JP2004053815A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device Download PDF

Info

Publication number
JP2004053815A
JP2004053815A JP2002209577A JP2002209577A JP2004053815A JP 2004053815 A JP2004053815 A JP 2004053815A JP 2002209577 A JP2002209577 A JP 2002209577A JP 2002209577 A JP2002209577 A JP 2002209577A JP 2004053815 A JP2004053815 A JP 2004053815A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
liquid crystal
interlayer insulating
seal member
active matrix
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002209577A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuhiko Kojima
小島 哲彦
Toshihiro Matsumoto
松本 俊寛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2002209577A priority Critical patent/JP2004053815A/en
Publication of JP2004053815A publication Critical patent/JP2004053815A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To keep a gap between substrates constant and to prevent moisture from permeating an interface of an interlayer insulation film by using a sealing member to seal in a liquid crystal between the substrates. <P>SOLUTION: In an active matrix substrate, a plurality of gate bus lines and a plurality of source bus lines 8 are disposed on a transparent substrate 22 so as to mutually perpendicularly intersect, switching elements are disposed adjacent to respective vertical intersections, an interlayer insulation film 50 is disposed so as to cover the gate bus lines, the source bus lines and the switching elements and further a plurality of pixel electrodes respectively connected to the respective switching elements are disposed in a matrix on the interlayer insulation film 50. A groove part 69 is disposed on a side edge part of the outside of the interlayer insulating film 50 so as to expose a base layer of the interlayer insulation film 50. The sealing member 28 to seal in the liquid crystal between a counter substrate and the active matrix substrate is disposed in the groove part 69 and on the interlayer insulation film 50 of both sides of the groove part 69. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置に関し、更に詳しくは、アクティブマトリクス基板に設けられたスイッチング素子等を層間絶縁膜によって覆って、層間絶縁膜上に画素電極を配置した液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置は、マトリクス状に配置された表示画素を選択し、これに画像情報を書き込むことによって表示を行っている。この表示画素の選択に関しては、各画素電極にスイッチング素子を設けるアクティブマトリクス駆動方式が広く用いられており、特に、スイッチング素子として薄膜トランジスタを使用したTFT方式が、高コントラスト、高速応答性等の特徴があるために、主流になっている。
【0003】
このアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置は、スイッチング素子によりオンおよびオフされる信号電圧が画素電極に印加されることにより、その画素電極と液晶層を介して設けられた対向電極との間に電圧が印加され、電圧が印加された液晶層部分を光学的に変調させることにより、画像表示が行われる。
【0004】
アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の従来例を、図7及び図8により説明する。図7はアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の概略構造を示す平面図、図8は、図7のB−B’線に沿った断面図である。
【0005】
アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置においては、液晶層64を挟んで配置された一対の基板の一方がアクティブマトリクス基板22であり、他方が対向基板24である。アクティブマトリクス基板22の表面上には、スイッチング素子を動作させる走査配線(ゲートバスライン、図示せず)と、信号電圧を印加するための信号配線(ソースバスライン、図示せず)とが、数百Åから数μmのゲート絶縁膜38を介して、相互に直交するように積層状態で形成されており、それらの交差部の近傍に画素電極(図示せず)がそれぞれ設けられている。対向基板24の表面には、カラーフィルタ層58等を介して対向電極(図示せず)が形成されている。
【0006】
図8に示すように、アクティブマトリクス基板22および対向基板24は、スペーサー66によって、所定の間隙を保持して対向配置されており、表示領域より外側の外周縁部が両基板の接着材を兼ねるシール部材28でシールされている。そして、そのシール部材28で囲まれた空間に液晶層64が封入される。
【0007】
アクティブマトリクス基板22の表面上に形成されたゲートバスライン、ソースバスライン及びスイッチング素子は、層間絶縁膜50によって覆われており、その層間絶縁膜50上に複数の画素電極(図示せず)がマトリクス状に形成されている。
【0008】
このように、ゲートバスライン、ソースバスライン及びスイッチング素子を覆うように数千Å〜数μmの厚さで形成された層間絶縁膜50上に画素電極が配置されており、各画素電極は、ソースバスラインと同一の層内には形成されていない。
【0009】
このような構成では、ゲートバスラインおよびソースバスラインと重なるように、ゲートバスラインおよびソースバスラインの上方にも画素電極を配置できるために、画素電極の面積を大きくすることができるために、開口率を大きくすることができる。その結果、透過型液晶表示装置の場合には、透過率を大きく向上させることができ、反射型液晶表示装置の場合には、反射率を大きく向上させることができる。
【0010】
このような液晶表示装置において、可視光領域での高い透過率を得るとともに、膜厚も厚く制御するために、層間絶縁膜50を、感光性を有する透明アクリル樹脂によって形成することが行われている。この場合には、ゲートバスラインおよびソースバスライン等の各配線と画素電極との間の容量を低減することができ、しかも、クロストークも低減することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
このような層間絶縁膜50を有するアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置では、図8に示すように、アクティブマトリクス基板22に設けられアクリル樹脂等からなる層間絶縁膜50が表示領域の外まで延長されており、その延長部の上にシール部材28が配置されて、アクティブマトリクス基板22および対向基板24がシール部材28によって接着されている。
【0012】
このように、アクティブマトリクス基板22上の層間絶縁膜50は、アクティブマトリクス基板22および対向基板24の間に配置されるシール部材28によって囲まれて液晶64が密封された表示領域の外側にまで形成されている。これにより、シール部材28に混入されているスペーサー66および表示領域に散布されるスペーサーは、同一の層間絶縁膜上に形成されることになり、層間絶縁膜50が一定の膜厚に形成されることにより、液晶層64の厚さに差が生じないようにすることができる。
【0013】
これに対して、層間絶縁膜50が表示領域の内側に限定配置されて、シール部材28の下に存在しない場合には、表示領域におけるセル厚が変動するおそれがある。すなわち、表示領域の外側に位置するシール部材28においては、シール部材28に含まれるスペーサー66によって液晶層64は一定の厚さとされるのに対して、表示領域に形成される層間絶縁膜が一定の膜厚に形成されず、液晶層64は一定の厚さに形成されないおそれがある。これにより、表示領域とその周囲とにおいて、液晶層64の厚さに差が生じると、表示領域の周縁部に表示ムラが生じて表示品位が低下するおそれがある。また、この場合には、液晶層64に印加される電圧が、最適な状態からずれることにより、表示の信頼性が損なわれるおそれもある。
【0014】
図7および図8に示すように、表示領域の外側にまで層間絶縁膜を設けることによって、液晶層64の厚さを一定にすることができる。しかしながら、このような層間絶縁膜50上にシール部材28が設けられた構成では、層間絶縁膜50が吸湿性を有する傾向にあるために、シール部材28との界面において透湿性が比較的高くなり、液晶層64に水分が浸透するおそれがある。特に高温、高湿、或いは結露しやすい環境下においては、液晶層64に水分が浸透するおそれが高くなり、液晶層64に水分が浸透することにより、表示領域の周縁部分に存在する液晶層64の電荷保持率が低下し、表示品位が劣化することによって表示の信頼性が低下するという問題が生じる。
【0015】
この問題を解決するために、図9に示すように、層間絶縁膜50における表示領域の外側に位置する端部を覆うように、シール部材28を配置する構成が提案されている。このような構成では、層間絶縁膜50上にシール部材28が設けられた領域67によって液晶層の厚さの均一性が確保されるとともに、層間絶縁膜50の外側において適当な厚さのシール部材28が設けられた領域68が存在することによって、シール部材28と層間絶縁膜50との界面から液晶層64への水分浸透が抑制され、表示品位の低下を抑制することができる。
【0016】
しかしながら、例えば、シール部材28をスクリーン印刷法で設ける場合には、その印刷位置の精度は必ずしも高くなく、このため、シール部材28の位置がずれるおそれがある。図10に示すように、シール部材28が層間絶縁膜50に対して外側にずれた場合には、シール部材28が設けられる層間絶縁膜50の上面の面積が小さくなり、シール部材28内に含まれるスペーサー66が、層間絶縁膜50上に配置することができなくなって、液晶層64の厚さを均一にできないおそれがある。反対に、シール部材28が層間絶縁膜50に対して内側にずれた場合には、層間絶縁膜50の外側において、シール部材28が設けられた領域68が小さくなり、シール部材28と層間絶縁膜50との界面から液晶層64への水分浸透を抑制することができなくなるおそれがある。
【0017】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、アクティブマトリクス基板上のスイッチング素子等を層間絶縁膜で覆い、その上に画素電極を配置した断面構造を有し、しかも、そのアクティブマトリクス基板と対向基板の間に液晶を封入するシール部材の配置位置がずれた場合にも、セル厚の均一性を確保しつつ、シール部材と層間絶縁膜の界面での水分の浸透による表示品位の信頼性低下を回避できる液晶表示装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、透明基板上に、複数のゲートバスライン、各ゲートバスラインと直交する複数のソースバスライン、および、各ゲートバスラインおよび各ソースバスラインの交差部の近傍に設けられたスイッチング素子が設けられて、これらゲートバスライン、ソースバスラインおよびスイッチング素子を覆うように層間絶縁膜が設けられ、上記層間絶縁膜上に各スイッチング素子にそれぞれ接続された複数の画素電極がマトリクス状に設けられたアクティブマトリクス基板と、上記アクティブマトリクス基板に対して所定の間隔を保持して対向配置された対向基板と、上記アクティブマトリクス基板と上記対向基板との間に、シール部材によって密閉状態で配置された液晶層とを有するアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置において、上記シール部材が、層間絶縁膜に、上記層間絶縁膜の下地層が露出するように形成された溝部内および上記溝部の両側の層間絶縁膜上に設けられている。
【0019】
上記シール部材にスペーサーが混入されもよい。
【0020】
上記スイッチング素子は薄膜トランジスタであってもよい。
【0021】
上記層間絶縁膜の下地層は、上記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜又はチャネル保護層であり、上記シール部材がゲート絶縁膜又はチャネル保護層に接触してもよい。
【0022】
本発明の液晶表示装置は、このように、スイッチング素子などが層間絶縁膜によって覆われたアクティブマトリクス基板において、シール部材が設けられる層間絶縁膜の領域に、下地層が露出する溝部が設けられて、その溝部内および溝部の両側にわたってシール部材が設けられているために、シール部材の位置がずれても、溝部内のシール部材によって層間絶縁膜から液晶層に水分が浸透することを確実に防止することができ、また、シール部材に混入されたスペーサーを層間絶縁膜上に位置させることができるために、対向基板との間隔を確実に保持することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0024】
図1は、本発明の液晶表示装置の実施形態の概略構成図、図2は、その液晶表示装置の等価回路図である。この液晶表示装置は、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置であり、所定の間隙をもって相互に対向して配置された一対の透明基板22および24を有している。一方の透明基板22は、アクティブマトリクス基板を構成する。アクティブマトリクス基板を構成する透明基板22の表面上には、走査配線としてのゲートバスライン4が、行方向に沿って平行に設けられており、各ゲートバスライン4のそれぞれの一方の端部に走査端子2が設けられている。また、この透明基板22の表面上には、列方向に沿って平行に信号配線としてのソースバスライン8が配置されており、各ソースバスライン8のそれぞれの一方の端部に信号端子6がそれぞれ設けられている。各ゲートバスライン4および各ソースバスライン8は相互に直交しており、それぞれの交差部の近傍に表示画素10(図2参照)がそれぞれ設けられている。
【0025】
表示画素10は、画素電極12、TFT(薄膜トランジスタ)によって構成されたスイッチング素子14、補助容量16等で構成されている。スイッチング素子14は、例えば薄膜トランジスタによって構成されている。各補助容量16は、ゲートバスライン4に平行になった補助容量バスライン20にそれぞれ接続されており、各補助容量バスライン20が一括して接地されている。
【0026】
図1に示すように、他方の対向基板を構成する透明基板24の表面上には、対向電極18等が設けられている。アクティブマトリクス基板の透明基板22上に設けられた各画素電極12は、それぞれ対向電極18に対向している。透明基板22および24の間は、表示領域より外側の側縁部分において、シール部材28によりシールされており、そのシール部材28によって囲まれた空間内に液晶が封入されて液晶層64が形成されている。この場合、シール部材28は透明基板22および24を相互に接着する接着材としても機能している。
【0027】
各表示画素10部分では、画素電極12と対向電極18との間に液晶層64が設けられており、各ゲートバスライン4にそれぞれゲート信号が入力されて各スイッチング素子14のゲート電極に印加されることにより、各ソースバスライン8から入力される画像信号が、スイッチング素子14のソース電極およびドレイン電極を介して画素電極12に印加される。
【0028】
このように、液晶表示装置のアクティブマトリクス基板においては、多数のゲートバスライン4とソースバスライン8とが交差して形成される長方形状の領域に、各表示画素10がそれぞれ設けられている。図3は、アクティブマトリクス基板に設けられた1つの表示画素10の構成を示す平面図、図4は、図3のA−A’に沿った液晶表示装置の断面図である。
