JP2003248237A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2003248237A
JP2003248237A JP2003003351A JP2003003351A JP2003248237A JP 2003248237 A JP2003248237 A JP 2003248237A JP 2003003351 A JP2003003351 A JP 2003003351A JP 2003003351 A JP2003003351 A JP 2003003351A JP 2003248237 A JP2003248237 A JP 2003248237A
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JP
Japan
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liquid crystal
driver circuit
crystal display
display device
seal
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JP2003003351A
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English (en)
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Hideyuki Akanuma
英幸 赤沼
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 小型で開口率が大きく信頼性の高いド
ライバー回路一体型の液晶表示装置を実現する。 【解決手段】 液晶表示装置の一対の基板の一方の基
板201では、シール206の内側で、かつ表示領域の
外側にドライバ回路203が形成され、画素トランジス
タ209上には絶縁膜214が形成されており、一対の
基板の他方の基板207には、共通電極216を具備し
ており、シール部の4つの角部には、一方の基板からこ
の共通電極に電位を供給するための導通部217を備
え、シール部及び導通部では、絶縁膜214が取り除か
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は2枚の基板間に封入
された液晶を用いて表示を行う、ドライバー回路一体形
成のアクティブマトリクス型液晶表示装置の構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のドライバー回路内蔵アクティブマ
トリクス型液晶表示装置(以下、単に液晶表示装置とす
る)の一例を図1を用いて説明する。図1(a)は従来
の液晶表示装置の概略の外観図であり、図1(b)は図
1(a)のA−Aにおける縦断面図、図1(c)は図1
(a)のB−B縦断面図である。素子基板101上には
表示領域102、走査線及び信号線のドライバー回路1
03及び104、外部接続端子105が形成され、対向
基板106がシール107で素子基板101に接合さ
れ、素子基板101と対向基板106の間に液晶108
が封入されている。対向基板106上には共通電極10
9が設けられ、この共通電極109は素子基板101上
のコモン端子110に導通剤111で接続されている。
また、対向基板106上には遮光層112が設けられて
いる。素子基板101の表示領域102には、画素駆動
トランジスタ113が設けられ、画素電極114が画素
駆動トランジスタ113に接続されている。画素駆動ト
ランジスタ113及びドライバー回路103(104)
のゲート電極と走査線を含む第1の配線層115は層間
絶縁膜116で第2の配線層117と隔てられ、必要な
箇所で第2の配線層117と接続されている。第2の配
線層117は表示領域の信号線を含み、画素電極114
と同層に設けられている。第2の配線層117の上層は
液晶保護絶縁膜118で第2の配線層117の信号が液
晶に直接漏れるのを防ぐために設けられる。液晶保護絶
縁膜118は画素電極114上は通常取り除いておく。
素子基板101上と対向基板106上には更に配向膜1
19がある。
【0003】図1の液晶表示装置では画素電極114と
信号線(第2の配線層117)が同層にあり、短絡を避
けるため有る程度の間隔を確保する必要があり、その間
隔の部分は表示に寄与しない。これは液晶表示装置の高
開口率化や高精細化の妨げとなる。この問題を解決する
