CN101842742B - 显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供显示装置及其制造方法,能够防止可靠性下降并且能够缩小边框区域。本发明是一种显示装置,其具备显示面板,该显示面板具有第一基板、第二基板和配置在该第一基板与该第二基板之间的密封件,该显示装置的特征在于:上述显示面板在第一基板上的与密封件重叠的区域具备电路部的至少一部分和水分遮断膜,上述水分遮断膜设置在除显示区域以外的区域,介于上述电路部与上述密封件之间。

Description

显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及显示装置及其制造方法。更加详细地,涉及驱动电路(驱动器)被组装到面板内(单片化)的省空间型的显示装置所适用的显示装置及其制造方法。
背景技术
液晶显示装置,有效利用薄型轻量、低消耗电力这样的优点,在各种领域中被使用。在这样的液晶显示装置中,使用薄膜晶体管(TFT)作为像素开关元件(驱动元件)的有源矩阵方式的液晶显示装置具有对比度高且响应速度快等高性能,因此主要使用于个人电脑、便携式的电视装置等,其市场规模大幅扩展。
但是,近年来,在液晶显示装置的领域中,大批量生产形成有周边驱动电路(驱动电路)的(使周边驱动电路单片化)驱动电路一体型液晶显示装置,该周边驱动电路与呈矩阵状配置的像素TFT等形成在同一基板上,用于对液晶显示面板进行驱动。这是因为:根据驱动电路一体型液晶显示装置,能够提供由面板窄边框化、薄型化、不需要驱动用集成电路(IC)芯片而产生成本削减(液晶显示模块的部件数的削减)、安装工序数的缩减等优点。
作为将周边驱动电路单片化的技术,能够举出通过使用低温多晶硅(p-Si)、连续晶界结晶硅(CGS),使栅极驱动器(扫描电极驱动器、栅极驱动电路)和源极驱动器(信号电极驱动器、信号驱动电路)单片化的技术(也称为全单片(full monolithic)技术),通过使用非晶硅(a-Si),仅将栅极驱动器单片化的技术。目前使用前者的技术是趋势。但是,根据后者的技术,与前者的技术相比,由于存在作为低温工艺,能够使用低价的玻璃,掩模的数量少,工序数少等优点,因此在最近,后者的技术也受到关注。
作为将栅极驱动器单片化的液晶显示装置,公知有以下结构:例如,(1)如图10所示,在由液晶密封部40e粘接的下板玻璃10e与上板玻璃20e之间封入有液晶30e,在被该液晶密封部40e包围的显示区域中,绝缘膜160覆盖在像素晶体管62上,与液晶密封部40e相比在外侧的边框区域,保护膜150覆盖在垂直扫描功能部80e上(参照专利文献1的图18);(2)如图11所示,在利用液晶密封部40f粘接的下板玻璃10f与上板玻璃20f之间封入有液晶30f,在液晶密封部40f与下板玻璃10f之间配置有垂直扫描功能部80f(参照专利文献1的图16。)。
专利文献1:专利第2581796号说明书
发明内容
但是,根据上述(1)的结构,如图10所示,仅垂直扫描功能部80e的部分,在边框区域(显示面板的主面中,除显示区域以外的周边区域)变大这一点上存在改善的余地。与此相对,根据上述(2)的结构,如图11所示,垂直扫描功能部80f与液晶密封区域重叠,因此虽然能够将边框区域缩小,但由于来自密封件40f的水分,垂直扫描部80f的电特性容易劣化,在可靠性下降这一点上存在改善的余地。
本发明是鉴于上述现状而完成的,其目的在于,提供一种能够防止可靠性下降并且能够缩小边框区域的显示装置及其制造方法。
本发明的发明人,对在具备具有一对基板、配置于该一对基板间的密封件和设置于该一对基板中的至少一个基板上的电路部的显示面板的显示装置中,缩小边框区域(窄边框化)的方法进行了各种研究,发现在将该电路部的至少一部分与密封件重叠的方法中,电路部的电特性因密封件的内部含有的水分而容易劣化,可靠性降低。与此相对,还发现通过用遮断从该密封件向电路部的水分移动的水分遮断膜来覆盖与上述电路部的密封件重叠的部分,并且在除显示区域以外的区域设置该水分遮断膜,由此不会发生透过率的降低等,能够防止电路部的电特性因来自密封件的水分而劣化,其结果,能够防止显示品质和可靠性的下降,从而想出能够很好地解决上述问题,完成了本发明。
