JP2003066474A - 液晶表示装置とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 携帯電話用表示装置は小型・軽量・薄型の要
求が強く、狭額縁の液晶パネルが必要。 【解決手段】 平坦化層上に変換配線を形成し、液晶パ
ネル１の一辺に全ての電極端子５，６を集約させて片側
実装対応可能とし、携帯電話用等に用いる表示機器を小
型化することができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示機能を有
するマトリクス型表示装置、とりわけ液晶表示装置およ
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の微細加工技術、液晶材料技術およ
び高密度実装技術等の進歩により、５〜５０ｃｍ対角の
液晶表示装置（液晶パネル）でテレビジョン画像や各種
の画像表示機器が商用ベースで大量に提供されている。

【０００３】これらの液晶パネルは走査線としては２０
０〜１２００本、信号線としては２００〜１６００本程
度のマトリクス編成が一般的であるが、最近は表示容量
の増大に対応すべく大画面化と高精細化とが同時に進行
している。

【０００４】図６は液晶パネルへの実装状態を示し、液
晶パネル１を構成する一方の透明性絶縁基板、例えばガ
ラス基板２上に形成された走査線の電極端子群６に駆動
信号を供給する半導体集積回路チップ３を導電性の接着
剤を用いて接続するＣＯＧ（Ｃｈｉｐ−Ｏｎ−Ｇｌａｓ
ｓ）方式や、例えばポリイミド系樹脂薄膜をベースと
し、金または半田鍍金された銅箔の端子（図示せず）を
有するＴＣＰフィルム４を信号線の電極端子群５に導電
性媒体を含む適当な接着剤で圧接して固定するＴＣＰ
（Ｔａｐｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｐａｃｋａｇｅ）方式な
どの実装手段によって電気信号が画像表示部に供給され
る。ここでは便宜上二つの実装方式を同時に図示してい
るが実際には何れかの方式が適宜選択される。

【０００５】７，８は液晶パネル１のほぼ中央部に位置
する画像表示部と信号線および走査線の電極端子５，６
との間を接続する配線路で、必ずしも電極端子群５，６
と同一の導電材で構成される必要はない。９は全ての液
晶セルに共通する透明導電性の対向電極を対向面上に有
するもう１枚の透明性絶縁基板である対向ガラス基板ま
たはカラーフィルタである。

【０００６】図７はスイッチング素子として絶縁ゲート
型トランジスタ１０を絵素毎に配置したアクティブ型液
晶パネルの等価回路図を示し、１１（図６では８）は走
査線、１２（図６では７）は信号線、１３は液晶セルで
あって、液晶セル１３は電気的には容量素子として扱わ
れる。実線で描かれた素子類は液晶パネルを構成する一
方のガラス基板２上に形成され、点線で描かれた全ての
液晶セル１３に共通な対向電極１４はもう一方のガラス
基板９上に形成されている。絶縁ゲート型トランジスタ
１０のＯＦＦ抵抗あるいは液晶セル１３の抵抗が低い場
合や表示画像の階調性を重視する場合には、負荷として
の液晶セル１３の時定数を大きくするための補助の蓄積
容量１５を液晶セル１３に並列に加える等の回路的工夫
が加味される。なお１６は蓄積容量１５の共通母線であ
る蓄積容量線である。

【０００７】図８は液晶パネルの画像表示部の要部断面
図を示し、液晶パネル１を構成する２枚のガラス基板
２，９は樹脂性のファイバやビーズあるいは柱状のスペ
ーサ材（図示せず）等によって数μｍ程度の所定の距離
を隔てて形成され、その間隙（ギャップ）はガラス基板
９の周縁部において有機性樹脂よりなるシール材と封口
材（何れも図示せず）とで封止された閉空間になってお
り、この閉空間に液晶１７が充填されている。

【０００８】カラー表示を実現する場合には、ガラス基
板９の閉空間側に着色層１８と称する染料または顔料の
いずれか一方もしくは両方を含む厚さ１〜２μｍ程度の
有機薄膜層が被着されて色表示機能が与えられるので、
その場合にはガラス基板９は別名カラーフィルタ（Ｃｏ
ｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ 略語はＣＦ）と呼称される。そ
して液晶材料１７の性質によってはカラーフィルタ９の
上面またはガラス基板２の下面の何れかもしくは両面上
に偏光板１９が貼付され、液晶パネル１は電気光学素子
として機能する。現在、市販されている大部分の液晶パ
ネルでは液晶材料にＴＮ（ツイスト・ネマチック）系の
物を用いており、偏光板１９は通常２枚必要である。図
示はしないが、透過型液晶パネルでは光源として裏面光
源が配置され、下方より白色光が照射される。