ため、信号線上に更に層間絶縁膜を設け、この上層に画
素電極を設ける事で画素電極と信号線を絶縁し、画素電
極と信号線の距離を小さくする、あるいは信号線と画素
電極を重ねるといった方法がとられる場合がある。上記
の信号線上の層間絶縁膜はSiOあるいはポリイミド
等の有機薄膜が用いられる。信号線上の層間絶縁膜は、
その形成方法の簡便さ、誘電率の小ささ(信号線と画素
電極の結合容量を小さくするため)、ストレスが小さい
事による厚膜化の容易さ(誘電率と同じ理由による)、
さらには膜表面の平坦性をSiO よりも良くしやすい
ので表示品質が良い等の観点からポリイミドを用いるの
が有利である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図1のような従来の液
晶表示装置では、ドライバー回路がシールよりも外側に
あるため装置自体が大きくなってしまい、また、素子基
板と対向基板の接合後の製造途上における取扱い中にド
ライバー回路を傷つけ易く故障を招き易いという問題が
あった。また、ドライバー回路がシールよりも外側にあ
るため、シールを横切る配線(信号線と走査線)が多
く、ドライバー回路から表示領域につながる配線とシー
ルの界面を通じて水分が液晶中に浸入し、液晶を劣化さ
せるという問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、一対の基板間のシール部の内側に挟持され
た液晶と、前記一対の基板のうち一方の基板には、前記
シール部の内側で、かつ表示領域の外側に形成されたド
ライバ回路と、前記表示領域に形成された画素トランジ
スタと、前記画素トランジスタ上に形成された絶縁膜と
を具備し、前記一対の基板のうち他方の基板には、共通
電極を具備してなり、前記シール部には、前記一方の基
板から前記共通電極に電位を供給するための導通部を備
え、前記シール部及び前記導通部には、前記絶縁膜が取
り除かれていることを特徴とする液晶表示装置を提供す
る。この液晶表示装置において、前記シール部は矩形の
表示領域に沿って形成されると共に、前記導通部は前記
シール部の4つの角部に形成されている構成とすること
が好ましい。又、前記導通部は、前記ドライバ回路の配
線層と同一膜のコモン端子に導通している構成とするこ
とが好ましい。又、前記共通電極は、前記ドライバ回路
上に配置されていない構成とすることが好ましい。又、
前記絶縁膜は、前記ドライバ回路上には形成されていな
い構成とすることが好ましい。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明のドライバー回路内蔵アク
ティブマトリクス型液晶表示装置とその製造工程につい
て実施例に基づき詳しく説明する。
【0007】図2に本実施例の液晶表示装置の構造を示
す。図2(a)は本実施例の液晶表示装置の平面図であ
り、図2(b)、図2(c)はそれぞれ図2(a)のA
−A、B−Bにおける縦断面図である。透明な素子基板
201上には表示領域202、ドライバー回路203、
外部接続端子204、コモン端子205およびこれらを
接続する配線等が形成されており、シール206によっ
て素子基板201と対向基板207が接合され、両基板
間に液晶208が封入されている。ドライバー回路20
3はシール206と表示領域202の間に設けてある。
こうすることでドライバー回路203が表示領域202
より外側にある場合に比べ液晶表示装置を小型にでき
る。表示領域202には画素駆動トランジスタ209、
画素電極210、画素駆動トランジスタ209及びドラ
イバー回路203のゲート電極と共に第1の配線層21
1に含まれる走査線、第2の配線層212に含まれる信
号線が形成され、第1の配線層211と第2の配線層2
12は第1の層間絶縁膜213で、また、第2の配線層
212と画素電極210は第2の層間絶縁膜214で絶
縁されている。第2の層間絶縁膜214は、ドライバー
回路203上とシール206の下の部分を取り除いてお
く。これは、主にポリイミドが用いられる第2の層間絶
縁膜214がドライバー回路203の配線の電界によっ
て恒常的な分極を起こし、長期的には大きな面積に及ん
で液晶の配向を乱すことによる表示品質の劣化を防ぐこ
とが目的であると共に、ポリイミドを通じて水分や不純
物が液晶中に浸入するのをふせぐ。素子基板201上に
は、さらに液晶を配向するための配向膜215が形成さ
れている。コモン端子205と対向基板207上の共通
電極216は導通剤217で電気的に接続され共通電極
216の電位が制御される。対向基板207上には共通