【0029】
アクティブマトリクス基板に設けられた透明基板22は絶縁性であり、この透明基板22上に、相互に平行になるように複数のゲートバスライン4が設けられている。また、この透明基板22上には、補助容量16に接続された補助容量バスライン20が設けられている。
【0030】
ソースバスライン8との交差部近傍のゲートバスライン4には、表示画素10におけるスイッチング素子14のゲート電極36が分岐して設けられている。透明基板22上には、ゲートバスライン4、ゲート電極36、補助容量バスライン20を覆うように、透明基板22の表示領域のほぼ全面にわたって、ゲート絶縁膜38が設けられている。ゲート電極36上には、ゲート絶縁膜38を介して、Siによって構成された半導体層40が、ゲート電極36を覆うように設けられている。半導体層40の各端部には、n+Siによってそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層42および44がそれぞれ積層されている。ゲート絶縁膜38上には、一方のオーミックコンタクト層42に接続されたスイッチング素子14のソース電極46が、ソースバスラインから分岐した状態で設けられるとともに、他方のオーミックコンタクト層44に接続されたスイッチング素子14のドレイン電極48が設けられている。ドレイン電極48は、補助容量バスライン20に、ゲート絶縁膜38を介して積層された状態になっている。
【0031】
ゲート絶縁膜38を介して相互に積層された補助容量バスライン20およびスイッチング素子14のドレイン電極とによって、付加容量16が形成されている。
【0032】
透明基板22上には、層間絶縁膜50が、透明基板22のほぼ全面にわたって設けられている。
【0033】
層間絶縁膜50上には、透明導電膜によって形成された長方形状の画素電極12が設けられている。画素電極12は、相互に隣接するゲートバスライン4間、および、相互に隣接するソースのバスライン8間にわたって設けられており、画素電極12の各側縁部が、各ゲートバスライン4の一部および各ソースバスライン8の一部にそれぞれ重複している。
【0034】
層間絶縁膜50には、補助容量バスライン20に積層されるように設けられたドレイン電極48上であって、画素電極12の下方に、コンタクトホール30が設けられており、このコンタクトホール30を介して、スイッチング素子14のドレイン電極48が画素電極12に接続されている。画素電極12上は、層間絶縁膜50上に設けられた配向膜54によって覆われている。
【0035】
対向基板の透明基板24も透明絶縁性であり、透明基板24の表面には、カラーフィルタ層58と、透明導電膜からなる対向電極18と、配向膜60とが順次積層されて設けられている。対向基板の透明基板24は、アクティブマトリクス基板の透明電極22とは、スペーサー62によって所定の間隔をあけて保持されており、対向基板に設けられた透明基板24の周縁部とアクティブマトリクス基板の透明基板22との間にシール部材28が設けられて、このシール部材28によって、両透明基板22および24が接着されている。そして、シール部材28によって囲まれた透明基板22および24間の空間に液晶が封入されて液晶層64が形成されている。
【0036】
前述したように、補助容量バスライン20は、画素電極12に接続されたドレイン電極48と補助容量を形成しており、対向電極18とは同電位になっている。
【0037】
なお、各透明基板22、24の外側の表面には、偏光板、照明装置、位相差板等が適宜設けられるが、それらは図示が省略されている。
【0038】
図5は、液晶表示装置におけるシール部材28およびその周辺部の断面図であり、図7のB−B’線断面に対応している。
【0039】
対向基板24の周縁部のほぼ全体にわたって、シール部材28が設けられており、そのシール部材28がアクティブマトリクス基板の透明基板20上の層間絶縁膜50に接着されている。シール部材28に囲まれた両透明基板22および24の間の空間内に設けられた液晶層64によって、表示領域が形成されている。透明基板22上に設けられた層間絶縁膜50は、この表示領域の外側にまで延出しており、その延出部分におけるシール部材28が設けられる領域には、溝部69が設けられている。溝部69は、層間絶縁膜50の下地層であるゲート絶縁膜38が露出した状態で、シール部材28の全長にわたって形成されている。シール部材28は、層間絶縁膜50の溝部69の内部および溝部69の両側の層間絶縁膜50上にわたって設けられている。
【0040】
このような構成により、溝部69の内部では、シール部材28が、層間絶縁膜50の下側のゲート絶縁膜38に直接接触した状態になっており、溝部69の両側は、シール部材28が層間絶縁膜50に直接接触した接触領域67にそれぞれなっている。従って、シール部材28は、溝部69の両側の接触領域67の間に、層間絶縁膜50とは接触しない非接触領域68が溝部69の内部に形成されており、この非接触領域68が、シール部材28の全長にわたって設けられている。なお、シール部材28には、スペーサ66が混入されている。
【0041】
このようなシール部材28をスクリーン印刷によって層間絶縁膜50上に設ける場合には、シール部材28を高精度で層間絶縁膜50上に形成することができるものではなく、例えば、図6に示すように、シール部材28が、層間絶縁膜に設けられた溝部69の外側にずれる場合があるが、この場合にも、溝部69によって、シール部材28には、層間絶縁膜50と接触する接触領域の間に、層間絶縁膜50とは接触しない非接触領域68が形成されることになる。しかも、非接触領域68は、溝部69によって、常に一定の幅寸法で形成されるために、この非接触領域の存在によって、液晶層64に水分が浸透することが確実に抑制される。
【0042】
また、このようにシール部材28の位置がずれた場合でも、溝部69の外側に層間絶縁膜50が存在するために、層間絶縁膜50上にスペーサ66を配置することができ、アクティブマトリクス基板と対向基板とを確実に一定の間隔で貼り合わせることができる。
【0043】
次に、このような液晶表示装置の製造方法について説明する。
【0044】
まず、アクティブマトリクス基板の透明基板22として無アルカリガラス基板を準備して、その基板22上にTa、Ti、Al、Crなどの単層の金属膜、またはこれらの多層の金属膜を、スパッタリング法によって堆積して、所定形状にパターニングすることにより、ゲートバスライン4および付加容量用バスライン20を形成する。ゲートバスライン4および付加容量用バスライン20は、例えば、Taの単層によって形成される。
【0045】
次に、プラズマCVD法により、シリコン窒化膜SiNxを3000Åの厚さに堆積して所定形状にパターニングすることによって、ゲート絶縁膜38を形成する。続いて、半導体層40をプラズマCVD法によって成膜して所定形状にパターニングする。半導体層40としては、例えば、アモルファスシリコン(a−Si)が使用され、その膜厚は、1000Åとされる。
【0046】
半導体層40がパターニングされると、リンをドープしたアモルファスシリコン層を半導体層40の各即部上に堆積して、オーミックコンタクト層42および44を形成する。各オーミックコンタクト層42および44は、その後に積層されるソース電極46およびドレイン電極48と半導体層40とを、それぞれオーミックコンタクトさせるために設けられている。各オーミックコンタクト層42および44は、例えば、プラズマCVD法を用いてn+Si膜を800Åの厚さに成膜した後に、所定の形状にパターニングすることによって形成される。
【0047】
続いて、Ta、Ti、Al、Crなどの金属膜をスパッタリング法で堆積した後に、所定形状にパターニングすることにより、ソースバスライン8およびソース電極46を形成する。ソースバスライン8およびソース電極46は、例えば、Taによって形成される。
【0048】
その後、透明導電膜を透明基板22のほぼ全面にわたって成膜した後に、所定形状にパターニングするにより、ドレイン電極48を形成する。ドレイン電極48は、例えば、スパッタリング法によって、すずをドープしたインジウム酸化膜を用いて形成される。
【0049】
さらに、層間絶縁膜50となる感光性のアクリル樹脂を、スピン塗布法によって、透明基板22のほぼ全面にわたって成膜して層間絶縁膜を形成する。その後、層間絶縁膜50のアクリル樹脂を所定のパターン形状に露光して、アルカリ性の溶液によって現像処理する。これにより、露光された部分のみがアルカリ性溶液によってエッチングされ、層間絶縁膜50を貫通するコンタクトホール30を形成する。このとき、同時に層間絶縁膜50の外側の側縁部における所定部分に、溝部69に対応した形状に露光して現像処理することにより、溝部69を形成する。
【0050】
その後、層間絶縁膜50上に多数の画素電極18をマトリクス状に形成する。画素電極18は、例えば、すずをドープしたインジウム酸化膜をスパッタリング法により成膜して、所定形状にパターニングすることにより形成される。
【0051】
その後、配向膜54となるポリイミド樹脂を含む溶液を、オフセット印刷によって透明基板22のほぼ全面に塗布する。このときも、シール部材28が接する部分に、配向膜60が形成されないように印刷版が形成される。配向膜54とされるポリイミド樹脂は、吸湿性が高いために、水分が液晶層64の内部に浸透することを確実に防止するため、および、シール部材28との接着強度を高めるためである。配向膜54が形成されることにより、アクティブマトリクス基板が形成される。
【0052】
他方、対向基板の透明基板24として、ガラス基板を準備し、この透明基板24上に、透過光が赤、青、緑であるそれぞれの色層がストライプ状に配列されたカラーフィルタ層58を形成する。カラーフィルタ層58の各カラー層の間、および、アクティブマトリクス基板に設けられたスイッチング素子に対応する部分に、外部からの入射光によってスイッチング素子が誤動作することを防止するための遮光層が設けられる。カラー層は、例えば、アクリル樹脂中に顔料を分散させてけ形成される。また、遮光層はCrによって形成される。
【0053】
次に、カラーフィルタ層58の上に、透明な対向電極18を形成する。対向電極18は、例えば、すずをドープしたインジウムをスパッタリング法により成膜することによって形成される。この場合、インジウムの成膜時に、シール部材28が接する部分にインジウムが堆積しないように、そのシール部分28に対応した部分をマスクする。これにより、シール部材28との接着性が弱いインジウムの酸化膜が、シール部材28が設けられる部分には形成されない。
【0054】
その後、配向膜60となるポリイミド樹脂を含む溶液を、オフセット印刷によって透明基板24のほぼ全面に塗布する。このときも、シール部材28が接する部分に、配向膜60が形成されないように印刷版が形成される。配向膜60とされるポリイミド樹脂は吸湿性が高いために、水分が液晶層64の内部に浸透することを防止するため、および、シール部材28との接着強度を高めるためである。配向膜60が形成されることにより、対向基板が形成される。
【0055】
このようにして形成されたアクティブマトリクス基板および対向基板をオーブンで焼成し、ラビング処理を行った後、スペーサー62をアクティブマトリクス基板における表示領域に散布する。その後、スペーサー66が混入されたシール部材28によって、アクティブマトリクス基板および対向基板を貼り合わせる。この場合、シール部材28は、アクティブマトリクス基板に設けられた層間絶縁膜50の溝部69内に注入されるとともに、溝部69の両側の層間絶縁膜50上に位置するように、スクリーン印刷によって形成される。
【0056】
なお、アクティブマトリクス基板の表示領域に散布されるスペーサー62としては、例えばポリマービーズが、シール部材28に混入されるスペーサー66として、例えばガラスファイバーが使用され、また、シール部材28としては、例えばエポキシ樹脂問うの樹脂が使用される。
【0057】
その後、シール部材28に設けられた注入口から、液晶を、真空注入法によってアクティブマトリクス基板および対向基板間に注入して液晶層64を形成する。これにより、本発明の液晶表示装置が製造される。
【0058】
製造された液晶表示装置は、シール部材28が、層間絶縁膜50に形成された溝部69の内部およびその溝部69の両側の層間絶縁膜50上に位置するように形成されているために、溝部69内のシール部材28によって、層間絶縁膜50を介して液晶層64に水分が浸透することを確実に防止することができる。しかも、シール部材28に混入されたスペーサー66が溝部69の外側の層間絶縁膜50上に配置されても、このスペーサー66によって、対向基板との間隔を一定の状態に確実に保持される。
【0059】
なお、上記実施の形態では、スイッチング素子が透明基板上にゲート電極が設けられた薄膜トランジスタ(TFT)について説明したが、このような構成に限らず、透明基板上にチャネル領域を形成する半導体層が形成されたTFTであってもよい。この場合には、層間絶縁膜の下地層は、チャネル領域を形成する半導体層の覆うチャネル保護層になり、溝部は、このチャネル保護層が露出するように形成される。
【0060】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置は、このように、スイッチング素子などが層間絶縁膜によって覆われたアクティブマトリクス基板において、シール部材が設けられる層間絶縁膜の領域に、下地層が露出する溝部が設けられて、その溝部内および溝部の両側にわたってシール部材が設けられているために、シール部材の位置がずれても、溝部内のシール部材によって層間絶縁膜から液晶層に水分が浸透することを確実に防止することができ、また、シール部材に混入されたスペーサーを層間絶縁膜上に位置させることができるために、対向基板との間隔を確実に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の全体構造を示す斜視図である。
【図2】その液晶表示装置のアクティブマトリクス基板における回路構成を示す回路図である。
【図3】そのアクティブマトリクス基板の詳細な平面構造を示す平面図である。
【図4】そのアクティブマトリクス基板を対向基板と組み合わせた液晶表示装置の詳細な断面構造を示す断面図であり、図3中のA−A’線に沿った断面に相当する。
【図5】その液晶表示装置で重要な基板接着構造を示す断面図であり、図7中のB−B’線に沿った断面に相当する。
【図6】その基板接着構造の作用を説明するための断面図であり、図7中のB−B’線に沿った断面に相当する。
【図7】アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の概略構造を示す平面図である。
【図8】従来の基板接着構造を示す断面図で、図7中のB−B’線に沿った断面に相当する。
【図9】従来の別の基板接着構造を示す断面図であり、図7中のB−B’線に沿った断面に相当する。
【図10】その基板接着構造おける問題点を説明するための断面図であり、図7中のB−B’線に沿った断面に相当する。
【符号の説明】
2  走査端子
4  ゲートバスライン
6  信号端子
8  ソースバスライン
10 表示画素
12 画素電極
14 スイッチング素子
16 補助容量
18 対向電極
20 補助容量バスライン
22 透明基板
24 透明基板
28 シール部材
30 コンタクトホール
36 ゲート電極
38 ゲート絶縁膜
46 ソース電極
48 ドレイン電極
50 層間絶縁膜
54 配向膜
60 配向膜
58 カラーフィルタ層
62 スペーサー
66 スペーサ
64 液晶層
67 接触領域
68 非接触領域
69 溝部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an active matrix driving type liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device in which a switching element or the like provided on an active matrix substrate is covered with an interlayer insulating film and a pixel electrode is arranged on the interlayer insulating film. .
[0002]
[Prior art]
The liquid crystal display device performs display by selecting display pixels arranged in a matrix and writing image information into the pixels. With regard to the selection of display pixels, an active matrix driving method in which a switching element is provided for each pixel electrode is widely used. In particular, a TFT method using a thin film transistor as a switching element has characteristics such as high contrast and high-speed response. For some reason, it has become mainstream.
[0003]
In this active matrix drive type liquid crystal display device, when a signal voltage turned on and off by a switching element is applied to a pixel electrode, a voltage is applied between the pixel electrode and a counter electrode provided via a liquid crystal layer. Is applied, and an image is displayed by optically modulating the liquid crystal layer portion to which the voltage is applied.