【０００９】液晶１７に接して２枚のガラス基板２，９
上に形成された例えば厚さ０．１μm程度のポリイミド
系樹脂薄膜２０は液晶分子を決められた方向に配向させ
るための配向膜である。２１は絶縁ゲート型トランジス
タ１０のドレインと透明導電性の絵素電極２２とを接続
するドレイン配線（電極）であり、ソース配線（信号
線）１２と同時に形成されることが多い。ソース配線１
２とドレイン配線２１との間に位置するのは半導体層２
３であり詳細は後述する。カラーフィルタ９上で隣り合
った着色層１８の境界に形成された厚さ０．１μm程度
のＣｒ薄膜層２４は半導体層２３と走査線１１及び信号
線１２に外部光が入射するのを防止するための光遮蔽
で、いわゆるブラックマトリクス（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔ
ｒｉｘ 略語はＢＭ）として定着化した技術である。

【００１０】ガラス基板サイズの拡大による生産性の向
上も相俟って生産コストが低下し、また生産量の増大に
つれて使用する部品・材料も低下する相乗的な作用が働
き、液晶パネルの市場は拡大の一途をたどっている。現
時点における最大の市場はノートＰＣとデスクトップモ
ニターであるが、携帯電話の急速な成長により、同時に
成長が見込まれる情携帯端末機器の表示部にも中小型の
液晶パネルが必要であり、携帯電話やこれらの情報端末
機器、更にはデジタル家電機器と従来のカーナビ用途以
外にも中小型の市場も大きな成長が見込まれている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】中でも携帯電話は、多
様な情報サービスの提供によりここ数年で爆発的に生産
量が拡大し、液晶パネル市場の大きな核となってきた。
携帯電話は市場に提供された当初から、小型・軽量・薄
型及び低消費電力の要望が大きく、最新の様々な技術開
発が盛込まれては新製品として次々に登場しているのが
実態である。

【００１２】携帯電話の画面サイズは多種多様で縦長の
ものもあり、このような表示パネルでは駆動のための外
部接続端子を下側の一辺に配置して携帯電話のスリム化
に寄与させている。低温ポリシリコンを半導体素子とす
るアクティブ型の液晶パネルでは画像表示部外の周辺部
に駆動用の半導体回路を内蔵させることは比較的容易で
あるが、低温ポリシリコンではリーク電流が大きく液晶
パネルの消費電力が若干増大することから携帯電話への
採用が遅れている。一方、アモルファスシリコンを半導
体素子とするアクティブ型の液晶パネルでは通常、駆動
用の半導体集積回路チップは先述したように画像表示部
外の走査線側と信号線側の周辺部に実装手段によって配
置される。

【００１３】このため、走査線側の半導体集積回路チッ
プを信号線側に配置しようとすると、図９に示したよう
に走査線と走査線の電極端子６とを接続する配線路８が
走査線側に沿って必要で、例えばその線幅を５μｍのラ
イン・アンド・スペースで構成しても走査線数が２００
本もあればおよそ２ｍｍのスペースを必要とし、画面サ
イズが対角５ｃｍ以下の小型の表示パネルを内蔵する携
帯電話ではさらなる狭額縁が要求されている。

【００１４】本発明はかかる現状に鑑みなされたもの
で、走査線側または信号線側の何れか一辺に全ての電極
端子が形成された液晶表示装置を得ることを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明では走査線または
信号線上に開口部を有する絶縁層をアクティブ基板上に
形成し、開口部内の走査線または信号線を含んで絶縁層
を介して信号線または走査線上に導電性の変換配線を形
成し、変換配線の先端に電極端子を接続している。

【００１６】請求項１に記載の液晶表示装置は、表示装
置を構成するアクティブ基板上のドレイン配線上に第１
の開口部と走査線または信号線上とに第２の開口部を有
する絶縁層が絶縁基板上に形成され、第１の開口部を含
んで絵素電極と第２の開口部を含んで信号線または走査
線上に導電性の変換配線とが形成され、変換配線は走査
線または信号線の電極端子に接続され、信号線側または
走査線側の何れか一辺に全ての電極端子が形成されてい
ることを特徴とする。

【００１７】この構成により、走査線側または信号線側
の何れか一辺に全ての電極端子が形成された液晶表示装
置を得ることができる。

【００１８】請求項２に記載の液晶表示装置において
は、走査線または信号線の取り出し方向を変換する変換
配線上に有機絶縁層が形成されていることを特徴とす
る。

【００１９】この構成により、液晶表示装置の信頼性と
歩留が向上する。

【００２０】請求項３に記載の液晶表示装置は、走査線
または信号線の取り出し方向を変換する変換配線上に低
抵抗金属層と有機絶縁層とが形成されていることを特徴
とする。