即,本发明提供一种显示装置,其具备显示面板,该显示面板具有第一基板、第二基板和配置在上述第一基板与上述第二基板之间的密封件,该显示装置的特征在于:上述显示面板在上述第一基板上的与密封件重叠的区域具备电路部的至少一部分和水分遮断膜,上述水分遮断膜设置在除显示区域以外的区域,介于上述电路部与上述密封件之间。
下面对本发明进行详细叙述。
本发明的显示装置具备显示面板,该显示面板具有第一基板、第二基板和配置于上述第一基板与上述第二基板之间的密封件。第一基板和第二基板为显示面板的结构部件,通常由配置在背面侧的基板(背面基板)、和配置在观察面侧的基板(观察面侧基板、前面基板)构成。密封件也是显示面板的结构部件,为了将第一基板与第二基板之间密封和保持,通常在边框区域呈框状设置。另外,在显示区域,通常在第一基板与第二基板之间配置有液晶显示元件(具有一对电极和被夹持在该一对电极间的液晶层的光学元件)、场致发光(EL)元件(具有一对基板和被夹持在该一对电极间的EL层的光学元件)等光学元件。
上述显示面板在上述第一基板上的与密封件重叠的区域具备电路部的至少一部分。像这样,通过使电路部内置在显示面板中,不需要对显示面板的基板外置电路部,因此能够实现显示面板的薄型化、部件数的削减、安装工序数的削减等。作为内置在上述显示面板中的电路部没有特别限定,能够举出栅极驱动器、源极驱动器、电源电路、光传感器电路、温度传感器电路、电平位移器(level shifter)等。作为栅极驱动器的形态,能够举出例如由移位寄存器和暂时保持从该移位寄存器发出的选择脉冲的缓存器构成的形态。作为源极驱动器的形态,能够举出例如由施加像素信号的视频线路、将该视频线路的像素信号按每一条数据线写入的取样电路、对该取样电路的动作定时进行控制的移位寄存器构成的形态。另外,电路部优选具有TFT,但该TFT既可以是非晶硅(a-Si)TFT,也可以是多晶硅(p-Si)TFT,也可以是连续晶界结晶硅(CGS)TFT,也可以是微结晶硅(μc-Si)TFT。此外,配置电路部的第一基板既可以是背面基板也可以是前面基板,但优选背面基板。
上述电路部的至少一部分与密封件重叠。据此,能够降低配置电路部所需要的边框面积,因此能够实现边框区域的缩小(窄边框化)。另外,电路部既可以如图3~5所示那样仅一部分与密封件重叠,也可以如图6所示那样整体与密封件重叠,如图6所示,能够将电路部的整体与密封件重叠,能够将边框区域有效地缩小。此外,电路部既可以如图3所示那样配置到比密封件更靠外侧的区域,也可以如图4~6所示那样仅配置在比密封件靠内侧的区域。在液晶显示面板中,当与密封件相比配置到靠外侧的区域时,可能产生直流成分,液晶层中的液晶劣化,因此优选电路部仅配置在比密封件靠内侧的区域。
上述显示面板在上述第一基板上的与密封件重叠的区域具备介于上述电路部与上述密封件之间的水分遮断膜。如上所述,通过使密封件和电路部的至少一部分重叠,能够实现边框区域的缩小。但是,在此情况下,产生如下缺点:电路部的电特性因密封件的内部含有的水分容易劣化。例如,在电路部内存在TFT的情况下,当水分到达TFT时,TFT的动作点变化,引起导通/截止的误动作,或者漏电流(截止电流)增大等不良情况。于是,通过用水分遮断膜覆盖电路部中与密封件重叠的部分,由此能够利用水分遮断膜使来自该密封件的水分在到达电路部之前被遮断,因此能够提高可靠性。即,上述水分遮断部优选遮断从上述密封件向上述电路部的水分移动。此外,上述水分遮断膜也可以仅设置在俯视上述显示面板时上述电路部与上述密封件重叠的区域的一部分,但优选设置在区域的整体。
上述水分遮断膜在除显示区域以外的区域设置。例如,在本发明的显示装置在比背面基板更靠背面一侧具有背光源,并使用该背光源进行显示的情况下,当水分遮断膜在显示区域存在时,由于来自背光源的光被水分遮断膜吸收等,透过率可能下降。此外,为了将水分遮断膜设置到显示区域,当扩展成膜区域时,显示品质可能因成膜不均而降低。为了实现不产生透过率下降和显示不均等的显示特性,更优选上述水分遮断膜仅设置在边框区域。