[0004]
A conventional example of an active matrix drive type liquid crystal display device will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a plan view showing a schematic structure of an active matrix driving type liquid crystal display device, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB 'in FIG.
[0005]
In the liquid crystal display device of the active matrix drive system, one of a pair of substrates disposed with the liquid crystal layer 64 interposed therebetween is the active matrix substrate 22 and the other is the counter substrate 24. On the surface of the active matrix substrate 22, scanning wirings (gate bus lines, not shown) for operating the switching elements and signal wirings (source bus lines, not shown) for applying a signal voltage are provided. They are formed in a stacked state so as to be orthogonal to each other via a gate insulating film 38 of 100 to several μm, and pixel electrodes (not shown) are provided in the vicinity of their intersections. On the surface of the counter substrate 24, a counter electrode (not shown) is formed via a color filter layer 58 and the like.
[0006]
As shown in FIG. 8, the active matrix substrate 22 and the opposing substrate 24 are opposed to each other with a predetermined gap kept therebetween by a spacer 66, and an outer peripheral edge outside the display area also serves as an adhesive between the two substrates. Sealed by a seal member 28. Then, the liquid crystal layer 64 is sealed in a space surrounded by the seal member 28.
[0007]
The gate bus lines, source bus lines, and switching elements formed on the surface of the active matrix substrate 22 are covered with an interlayer insulating film 50, and a plurality of pixel electrodes (not shown) are provided on the interlayer insulating film 50. They are formed in a matrix.
[0008]
As described above, the pixel electrodes are arranged on the interlayer insulating film 50 having a thickness of several thousand to several μm so as to cover the gate bus lines, the source bus lines, and the switching elements. It is not formed in the same layer as the source bus line.
[0009]
In such a configuration, the pixel electrode can be arranged above the gate bus line and the source bus line so as to overlap with the gate bus line and the source bus line, so that the area of the pixel electrode can be increased. The aperture ratio can be increased. As a result, in the case of a transmissive liquid crystal display device, the transmittance can be greatly improved, and in the case of a reflective liquid crystal display device, the reflectivity can be greatly improved.
[0010]
In such a liquid crystal display device, in order to obtain a high transmittance in the visible light region and control the film thickness to be large, the interlayer insulating film 50 is formed of a transparent acrylic resin having photosensitivity. I have. In this case, the capacitance between each wiring such as the gate bus line and the source bus line and the pixel electrode can be reduced, and the crosstalk can be reduced.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In an active matrix driving type liquid crystal display device having such an interlayer insulating film 50, as shown in FIG. 8, the interlayer insulating film 50 provided on the active matrix substrate 22 and made of acrylic resin or the like is extended to outside the display region. The active matrix substrate 22 and the counter substrate 24 are adhered by the seal member 28.
[0012]
As described above, the interlayer insulating film 50 on the active matrix substrate 22 is formed outside the display area where the liquid crystal 64 is sealed by being surrounded by the seal member 28 disposed between the active matrix substrate 22 and the counter substrate 24. Have been. As a result, the spacers 66 mixed in the seal member 28 and the spacers dispersed in the display area are formed on the same interlayer insulating film, and the interlayer insulating film 50 is formed with a constant thickness. This makes it possible to prevent a difference in the thickness of the liquid crystal layer 64 from occurring.
[0013]
On the other hand, when the interlayer insulating film 50 is limitedly provided inside the display region and does not exist below the seal member 28, the cell thickness in the display region may vary. That is, in the seal member 28 located outside the display area, the liquid crystal layer 64 has a constant thickness by the spacer 66 included in the seal member 28, whereas the interlayer insulating film formed in the display area has a constant thickness. And the liquid crystal layer 64 may not be formed to a certain thickness. As a result, if a difference occurs in the thickness of the liquid crystal layer 64 between the display area and the periphery thereof, display unevenness may occur at the peripheral edge of the display area and display quality may be degraded. In this case, the voltage applied to the liquid crystal layer 64 may deviate from the optimal state, and display reliability may be impaired.
[0014]
As shown in FIGS. 7 and 8, the thickness of the liquid crystal layer 64 can be made constant by providing the interlayer insulating film outside the display region. However, in such a configuration in which the sealing member 28 is provided on the interlayer insulating film 50, the interlayer insulating film 50 tends to have a hygroscopic property, so that the moisture permeability at the interface with the sealing member 28 becomes relatively high. However, there is a possibility that moisture permeates the liquid crystal layer 64. In particular, in an environment of high temperature, high humidity, or an environment where dew condensation is likely to occur, there is a high possibility that moisture will penetrate into the liquid crystal layer 64. , The charge retention rate is reduced, and the display quality is deteriorated.
[0015]
In order to solve this problem, as shown in FIG. 9, there has been proposed a configuration in which the seal member 28 is arranged so as to cover an end portion of the interlayer insulating film 50 located outside the display region. In such a configuration, the uniformity of the thickness of the liquid crystal layer is ensured by the region 67 in which the sealing member 28 is provided on the interlayer insulating film 50, and a sealing member having an appropriate thickness outside the interlayer insulating film 50. The presence of the region 68 provided with 28 suppresses the penetration of moisture from the interface between the seal member 28 and the interlayer insulating film 50 into the liquid crystal layer 64, thereby suppressing a reduction in display quality.
[0016]
However, for example, when the seal member 28 is provided by the screen printing method, the accuracy of the printing position is not always high, and therefore, the position of the seal member 28 may be shifted. As shown in FIG. 10, when the seal member 28 is shifted to the outside with respect to the interlayer insulating film 50, the area of the upper surface of the interlayer insulating film 50 on which the seal member 28 is provided becomes small and is included in the seal member 28. The spacers 66 cannot be disposed on the interlayer insulating film 50, and the thickness of the liquid crystal layer 64 may not be uniform. Conversely, when the seal member 28 is shifted inward with respect to the interlayer insulating film 50, the area 68 where the seal member 28 is provided becomes smaller outside the interlayer insulating film 50, and the seal member 28 and the interlayer insulating film 50 There is a possibility that moisture permeation from the interface with the liquid crystal layer 64 to the liquid crystal layer 64 cannot be suppressed.
[0017]