【００２１】この構成により、液晶表示装置の信頼性と
歩留の向上に加えて変換配線の低抵抗化が実現し、高精
細と高速性に対応可能な液晶表示装置が得られる。

【００２２】請求項４に記載の表示装置用基板の製造方
法は、少なくとも絶縁基板の一主面上に絶縁ゲート型ト
ランジスタと、絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極
も兼ねる走査線、ソース配線も兼ねる信号線及びドレイ
ン配線とを形成する工程と、ドレイン配線上に第１の開
口部と走査線または信号線上に第２の開口部を有する絶
縁層を形成する工程と、第１の開口部を含んで絵素電極
と第２の開口部を含んで信号線または走査線上に導電性
の変換配線を形成する工程とを有することを特徴とす
る。

【００２３】この構成により、絵素電極と変換配線とを
同時に形成することが可能で、製造工程の増加を最小限
に止めて、製造コストの増大が回避される。

【００２４】請求項５に記載の表示装置用基板の製造方
法は、さらに導電性の変換配線上に有機絶縁層を形成こ
とを特徴とする。

【００２５】この構成により、液晶表示装置の信頼性と
歩留が向上する。

【００２６】請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法
は、対向基板またはカラーフィルタをマスクとして画像
表示部外の変換配線上の有機絶縁層を選択的に除去する
ことを特徴とする。

【００２７】この構成により、製造工程が増加すること
もなく、また実装技術の変更も無く液晶表示装置の信頼
性と歩留が向上する。

【００２８】請求項７記載の表示装置用基板の製造方法
は、導電性の変換配線上に低抵抗金属層と有機絶縁層と
を形成することを特徴とする。

【００２９】この構成により、液晶表示装置の信頼性と
歩留の向上に加えて変換配線の低抵抗化が容易に実現す
る。

【００３０】請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法
も、対向基板またはカラーフィルタをマスクとして画像
表示部外の変換配線上の有機絶縁層を選択的に除去する
ことを特徴とする。

【００３１】この構成により、信頼性と歩留の向上に加
えて高精細と高速性に対応可能な液晶表示装置が得られ
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１〜図３
に基づいて説明する。以下の説明では便宜上、同一部位
には従来例と同じ符号を付すことにする。

【００３３】（第１の実施形態）本発明の第１の実施形
態を図１に示す。図１は先願である特願２００１−６８
９８２号公報にも紹介されている現在標準の５枚マスク
・プロセスに対応したアクティブ基板の単位絵素の平面
図で、同図のＡ−Ａ’線上の断面図を図２（ａ）〜
（ｅ）に、Ｂ−Ｂ’線上の断面図を図２（ｆ）〜（ｈ）
にそれぞれ示し、その製造工程を絶縁ゲート型トランジ
スタにチャネル・エッチ型を採用した場合について以下
に簡単に説明する。なお、蓄積容量線１６とドレイン配
線２１とがゲート絶縁層３０を介して重なっている領域
５２（右下がり斜線部）が蓄積容量１５を形成する構成
を選択しているが、絵素電極２２（開口部６１を介して
ドレイン配線２１に接続されている）と前段の走査線１
１とがゲート絶縁層３０を含む薄膜を介して蓄積容量１
５を形成する構成も可能である。しかしながらここでは
その詳細な説明は省略する。

【００３４】先ず、図２（ａ）に示したように耐熱性と
耐薬品性と透明性が高い絶縁性基板として厚さ０．５〜
１．１mm程度のガラス基板２、例えばコーニング社製の
商品名１７３７の一主面上に、ＳＰＴ（スパッタ）等の
真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μm程度の第
１の金属層を被着し、微細加工技術により絶縁ゲート型
トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線１１と蓄積容
量線１６とを選択的に形成する。走査線材には一般的に
は耐熱性の高いＴｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ等あるいは
それらの合金やシリサイドが望ましい。

【００３５】次に、ガラス基板２の全面にＰＣＶＤ（プ
ラズマ・シーブイディ）装置を用いてゲート絶縁層とな
るＳｉＮｘ（シリコン窒化）層、絶縁ゲート型トランジ
スタのチャネルとなる不純物をほとんど含まない第１の
非晶質シリコン層、及び絶縁ゲート型トランジスタのソ
ース・ドレインとなる不純物を含む第２の非晶質シリコ
ン層と３種類の薄膜層を、例えば０．３−０．２−０．
０５μm程度の膜厚で順次被着して３０，３１，３３と
し、微細加工技術により図２（ｂ）に示したようにゲー
ト１１電極上に第１と第２の非晶質シリコン層よりなる
半導体層を島状３１’，３３’に残してゲート絶縁層３
０を露出する。