電極216の他に配向膜215と必要に応じて遮光膜2
18及びカラーフィルターが予め形成されている。(本
実施例ではカラーフィルターは省略してある。)対向基
板207上の共通電極216は、シール206と重なる
部分とドライバー回路203に対向する部分を取り除い
ておく。こうすることで素子基板201上のコモン端子
205以外の配線と共通電極216が、シール206中
やドライバー回路203上のごみ等により短絡すること
を防ぐ。
【0008】次に、本実施例の液晶表示装置の製造工程
を図3を用いて説明する。図3は本実施例の液晶表示装
置の構造を説明した図2(b)に相当する部分の縦断面
で製造工程を説明する図である。
【0009】まず、素子基板301上に画素駆動トラン
ジスタ302、ドライバー回路303を形成する。走査
線及び画素駆動トランジスタ302とドライバー回路3
03のゲート電極を含む第1の配線層304、第1の層
間絶縁膜305、信号線を含む第2の配線層306をこ
の時形成する(図3(a))。本実施例では画素トラン
ジスタ302とドライバー回路303は多結晶シリコン
薄膜トランジスタで構成される。第1の配線層304に
は多結晶シリコンを用いるが、金属シリサイドあるいは
金属を用いても良く、第1の層間絶縁膜305はシリコ
ン酸化膜(SiO)かシリコン窒化膜(Si
)、あるいはそれらの多層膜である。第2の配線
層306には通常アルミニウム(Al)合金(銅とシリ
コンを含む)を用いる。
【0010】次に、素子基板301上に第2の層間絶縁
膜307を形成し、その上に画素電極308を形成し、
画素駆動トランジスタ302に第2の層間絶縁膜307
に開けたコンタクト孔を通じて接続する。さらに配向膜
309を形成する(図3(b))。図3(b)の工程を
より詳しく説明すると、本実施例では第2の層間絶縁膜
307(ここではポリイミドである)をスピンコートで
塗布成膜した後、画素電極308と画素トランジスタ3
02とを接続するコンタクト孔をフォトリソグラフ法で
形成するが、この時第2の配線層306が露出しない様
にする。即ちドライバー回路303の上やシールの下に
なる部分にはこの時点ではまだ第2の層間絶縁膜307
が残っている。次に画素電極308を形成し、その後ド
ライバー回路303の上とシールの下になる部分の第2
の層間絶縁膜307を取り除く。これは画素電極308
に酸化インジウムスズ(ITO)を用い、そのエッチン
グ成形に王水系のエッチング剤(硝酸と塩酸を含む水溶
液)を用いる場合、第2の配線層306即ちAlが露出
しているとITOのエッチング剤にAlが侵されるため
である。ITO(即ち画素電極308)を例えば水素や
メタンを含むプラズマ中でエッチング成形する場合には
第2の配線層306は露出していてもかまわないので、
第2の層間絶縁膜307成形工程を1回にすることもで
きる。第2の層間絶縁膜307はここではポリイミド薄
膜であるが、他の樹脂薄膜でも比較的耐熱性が高く、透
明であれば用いる事が出来る。また、第2の層間絶縁膜
307はポリイミドとSiOあるいはSiとの
多層膜でも良い。この場合にはドライバー回路303上
及びシール下となる第2の層間絶縁膜307のうち必ず
取り除く必要のあるのはポリイミドで他は残しても取り
去っても良い。また配向膜309もポリイミド薄膜であ
り、形成は印刷技術(フレキソ印刷等)を用いて行い、
液晶を配向するために必要な部分にのみ形成する。配向
膜309の形成はスピンコート法で行うこともある。
【0011】配向膜309を形成した素子基板301は
シール310で対向基板311と接合し、液晶312を
封入する(図3(c))。さらに外部回路を外部接続端
子に接続して液晶表示装置を完成する。
【0012】
【発明の効果】以上の構成からなる本発明によると、次
のような効果が生じる。 (1)素子基板上のドライバー回路がシールより表示領
域側にあるためドライバー回路から画素領域に延びる延
べ数百本に及ぶ信号線や走査線がシールを横切ることが
なく、シールを横切る配線を外部接続端子からドライバ
ー回路につながる電源線、クロック線、ビデオ信号線な
ど高々数十本と従来比べ格段に少なくできるので、シー
ルを横切る配線とシール界面から浸入する水分を格段に
少なくでき、信頼性が高い。 (2)ドライバー回路がシールの内側にあるのでドライ
バー回路がシールの外にある場合に比べて装置を小型に
できる効果があり、また素子基板と対向基板を接合した
後の取扱いでドライバー回路を傷つけるようなこともな
い。 (3)第2の配線層と画素電極は第2の層間絶縁膜で絶
縁されており、この第2の層間絶縁膜は、ドライバー回