The present invention is intended to solve such a problem, and its object is to cover a switching element or the like on an active matrix substrate with an interlayer insulating film and to have a cross-sectional structure in which a pixel electrode is disposed thereon, Even if the position of the sealing member that seals the liquid crystal is shifted between the active matrix substrate and the counter substrate, the uniformity of the cell thickness is ensured and the penetration of moisture at the interface between the sealing member and the interlayer insulating film. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of avoiding a decrease in display quality reliability.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The liquid crystal display device of the present invention is provided on a transparent substrate, in the vicinity of a plurality of gate bus lines, a plurality of source bus lines orthogonal to each gate bus line, and an intersection of each gate bus line and each source bus line. Is provided, an interlayer insulating film is provided so as to cover these gate bus lines, source bus lines and switching elements, and a plurality of pixel electrodes respectively connected to each switching element are provided on the interlayer insulating film. An active matrix substrate provided in a matrix, an opposing substrate disposed opposite to the active matrix substrate at a predetermined distance from the active matrix substrate, and a seal member sealed between the active matrix substrate and the opposing substrate. Liquid crystal display of active matrix driving type having liquid crystal layers arranged in a state In location, the seal member is, in the interlayer insulating film and is provided in the interlayer insulating film underlayer in a groove formed so as to be exposed and the groove on both sides of the interlayer insulating film.
[0019]
A spacer may be mixed in the seal member.
[0020]
The switching element may be a thin film transistor.
[0021]
The underlayer of the interlayer insulating film may be a gate insulating film or a channel protective layer of the thin film transistor, and the seal member may contact the gate insulating film or the channel protective layer.
[0022]
In the liquid crystal display device of the present invention, as described above, in the active matrix substrate in which the switching elements and the like are covered with the interlayer insulating film, the groove where the base layer is exposed is provided in the region of the interlayer insulating film where the seal member is provided. Since the seal member is provided in the groove and on both sides of the groove, even if the position of the seal member is shifted, the seal member in the groove reliably prevents moisture from permeating into the liquid crystal layer from the interlayer insulating film. In addition, since the spacer mixed in the seal member can be positioned on the interlayer insulating film, the distance from the counter substrate can be reliably maintained.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a liquid crystal display device of the present invention, and FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the liquid crystal display device. This liquid crystal display device is a liquid crystal display device of an active matrix drive system, and has a pair of transparent substrates 22 and 24 arranged so as to face each other with a predetermined gap. One transparent substrate 22 constitutes an active matrix substrate. On the surface of the transparent substrate 22 constituting the active matrix substrate, gate bus lines 4 as scanning lines are provided in parallel along the row direction, and one end of each gate bus line 4 A scanning terminal 2 is provided. On the surface of the transparent substrate 22, source bus lines 8 as signal wiring are arranged in parallel along the column direction, and the signal terminals 6 are provided at one end of each of the source bus lines 8. Each is provided. Each gate bus line 4 and each source bus line 8 are orthogonal to each other, and a display pixel 10 (see FIG. 2) is provided near each intersection.
[0025]
The display pixel 10 includes a pixel electrode 12, a switching element 14 including a TFT (thin film transistor), an auxiliary capacitor 16, and the like. The switching element 14 is configured by, for example, a thin film transistor. Each storage capacitor 16 is connected to a storage capacitor bus line 20 parallel to the gate bus line 4, and the storage capacitor bus lines 20 are collectively grounded.
[0026]
As shown in FIG. 1, a counter electrode 18 and the like are provided on the surface of a transparent substrate 24 constituting the other counter substrate. Each pixel electrode 12 provided on the transparent substrate 22 of the active matrix substrate faces the counter electrode 18. A space between the transparent substrates 22 and 24 is sealed by a seal member 28 at a side edge portion outside the display area, and a liquid crystal is sealed in a space surrounded by the seal member 28 to form a liquid crystal layer 64. ing. In this case, the seal member 28 also functions as an adhesive for bonding the transparent substrates 22 and 24 to each other.
[0027]
In each of the display pixels 10, a liquid crystal layer 64 is provided between the pixel electrode 12 and the counter electrode 18. A gate signal is input to each gate bus line 4 and applied to the gate electrode of each switching element 14. Accordingly, the image signal input from each source bus line 8 is applied to the pixel electrode 12 via the source electrode and the drain electrode of the switching element 14.
[0028]
As described above, in the active matrix substrate of the liquid crystal display device, each display pixel 10 is provided in a rectangular region formed by intersecting a number of gate bus lines 4 and source bus lines 8. FIG. 3 is a plan view showing a configuration of one display pixel 10 provided on an active matrix substrate, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device along AA ′ in FIG.
[0029]
The transparent substrate 22 provided on the active matrix substrate is insulative, and a plurality of gate bus lines 4 are provided on the transparent substrate 22 so as to be parallel to each other. On the transparent substrate 22, an auxiliary capacitance bus line 20 connected to the auxiliary capacitance 16 is provided.
[0030]
The gate electrode 36 of the switching element 14 in the display pixel 10 is provided in a branched manner on the gate bus line 4 near the intersection with the source bus line 8. On the transparent substrate 22, a gate insulating film 38 is provided over substantially the entire display region of the transparent substrate 22 so as to cover the gate bus line 4, the gate electrode 36, and the auxiliary capacitance bus line 20. A semiconductor layer 40 made of Si is provided on the gate electrode 36 via a gate insulating film 38 so as to cover the gate electrode 36. On each end of the semiconductor layer 40, ohmic contact layers 42 and 44 respectively formed of n + Si are laminated. On the gate insulating film 38, a source electrode 46 of the switching element 14 connected to one ohmic contact layer 42 is provided in a state of branching from the source bus line, and a switching electrode connected to the other ohmic contact layer 44 is provided. A drain electrode 48 of the element 14 is provided. The drain electrode 48 is in a state of being stacked on the auxiliary capacitance bus line 20 via the gate insulating film 38.
[0031]
The auxiliary capacitance 16 is formed by the storage capacitor bus line 20 and the drain electrode of the switching element 14 that are stacked on each other with the gate insulating film 38 interposed therebetween.
[0032]
On the transparent substrate 22, an interlayer insulating film 50 is provided over substantially the entire surface of the transparent substrate 22.
[0033]