【００３６】続いて、図２（ｃ）に示したようにＳＰＴ
等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μm程度の耐熱金
属層として例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ等の耐熱金属
よりなる薄膜層３４を被着し、微細加工技術により絶縁
ゲート型トランジスタのドレイン配線２１と信号線も兼
ねるソース配線１２とを選択的に形成する。この選択的
パターン形成は、ソース・ドレイン配線１２，２１の形
成に用いられる感光性樹脂パターンをマスクとしてＴｉ
薄膜層３４、第２の非晶質シリコン層３３’及び第１の
非晶質シリコン層３１’を順次食刻し、第１の非晶質シ
リコン層３１’は０．０５〜０．１μm程度残して食刻
することによりなされる。先述したように蓄積容量線１
６上にドレイン配線２１を重ねて蓄積容量１５を形成し
ている。

【００３７】信号線１２の配線抵抗が問題となるような
場合、例えば表示サイズが対角２５ｃｍ以上、あるいは
表示容量がＸＧＡ（水平解像力７６８本）以上の高精細
の液晶表示装置においては耐熱薄膜層３４に低抵抗金属
層としてＡＬ薄膜層３５が積層され、ＡＬ薄膜層３５に
さらに透明導電層との化学的な電位の関係で中間導電層
としてＴｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ等の耐熱金属層３６が積
層されるが詳細は省略する。

【００３８】上記感光性樹脂パターンを除去した後、絶
縁ゲート型トランジスタのチャネル３１’上の汚染や界
面準位の発生防止のため、ゲート絶縁層３０と同様にＰ
ＣＶＤ装置を用いて０．３μm程度の膜厚のシリコン窒
化層（ＳｉＮｘ）を被着してパシベーション絶縁層３７
とし、さらに図２（ｄ）に示したようにガラス基板２の
全面に透明性の絶縁層として少なくとも１μm以上の膜
厚を有する平坦化層３８を形成するがその理由について
は後述する。このためには、例えば日本合成ゴム製の商
品名オプトマーＰＣ３０２等、透明性の高い感光性アク
リル樹脂を用いるのが合理的である。ただしエッチ・ス
トップ型の絶縁ゲート型トランジスタではチャネル形成
当初からチャネル保護層であるＳｉＮｘ層が付与されて
いるので、パシベーション絶縁層３７は不要である。そ
してドレイン配線２１上に開口部６１と、画像表示部内
の走査線１１上に開口部６２と、画像表示部外の信号線
の電極端子が形成される位置上に開口部６３とを形成
し、上記開口部内の薄膜を選択的に除去してドレイン配
線２１の一部と走査線１１の一部と信号線１２の大部分
とを露出する。

【００３９】そして、図２（ｅ）と図２（ｆ）に示した
ようにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜
０．２μm程度の透明導電層として例えばＩＴＯ（Ｉｎ
ｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）を被着し、微細加工技
術により平坦化層３８上に開口部６１を含んで絵素電極
２２と、開口部６２を含んで変換配線８０とを選択的に
形成する。変換配線８０は平坦化層３８を介して画像表
示部内では開口部６２を有する単位画素内の走査線１１
上を経由して最近傍の信号線１２上に形成され、画像表
示部外の領域で図４に示すごとく接続路８となり、その
先端を走査線１１の電極端子６としても良く、あるいは
走査線１１と同一部材の電極端子６を形成しておき、電
極端子６上に形成された開口部を介して変換配線８０を
接続しても良い。信号線の接続端子としては、開口部６
３内の露出している信号線１２の一部を電極端子５とし
ても良く、図示したように開口部６３を含んで平坦化層
３８上にＩＴＯよりなる電極端子５’を選択的に形成し
ても良い。

【００４０】図３は画像表示部内における単位絵素間の
変換配線８０の配置を示す模式図で、走査線１１
（ｍ），１１（ｍ＋１），１１（ｍ＋２）…が変換配線
８０（ｍ），８０（ｍ＋１），８０（ｍ＋２）…に接続
されていく様子を表している。この場合、走査線１１の
本数ｍと信号線１２の本数ｎとの間にｎ＞ｍの関係式が
あれば全ての走査線１２を変換配線８０に変換可能であ
り、そうでなければ不足した本数分だけ従来例で示した
ような方向変換のための配線路８が画像表示部外に必要
となることは説明を要しない。

【００４１】変換配線８０はアクティブ基板２の最上層
に位置するため、透明性の樹脂薄膜を用いた平坦化層３
８を用いて例えば１．５μm以上に厚く形成しておけ
ば、変換配線８０が信号線１２と重なり合っても静電容
量による干渉が小さく、信号波形の遅延歪で表示画像が
劣化することや、変換配線８０と信号線１２との間の静
電容量が増加して駆動回路の消費電力が増加することは
避けられる。

