JP2012242796A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、液晶表示装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a liquid crystal display device.
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。近年では、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。 Liquid crystal display devices are utilized in various fields as display devices for OA equipment such as personal computers and televisions, taking advantage of features such as light weight, thinness, and low power consumption. In recent years, liquid crystal display devices are also used as mobile terminal devices such as mobile phones, display devices such as car navigation devices and game machines.
近年では、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兼ね備えた構成が開示されている。 In recent years, a configuration in which a liquid crystal display panel for displaying an image has a touch sensing function has been disclosed.
本実施形態の目的は、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兼ね備えた液晶表示装置を提供することにある。 An object of the present embodiment is to provide a liquid crystal display device having both a touch sensing function and a shielding function against an external electric field.
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、静電容量タッチセンシング用配線と、を備えた第1基板と、絶縁基板と、前記絶縁基板の前記第1基板と対向する内面とは反対側の外面において前記アクティブエリアの外側に形成された導電膜と、を備えた第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、前記絶縁基板の外面側に配置された偏光板を含む光学素子と、前記アクティブエリアに配置されるとともに前記導電膜に接触し前記絶縁基板の外面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、前記導電膜と前記パッドとを電気的に接続する接続部材と、を備え、前記導電性接着剤は、前記導電膜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。
According to this embodiment,
In an active area for displaying an image, a common electrode formed over a plurality of pixels, an insulating film covering the common electrode, and formed on each pixel on the insulating film so as to face the common electrode and form a slit A first substrate having a pixel electrode and a capacitive touch sensing wiring; an insulating substrate; and an outer surface of the insulating substrate opposite to the inner surface facing the first substrate. A second substrate having a conductive film formed on the outside; a liquid crystal layer held between the first substrate and the second substrate; and a polarizing plate disposed on the outer surface side of the insulating substrate. Including an optical element, a conductive adhesive that is disposed in the active area and contacts the conductive film to bond the outer surface of the insulating substrate and the optical element, and outward from the end of the second substrate. A ground potential pad formed on the extending portion of the first substrate, and a connection member that electrically connects the conductive film and the pad, and the conductive adhesive includes the conductive film. A liquid crystal display device having a higher resistance than that of the liquid crystal display device is provided.
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。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals are given to components that exhibit the same or similar functions, and duplicate descriptions are omitted.
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。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration and an equivalent circuit of a liquid crystal display panel LPN constituting the liquid crystal display device of the present embodiment.
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、アレイ基板(第1基板)ARと、アレイ基板ARに対向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、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)。 That is, the liquid crystal display device includes an active matrix type liquid crystal display panel LPN. The liquid crystal display panel LPN is held between an array substrate (first substrate) AR, a counter substrate (second substrate) CT arranged to face the array substrate AR, and the array substrate AR and the counter substrate CT. And a liquid crystal layer LQ. Such a liquid crystal display panel LPN includes an active area ACT for displaying an image. The active area ACT is composed of a plurality of pixels PX arranged in a matrix of m × n (where m and n are positive integers).
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m×n個のスイッチング素子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m×n個の画素電極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。 In the active area ACT, the array substrate AR includes n gate wirings G (G1 to Gn) and n capacitance lines C (C1 to Cn) that extend in the first direction X in the first direction X, respectively. M source lines S (S1 to Sm) each extending along the intersecting second direction Y, and mxn switching elements electrically connected to the gate line G and the source line S in each pixel PX SW, m × n pixel electrodes PE electrically connected to the switching element SW in each pixel PX, a common electrode CE which is a part of the capacitor line C and faces the pixel electrode PE, and the like. The storage capacitor Cs is formed between the capacitor line C and the pixel electrode PE.
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、アレイ基板ARに形成され、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。
Each gate line G is drawn outside the active area ACT and is connected to the first drive circuit GD. Each source line S is drawn outside the active area ACT and connected to the second drive circuit SD. Each capacitance line C is drawn outside the active area ACT and connected to the third drive circuit CD. The first drive circuit GD, the second drive circuit SD, and the third drive circuit CD are formed on the array substrate AR and connected to the
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。
In the present embodiment, the
また、図示した例の液晶表示パネルLPNは、アレイ基板ARに画素電極PE及び共通電極CEを備え、これらの間に形成される横電界(特に、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Fringe Field Switching(FFS)モードを適用している。 Further, the liquid crystal display panel LPN of the illustrated example includes the pixel electrode PE and the common electrode CE on the array substrate AR, and is substantially parallel to the main surface of the substrate in the lateral electric field (particularly the fringe electric field) formed therebetween. A fringe field switching (FFS) mode is employed in which the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer LQ are switched using mainly a small electric field.
