化を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態について図１及び図２を参照して説明する。
【００１０】
第１の実施の形態に係る液晶表示装置１は、図１及び図２に示すように、複数の画素電極２を有するアレイ基板３、複数の画素電極２に対向する対向電極４を有する対向基板５、及びアレイ基板３と対向基板５との間にシール材６により設けられた液晶層７等を備えている。
【００１１】
アレイ基板３は、図２に示すように、ガラス基板等の絶縁性を有する基板１１、その基板１１上に設けられ画素回路１２及びその画素回路１２に接続された電気回路１３を有する回路層１４、その回路層１４上に設けられた絶縁層１５、及びその絶縁層１５上に設けられた導電層１６から構成されている。
【００１２】
ここで、電気回路１３は、図１及び図２に示すように、基板１１上の画素回路１２が設けられた領域外に設けられている。基板１１上の画素回路１２が設けられた領域が表示領域Ｒであり、それ以外の領域が非表示領域である。表示領域Ｒは、液晶の配向状態の変化により画像を表示する領域である。
【００１３】
画素回路１２は、図１に示すように、互いに交差させて格子状（マトリクス状）に設けられた複数の走査線２１及び複数の信号線２２、各走査線２１及び各信号線２２に交差点毎にそれぞれ接続された複数のスイッチ素子２３、各スイッチ素子２３にそれぞれ接続された複数の画素電極２、各スイッチ素子２３にそれぞれ接続された複数の補助容量２４等から構成されている。なお、各画素電極２上には、配向膜（図示せず）が設けられている。
【００１４】
スイッチ素子２３は、例えば３端子を有するトランジスタである。このスイッチ素子２３は、そのゲート電極を走査線２１に接続し、そのソース電極を信号線２２に接続し、さらに、そのドレイン電極を画素電極２及び補助容量２４に接続することによって設けられている。スイッチ素子２３としては、例えば薄膜トランジスタを用いる。また、補助容量２４は、画素電極に印加された電圧を保持するための容量である。補助容量としては、例えばコンデンサ（キャパシタ）を用いる。画素電極２は透明導電性材料により形成されている。透明導電性材料としては、例えばインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を用いる。
【００１５】
電気回路１３は、図１に示すように、静電気等から各走査線２１及び各信号線２２を保護する保護回路３１、各走査線２１をそれぞれ駆動する走査線駆動回路３２、及び各信号線２２をそれぞれ駆動する信号線駆動回路３３から構成されている。
【００１６】
この電気回路１３は画素回路１２に接続されている。すなわち、各走査線２１及び各信号線２２は保護回路３１に接続されており、各走査線２１は保護回路３１を介して走査線駆動回路３２に接続されており、各信号線２２は保護回路３１を介して信号線駆動回路３３に接続されている。また、電気回路１３は表示領域Ｒの近傍に設けられている。ここで、第１の実施の形態では、保護回路３１と表示領域Ｒとの間の距離は５００μｍ以下である。
【００１７】
保護回路３１は、各走査線２１及び各信号線２２にそれぞれ接続される複数の保護ダイオードや電気配線等により構成されている。この保護回路３１は、例えば、１０Ｖ以上の高電圧が印加される電気回路である。
【００１８】
走査線駆動回路３２は、液晶制御回路等の外部回路から入力される制御信号に基づいて、各走査線２１に対し１走査線毎（１水平走査期間毎）に走査信号を順次出力することで、各走査線２１をそれぞれ駆動する回路である。この走査線駆動回路３２は、シフトレジスタやバッファ、電気配線等により構成されている。なお、走査信号はスイッチ素子２３を駆動（オン）する信号である。
【００１９】
信号線駆動回路３３は、液晶制御回路等の外部回路から入力される制御信号に基づいて、各信号線２２に対し走査信号に同期させて画像信号をそれぞれ出力することで、各信号線２２をそれぞれ駆動する回路である。この信号線駆動回路３３は、シフトレジスタやバッファ、スイッチ、電気配線等により構成されている。なお、画像信号は画像データに基づいて画素電極２に電圧を与える信号である。
【００２０】
導電層１６は、図２に示すように、液晶層７と電気回路１３との間に位置付けられおり、電気回路１３上に絶縁層１５を介して設けられている。この導電層１６は、図１に示すように、基板１１上の表示領域Ｒを避けて表示領域Ｒ外（非表示領域）のほぼ全面に枠状に形成されている。このような導電層１６は、電気回路１３により発生する電界を遮断（シールド）するシールド電極として機能する。ここで、導電層１６は、画素電極２と同じ材料により形成されている。したがって、画素電極２の材料としてインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を用いた場合には、導電層１６もインジウムスズ酸化物により形成される。
【００２１】