【００４２】しかしながら変換配線８０は走査線１１と
同電位で、絶縁ゲート型トランジスタをＯＮさせる短時
間を除いて通常−（マイナス）数Ｖの電圧が与えられる
ので、対向基板（カラーフィルタ）９上の対向電極１４
との間に直流電圧が印加されることになる。これは液晶
セルの動作原理上（ТＮ液晶は交流駆動でなければなら
ない）好ましくないので適当な手段により変換配線８０
を絶縁化する必要があるが、このために製造工程や部材
の大幅な増加はコスト面からは容認されないので、でき
るだけ簡易的な対策が必要である。

【００４３】そこで本発明においては変換配線８０上に
のみ選択的に絶縁層を形成するため電着による有機絶縁
層の形成を採用する。なぜならば電着のため変換配線８
０に適当な電位を与えても、絵素電極２２と変換配線８
０（走査線１１）とはゲート絶縁層３０を介して電気的
に分離されており、絵素電極２２上に有機絶縁層が形成
されることは無いからである。デバイスとして必要な絶
縁特性を確保できる有機絶縁層として電着形成が可能な
材料の中から、ポリアミック酸塩を０．０１％程度含む
溶液を電着液とし、変換配線８０に＋（プラス）電位を
与えて電着を行えば、図２（ｇ）に示したように電着電
圧は数Ｖ程度で変換配線８０上に０．３μｍ程度の厚み
を有するポリイミド層７２を形成することができる。ポ
リイミド樹脂はアクリル樹脂と同様に耐熱性の高い樹脂
であり、ポリイミド層７２の形成後は、好ましくは２０
０〜３００℃、数分〜数10分の熱処理を施してポリイミ
ド層７２の絶縁特性と耐薬品性とを高めると良いが、必
要とされる絶縁特性は絶縁ゲート型トランジスタの耐熱
性と液晶材料の組成によって支配されるので加熱条件は
実験的に決める必要がある。

【００４４】電着に当たって留意すべき設計事項は、全
ての変換配線８０は電気的に並列または直列に接続され
ている必要がある。このためには、例えば図４に示した
ようにアクティブ基板２上では電極端子６または６’に
接続された複数本の延長線８１と、延長線８１を並列に
束ねる配線８２とを表示装置の単体周辺に配置し、多面
取りのためにはマザーガラス基板２’上では図５に示し
たように配線８２を束ねる配線８３を形成し、配線８３
の先端部をマザーガラス基板２’の外周部に形成して電
位を与えるための接続パターン９０とすると良い。な
お、配線８４は配線８３の電流バイパスであり有機絶縁
層７２の形成には特に大きな意味はないが、後述する鍍
金の場合には鍍金電流による電位降下を緩和する機能を
発揮する。また、点線５０は表示装置用基板の個片（チ
ップ）を得るための切断線または割段線である。加えて
延長線８１は後に続く製造工程の何処かで接続を解除し
て変換配線８０を１本ずつ分離しないとアクティブ基板
２の電気検査のみならず液晶表示装置としての実動作に
支障があることは言うまでもないだろう。接続を解除す
る手段としては高エネルギー光であるレーザ光を照射し
て延長線８１を蒸散させる、あるいは多面取りの切断ま
たは割段によって延長線８１を分断する技術が挙げられ
る。

【００４５】変換配線８０上に有機絶縁層７２を形成す
ると変換配線８０と電気的に接続されている電極端子６
または６’上にも有機絶縁層７２が形成されてしまう
が、電極端子６または６’は駆動用の半導体集積回路チ
ップ３を実装するためには露出している必要があり、こ
の後は電極端子６または６’上に形成された有機絶縁層
７２を除去しなければならない。しかしながら、例えば
感光性樹脂パターンをマスクとした選択的除去は製造工
程数の増大をもたらすので、一つの解決策としては先願
例である特開平２−２７５９２５号公報にも開示されて
いるように上記のアクティブ基板２を対向基板であるカ
ラーフィルタ９と貼り合わせて液晶パネル化した後、カ
ラーフィルタ９をマスクとして画像表示部外の領域の変
換配線８０と電極端子６または６’上の有機絶縁層を酸
素プラズマで選択的に除去することを推奨する。もちろ
ん、最近の技術であるＵＶ−Ｏ３（紫外線照射によるオ
ゾン発生）技術で代用することも可能である。これによ
って変換配線８０と電極端子６または６’の周辺の平坦
化層３８が膜減りするが、その量は平坦化層３８の膜厚
と比較すると何ら支障の無いものである。