On the interlayer insulating film 50, a rectangular pixel electrode 12 formed of a transparent conductive film is provided. The pixel electrodes 12 are provided between the gate bus lines 4 adjacent to each other and between the bus lines 8 of the sources adjacent to each other. And part of each source bus line 8.
[0034]
A contact hole 30 is provided in the interlayer insulating film 50 on the drain electrode 48 provided so as to be stacked on the auxiliary capacitance bus line 20 and below the pixel electrode 12. Through the drain electrode 48 of the switching element 14 is connected to the pixel electrode 12. The pixel electrode 12 is covered with an alignment film 54 provided on the interlayer insulating film 50.
[0035]
The transparent substrate 24 of the opposing substrate is also transparent insulative, and on the surface of the transparent substrate 24, a color filter layer 58, an opposing electrode 18 made of a transparent conductive film, and an alignment film 60 are sequentially laminated and provided. . The transparent substrate 24 of the opposing substrate is held at a predetermined interval from the transparent electrode 22 of the active matrix substrate by a spacer 62, and the peripheral portion of the transparent substrate 24 provided on the opposing substrate and the transparent electrode of the active matrix substrate. A seal member 28 is provided between the transparent substrate 22 and the substrate 22, and the transparent member 22 and 24 are adhered to each other by the seal member 28. Then, liquid crystal is sealed in a space between the transparent substrates 22 and 24 surrounded by the seal member 28 to form a liquid crystal layer 64.
[0036]
As described above, the auxiliary capacitance bus line 20 forms an auxiliary capacitance with the drain electrode 48 connected to the pixel electrode 12, and has the same potential as the counter electrode 18.
[0037]
In addition, a polarizing plate, an illuminating device, a retardation plate, and the like are appropriately provided on the outer surface of each of the transparent substrates 22 and 24, but they are not shown.
[0038]
FIG. 5 is a cross-sectional view of the seal member 28 and its peripheral portion in the liquid crystal display device, and corresponds to a cross section taken along line BB ′ of FIG.
[0039]
A seal member 28 is provided over substantially the entire periphery of the counter substrate 24, and the seal member 28 is bonded to an interlayer insulating film 50 on the transparent substrate 20 of the active matrix substrate. A display area is formed by a liquid crystal layer 64 provided in a space between the transparent substrates 22 and 24 surrounded by the seal member 28. The interlayer insulating film 50 provided on the transparent substrate 22 extends to the outside of the display region, and a groove 69 is provided in a region where the seal member 28 is provided in the extended portion. The groove 69 is formed over the entire length of the seal member 28 in a state where the gate insulating film 38 as a base layer of the interlayer insulating film 50 is exposed. The seal member 28 is provided inside the groove 69 of the interlayer insulating film 50 and over the interlayer insulating film 50 on both sides of the groove 69.
[0040]
With such a configuration, inside the groove 69, the seal member 28 is in direct contact with the gate insulating film 38 below the interlayer insulating film 50, and on both sides of the groove 69, the seal member 28 The contact regions 67 are in direct contact with the insulating film 50. Therefore, in the sealing member 28, a non-contact area 68 that does not contact the interlayer insulating film 50 is formed inside the groove 69 between the contact areas 67 on both sides of the groove 69, and the non-contact area 68 It is provided over the entire length of the member 28. Note that a spacer 66 is mixed in the seal member 28.
[0041]
When such a seal member 28 is provided on the interlayer insulating film 50 by screen printing, the seal member 28 cannot be formed on the interlayer insulating film 50 with high precision. For example, as shown in FIG. In some cases, the sealing member 28 may be shifted to the outside of the groove 69 provided in the interlayer insulating film. In this case as well, the groove 69 allows the sealing member 28 to be in a contact area where the sealing member 28 contacts the interlayer insulating film 50. A non-contact region 68 that does not contact the interlayer insulating film 50 is formed therebetween. In addition, since the non-contact region 68 is always formed with a constant width by the groove 69, the presence of the non-contact region surely suppresses the penetration of moisture into the liquid crystal layer 64.
[0042]
Even when the position of the seal member 28 is displaced in this manner, since the interlayer insulating film 50 exists outside the groove 69, the spacer 66 can be disposed on the interlayer insulating film 50, and the active matrix substrate and the The counter substrate can be securely bonded at a constant interval.
[0043]
Next, a method for manufacturing such a liquid crystal display device will be described.
[0044]
First, an alkali-free glass substrate is prepared as the transparent substrate 22 of the active matrix substrate, and a single-layer metal film of Ta, Ti, Al, Cr, or the like, or a multi-layer metal film thereof is formed on the substrate 22 by a sputtering method. The gate bus line 4 and the additional capacitance bus line 20 are formed by depositing and patterning in a predetermined shape. The gate bus line 4 and the additional capacitance bus line 20 are formed of, for example, a single layer of Ta.
[0045]
Next, a gate insulating film 38 is formed by depositing a silicon nitride film SiNx to a thickness of 3000 ° and patterning it into a predetermined shape by a plasma CVD method. Subsequently, the semiconductor layer 40 is formed by a plasma CVD method and patterned into a predetermined shape. As the semiconductor layer 40, for example, amorphous silicon (a-Si) is used, and its thickness is set to 1000 °.
[0046]
Once the semiconductor layer 40 is patterned, an amorphous silicon layer doped with phosphorus is deposited on each immediate portion of the semiconductor layer 40 to form ohmic contact layers 42 and 44. The ohmic contact layers 42 and 44 are provided to make ohmic contact between the semiconductor layer 40 and the source electrode 46 and the drain electrode 48 to be laminated thereafter. Each of the ohmic contact layers 42 and 44 is formed, for example, by forming an n + Si film to a thickness of 800 ° using a plasma CVD method and then patterning the film into a predetermined shape.
[0047]
Subsequently, a source bus line 8 and a source electrode 46 are formed by depositing a metal film of Ta, Ti, Al, Cr, or the like by a sputtering method and then patterning the film into a predetermined shape. The source bus line 8 and the source electrode 46 are formed of, for example, Ta.
[0048]
After that, a transparent conductive film is formed over substantially the entire surface of the transparent substrate 22, and then patterned into a predetermined shape to form the drain electrode. The drain electrode 48 is formed, for example, by a sputtering method using an indium oxide film doped with tin.
[0049]
Further, a photosensitive acrylic resin to be the interlayer insulating film 50 is formed on almost the entire surface of the transparent substrate 22 by spin coating to form an interlayer insulating film. After that, the acrylic resin of the interlayer insulating film 50 is exposed in a predetermined pattern shape, and is developed with an alkaline solution. As a result, only the exposed portions are etched by the alkaline solution to form contact holes 30 penetrating through interlayer insulating film 50. At this time, at the same time, a predetermined portion of the outer side edge portion of the interlayer insulating film 50 is exposed to a shape corresponding to the groove portion 69 and is developed to form the groove portion 69.
[0050]