対向基板５は、図２に示すように、ガラス基板等の絶縁性を有する基板４１、その基板４１上に設けられたカラーフィルタ基板４２、及びそのカラーフィルタ基板４２上に設けられた対向電極４から構成されている。この対向基板５は、アレイ基板３に対向させ、アレイ基板３から所定距離だけ離間させて設けられている。なお、対向電極４上には、配向膜（図示せず）が設けられている。
【００２２】
カラーフィルタ基板４２は、カラーフィルタ４２ａ及び遮光層（例えばブラックマトリクス）４２ｂから構成されている。カラーフィルタ４２ａは、赤、緑及び青の画素を周期的に有するフィルタであり、表示領域Ｒの全面に設けられている。また、遮光層４２ｂは表示領域Ｒ内に画素の境界部を形成するように設けられ、さらに、表示領域Ｒ外に枠状に設けられている。
【００２３】
加えて、液晶表示装置１は、図１に示すように、対向電極４と導電層１６とを接続する接続部５１、及び液晶制御回路等の外部回路に接続されるＯＬＢ（Outer Lead Bonding）パッド５２等を備えている。
【００２４】
接続部５１は、画素回路１２（例えば補助容量２４の一端）と対向電極４とを接続するトランスファである。この接続部５１は、基板１１上の表示領域Ｒ外（非表示領域）に設けられている。なお、接続部５１は導電性材料により形成されている。
【００２５】
ＯＬＢパッド５２は、外部回路に接続される複数の接続パッドを有するボンディングパッドである。このＯＬＢパッド５２には、走査線駆動回路３２及び信号線駆動回路３３等が接続されている。なお、走査線駆動回路３２及び信号線駆動回路３３は、外部回路からＯＬＢパッド５２を介して各種の制御信号を受信する。
【００２６】
このような構成の液晶表示装置１は、走査線駆動回路３２により、複数の走査線２１に対して１走査線毎に走査信号を順方向又は逆方向に順次出力し、１走査線毎に複数のスイッチ素子２３を駆動する。次いで、液晶表示装置１は、信号線駆動回路３３により、スイッチ素子２３が駆動状態（オン状態）にある走査線２１に接続された複数の画素電極２及び補助容量２４に画像信号を走査信号に同期させて１走査線毎に順次書き込む。これにより、画素電極２と対向電極４との間の液晶層７の透過光量が変化する。このような書込動作により、所定の画像データに基づく画像信号が全ての画素（画素電極２）に書き込まれ、１フレーム分の画像が表示される。
【００２７】
この表示動作を行う場合には、電圧が走査線駆動回路３２及び信号線駆動回路３３に印加される。また、静電気が発生した場合にも、電圧が保護回路３１に印加される。このようにして、それらの保護回路３１、走査線駆動回路３２及び信号線駆動回路３３等の電気回路１３に電圧が印加されても、その電圧印加により電気回路１３から発生する電界は導電層１６により遮断される。これにより、直流電圧が液晶層７に印加されることは防止される。
【００２８】
このように第１の実施の形態によれば、液晶層７と電気回路１３との間に位置付けて電気回路１３上に絶縁層１５を介して導電層１６を設けることによって、電圧が印加された電気回路１３により発生する電界は導電層１６により遮断されるので、直流電圧が液晶層７に印加されることは防止される。したがって、電圧が印加された電気回路１３により発生する電界によって直流電圧が液晶層７に印加されることを防止し、液晶の劣化を抑えることができる。
【００２９】
また、導電層１６の電位を対向電極４の電位と同じ電位にすることによって、導電層１６と対向電極４との間に電界が発生しなくなるので、より確実に直流電圧が液晶層７に印加されることを防止し、液晶の劣化を抑えることができる。
【００３０】
また、対向電極４と導電層１６とを接続する接続部５１を用いることによって、導電層１６に供給する電圧を調整する必要がなく、簡単な構成で導電層１６の電位を対向電極４の電位と同じ電位にすることができる。特に、接続部５１として対向電極４と画素回路１２とを接続するトランスファを用いることによって、対向電極４と導電層１６とを接続する配線パターン等を新たに設ける必要がないので、歩留まりの悪化及び液晶表示装置１（液晶セル）の外形サイズの拡大を防止することができる。
【００３１】
また、基板１１上の画素回路１２が設けられた領域、すなわち表示領域Ｒの近傍に電気回路１３を設けることによって、基板１１を小さくすることが可能になるので、液晶表示装置１の小型化を実現することができる。特に、電気回路１３と表示領域Ｒとの間の距離を５００μｍ以下にすることによって、基板１１の小型化が向上する。このように電気回路１３と表示領域Ｒとが近い場合でも、導電層１６により表示領域Ｒに近い部分の液晶層７の劣化が抑えられるので、液晶表示装置の信頼性を向上させることができる。
【００３２】
また、電気回路１３として保護回路３１を設けることによって、液晶表示装置１の故障を防止し、液晶表示装置１の信頼性を向上させることができる。特に、保護回路３１として１０Ｖ以上の高電圧が印加される回路を用いた場合でも、導電層１６により液晶層７の劣化を防止することができる。
【００３３】