另外,位于密封件下和密封件附近的部位的TFT,在水分的影响下TFT特性可能容易改变。上述显示面板,在配置有电路部的第一基板上具有层间绝缘膜的情况下,也可以利用该层间绝缘膜覆盖电路部中与密封件重叠的部分,但仅用感光性树脂等构成的层间绝缘膜,水分遮断功能不充分,因此为了充分遮断从密封件向电路部的水分移动,上述显示面板在第一基板上具有层间绝缘膜的情况下,优选上述水分遮断膜包含与层间绝缘膜不同的材料。
本发明的显示装置,只要具有上述一对的第一基板和第二基板、密封件、电路部和水分遮断膜作为结构要素即可,也可以具有其他部件作为结构要素,没有特别限定。例如,本发明的显示装置也可以是有源矩阵方式的显示装置,其在第一基板上具有栅极配线(扫描线)、与该栅极配线正交的源极配线(信号线)和在该栅极配线与源极配线的交点配置的像素TFT。本发明的显示装置能够适当地使用于有源矩阵方式的液晶显示装置、场致发光显示装置等。
下面,对本发明的显示装置的优选形态详细进行说明。
优选上述电路部包括:第一导电膜;覆盖上述第一导电膜的绝缘膜;和设置在上述绝缘膜上以及贯通上述绝缘膜的开口内,与上述第一导电膜连接的第二导电膜,上述水分遮断膜覆盖上述开口内的第二导电膜。在电路部内形成有开口的情况下,来自密封件的水分经由该开口容易遍布电路部的整体,因此电路部的电特性特别容易劣化。因此,在这样的情况下,对于密封件以堵塞开口的方式形成水分遮断膜,由此能够有效地抑制电路部的电特性的劣化。另外,水分遮断膜的透湿度,优选比绝缘膜的透湿度低。
优选上述显示面板在上述第一基板上具备像素电极,上述第二导电膜包含构成上述像素电极的材料。据此,能够在同一工序中形成第二导电膜和像素电极,因此能够将制造工序简略化。另外,对于像素电极,在液晶显示元件中,是一对电极中比液晶层更靠背面侧配置的电极,在EL元件中,是一对电极中比EL层更靠背面侧配置的电极,通常配置在显示区域。
另外,上述显示面板在第一基板上具备像素电极,上述第二导电膜包含构成该像素电极的材料的情况下,水分遮断膜在显示区域存在是指,水分遮断膜在液晶显示元件等中形成在一对电极间。当水分遮断膜在液晶显示元件等中形成在一对电极间时,施加到液晶层等的电压下降,因此消耗电力可能增大。此外,在液晶层上容易积蓄电荷,因此可能引起残像等导致显示品质下降。因此,为了实现低消耗电力,并且抑制残像等,在上述显示面板在第一基板上具备像素电极,上述第二导电膜包含构成像素电极的材料的情况下,上述水分遮断膜优选设置在除显示区域以外的区域,更加优选仅设置在边框区域。
上述水分遮断膜优选也覆盖上述电路部中与密封件不重叠的部分。据此,用水分遮断膜还能够遮断从密封件以外的部件或外部向电路部的水分移动,因此能够更加提高可靠性。另外,上述显示面板,在上述第一基板上具备供给用于对上述电路部进行驱动的信号的输入端子(安装端子)的情况下,优选上述水分遮断膜没有覆盖上述输入端子。由此,能够实现输入端子与电路部的电连接。
上述水分遮断膜优选包含无机材料。一般地,包含无机材料的膜与包含有机材料的膜相比透湿度低。因此,通过包含无机材料而构成水分遮断膜,能够使水分遮断膜的透湿度下降,因此能够更加提高可靠性。为了更加使水分遮断膜的透湿度下降,上述水分遮断膜更加优选由无机材料形成。
上述水分遮断膜优选包含绝缘材料。在包含导电材料或半导体材料构成水分遮断膜的情况下,在水分遮断膜与电路部之间产生电相互作用,可能对电路部的电特性产生不良影响。即,通过包含绝缘材料而构成水分遮断膜,不会对电路部的电特性产生不良影响,能够通过水分遮断膜遮断从密封件向电路部的水分移动。为了进一步提高可靠性,上述水分遮断膜更加优选由绝缘材料形成。
上述水分遮断膜优选包含选自旋涂玻璃(SOG)、氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiO2)、氮化硅(SiNx)和类金刚石碳中的至少一种。这些材料均是绝缘性的无机材料。即,通过包含这些无机材料构成水分遮断膜,不会产生水分遮断膜与电路部之间的电相互作用,并且能够降低水分遮断膜的透湿度。因此,利用水分遮断膜不会对电路部的电特性产生不良影响,能够遮断从密封件向电路部的水分移动,其结果,能够进一步提高可靠性。此外,可以认为这些材料均与密封件的粘合性优异。