図2は、図1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。 FIG. 2 is a schematic plan view of the structure of the pixel PX in the array substrate AR shown in FIG. 1 as viewed from the counter substrate CT side.
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。スイッチング素子SWは、ゲート配線Gとソース配線Sとの交差部近傍に配置され、例えば、薄膜トランジスタ(TFT)によって構成されている。このスイッチング素子SWは、半導体層SCを備えている。この半導体層SC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。 The gate line G extends along the first direction X. The source line S extends along the second direction Y. The switching element SW is disposed in the vicinity of the intersection of the gate line G and the source line S, and is configured by, for example, a thin film transistor (TFT). The switching element SW includes a semiconductor layer SC. The semiconductor layer SC can be formed of, for example, polysilicon or amorphous silicon, and is formed of polysilicon here.
スイッチング素子SWのゲート電極WGは、半導体層SCの直上に位置し、ゲート配線Gに電気的に接続されている(図示した例では、ゲート電極WGは、ゲート配線Gと一体的に形成されている)。スイッチング素子SWのソース電極WSは、ソース配線Sに電気的に接続されている(図示した例では、ソース電極WSは、ソース配線Sと一体的に形成されている)。スイッチング素子SWのドレイン電極WDは、画素電極PEに電気的に接続されている。 The gate electrode WG of the switching element SW is located immediately above the semiconductor layer SC and is electrically connected to the gate wiring G (in the illustrated example, the gate electrode WG is formed integrally with the gate wiring G. ) The source electrode WS of the switching element SW is electrically connected to the source line S (in the illustrated example, the source electrode WS is formed integrally with the source line S). The drain electrode WD of the switching element SW is electrically connected to the pixel electrode PE.
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、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。 The capacitance line C extends along the first direction X. That is, the capacitor line C is disposed in each pixel PX, extends above the source line S, and is formed in common across a plurality of pixels PX adjacent in the first direction X. The capacitor line C includes a common electrode CE formed corresponding to each pixel PX.
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。 The pixel electrode PE of each pixel PX is disposed above the common electrode CE. Each pixel electrode PE is formed in an island shape corresponding to the pixel shape in each pixel PX, for example, a substantially square shape. Each pixel electrode PE has a plurality of slits PSL facing the common electrode CE.
図3は、図2に示した画素PXをA−B線で切断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。 FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a liquid crystal display panel LPN obtained by cutting the pixel PX shown in FIG. 2 along the line AB.
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20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20の内面(すなわち対向基板CTに対向する面)にスイッチング素子SWを備えている。ここに示したスイッチング素子SWは、トップゲート型の薄膜トランジスタである。半導体層SCは、第1絶縁基板20の上に形成されている。このような半導体層SCは、ゲート絶縁膜21によって覆われている。また、ゲート絶縁膜21は、第1絶縁基板20の上にも配置されている。
That is, the array substrate AR is formed by using a first