また、導電層１６を画素電極２と同じ材料により形成することによって、導電層１６と画素電極２とを同一工程で製造することが可能になるので、製造の簡略化を実現することができる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について図３及び図４を参照して説明する。
【００３５】
本発明の第２の実施の形態は、基本的に第１の実施の形態と同様である。第２の実施の形態では、第１の実施の形態との相違点について説明する。なお、第１の実施の形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。
【００３６】
第２の実施の形態と第１の実施の形態との相違点は、図３及び図４に示すように、導電層１６が、走査線駆動回路３２及び信号線駆動回路３３上に絶縁層１５を介して設けられず、保護回路３１上に絶縁層１５を介して設けられている点である。
【００３７】
詳述すると、導電層１６は、図４に示すように、液晶層７と保護回路３１との間に位置付けられおり、保護回路３１上に絶縁層１５を介して設けられている。この導電層１６は、図３に示すように、基板１１上の表示領域Ｒを避けて表示領域Ｒ外（非表示領域）の部分領域に枠状に形成されている。この部分領域は、保護回路３１を含む領域であって走査線駆動回路３２及び信号線駆動回路３３を含まない領域である。このような導電層１６は、保護回路３１により発生する電界を遮断（シールド）するシールド電極として機能する。なお、導電層１６と対向電極４とは、接続部５１により接続されている。
【００３８】
このように第２の実施の形態によれば、液晶層７と保護回路３１との間に導電層１６を設けることによって、電圧が印加された保護回路３１により発生する電界は導電層１６により遮断されるので、直流電圧が液晶層７に印加されることは防止される。したがって、電圧が印加された保護回路３１により発生する電界によって直流電圧が液晶に印加されることを防止し、液晶の劣化を抑えることができる。
【００３９】
また、基板１１上の非表示領域の一部分だけに導電層１６を設けることによって、第１の実施の形態に比べ、導電層１６を形成する材料の使用量が減少するので、低価格化を実現することができる。
【００４０】
このように走査線駆動回路３２上及び信号線駆動回路３３上に絶縁層１５を介して導電層１６を設けない場合でも、表示領域Ｒに近い部分の液晶層７の劣化が抑えられるので、液晶表示装置の信頼性を向上させることができる。例えば、第２の実施の形態の液晶表示装置１に対して温度６０℃、湿度９０％の高温高湿試験を行った場合には、液晶の耐久時間は従来に比べ約２倍以上に改善することが確認されている。
【００４１】
（他の実施の形態）
なお、第１及び第２の各実施の形態においては、複数の走査線２１及び複数の信号線２２を格子状に設けているが、これに限るものではない。
【００４２】
また、第１及び第２の各実施の形態においては、導電層１６の電位を対向電極４の電位と同じ電位にしているが、これに限るものではなく、対向電極４の電位に近い電位、すなわち対向電極４の電位と略同じ電位にするようにしてもよい。この場合の電位は、液晶層７を形成する材料に依存するが、対向電極４と導電層１６との間に発生する電界が液晶層７を劣化させない程度の電位である。なお、導電層１６に印加する電圧としては、直流電圧又は交流電圧のどちらの電圧を用いてもよい。
【００４３】
また、第１及び第２の各実施の形態においては、画素電極２を透明電極として用いているが、これに限るものではなく、例えば反射電極として用いるようにしてもよい。この場合には、反射電極は、例えばＡｌ又はＡｌ合金又はＡｇ合金等により形成される。
【００４４】
また、第１及び第２の各実施の形態においては、導電層１６を画素電極２と同じ材料により形成しているが、これに限るものではない。また、導電層１６をインジウムスズ酸化物により形成しているが、これに限るものではなく、例えばＡｌ又はＡｌ合金又はＡｇ合金により形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示す液晶表示装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。
【図４】図３に示す液晶表示装置のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１      液晶表示装置
２      画素電極
４      対向電極
７      液晶層
１１    基板
１２    画素回路
１３    電気回路
１５    絶縁層
１６    導電層
３１    保護回路
３２    走査線駆動回路
３３    信号線駆動回路
５１    接続部
【図１】
2006323097.tif 000003
【図２】
2006323097.tif 000004
【図３】
2006323097.tif 000005
【図４】
2006323097.tif 000006