上述水分遮断膜优选膜厚为50nm以上。虽然也依据水分遮断膜的材料,但通常当水分遮断膜的膜厚不足50nm时,可能不能通过水分遮断膜充分遮断从密封件向电路部的水分移动,不能够充分提高可靠性。即,通过使水分遮断膜的膜厚为50nm以上,能够充分降低水分遮断膜的透湿度,因此,能够充分提高可靠性。另外,水分遮断膜包含SOG而构成的情况下,为了进行稳定的成膜,水分遮断膜的厚度优选4μm以下。水分遮断膜在包含SiO2、TiO2、SiNx和类金刚石碳的情况下,为了防止基板翘曲和通过缩短生产节拍时间等来提高生产效率,优选水分遮断膜的膜厚为1μm以下。
上述水分遮断膜优选用升温脱附法(TDS)测定时的水分浓度比密封件的水分浓度低。即使水分遮断膜的透湿度充分低,在水分遮断膜的水分浓度比密封件的水分浓度高的情况下,电路部的电特性也可能因来自水分遮断膜的水分而劣化。因此,作为水分遮断膜使用比密封件的水分浓度低的膜,与用密封件直接覆盖电路部的形态(图11)等相比,更能够充分抑制电路部的电特性的劣化。
在本说明书中,“升温脱附法”是指,用以下的顺序进行的水分浓度的测定方法。首先,从在60℃、95%RH下放置(保管)一个月的测定对象切出进行测定的部分(样本)10mm见方。接着,用丙酮对样本进行洗净后,投入分析装置的负载锁定(Load Lock)室(真空与大气的切换室)。在负载锁定室中除去样本的表面附着的水分后,向测定腔室移动,排气一定时间后,在真空(10-7Pa以下)用升温速度10℃/分进行升温。并且,检测出因升温而从样本内部脱离的分子,求出其分子量。水分子的数量根据Mass号码18(H2O)的片段的强度算出。
上述水分遮断膜优选用升温脱附法测定时的水分浓度为2.0×1015个(分子数)/100mg以下。即使水分遮断膜的水分浓度比密封件的水分浓度低,当水分遮断膜的水分浓度超过2.0×1015个/100mg时,可能因来自水分遮断膜的水分对电路部的电特性产生不良影响。即,通过将水分遮断膜的水分浓度调整为2.0×1015个/100mg以下,能够更加充分地降低由来自水分遮断膜的水分引起的电路部的电特性的劣化。水分遮断膜更加优选用升温脱附法测定时的水分浓度不足2.0×1015个/100mg。
上述密封件优选包含有机材料。密封材料的选定由于考虑与基板的密接性、生产设备、固化条件、生产节拍(tact)等进行,因此作为密封件的材料多选定为有机材料。但是,包含有机材料的密封件,一般水分浓度高,超过2.0×1015个/100mg。在本发明中,通过用水分遮断膜覆盖电路部中与密封件重叠的部分,能够用水分遮断膜遮断来自该密封件的水分,因此即使在密封件包含有机材料的情况下,也能够提高可靠性。作为使用于密封件的有机材料,能够举出环氧类树脂等热固化树脂、丙烯酸类树脂等紫外线固化树脂、热固化紫外线硬化并用型树脂等。作为包含有机材料的密封件的形成方法,能够举出丝网印刷法、分配器描绘法等。上述密封件更加优选由有机材料形成。
上述电路部优选具有非晶硅薄膜晶体管(a-SiTFT)。μc-Si、p-Si和CGS由于硅膜中的结晶缺陷少,μc-SiTFT、p-SiTFT和CGSTFT的特性难以劣化,与此相对,a-Si由于硅膜中的结晶缺陷多,因此a-SiTFT的特性容易劣化。因而,本发明特别适于电路部具有a-SiTFT的情况。
上述电路部优选具有栅极驱动器。已知栅极驱动器一般具备使用TFT的移位寄存器,如果该移位寄存器内的TFT的特性劣化,则显示品质显著下降。因此,在电路部具有栅极驱动器的情况下,本发明特别适合。此外,通过将栅极驱动器单片化,不需要将搭载有栅极驱动器的基板与显示面板分别设置,因此能够缩小边框宽度,能够将显示模块的外形小型化。进一步,由此将供给用于对栅极驱动器进行驱动的信号的输入端子配置在配置有供给用于对源极驱动器进行驱动的信号的输入端子一侧等,将基板上的输入端子聚集在显示面板的一边,因此在该边侧能够连接显示面板和信号基板,其结果,能够实现显示模块的外形的小型化。另外,作为信号基板,只要供给用于对电路部等进行驱动的信号即可,没有特别限定,能够举出TCP型的源极驱动器、挠性印刷配线板(FPC)等。