【００４６】このようにして露出した電極端子６または
６’上と電極端子５または５’上とに駆動用の半導体集
積回路チップ３を実装して本発明の第１の実施形態が完
了する。図４の配線配置より明らかなように、変換配線
８０は信号線１２の画像表示部外の配線７とは平坦化層
３８を介して交差しながら走査線の電極端子６，６’に
接続されており、駆動用半導体集積回路チップ３を信号
線側の一辺に集中配置した液晶表示装置が得られる。カ
ラーフィルタ９に覆われていない領域すなわち、画像表
示部外の露出している変換配線８０は半導体集積回路チ
ップ３を保護するために塗布・硬化されるシリコン樹脂
等の防湿層で同時に塗布・硬化して保護層とすれば良
い。

【００４７】透過型の液晶表示装置ではこのように絵素
電極２２と変換配線８０とを透明導電層で同時に形成す
れば製造工程の増加が回避できる。また、反射型の液晶
表示装置では絵素電極と変換配線８０とを反射率の高い
金属層、例えばアルミニウム合金で同時に形成すれば同
様に製造工程の増加が回避できる。ただし、反射型の液
晶表示装置では平坦化層３８の大半の表面に凹凸を付与
する必要があり、例えば平坦化層を数μｍ程度の島状に
分散配置し加熱によってその断面に適当な傾斜を持たせ
る等の技術が必要となるが詳細は省略する。半透過型の
液晶表示装置では絵素電極に透明導電性の部分と反射性
の部分とが必要で製造工程が増加することは避けられな
いが、変換配線８０に反射率の高い金属層を採用するこ
とが可能である。

【００４８】反射型または半透過型の液晶表示装置のよ
うに変換配線８０に金属層を用いることができれば変換
配線８０の配線抵抗を下げることは容易である。しかし
ながら変換配線８０に透明導電層を用いると一般的に言
って金属層を用いた場合と比較すると１桁程配線抵抗が
高くなる。そこで変換配線８０に透明導電層を用いた場
合でも配線抵抗が高くならない工夫が望まれる。

【００４９】（第２の実施形態）第２の実施形態ではこ
のような観点から変換配線８０上に低抵抗金属層を選択
的に形成する技術として鍍金を採用し、変換配線８０上
に低抵抗金属層として具体的には金、銀または銅を形成
するものである。透明導電性の変換配線８０の形成後、
図示はしないが上記した低抵抗金属の板を陽極、変換配
線８０を陰極として鍍金液中で数〜数１０Ｖの直流電圧
を印可すれば図２（ｈ）に示したように変換配線８０上
に上記した低抵抗金属の薄膜層７１が形成される。その
膜厚は液晶表示装置の画面サイズと精細度及び走査線１
１と変換配線８０とを含めた走査線信号の要求される応
答速度（時定数）で決定すれば良く、例えば動画対応の
携帯電話用液晶表示装置（ＱＣＩＦ）では垂直方向に２
２０本、水平方向に１７６×３本（Ｒ，Ｇ，Ｂ）である
から、０．３μmもあれば十分である。鍍金に当たって
留意すべき設計事項は、第１の実施形態における有機絶
縁層７２の形成と同様に全ての変換配線８０は電気的に
並列または直列に接続されていることである。

【００５０】引き続き、第１の実施形態と同様にポリア
ミック酸塩を０．０１％程度含む溶液を電着液とし、低
抵抗金属の薄膜層７１を付与された変換配線８０に＋
（プラス）電位を与えて電着を行い、図２（ｈ）に示し
たように低抵抗金属の薄膜層７１上に有機絶縁層である
ポリイミド層７２を０．３μｍ程度の厚みで選択的に形
成する。

【００５１】この後は、第１の実施形態と同様に上記の
アクティブ基板２を対向基板であるカラーフィルタ９と
貼り合わせて液晶パネル化した後、カラーフィルタ９を
マスクとして画像表示部外の領域の低抵抗金属よりなる
薄膜層７１上のポリイミド層７２を酸素プラズマ等で選
択的に除去し、駆動用の半導体集積回路チップ３を実装
して本発明の第２の実施形態が完了する。

【００５２】なお第２の実施形態による液晶表示装置の
製造方法では変換配線に接続される走査線または信号線
の電極端子上にも低抵抗金属層が形成されるので、有機
絶縁層の除去方法と半導体集積回路チップの実装方法に
関しては低抵抗金属層の酸化や変質に留意した取組が必
要となることもあることを補足しておく。ただし、鍍金
時に電極端子上に適当な保護層、例えば感光性樹脂パタ
ーンを形成するのであれば、製造工程は増加するが従来
通りの電極端子が得られるので何らの変更も必要としな
いことは言うまでも無いだろう。