路上とシールの下の部分を取り除いておくことにより、
主にポリイミドが用いられる第2の層間絶縁膜がドライ
バー回路の配線の電界によって恒常的な分極を起こし、
長期的には大きな面積に及んで液晶の配向を乱すことに
よる表示品質の劣化を防ぐことができる。 (4)コモン端子と対向基板上の共通電極は導通剤で電
気的に接続され共通電極の電位が制御される。そして、
対向基板上の共通電極は、シールと重なる部分とドライ
バー回路に対向する部分を取り除かれているから、素子
基板のコモン端子以外の配線と共通電極が、シール中や
ドライバー回路上のごみ等により短絡することを防ぐこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のドライバー回路内蔵のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の構造図。
【図2】本発明のドライバー回路内蔵のアクティブマト
リクス型液晶表示装置の構造図。
【図3】本発明のドライバー回路内蔵のアクティブマト
リクス型液晶表示装置の製造方法を説明する工程図。
【符号の説明】
101、201、301 素子基板 102、202 表示領域 103、104、203、303 ドライバー回路 105、204 外部接続端子 106、207、311 対向基板 107、206、310 シール 108、208、312 液晶 109、216 共通電極 110、205 コモン端子 111、217 導通剤 112、218 遮光層 113、209、302 画素駆動トランジスタ 114、210、308 画素電極 115、211、304 第1の配線層 116 …層間絶縁膜 117、212、306 第2の配線層 118 液晶保護絶縁膜 119、215、309 配向膜 213、305 第1の層間絶縁膜 214、307 第2の層間絶縁膜
フロントページの続き Fターム(参考) 2H089 HA15 KA17 LA41 PA04 QA02 QA16 TA07 2H090 HB08X HC05 HD03 HD05 LA03 LA04 2H092 GA38 GA45 GA59 JA24 JB56 KB24 KB25 NA11 NA25 PA04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の基板間のシール部の内側に挟持さ
    れた液晶と、 前記一対の基板のうち一方の基板には、前記シール部の
    内側で、かつ表示領域の外側に形成されたドライバ回路
    と、前記表示領域に形成された画素トランジスタと、前
    記画素トランジスタ上に形成された絶縁膜とを具備し、 前記一対の基板のうち他方の基板には、共通電極を具備
    してなり、 前記シール部には、前記一方の基板から前記共通電極に
    電位を供給するための導通部を備え、 前記シール部及び前記導通部には、前記絶縁膜が取り除
    かれていることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記シール部は矩形の表示領域に沿って
    形成されると共に、前記導通部は前記シール部の4つの
    角部に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。
  3. 【請求項3】 前記導通部は、前記ドライバ回路の配線
    層と同一膜のコモン端子に導通していることを特徴とす
    る請求項1または2記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記共通電極は、前記ドライバ回路上に
    配置されていないことを特徴とする請求項1乃至3のい
    ずれか一項記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 前記絶縁膜は、前記ドライバ回路上には
    形成されていないことを特徴とする請求項1乃至4のい
    ずれか一項記載の液晶表示装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101017820B1 (ko) * 2007-09-28 2011-02-28 가시오게산키 가부시키가이샤 액정 디스플레이 장치
CN103185991A (zh) * 2011-12-29 2013-07-03 上海天马微电子有限公司 一种用于液晶显示器的连接装置

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