本发明还提供一种制造上述显示装置的方法,上述制造方法是包括使用水分遮断膜形成用的涂敷液来形成水分遮断膜的湿式形成工序的显示装置的制造方法。据此,生产量高,能够容易地使水分遮断膜的膜厚较大。另外,作为水分遮断膜形成用的涂敷液的形式没有特别限定,能够举出水分遮断膜材料流动化的形态、水分遮断膜材料溶解到溶剂中的形态、水分遮断膜材料分散到分散剂中的形态等。
上述湿式形成工序,优选使用丝网印刷法或者胶版印刷法来形成水分遮断膜。由此,不进行图案化工序就能够容易地形成水分遮断膜。此外,能够仅在需要的部位成膜,因此能够削减材料费。作为能够利用丝网印刷法或胶版印刷法成膜的水分遮断膜材料,能够举出SOG等。
本发明是制造上述显示装置的方法,上述制造方法是包括使用溅射法或化学气相蒸镀法(CVD法)形成水分遮断膜的干式形成工序的显示装置的制造方法。根据这些方法,能够形成膜质优异(致密)的水分遮断膜。此外,在使用溅射法的情况下,能够进行所谓的掩模沉积,因此不需要进行图案化工序,成膜变得容易。作为利用溅射法和化学气相蒸镀法能够成膜的水分遮断膜材料,能够使用SiO2、TiO2、SiNx和类金刚石碳等。为了形成透湿度和/或水分浓度低的水分遮断膜,更加优选使用化学的气相蒸镀法作为水分遮断膜的形成方法。
根据本发明的显示装置,在显示面板的基板上形成电路部,因此能够实现显示面板的薄型化、部件数的削减、安装工序数的削减等,该电路部的至少一部分与密封件重叠,因此能够缩小边框区域,用水分遮断膜覆盖该电路部中与该密封件重叠的部分,因此能够提高可靠性,该水分遮断膜在除显示区域以外的区域设置,因此能够防止透过率的下降等引起的显示品质的下降。
附图说明
图1(a)是表示实施方式1的液晶显示装置的结构的平面示意图,(b)是表示用(a)中的A-B线切断实施方式1的液晶显示装置时的结构的截面示意图。
图2(a)是表示栅极驱动器中的TFT部的截面示意图,(b)是表示栅极驱动器中的接触孔部的截面示意图。
图3是表示实施方式1的液晶显示装置的变形例的结构的截面示意图。
图4是表示实施方式1的液晶显示装置的变形例的结构的截面示意图。
图5是表示实施方式1的液晶显示装置的变形例的结构的截面示意图。
图6是表示实施方式1的液晶显示装置的变形例的结构的截面示意图。
图7是表示实施方式1的液晶显示装置的变形例的结构的平面示意图。
图8是表示实施方式1的液晶显示装置的变形例的结构的截面示意图。
图9(a)是表示在TFT的正上方配置的膜的水分浓度与TFT特性(截止电流)的关系的图表,(b)是表示TFT的正上方配置的膜的吸水率与TFT特性(截止电流)的关系的图表。
图10是表示现有的液晶显示装置的结构的截面示意图。
图11是表示现有的液晶显示装置的结构的截面示意图。
符号说明
10   TFT玻璃基板(背面基板)
10e、10f    下板玻璃
11   栅极电极
12   栅极绝缘膜
13   a-Si层(i层/n+层)
14   源极电极
18   电路内配线(第二导电膜)
20   CF玻璃基板(前面基板)
20e、20f    上板玻璃
21   着色层
22   黑矩阵
30   液晶层
30e、30f    液晶
40   密封件
40e、40f    液晶密封部
50、50a~50d   水分遮断膜
60   显示区域
61   像素TFT
62   像素晶体管
70   边框区域
80、80a~80d   栅极驱动器(电路部)
80e、80f   垂直扫描功能部
81    非晶硅薄膜晶体管
82    钝化膜(绝缘膜的下部)
83    层间绝缘膜(绝缘膜的上部)
84    像素电极
90、91a   源极驱动器
91    挠性印刷配线板
92    输入端子
93    配线
100   液晶显示面板
110   栅极金属配线(第一导电膜)
140   源极金属配线
150   保护膜
160   绝缘膜
1000  液晶显示装置
具体实施方式
下面,记载实施方式,将本发明更加详细地说明,但本发明并不仅限定于这些实施方式。
实施方式1
图1(a)是表示实施方式1的液晶显示装置的结构的平面示意图。