スイッチング素子SWのゲート電極WGは、ゲート絶縁膜21の上に形成され、半導体層SCの直上に位置している。このようなゲート電極WGは、第1層間絶縁膜22によって覆われている。また、第1層間絶縁膜22は、ゲート絶縁膜21の上にも配置されている。
The gate electrode WG of the switching element SW is formed on the
スイッチング素子SWのソース電極WS及びドレイン電極WDは、第1層間絶縁膜22の上に形成されている。これらのソース電極WS及びドレイン電極WDは、ゲート絶縁膜21及び第1層間絶縁膜22を貫通するコンタクトホールを介して半導体層SCにコンタクトしている。ソース電極WS及びドレイン電極WDは、第2層間絶縁膜23によって覆われている。また、この第2層間絶縁膜23は、第1層間絶縁膜22の上にも配置されている。
The source electrode WS and the drain electrode WD of the switching element SW are formed on the first
容量線Cあるいは共通電極CEは、第2層間絶縁膜23の上に形成されている。容量線Cあるいは共通電極CEは、第3層間絶縁膜24によって覆われている。また、この第3層間絶縁膜24は、第2層間絶縁膜23の上にも配置されている。
The capacitor line C or the common electrode CE is formed on the second
画素電極PEは、第3層間絶縁膜24の上に形成さている。この画素電極PEは、第2層間絶縁膜23及び第3層間絶縁膜24を貫通するコンタクトホールを介してドレイン電極WDに接続されている。容量線Cあるいは共通電極CEと、画素電極PEとは、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。第3層間絶縁膜24を介して向かい合う画素電極PEと共通電極CEとは保持容量CSを形成する。また、この画素電極PEには、スリットPSLが形成されている。スリットPSLは、共通電極CEの直上に位置している。画素電極PEは、第1配向膜25によって覆われている。この第1配向膜25は、アレイ基板ARの液晶層LQに接する面に配置されている。
The pixel electrode PE is formed on the third
なお、ソース配線Sは、第1層間絶縁膜22の上に形成され、第2層間絶縁膜23によって覆われている。ソース配線Sの直上には、容量線Cが位置している。
The source wiring S is formed on the first
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に対向する面)に、各画素PXを区画する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などを備えている。
On the other hand, the counter substrate CT is formed using a second insulating
ブラックマトリクス31は、第2絶縁基板30上において、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ている。カラーフィルタ32は、第2絶縁基板30の上に形成され、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は赤色画素に対応して配置され、同様に、青色に着色された樹脂材料は青色画素に対応して配置され、緑色に着色された樹脂材料は緑色画素に対応して配置されている。
The
オーバーコート層33は、ブラックマトリクス31及びカラーフィルタ32の上に形成されている。このオーバーコート層33は、ブラックマトリクス31及びカラーフィルタ32の表面の凹凸を平坦化する。オーバーコート層33は、第2配向膜34によって覆われている。この第2配向膜34は、対向基板CTの液晶層LQに接する面に配置されている。
The
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25及び第2配向膜34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との間には、図示しないスペーサ(例えば、樹脂材料によって一方の基板に一体的に形成された柱状スペーサ)が配置され、これにより、所定のギャップが形成される。アレイ基板ARと対向基板CTとは、所定の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、これらのアレイ基板ARの配向膜25と対向基板CTの配向膜34との間に形成されたギャップに封入された液晶組成物によって構成されている。
The array substrate AR and the counter substrate CT as described above are arranged so that the
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。液晶表示パネルLPNの一方の外面、すなわちアレイ基板ARを構成する第1絶縁基板20の外面には、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、液晶表示パネルLPNの他方の外面、すなわち対向基板CTを構成する第2絶縁基板30の外面には、第2偏光板PL2を含む第2光学素子OD2が配置されている。図示した例においては、第1光学素子OD1の上方に配置されたカバーガラスCGの表面が検出面となる。なお、第2絶縁基板30と第2光学素子OD2との間には、後述する導電性接着剤が介在しているが、ここではその図示を省略している。
A backlight BL is arranged on the back side of the liquid crystal display panel LPN having such a configuration. A first optical element OD1 including a first polarizing plate PL1 is disposed on one outer surface of the liquid crystal display panel LPN, that is, the outer surface of the first insulating
次に、上述した構成の液晶表示パネルLPNを備えた液晶表示装置における画像表示モード及びタッチセンシングモードの一例について簡単に説明する。 Next, an example of the image display mode and the touch sensing mode in the liquid crystal display device including the liquid crystal display panel LPN having the above-described configuration will be briefly described.