After that, a number of pixel electrodes 18 are formed on the interlayer insulating film 50 in a matrix. The pixel electrode 18 is formed, for example, by forming a tin-doped indium oxide film by a sputtering method and patterning it into a predetermined shape.
[0051]
Thereafter, a solution containing a polyimide resin to be the alignment film 54 is applied to almost the entire surface of the transparent substrate 22 by offset printing. Also at this time, a printing plate is formed so that the alignment film 60 is not formed at a portion where the seal member 28 contacts. Since the polyimide resin used as the alignment film 54 has high hygroscopicity, it is for surely preventing moisture from penetrating into the inside of the liquid crystal layer 64 and for increasing the adhesive strength with the seal member 28. By forming the alignment film 54, an active matrix substrate is formed.
[0052]
On the other hand, a glass substrate is prepared as the transparent substrate 24 of the opposing substrate, and a color filter layer 58 in which respective color layers of red, blue, and green transmitted light are arranged in a stripe pattern is formed on the transparent substrate 24. I do. Between each color layer of the color filter layer 58 and at a portion corresponding to the switching element provided on the active matrix substrate, a light-shielding layer for preventing the switching element from malfunctioning due to external incident light is provided. . The color layer is formed, for example, by dispersing a pigment in an acrylic resin. The light-shielding layer is formed of Cr.
[0053]
Next, the transparent counter electrode 18 is formed on the color filter layer 58. The counter electrode 18 is formed, for example, by depositing indium doped with tin by a sputtering method. In this case, when depositing indium, a portion corresponding to the seal portion 28 is masked so that indium is not deposited on a portion in contact with the seal member 28. As a result, an indium oxide film having weak adhesion to the seal member 28 is not formed in a portion where the seal member 28 is provided.
[0054]
Thereafter, a solution containing a polyimide resin to be the alignment film 60 is applied to almost the entire surface of the transparent substrate 24 by offset printing. Also at this time, a printing plate is formed so that the alignment film 60 is not formed at a portion where the seal member 28 contacts. Since the polyimide resin used as the alignment film 60 has high hygroscopicity, it prevents moisture from penetrating into the liquid crystal layer 64 and increases the adhesive strength with the seal member 28. By forming the alignment film 60, a counter substrate is formed.
[0055]
The active matrix substrate and the opposing substrate thus formed are baked in an oven and subjected to rubbing treatment, and then the spacers 62 are scattered over the display area of the active matrix substrate. Thereafter, the active matrix substrate and the opposing substrate are bonded together by the seal member 28 into which the spacer 66 has been mixed. In this case, the seal member 28 is formed by screen printing so as to be injected into the groove 69 of the interlayer insulating film 50 provided on the active matrix substrate and to be located on the interlayer insulating film 50 on both sides of the groove 69. You.
[0056]
As the spacers 62 dispersed in the display area of the active matrix substrate, for example, polymer beads are used as the spacers 66 mixed with the seal member 28, and glass spacers are used, for example. The resin used is the resin used.
[0057]
Thereafter, a liquid crystal is injected between the active matrix substrate and the counter substrate by a vacuum injection method from an injection port provided in the seal member 28 to form a liquid crystal layer 64. Thereby, the liquid crystal display device of the present invention is manufactured.
[0058]
In the manufactured liquid crystal display device, since the sealing member 28 is formed so as to be located inside the groove 69 formed in the interlayer insulating film 50 and on the interlayer insulating film 50 on both sides of the groove 69, the groove is formed. The sealing member 28 in 69 can reliably prevent moisture from penetrating into the liquid crystal layer 64 via the interlayer insulating film 50. In addition, even if the spacer 66 mixed in the seal member 28 is arranged on the interlayer insulating film 50 outside the groove 69, the spacer 66 reliably keeps a constant distance from the counter substrate.
[0059]
Note that, in the above embodiment, a thin film transistor (TFT) in which a switching element has a gate electrode provided on a transparent substrate has been described. However, the present invention is not limited to such a configuration, and a semiconductor layer forming a channel region on a transparent substrate may be provided. The formed TFT may be used. In this case, the base layer of the interlayer insulating film becomes a channel protection layer covering the semiconductor layer forming the channel region, and the groove is formed so that the channel protection layer is exposed.
[0060]
【The invention's effect】
In the liquid crystal display device of the present invention, as described above, in the active matrix substrate in which the switching elements and the like are covered with the interlayer insulating film, the groove where the base layer is exposed is provided in the region of the interlayer insulating film where the seal member is provided. Since the seal member is provided in the groove and on both sides of the groove, even if the position of the seal member is shifted, the seal member in the groove reliably prevents moisture from permeating into the liquid crystal layer from the interlayer insulating film. In addition, since the spacer mixed in the seal member can be positioned on the interlayer insulating film, the distance from the counter substrate can be reliably maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an entire structure of a liquid crystal display device of an active matrix drive system.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration of an active matrix substrate of the liquid crystal display device.
FIG. 3 is a plan view showing a detailed planar structure of the active matrix substrate.
4 is a cross-sectional view showing a detailed cross-sectional structure of a liquid crystal display device in which the active matrix substrate is combined with a counter substrate, and corresponds to a cross section taken along line AA ′ in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an important substrate bonding structure in the liquid crystal display device, and corresponds to a cross section taken along line BB 'in FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the operation of the substrate bonding structure, and corresponds to a cross section taken along line BB 'in FIG.
FIG. 7 is a plan view showing a schematic structure of a liquid crystal display device of an active matrix drive system.
8 is a cross-sectional view showing a conventional substrate bonding structure, and corresponds to a cross section taken along line BB 'in FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another conventional substrate bonding structure, and corresponds to a cross section taken along line BB 'in FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a problem in the substrate bonding structure, and corresponds to a cross section taken along line BB ′ in FIG.
[Explanation of symbols]
2 Scan terminal
4 Gate bus line
6 signal terminals
8 Source bus line
10 display pixels
12 Pixel electrode
14 Switching element
16 Auxiliary capacity
18 Counter electrode
20 auxiliary capacity bus line
22 Transparent substrate
24 Transparent substrate
28 Sealing member
30 contact holes
36 Gate electrode
38 Gate insulating film
46 source electrode
48 drain electrode
50 interlayer insulating film
54 Alignment film
60 Alignment film
58 color filter layer
62 spacer
66 Spacer
64 liquid crystal layer
67 Contact area
68 Non-contact area
69 Groove