如图1(a)所示,实施方式1的液晶显示装置1000,包括:液晶显示面板100、安装在该液晶显示面板100上的源极驱动器90、和挠性印刷配线板(FPC)91。在本实施方式中,栅极驱动器(电路部)80,与像素TFT(未图示)等在同一基板(后述的TFT玻璃基板)上形成。即,栅极驱动器80内置在液晶显示面板100中。源极驱动器90以玻璃基芯片(Chip On Glass;COG)方式安装在TFT玻璃基板上。FPC91安装在TFT玻璃基板上,与供给信号的输入端子92连接,该信号用于对设置在TFT玻璃基板上的栅极驱动器80和源极驱动器90进行驱动。另外,FPC91和栅极驱动器80通过输入端子92和配线(Wiring OnGlass:WOG)93连接。
图1(b)是表示用图1(a)中的A-B线切断实施方式1的液晶显示装置时的结构的截面示意图。
如图1(b)所示,实施方式1的液晶显示装置1000具有液晶显示面板100,该液晶显示面板100具有TFT玻璃基板(背面基板)10、CF玻璃基板(前面基板)20、TFT玻璃基板10与CF玻璃基板20之间配置的液晶层30、和在TFT玻璃基板10与CF玻璃基板20之间配置的密封件40。
在显示区域60中,在TFT玻璃基板10上配置有多个像素TFT61,多个像素TFT61上依次层叠有钝化膜(绝缘膜的下部)82、层间绝缘膜(绝缘膜的上部)83和像素电极84。另外,像素电极84通过贯通钝化膜82和层间绝缘膜83的开口内形成的导电膜(未图示)与像素TFT61的漏极电极连接。另一方面,在CF玻璃基板20上配置有形成在多个着色层21、和着色层21彼此之间的间隙的黑矩阵22,在着色层21和黑矩阵22上配置有相对电极(未图示)。液晶显示装置1000,通过使用配置在TFT玻璃基板10上的像素电极84、和配置在CF玻璃基板20上的相对电极来向液晶层30施加电场,由此对液晶分子的取向进行控制。
在边框区域70中,在TFT玻璃基板10上配置有栅极驱动器80,在栅极驱动器80上朝向密封件40依次层叠有钝化膜82、层间绝缘膜83和水分遮断膜50。在本实施方式中,栅极驱动器80以整体与密封件40重叠的方式配置。在CF玻璃基板20上,与边框区域70对应地配置有黑矩阵22。
下面,以栅极驱动器80的附近的构造为中心进行说明。
图2(a)是表示栅极驱动器80中的非晶硅(a-Si)TFT部的截面示意图,(b)是表示栅极驱动器80中的接触孔部的截面示意图。
如图2(a)所示,栅极驱动器80中的构成移位寄存器等的a-SiTFT81,具有栅极电极11、氮化硅(SiNx)形成的栅极绝缘膜12、a-Si层(i层/n+层)13和源极电极14。在a-SiTFT81上,朝向密封件40依次层叠有钝化膜82、层间绝缘膜83和水分遮断膜50。
另一方面,如图2(b)所示,栅极驱动器80中的接触孔,通过在贯通栅极绝缘膜12、钝化膜(绝缘膜的下部)82和层间绝缘膜(绝缘膜的上部)83的开口内形成的电路内配线(第二导电膜)18,将与栅极电极11在同一工序形成的栅极金属配线(第一导电膜)110和与源极电极14在同一工序形成的栅极金属配线140连接。电路内配线18,与设置在显示区域60的像素电极84一起形成(为与像素电极84同一层的部件),与像素电极84相同,包含氧化铟锡(ITO)等。并且,在电路内配线18和层间绝缘膜83上配置有水分遮断膜50。
作为密封件40的材料,能够举出环氧类树脂等热固化性树脂、丙烯酸类树脂等紫外线固化树脂、热固化紫外线固化并用型树脂等有机材料。作为密封件40的形成方法,能够举出丝网印刷法、分配器(dispenser)描绘法等。
作为钝化膜82,能够使用SiNx膜等,作为其形成方法,能够举出溅射法、CVD法等。作为层间绝缘膜83,能够使用感光性树脂膜等,作为其形成方法,能够举出光刻法等。
作为水分遮断膜50,优选用具有比密封件40的水分浓度低的水分浓度(由升温脱附法测定)的材料形成,优选使用升温脱附法测定时的水分浓度为2.0×1015个/100mg以下的材料。例如,能够使用SOG膜、SiO2膜、TiO2膜、SiNx膜、类金刚石碳膜等无机绝缘膜、它们的层积膜等。作为水分遮断膜50的形成方法,在SOG膜的情况下,能够举出丝网印刷法、胶版印刷法、溅射法、CVD法等,在SiO2膜、TiO2膜、SiNx膜、类金刚石碳膜的情况下,能够举出溅射法、CVD法等。此外,在使用溅射法的情况下,不需要图案化工序,因此也可以进行所谓的掩模沉积。此外,为了形成透湿度和/或水分浓度低的水分遮断膜50,优选使用CVD法。为了使透湿度充分地降低,水分遮断膜50的膜厚优选50nm以上。