【００５３】以上述べた実施形態において、変換配線８
０は走査線１１の電極端子６を信号線１２側に配置する
ためのものであったが、信号線１２の電極端子５を走査
線１１側に配置することにも何ら障害は無く、このため
には信号線１２上の平坦化層３８（場合によってはパシ
ベーション絶縁層３７も含めて）に開口部を形成し、平
坦化層３８を介して開口部を含んで導電性の変換配線８
０を走査線１１上に形成し、画像表示部外の走査線１１
側で信号線１２の電極端子５と変換配線８０とを接続す
るか変換配線８０の先端を電極端子５とすれば良い。こ
の場合には変換配線８０上に絶縁層は必ずしも必須要件
ではないが、変換配線８０と対向基板（カラーフィル
タ）９上の対向電極１４とが導電性の異物によって短絡
して十字状の線欠陥が発生する、あるいは高温動作時に
フリッカが生じ易い等の不具合を回避するためには変換
配線８０上に絶縁層を形成することが望ましい。絶縁層
として既に述べたように有機絶縁層を電着で形成するこ
とに何ら支障は無く、また変換配線８０上に低抵抗金属
層が必要であればその付与は鍍金を用いて実施すれば良
いことも同様である。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように本発明の液晶表示装置
によれば走査線側または信号線側の一辺にこれらの電極
端子を集中して配置することができる。したがって大き
さの制約が厳しい携帯電話において液晶パネル周りの配
線接続や部品配置が簡素化され、携帯電話内の実装密度
が格段と向上する効果が得られる。

【００５５】実施の形態の説明からも明らかなように、
本発明の要件はアクティブ基板上の厚い絶縁層を介して
走査線または信号線の取り出し方向を変換する導電性の
変換配線を形成した点にある。したがって絶縁ゲート型
トランジスタの構造や材質による差異、走査線や信号線
等の材質を問わず本発明は有効であり、本文中でも記載
したように透過型に限らず、反射型や半透過型の液晶表
示装置においても適用可能である。加えてカラー表示の
ための着色層を対向する透明絶縁基板（カラーフィル
タ）上でなく、アクティブ基板上に形成したカラー液晶
表示装置においても本発明の有効性は損なわれるもので
はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態にかかる液晶表示装置
の単位画素の平面図

【図２】本発明の第１の実施形態にかかる液晶表示装置
の単位画素の断面図

【図３】本発明の第１の実施形態にかかる絵素間の変換
配線の配置図

【図４】本発明の第１の実施形態にかかる液晶表示装置
（表示装置用基板）を示す図

【図５】本発明の第１の実施形態にかかるマザーガラス
基板（表示装置用基板）を示す図

【図６】従来の液晶パネルへの実装状態を示す斜視図

【図７】液晶パネルの等価回路図

【図８】従来の液晶パネルの断面図

【図９】電極端子の一辺配置の場合に配線の引き回しを
示すパターンレイアウト図

【符号の説明】

１ 液晶表示装置（液晶パネル） ２ アクティブ基板（絶縁基板、ガラス基板） ３ 半導体集積回路チップ ４ ＴＣＰフィルム ５ （信号線の）電極端子 ６ （走査線の）電極端子 ９ カラーフィルタ（対向するガラス基板） １０ 絶縁ゲート型トランジスタ １１ 走査線（ゲート配線、ゲート電極） １２ 信号線（ソース配線、ソース電極） １６ 蓄積容量線 １７ 液晶 ２１ ドレイン配線（電極） ２２ （透明導電性）絵素電極 ３０ ゲート絶縁層 ３１ 不純物を含まない（第１の半導体層である）非晶
質シリコン層 ３３ 不純物を含む（第２の半導体層である）非晶質シ
リコン層 ３４ 耐熱金属層 ３７ パシベーション絶縁層 ３８ 平坦化層 ５０ 割断線、切断線 ６１ （ドレイン配線上の）開口部 ６２ （走査線上の）開口部 ６３ （信号線上の）開口部 ７１ 低抵抗金属層 ７２ 有機絶縁層 ８０ 変換配線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/30 ３３８ Ｇ０９Ｆ 9/30 ３３８ ５Ｆ１１０ 9/35 9/35 Ｈ０１Ｌ 21/28 ３０１ Ｈ０１Ｌ 21/28 ３０１Ｒ 29/786 29/78 ６１２Ｃ ６１９Ａ Ｆターム(参考） 2H090 HA03 HB07X HC11 LA15 2H091 FA02Y GA02 GA07 GA13 LA11 2H092 GA28 GA32 GA43 JA24 JA37 JB22 JB31 MA14 PA08 4M104 AA09 BB13 BB14 BB16 BB17 BB18 CC05 GG20 5C094 AA15 BA03 BA44 CA19 CA24 EA04 EA07 ED02 HA08 5F110 AA04 BB01 CC07 DD02 EE04 EE05 EE06 EE44 FF03 FF30 GG02 GG15 GG24 GG35 GG45 HK03 HK04 HK09 HK16 HK21 HK22 HK33 HK35 HL02 HL06 HL07 HL11 HL22 HL23 NN03 NN04 NN12 NN24 NN27 NN33 NN35 NN73 QQ09 QQ19