Claims (4)

透明基板上に、複数のゲートバスライン、各ゲートバスラインと直交する複数のソースバスライン、および、各ゲートバスラインおよび各ソースバスラインの交差部の近傍に設けられたスイッチング素子が設けられて、これらゲートバスライン、ソースバスラインおよびスイッチング素子を覆うように層間絶縁膜が設けられ、該層間絶縁膜上に各スイッチング素子にそれぞれ接続された複数の画素電極がマトリクス状に設けられたアクティブマトリクス基板と、
該アクティブマトリクス基板に対して所定の間隔を保持して対向配置された対向基板と、
該アクティブマトリクス基板と該対向基板との間に、シール部材によって密閉状態で配置された液晶層とを有するアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置において、
前記シール部材が、層間絶縁膜に、該層間絶縁膜の下地層が露出するように形成された溝部内および該溝部の両側の層間絶縁膜上に設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
On a transparent substrate, a plurality of gate bus lines, a plurality of source bus lines orthogonal to each gate bus line, and a switching element provided near an intersection of each gate bus line and each source bus line are provided. An active matrix in which an interlayer insulating film is provided so as to cover these gate bus lines, source bus lines and switching elements, and a plurality of pixel electrodes respectively connected to the switching elements are provided in a matrix on the interlayer insulating film. Board and
A counter substrate that is disposed to face the active matrix substrate while maintaining a predetermined interval,
In an active matrix driving type liquid crystal display device having a liquid crystal layer disposed in a sealed state by a seal member between the active matrix substrate and the counter substrate,
The liquid crystal display device, wherein the seal member is provided in a groove formed in the interlayer insulating film such that a base layer of the interlayer insulating film is exposed, and on the interlayer insulating film on both sides of the groove. .
前記シール部材にスペーサーが混入されている請求項1に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a spacer is mixed in the seal member. 前記スイッチング素子は薄膜トランジスタである請求項1に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the switching element is a thin film transistor. 前記層間絶縁膜の下地層は、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜又はチャネル保護層であり、前記シール部材がゲート絶縁膜又はチャネル保護層に接触している請求項3に記載の液晶表示装置。4. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the underlayer of the interlayer insulating film is a gate insulating film or a channel protective layer of the thin film transistor, and the seal member is in contact with the gate insulating film or the channel protective layer.
JP2002209577A 2002-07-18 2002-07-18 Liquid crystal display device Pending JP2004053815A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002209577A JP2004053815A (en) 2002-07-18 2002-07-18 Liquid crystal display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002209577A JP2004053815A (en) 2002-07-18 2002-07-18 Liquid crystal display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004053815A true JP2004053815A (en) 2004-02-19