根据本实施方式的液晶显示装置,栅极驱动器80的整体以与密封件40重叠的方式配置,因此能够缩小边框区域70。此外,在栅极驱动器80中的接触孔部形成有开口,因此由于来自密封件40的水分,a-SiTFT81的特性可能劣化,但是在本实施方式中,以堵塞栅极驱动器80中的开口的方式用水分遮断膜50覆盖栅极驱动器80整体,因此能够用水分遮断膜50遮断从密封件40向栅极驱动器80的水分移动,其结果,能够提高可靠性。进一步,由于水分遮断膜50包含无机绝缘材料,因此对于栅极驱动器80中的TFT等,不会产生不好影响。并且,水分遮断膜50仅设置在边框区域70,在显示区域60中不存在(在像素电极84上没有形成),因此不会使施加到液晶层30上的电压下降,不会使显示品质下降。另外,水分遮断膜50以不覆盖输入端子92的方式配置,因此能够实现栅极驱动器80和源极驱动器90与输入端子92的电连接。
另外,在本实施方式中,栅极驱动器80以整体与密封件40重叠的方式配置,但也可以如图3~5等所示那样以仅一部分与密封件重叠的方式配置。在图3的例子中,栅极驱动器80a的宽度(图3中的左右方向的长度)与密封件40的宽度同程度,栅极驱动器80a的一部分配置在比密封件40靠液晶层30一侧(下面,记为内侧),水分遮断膜50a在栅极驱动器80a的上方,其一部分与密封件40重叠,剩余部分以与液晶层30重叠的方式配置。在图4的例子中,栅极驱动器80b的宽度(图4中的左右方向的长度)比密封件40的宽度大,在内侧,栅极驱动器80b的边界与密封件40的边界几乎一致,在基板外周侧(下面,记为外侧),栅极驱动器80b的边界比密封件40的边界更位于外侧,水分遮断膜50b在栅极驱动器80b的上方以其一部分与密封件40重叠的方式配置。在图5的例子中,栅极驱动器80c的宽度(图5中的左右方向的长度)与密封件40的宽度同程度,并且栅极驱动器80c的一部分配置于比密封件40更靠外侧,水分遮断膜50c在栅极驱动器80a的上方,以其一部分与密封件40重叠的方式配置。
在本实施方式中,在水分遮断膜50与栅极驱动器80之间,设置有钝化膜82和层间绝缘膜83,水分遮断膜50设置在栅极驱动器80上方的层间绝缘膜83上,但也可以为如图6所示,水分遮断膜50d为与栅极驱动器80d的上表面和侧面直接接触覆盖的形态。
在本实施方式中,水分遮断膜50仅在配置有密封件40的区域形成,但也可以以没有覆盖输入端子92的方式在边框区域70的实质上整个面上形成。
在本实施方式中,以包围显示区域60的方式在边框区域70设置有环状的水分遮断膜50,但水分遮断膜50只要至少在栅极驱动器80上即可,也可以例如如图7所示,是仅在边框区域70中配置有栅极驱动器80的2个边上配置水分遮断膜51的结构。
在本实施方式中,使用COG方式,源极驱动器90安装在TFT玻璃基板10上,但也可以如图8所示,使用TCP方式,源极驱动器91a安装在TFT玻璃基板10上。
本实施方式,对液晶显示装置进行了说明,但本发明并不限定于此,在有机EL显示装置、无机EL显示装置等EL显示装置等中也能够得到同样的作用效果。
(水分浓度和TFT特性的关系)
图9(a)是表示配置在TFT的正上方的膜的水分浓度与TFT特性(截止电流)的关系的图表,(b)是表示配置于TFT的正上方的膜的吸水率与TFT特性(截止电流)的关系的图表。另外,吸水率是指以水分浓度2.4×1015个/100mg为100%时的水分浓度的相对值。
在TFT的正上方配置感光性树脂膜,60℃、95%RH下,监视测定感光性树脂膜的水分浓度、和栅极电压(Vg)=-1V的TFT的截止电流(Ioff)。在图9(a)和图9(b)中表示测定结果。另外,对于感光性树脂膜的水分浓度,用以下表示的升温脱附法测定。具体而言,首先,将作为测定对象的感光性树脂膜在60℃、95%RH下放置(保管)1个月。接着,从放置后的感光性树脂膜切出进行测定的部分(样本)10mm见方。接着,将样本用丙酮洗净后,投入分析装置的负载锁定室(真空与大气的切换室)。在负载锁定室中除去样本的表面附着的水分后,向测定腔室移动,排气一定时间后,在真空(10-7Pa以下)用升温速度10℃/分进行升温。并且,检测出因升温而脱离的样本内部存在的分子,求出其分子量。水分子的数量根据Mass号码18(H2O)的片段的强度算出。