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トラ
   ンジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電
   極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレ
   イン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二
   次元のマトリクスに配列された絶縁基板と、前記絶縁基
   板と対向する透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの
   間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、 ドレイン配線上に第１の開口部を有し走査線または信号
   線上に第２の開口部を有する絶縁層が絶縁基板上に形成
   され、 前記第１の開口部を含んで絵素電極が形成され、前記第
   ２の開口部を含んで信号線または走査線上に導電性の変
   換配線が形成され、 前記変換配線は走査線または信号線の電極端子に接続さ
   れ、 信号線側または走査線側の何れか一辺に全ての電極端子
   が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】 少なくとも画像表示部内の変換配線上に
   有機絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項１
   に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 少なくとも画像表示部内の変換配線上に
   低抵抗金属層と有機絶縁層とが形成されていることを特
   徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 少なくとも絶縁基板の一主面上に絶縁ゲ
   ート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタ
   のゲート電極も兼ねる走査線、ソース配線も兼ねる信号
   線及びドレイン配線とを形成する工程と、ドレイン配線
   上に第１の開口部を有し走査線または信号線上に第２の
   開口部を有する絶縁層を形成する工程と、前記第１の開
   口部を含んで絵素電極を形成するとともに前記第２の開
   口部を含んで信号線または走査線上に導電性の変換配線
   を形成する工程と、を有する表示装置用基板の製造方
   法。
5. 【請求項５】 少なくとも絶縁基板の一主面上に絶縁ゲ
   ート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタ
   のゲート電極も兼ねる走査線、ソース配線も兼ねる信号
   線及びドレイン配線とを形成する工程と、ドレイン配線
   上に第１の開口部を有し走査線または信号線上に第２の
   開口部を有する絶縁層を形成する工程と、前記第１の開
   口部を含んで絵素電極を形成するとともに前記第２の開
   口部を含んで信号線または走査線上に導電性の変換配線
   とを形成する工程と、前記変換配線上に有機絶縁層を形
   成する工程と、を有する表示装置用基板の製造方法。
6. 【請求項６】 少なくとも絶縁基板の一主面上に絶縁ゲ
   ート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタ
   のゲート電極も兼ねる走査線、ソース配線も兼ねる信号
   線及びドレイン配線とを形成する工程と、ドレイン配線
   上に第１の開口部を有し走査線または信号線上に第２の
   開口部を有する絶縁層を形成する工程と、前記第１の開
   口部を含んで絵素電極を形成するとともに前記第２の開
   口部を含んで信号線または走査線上に導電性の変換配線
   を形成する工程と、前記変換配線上に有機絶縁層を形成
   する工程と、前記絶縁基板と透明性絶縁基板またはカラ
   ーフィルタとを対向させて液晶パネル化する工程と、前
   記透明性絶縁基板またはカラーフィルタをマスクとして
   画像表示部外の有機絶縁層を選択的に除去する工程と、
   を有する液晶表示装置の製造方法。
7. 【請求項７】 少なくとも絶縁基板の一主面上に絶縁ゲ
   ート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタ
   のゲート電極も兼ねる走査線、ソース配線も兼ねる信号
   線及びドレイン配線とを形成する工程と、ドレイン配線
   上に第１の開口部を有し走査線または信号線上に第２の
   開口部を有する絶縁層を形成する工程と、前記第１の開
   口部を含んで絵素電極を形成するとともに前記第２の開
   口部を含んで信号線または走査線上に導電性の変換配線
   を形成する工程と、前記変換配線上に低抵抗金属層と有
   機絶縁層とを形成する工程と、を有する表示装置用基板
   の製造方法。
8. 【請求項８】 少なくとも絶縁基板の一主面上に絶縁ゲ
   ート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタ
   のゲート電極も兼ねる走査線、ソース配線も兼ねる信号
   線及びドレイン配線とを形成する工程と、ドレイン配線
   上に第１の開口部を有し走査線または信号線上に第２の
   開口部を有する絶縁層を形成する工程と、前記第１の開
   口部を含んで絵素電極を形成するとともに前記第２の開
   口部を含んで信号線または走査線上に導電性の変換配線
   を形成する工程と、前記変換配線上に低抵抗金属層と有
   機絶縁層とを形成する工程と、前記絶縁基板と透明性絶
   縁基板またはカラーフィルタとを対向させて液晶パネル
   化する工程と、前記透明性絶縁基板またはカラーフィル
   タをマスクとして画像表示部外の有機絶縁層を選択的に
   除去する工程と、を有する液晶表示装置の製造方法。