Family

ID=31933384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002209577A Pending JP2004053815A (en) 2002-07-18 2002-07-18 Liquid crystal display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004053815A (en)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006269405A (en) * 2005-03-21 2006-10-05 Samsung Sdi Co Ltd Emission display device and its manufacturing method
JP2006330733A (en) * 2005-05-24 2006-12-07 Samsung Electronics Co Ltd Liquid crystal display and method of making the same
WO2007110995A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-04 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
JP2007334361A (en) * 2007-07-25 2007-12-27 Mitsubishi Electric Corp Liquid crystal display device
WO2009144860A1 (en) * 2008-05-26 2009-12-03 シャープ株式会社 Display device
WO2012105189A1 (en) 2011-02-01 2012-08-09 シャープ株式会社 Display device and production method for same
JP2012255840A (en) * 2011-06-07 2012-12-27 Japan Display West Co Ltd Display device and electronic apparatus
CN103278978A (en) * 2012-08-31 2013-09-04 厦门天马微电子有限公司 Liquid crystal display panel and manufacturing method thereof
CN103744238A (en) * 2013-12-10 2014-04-23 京东方科技集团股份有限公司 Array substrate and display device
WO2014109259A1 (en) * 2013-01-11 2014-07-17 シャープ株式会社 Display panel
JP2016099499A (en) * 2014-11-21 2016-05-30 株式会社ジャパンディスプレイ Display device
JP2017116949A (en) * 2017-02-08 2017-06-29 株式会社ジャパンディスプレイ Display panel
JP2018120232A (en) * 2018-03-06 2018-08-02 株式会社ジャパンディスプレイ Display panel
JP2019008312A (en) * 2018-09-05 2019-01-17 株式会社ジャパンディスプレイ Display device
CN109239991A (en) * 2018-10-10 2019-01-18 惠科股份有限公司 A kind of processing procedure and display panel of display panel
JP2019194732A (en) * 2019-07-22 2019-11-07 株式会社ジャパンディスプレイ Display

Cited By (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006269405A (en) * 2005-03-21 2006-10-05 Samsung Sdi Co Ltd Emission display device and its manufacturing method
JP2006330733A (en) * 2005-05-24 2006-12-07 Samsung Electronics Co Ltd Liquid crystal display and method of making the same
US8097480B2 (en) 2005-05-24 2012-01-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display and method of making the same
WO2007110995A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-04 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
JP2007334361A (en) * 2007-07-25 2007-12-27 Mitsubishi Electric Corp Liquid crystal display device
JP4489795B2 (en) * 2007-07-25 2010-06-23 三菱電機株式会社 Liquid crystal display
WO2009144860A1 (en) * 2008-05-26 2009-12-03 シャープ株式会社 Display device
WO2012105189A1 (en) 2011-02-01 2012-08-09 シャープ株式会社 Display device and production method for same
US8633044B2 (en) 2011-02-01 2014-01-21 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and method for fabricating same
JP2012255840A (en) * 2011-06-07 2012-12-27 Japan Display West Co Ltd Display device and electronic apparatus
CN102854665A (en) * 2011-06-07 2013-01-02 株式会社日本显示器西 Display device and electronic apparatus
CN102854665B (en) * 2011-06-07 2016-10-19 株式会社日本显示器 Display device and electronic equipment
US10690968B2 (en) 2011-06-07 2020-06-23 Japan Display Inc. Display device and electronic apparatus
US10191333B2 (en) 2011-06-07 2019-01-29 Japan Display Inc. Display device and electronic apparatus
US8982306B2 (en) 2011-06-07 2015-03-17 Japan Display West Inc. Display device and electronic apparatus
US9835905B2 (en) 2011-06-07 2017-12-05 Japan Display Inc. Display device and electronic apparatus
US9323109B2 (en) 2011-06-07 2016-04-26 Japan Display Inc. Display device and electronic apparatus
TWI615662B (en) * 2011-06-07 2018-02-21 日本顯示器股份有限公司 Display device and electronic apparatus
CN103278978A (en) * 2012-08-31 2013-09-04 厦门天马微电子有限公司 Liquid crystal display panel and manufacturing method thereof
CN103278978B (en) * 2012-08-31 2015-12-02 厦门天马微电子有限公司 A kind of display panels and preparation method thereof
JPWO2014109259A1 (en) * 2013-01-11 2017-01-19 シャープ株式会社 Display panel
WO2014109259A1 (en) * 2013-01-11 2014-07-17 シャープ株式会社 Display panel
US9651835B2 (en) 2013-01-11 2017-05-16 Sharp Kabushiki Kaisha Display panel
JP6049764B2 (en) * 2013-01-11 2016-12-21 シャープ株式会社 Display panel
CN103744238A (en) * 2013-12-10 2014-04-23 京东方科技集团股份有限公司 Array substrate and display device
US10809577B2 (en) 2014-11-21 2020-10-20 Japan Display Inc. Display device
JP2016099499A (en) * 2014-11-21 2016-05-30 株式会社ジャパンディスプレイ Display device
US11906851B2 (en) 2014-11-21 2024-02-20 Japan Display Inc. Display device
US11662628B2 (en) 2014-11-21 2023-05-30 Japan Display Inc. Display device
US10228590B2 (en) 2014-11-21 2019-03-12 Japan Display Inc. Display device
US11487166B2 (en) 2014-11-21 2022-11-01 Japan Display Inc. Display device
US10551685B2 (en) 2014-11-21 2020-02-04 Japan Display Inc. Display device
US11204526B2 (en) 2014-11-21 2021-12-21 Japan Display Inc. Display device
JP2017116949A (en) * 2017-02-08 2017-06-29 株式会社ジャパンディスプレイ Display panel
JP2018120232A (en) * 2018-03-06 2018-08-02 株式会社ジャパンディスプレイ Display panel
JP2019008312A (en) * 2018-09-05 2019-01-17 株式会社ジャパンディスプレイ Display device
CN109239991B (en) * 2018-10-10 2021-01-08 惠科股份有限公司 Display panel manufacturing process and display panel
US11119362B1 (en) 2018-10-10 2021-09-14 HKC Corporation Limited Display panel manufacturing process and display panel
CN109239991A (en) * 2018-10-10 2019-01-18 惠科股份有限公司 A kind of processing procedure and display panel of display panel
JP2019194732A (en) * 2019-07-22 2019-11-07 株式会社ジャパンディスプレイ Display

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3675404B2 (en) Transflective liquid crystal device and electronic equipment using the same
KR101031170B1 (en) Liquid crystal display device and process for manufacturing the same
US7821612B2 (en) Color filter array panel and liquid crystal display including the same
US20030137631A1 (en) Liquid crystal display device
US20040141128A1 (en) Upper substrate and liquid crystal display device having the same
CN101685232B (en) Array substrate, method of manufacturing the same and liquid crystal display apparatus having the same
KR20030078795A (en) In-plane switching mode liquid crystal display device
JP2004053815A (en) Liquid crystal display device
US7538846B2 (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
US20050270471A1 (en) Liquid crystal display device
KR20080110541A (en) Liquid crystal device and electronic apparatus
KR20080025544A (en) Liquid crystal display panel and method for manufacturing the same
KR20060116878A (en) Substrate for display device, method of manufacturing the same and liquid crystal display device having the same
KR100811974B1 (en) Liquid crystal device and electronic apparatus
KR20090081265A (en) Thin film transistor array panel
KR20130030975A (en) Liquid crystal display device
JP3582194B2 (en) Liquid crystal display device
JP2011013450A (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
US11886084B2 (en) Display substrate, display panel and display device
US20080149933A1 (en) Display panel
JP4007338B2 (en) Liquid crystal display device and electronic device
JP3733769B2 (en) Liquid crystal device
JP5207947B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
US7948597B2 (en) Liquid crystal display panel for liquid crystal display
JP2007086112A (en) Transflective type liquid crystal display

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050525

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080407

A521 Written amendment

Effective date: 20080606

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A02 Decision of refusal

Effective date: 20080707

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02