画素表示モードでは、画像信号書込回路2Aは、第1駆動回路GDを制御して各ゲート配線Gに対して各画素PXのスイッチング素子SWをオン状態とする制御信号を出力する。また、画像信号書込回路2Aは、第2駆動回路SDを制御して各ソース配線Sに対して画像信号を出力する。ソース配線Sに出力された画像信号は、オン状態のスイッチング素子SWを介して画素電極PEに書き込まれる。一方で、画像信号書込回路2Aは、第3駆動回路CDを制御して各容量線Cに対してコモン電圧を印加する。
In the pixel display mode, the image
これにより、画素電極PEと容量線Cの共通電極CEとの間の液晶層LQに対し、画像信号相当の電圧が印加される。液晶層LQでは、印加された電圧に応じて液晶分子が配向し、液晶層LQを透過する光に対する変調率が変化する。すなわち、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では、液晶分子は、第1配向膜25及び第2配向膜34の配向規制力により、基板主面と略平行な面内の所定の方位に初期配向している。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では、液晶分子は、基板主面と略平行な面内で初期配向とは異なる方位に配向する。液晶層LQを透過する光に対する変調率は、このような液晶分子の配向方位によって変化する。このため、バックライトBLから出射され液晶表示パネルLPNに入射したバックライト光は、画素電極PE−共通電極CE間の電圧に依存して選択的に偏光板PL2を透過する。これにより、表示面に画像信号に対応した画像が表示される。
As a result, a voltage corresponding to an image signal is applied to the liquid crystal layer LQ between the pixel electrode PE and the common electrode CE of the capacitor line C. In the liquid crystal layer LQ, the liquid crystal molecules are aligned according to the applied voltage, and the modulation factor for the light transmitted through the liquid crystal layer LQ changes. That is, in a state where no electric field is formed between the pixel electrode PE and the common electrode CE, the liquid crystal molecules are substantially parallel to the main surface of the substrate due to the alignment regulating force of the
本実施形態では、タッチセンシングモードの一例として、容量線Cとソース配線Sとを静電容量タッチセンシング用配線として利用している。すなわち、タッチセンシングモードでは、検出回路2Bは、第3駆動回路CDを制御して容量線Cに対して検出信号を書き込む。ここでは、検出信号は、例えば交流信号である。一方で、検出回路2Bは、第2駆動回路SDを制御して各ソース配線Sをプリチャージする。容量線Cには交流の検出信号が書き込まれるため、ソース配線Sの電位が変動する。検出回路2Bは、このときのソース配線Sの電位変動を読み取る。検出面に物体が接近または接触した場合には、容量線Cとソース配線Sとの間の静電容量が変化する。このような静電容量の変化に伴って、ソース配線Sの電位変動も変化する。このため、検出回路2Bでは、ソース配線Sの電位変動の変化もしくは電流値の変化をモニタすることにより、容量線Cとソース配線Sとの間の静電容量の変化、つまり、検出面への物体の接近または接触が検出される。
In the present embodiment, as an example of the touch sensing mode, the capacitance line C and the source wiring S are used as capacitance touch sensing wiring. That is, in the touch sensing mode, the
なお、ここでは、容量線Cに検出信号を書き込み、ソース配線Sから静電容量の変化に伴った電位変動を読み取ったが、ソース配線Sに検出信号を書き込み、容量線Cから静電容量の変化に伴った電位変動を読み取っても良い。また、タッチセンシングモードにおいて、複数本の容量線Cに同時に検出信号を書き込んで、複数本の容量線Cからなる静電容量タッチセンシング用配線のブロックを形成しても良いし、複数本のソース配線Sから同時に電位変動もしくは電流値変動を読み取り、複数本のソース配線Sからなる静電容量タッチセンシング用配線のブロックを形成してもよい。また、ここでは、静電容量タッチセンシング用配線として、容量線C及びソース配線Sを利用したが、この組み合わせに限られるものではなく、液晶表示パネルLPNを構成する他の配線を利用しても良いし、静電容量タッチセンシング用配線として他の配線を設けても良い。 Note that, here, a detection signal is written to the capacitor line C, and a potential variation accompanying a change in capacitance is read from the source line S. However, a detection signal is written to the source line S and the capacitance line C You may read the electric potential fluctuation | variation accompanying a change. In the touch sensing mode, a detection signal may be simultaneously written in a plurality of capacitance lines C to form a capacitive touch sensing wiring block including a plurality of capacitance lines C, or a plurality of sources. A block of capacitance touch sensing wiring composed of a plurality of source wirings S may be formed by simultaneously reading potential fluctuation or current value fluctuation from the wiring S. Further, here, the capacitive line C and the source line S are used as the capacitive touch sensing wiring. However, the capacitive line C and the source line S are not limited to this combination, and other wirings constituting the liquid crystal display panel LPN may be used. Alternatively, another wiring may be provided as the capacitive touch sensing wiring.
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。 FIG. 4 is a plan view schematically showing the configuration of the liquid crystal display panel LPN shown in FIG.
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。
The array substrate AR constituting the liquid crystal display panel LPN has an extending part ARE that extends outward from the end part CTE of the counter substrate CT. A driving
対向基板CTは、その外面においてアクティブエリアACTの外側に導電膜CDFを備えている。図示した例では、導電膜CDFは、周辺エリアPRPにおいて、アクティブエリアACTを囲む枠状に形成されている。このような導電膜CDFは、接続部材PSTによりパッドPDと電気的に接続されている。 The counter substrate CT includes a conductive film CDF outside the active area ACT on the outer surface thereof. In the illustrated example, the conductive film CDF is formed in a frame shape surrounding the active area ACT in the peripheral area PRP. Such a conductive film CDF is electrically connected to the pad PD by the connection member PST.