从图9(a)和(b)可知,感光性树脂膜的水分浓度超过2.0×1015个/100mg(吸水率83%)时,TFT的截止电流急剧增加。由此,水分遮断膜的水分浓度(吸水率)优选为2.0×1015个/100mg(83%)以下。
另外,本发明以2007年12月4日提出申请的日本国专利申请2007-313854号为基础,基于巴黎公约或进入国的法规主张优先权。该申请的内容整体作为参照加入本申请中。

Claims (15)

1.一种显示装置,其具备显示面板,该显示面板具有第一基板、第二基板和配置在该第一基板与该第二基板之间的密封件,该显示装置的特征在于:
该显示面板在该第一基板上的与密封件重叠的区域具备电路部的至少一部分和水分遮断膜,
该水分遮断膜设置在除显示区域以外的区域,介于该电路部与该密封件之间,
所述电路部包括:第一导电膜;覆盖该第一导电膜的绝缘膜;和设置在该绝缘膜上以及贯通该绝缘膜的开口内,与该第一导电膜连接的第二导电膜,
所述水分遮断膜覆盖该开口内的第二导电膜,
所述水分遮断膜用升温脱附法测定时的水分浓度为2.0×1015个/100mg以下。
2.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述显示面板在所述第一基板上具备像素电极,所述第二导电膜包含构成该像素电极的材料。
3.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于:
所述水分遮断膜也覆盖所述电路部中不与密封件重叠的部分。
4.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于:
所述显示面板在所述第一基板上具备供给用于对所述电路部进行驱动的信号的输入端子,所述水分遮断膜不覆盖该输入端子。
5.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于:
所述水分遮断膜包含无机材料。
6.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于:
所述水分遮断膜包含绝缘材料。
7.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于:
所述水分遮断膜包含选自旋涂玻璃、氧化硅、氧化钛、氮化硅和类金刚石碳中的至少一种。
8.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于:
在用升温脱附法测定时,所述水分遮断膜的水分浓度比密封件的水分浓度低。
9.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于:
所述水分遮断膜,遮断从所述密封件向所述电路部的水分移动。
10.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于:
所述密封件包含有机材料。
11.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于:
所述电路部具有非晶硅薄膜晶体管。
12.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于:
所述电路部具有栅极驱动器。
13.一种显示装置的制造方法,制造权利要求1~12中任一项所述的显示装置,所述制造方法的特征在于:
该制造方法包括湿式形成工序,该湿式形成工序使用水分遮断膜形成用的涂敷液形成水分遮断膜。
14.如权利要求13所述的显示装置的制造方法,其特征在于:
所述湿式形成工序使用丝网印刷法或胶版印刷法形成水分遮断膜。
15.一种显示装置的制造方法,制造权利要求1~12中任一项所述的显示装置,所述制造方法的特征在于:
该制造方法包括干式形成工序,该干式形成工序使用溅射法或化学气相蒸镀法形成水分遮断膜。
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