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。 FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a cross section including the pad PD of the liquid crystal display panel LPN shown in FIG.
アレイ基板ARについて、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20の外面には、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20に接着するための接着剤の図示は省略している。
A detailed description of the structure of the array substrate AR on the inner surface facing the counter substrate CT is omitted, but a pad PD is formed in the extended portion ARE. The first optical element OD1 is bonded to the outer surface of the first insulating
対向基板CTについて、アレイ基板AR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、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。
Although the detailed description of the structure of the counter substrate CT on the inner surface facing the array substrate AR is omitted, a frame-shaped peripheral light shielding layer SHD surrounding the active area ACT is formed around the second insulating
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。 The array substrate AR and the counter substrate CT are bonded together by a sealing material SE, and a liquid crystal layer LQ is held between them.
第2絶縁基板30の内面30Aとは反対側の外面30Bにおいては、アクティブエリアACTの外側に導電膜CDFが形成されている。この導電膜CDFは、例えば、周辺遮光層SHDの直上に形成されている。このような導電膜CDFは、その表面抵抗値が例えば10〜1000(Ω/□)程度の範囲の材料によって形成されることが望ましく、例えば、ITOやIZOなどの酸化物導電材料、有機導電材料、アルミニウムなどの導電材料によって形成されている。
On the
導電膜CDFとパッドPDとを接続する接続部材PSTは、例えば、銀などの導電粒子を含む導電ペーストや、導電性シールなどによって形成されている。 The connection member PST that connects the conductive film CDF and the pad PD is formed of, for example, a conductive paste containing conductive particles such as silver, a conductive seal, or the like.
導電性接着剤ADHは、第2光学素子OD2を第2絶縁基板30の外面30Bに接着している。すなわち、この導電性接着剤ADHは、外面30BにおいてアクティブエリアACTの全体に亘って配置され、しかも、アクティブエリアACTの外側に配置された導電膜CDFに接触している。図4に示したように、導電膜CDFが矩形枠状に形成されている場合、導電性接着剤ADHは、導電膜CDFと四方で接触している。このような導電性接着剤ADHは、その表面抵抗値が例えば1M〜10G(Ω/□)程度の範囲の材料によって形成されることが望ましい。
The conductive adhesive ADH adheres the second optical element OD2 to the
このような構成によれば、カバーガラスCGの表面で放電が生じた際に、侵入した電荷は、導電性接着剤ADHにおいてアクティブエリアACTの面内に拡散し、その周囲で接触している導電膜CDFに流れ、さらに、導電膜CDF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。 According to such a configuration, when a discharge occurs on the surface of the cover glass CG, the invading charges are diffused in the plane of the active area ACT in the conductive adhesive ADH, and are in contact with the surroundings. It flows into the film CDF, and further flows from the conductive film CDF into the pad PD at the ground potential via the connection member PST. For this reason, it is possible to suppress the intrusion of charges into the liquid crystal display panel LPN.
本実施形態で説明したFFSモードなど対向基板CT側に電極などの導電膜が形成されていない構成では、不所望な電荷が液晶表示パネルLPNに入り込みやすい。電荷の侵入により液晶層LQ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。 In a configuration in which a conductive film such as an electrode is not formed on the counter substrate CT side such as the FFS mode described in this embodiment, undesired charges are likely to enter the liquid crystal display panel LPN. If an undesired voltage is applied to the liquid crystal layer LQ due to the intrusion of electric charges, there is a possibility that it will be visually recognized as display unevenness.
本実施形態によれば、液晶表示パネルLPNとその前面側に配置される第2光学素子OD2とが導電性接着剤ADHによって接着されているため、外部から液晶表示パネルLPNに向かって侵入してきた電荷が導電性接着剤ADHによってある程度シールドされる、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性接着剤ADH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。 According to the present embodiment, since the liquid crystal display panel LPN and the second optical element OD2 disposed on the front surface side thereof are bonded by the conductive adhesive ADH, the liquid crystal display panel LPN has entered from the outside toward the liquid crystal display panel LPN. Since the electric charge is shielded to some extent by the conductive adhesive ADH, or even if the electric charge enters the liquid crystal display panel LPN, the electric charge is discharged through the conductive adhesive ADH. It becomes possible to solve with.
発明者は以下の検討を行った。すなわち、本実施形態の一例として、1010Ω/□の表面抵抗値を有する導電性接着剤ADHを適用したサンプルと、比較例として1013Ω/□の表面抵抗値を有する非導電性の接着剤を適用したサンプルとを用意し、それぞれのサンプルについて、カバーガラスの表面で放電を生じさせ、表示ムラが解消するまでの時間を測定した。本実施形態によれば、表示ムラ解消時間は、比較例の約1/3に低減できることが確認された。 The inventor conducted the following investigation. That is, as an example of this embodiment, a sample to which a conductive adhesive ADH having a surface resistance value of 10 10 Ω / □ is applied, and a non-conductive adhesive having a surface resistance value of 10 13 Ω / □ as a comparative example. Samples to which the agent was applied were prepared, and for each sample, discharge was generated on the surface of the cover glass, and the time until display unevenness was eliminated was measured. According to this embodiment, it was confirmed that the display unevenness elimination time can be reduced to about 1/3 of the comparative example.
また、本実施形態によれば、導電性接着剤ADHは、導電膜CDFよりも高抵抗である。すなわち、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備えた液晶表示パネルLPNでは、十分な感度を維持するために、アクティブエリアACTを覆う導電性接着剤ADHが高抵抗であることが望ましい。これに対して、導電膜CDFは、導電性接着剤ADHよりも低抵抗な材料によって形成されているため、導電性接着剤ADH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。 Further, according to the present embodiment, the conductive adhesive ADH has a higher resistance than the conductive film CDF. That is, in the liquid crystal display panel LPN having a function of performing touch sensing using a change in capacitance in the active area ACT, in order to maintain sufficient sensitivity, the conductive adhesive ADH covering the active area ACT is high. A resistance is desirable. On the other hand, since the conductive film CDF is formed of a material having a resistance lower than that of the conductive adhesive ADH, the charge that has entered the conductive adhesive ADH is quickly collected and the pad is inserted through the connection member PST. It becomes possible to discharge to PD.
このような知見から、導電性接着剤ADHの表面抵抗値は、導電性を確保する観点からその上限値を10GΩ/□とし、静電容量タッチセンシング機能の感度を維持する観点からその下限値を1MΩ/□とした。 From such knowledge, the upper limit of the surface resistance value of the conductive adhesive ADH is set to 10 GΩ / □ from the viewpoint of ensuring conductivity, and the lower limit is set from the viewpoint of maintaining the sensitivity of the capacitive touch sensing function. 1 MΩ / □.
また、本実施形態によれば、導電膜CDFは、アクティブエリアACTを囲む枠状に形成されている。このため、導電性接着剤ADHが比較的高抵抗であったとしても、アクティブエリアACTの外側で全周に亘って比較的低抵抗な導電膜CDFと接触しているため、導電性接着剤ADHに侵入した電荷を速やかに導電膜CDFに流すことが可能となる。 Further, according to the present embodiment, the conductive film CDF is formed in a frame shape surrounding the active area ACT. For this reason, even if the conductive adhesive ADH has a relatively high resistance, the conductive adhesive ADH is in contact with the conductive film CDF having a relatively low resistance over the entire circumference outside the active area ACT. It is possible to quickly flow the charge that has entered the conductive film CDF.
本実施形態では、導電膜CDFの形状は、図4に示したような矩形枠状に限定されるものではない。 In the present embodiment, the shape of the conductive film CDF is not limited to the rectangular frame shape as shown in FIG.
図6は、本実施形態の液晶表示装置における他の液晶表示パネルの構成を概略的に示す平面図である。 FIG. 6 is a plan view schematically showing the configuration of another liquid crystal display panel in the liquid crystal display device of the present embodiment.
図6に示した例では、導電膜CDFは、アクティブエリアACTを囲む枠状に形成されているのに加えて、さらに、アクティブエリアACTを横切る横断部CDFCを含んでいる。この横断部CDFCは、その全体が導電性接着剤ADHによって覆われる。このため、導電性接着剤ADHと導電膜CDFとの接触面積を拡大することが可能となり、より速やかに導電性接着剤ADHから導電膜CDFに電荷を逃がすことが可能となる。 In the example shown in FIG. 6, in addition to being formed in a frame shape surrounding the active area ACT, the conductive film CDF further includes a transverse portion CDFC that crosses the active area ACT. The entire transverse portion CDFC is covered with the conductive adhesive ADH. For this reason, the contact area between the conductive adhesive ADH and the conductive film CDF can be increased, and the charge can be released from the conductive adhesive ADH to the conductive film CDF more quickly.
このような構成においては、横断部CDFCが画像を表示するアクティブエリアACTと重なるため、導電膜CDFは、透明な導電材料、例えば、ITOやIZOなどの酸化物導電材料、有機導電材料によって形成される。 In such a configuration, since the cross section CDFC overlaps with the active area ACT displaying an image, the conductive film CDF is formed of a transparent conductive material, for example, an oxide conductive material such as ITO or IZO, or an organic conductive material. The
発明者は以下の検討を行った。すなわち、本実施形態の一例として、1010Ω/□の表面抵抗値を有する導電性接着剤ADHを図4に示したような矩形枠状に形成した第1構成例に相当するサンプルと、1010Ω/□の表面抵抗値を有する導電性接着剤ADHを図6に示したような矩形枠状に形成し且つ横断部CDFCを付加した第2構成例に相当するサンプルとを用意し、それぞれのサンプルについて、カバーガラスの表面で放電を生じさせ、表示ムラが解消するまでの時間を測定した。第2構成例によれば、表示ムラ解消時間は、第1構成例の約1/3〜1/7に低減できることが確認された。 The inventor conducted the following investigation. That is, as an example of this embodiment, a sample corresponding to a first configuration example in which a conductive adhesive ADH having a surface resistance value of 10 10 Ω / □ is formed in a rectangular frame shape as shown in FIG. Samples corresponding to the second configuration example in which a conductive adhesive ADH having a surface resistance value of 10 Ω / □ is formed in a rectangular frame shape as shown in FIG. 6 and a transverse portion CDFC is added are prepared. For this sample, discharge was generated on the surface of the cover glass, and the time until display unevenness was eliminated was measured. According to the second configuration example, it has been confirmed that the display unevenness elimination time can be reduced to about 1/3 to 1/7 of the first configuration example.
以上説明したように、本実施形態によれば、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兼ね備えた液晶表示装置を提供することができる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to provide a liquid crystal display device having both a touch sensing function and a shielding function against an external electric field.
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。 In addition, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
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 PX…画素
PE…画素電極 PSL…スリット
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
CDF…導電膜 ADH…導電性接着剤
LPN ... Liquid crystal display panel AR ... Array substrate CT ... Counter substrate ACT ... Active area PX ... Pixel PE ... Pixel electrode PSL ... Slit CE ... Common electrode LQ ... Liquid crystal layer OD1 ... First optical element OD2 ... Second optical element PD ... Pad PST ... Connecting member CDF ... Conductive film ADH ... Conductive adhesive
Claims (5)
絶縁基板と、前記絶縁基板の前記第1基板と対向する内面とは反対側の外面において前記アクティブエリアの外側に形成された導電膜と、を備えた第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分子を含む液晶層と、
前記絶縁基板の外面側に配置された偏光板を含む光学素子と、
前記アクティブエリアに配置されるとともに前記導電膜に接触し前記絶縁基板の外面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、
前記導電膜と前記パッドとを電気的に接続する接続部材と、を備え
前記導電性接着剤は、前記導電膜よりも高抵抗であることを特徴とする液晶表示装置。 In an active area for displaying an image, a common electrode formed over a plurality of pixels, an insulating film covering the common electrode, and formed on each pixel on the insulating film so as to face the common electrode and form a slit A first substrate comprising a pixel electrode and a capacitance touch sensing wiring;
A second substrate comprising: an insulating substrate; and a conductive film formed outside the active area on an outer surface opposite to the inner surface facing the first substrate of the insulating substrate;
A liquid crystal layer comprising liquid crystal molecules held between the first substrate and the second substrate;
An optical element including a polarizing plate disposed on the outer surface side of the insulating substrate;
A conductive adhesive disposed in the active area and in contact with the conductive film to bond the outer surface of the insulating substrate and the optical element;
A ground potential pad formed on the extending portion of the first substrate extending outward from the end portion of the second substrate;
A liquid crystal display device, comprising: a connection member that electrically connects the conductive film and the pad, wherein the conductive adhesive has a higher resistance than the conductive film.
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